JP4052419B2

JP4052419B2 - Filtration membrane cleaning method and seawater filtration apparatus using the same

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Publication number: JP4052419B2
Application number: JP2000065985A
Authority: JP
Inventors: 道夫渡部; 正彦永井; 英夫岩橋
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2020-03-10
Also published as: JP2001252536A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、濾過膜洗浄方法およびこれを利用した海水濾過装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
精密濾過（microfiltration;ＭＦ）膜や限外濾過（ultrafiltration;ＵＦ）膜を用いた膜濾過装置は、耐圧容器の内部に設けられた濾過膜の原水供給側を濾過水透過側よりも高圧にすることにより、濾過膜に原水を透過させて濾過水を得るようにしている。このような膜濾過装置には、原水の全量を濾過膜に透過させて処理する全量濾過方式と、原水を循環供給して当該原水の一部を濾過膜に透過させる平行流濾過方式とがある。
【０００３】
このような膜濾過装置においては、運転するにしたがって、濾過膜の原水供給側の表面に不溶物のケーキ層が堆積し、濾過速度が低下すると共に、濾過膜の原水供給側と濾過水透過側との差圧が大きくなってエネルギーロスや濾過膜の損傷等を生じるため、ＮａＣｌＯ等を混合した濾過水を濾過膜の濾過水透過側から原水供給側に定期的（２０〜６０分毎に１〜３分程度）に流すことにより、濾過膜の原水供給側の表面に堆積したケーキ層を洗浄除去して濾過膜の圧損を回復させる洗浄操作（逆洗）を行っている。
【０００４】
ところで、最近、このような膜濾過装置を海水淡水化装置の前処理に適用した海水濾過装置が各種検討されている。海水中には、プランクトン、藻類、細菌類、汚染油等の有機物や、砂、粘土等の無機物などのような懸濁物質が多く存在しているため、上記膜濾過装置を用いた海水濾過装置では、上述したような定常逆洗だけでは上記懸濁物質を十分に除去することができず、季節によって、短いときで１週間程度、長いときで数カ月程度で運転を維持することができなくなってしまう。
【０００５】
そこで、濾過膜の原水供給側と濾過水透過側との差圧が上限値（１．５〜２．０ｋｇ／ｃｍ²程度）を越えたら、高濃度のＮａＣｌＯ等を含んだ洗浄水（上水）を濾過膜に流すことにより、上記懸濁物質を化学的に分解除去するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このため、化学洗浄用の洗浄水（上水）を貯蔵しておく設備を海水濾過装置に設けなければならず、設置スペースが非常に大きくなってしまうばかりか、洗浄コストも高くなっていた。
【０００７】
よって、海水を洗浄水に用いて化学洗浄を行うことが考えられるが、海水にＮａＣｌＯ等を高濃度で混合すると、下記に示すように、海水中のＭｇイオンやＣａイオンなどがアルカリ化により微細な粒子となって生成し、濾過膜の表面に当該粒子が堆積して洗浄効果が少なくなってしまう。
【０００８】

【０００９】
このようなことから、設置スペースを小さく済ませながらも、洗浄コストを削減することが強く望まれていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明は、海水を透過させた濾過膜を洗浄する濾過膜洗浄方法であって、塩素剤を含有する海水を第一の洗浄液として前記濾過膜を洗浄した後、酸を含有する海水を第二の洗浄液として当該濾過膜を洗浄することを特徴とする。
【００１１】
第二番目の発明は、第一番目の発明において、前記第一の洗浄液の塩素濃度が１０〜１０００ｐｐｍであり、前記第二の洗浄液の酸濃度が０．１％以下であることを特徴とする。
【００１２】
第三番目の発明は、海水を透過させた濾過膜を洗浄する濾過膜洗浄方法であって、塩素濃度が１０〜１０００ｐｐｍとなるように塩素剤を添加されると共に、ｐＨが９以下となるように酸を添加された海水を洗浄液として前記濾過膜を洗浄することを特徴とする。
【００１３】
第四番目の発明は、第三番目の発明において、前記洗浄液が、ｐＨを９以下に保つように前記海水に前記酸を添加されつつ、塩素濃度を１０〜１０００ｐｐｍとするように当該海水に前記塩素剤を添加されたものであることを特徴とする。
【００１４】
第五番目の発明は、第一〜四番目の発明のうちのいずれかにおいて、前記塩素剤がＮａＣｌＯまたはＣｌ₂のうちの少なくとも一方であり、前記酸がＨＣｌ、Ｈ₂ＳＯ₄、ＨＮＯ₃のうちの少なくとも一つであることを特徴とする。
【００１５】
第六番目の発明は、第一〜五番目の発明のうちのいずれかにおいて、前記海水のＦＩ値が５以下であることを特徴とする。
【００１６】
第七番目の発明は、第一〜六番目の発明のうちのいずれかにおいて、前記濾過膜に海水を透過させる方向から当該濾過膜に前記洗浄液を透過させた後に、当該方向と逆方向から当該濾過膜に当該洗浄液を透過させることを繰り返して当該濾過膜を洗浄することを特徴とする。
【００１７】
第八番目の発明は、第一〜七番目の発明のうちのいずれかの濾過膜洗浄方法を利用する海水濾過装置であって、前記濾過膜を有する濾過器本体と、前記濾過器本体の前記濾過膜の一方側に連結され、当該濾過器本体の当該濾過膜の一方側に海水の原水を送給する原水送給手段と、前記濾過器本体の前記濾過膜の他方側に連結され、当該濾過膜で濾過された濾過水を回収する濾過水回収手段と、前記濾過器本体の前記濾過膜の他方側に連結され、当該濾過器本体の当該濾過膜の他方側に前記濾過水を送給する濾過水送給手段と、前記濾過器本体の前記濾過膜の一方側に連結され、当該濾過器本体の当該濾過膜の当該側の水を前記原水送給手段に戻すバイパス手段と、前記原水または前記濾過水のうちの少なくとも一方に前記塩素剤を添加する塩素剤添加手段と、前記原水または前記濾過水のうちの少なくとも一方に前記酸を添加する酸添加手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
第九番目の発明は、第八番目の発明において、前記塩素剤添加手段が前記塩素剤を前記原水に添加し、前記酸添加手段が前記酸を前記原水に添加することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明による濾過膜洗浄方法およびこれを利用した膜濾過装置の実施の形態を以下に説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００２０】
［第一番目の実施の形態］
本発明による濾過膜洗浄方法およびこれを利用した海水濾過装置の第一番目の実施の形態を図１を用いて説明する。なお、図１は、海水濾過装置の全体概略構成図である。
【００２１】
本実施の形態による濾過膜洗浄方法は、海水の原水１を透過させた濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａを洗浄する濾過膜洗浄方法であって、塩素剤３を含有する原水１を第一の洗浄液として濾過膜１０ａを洗浄した後、酸４を含有する原水１を第二の洗浄液として濾過膜１０ａを洗浄することである。
【００２２】
ここで、塩素剤３がＮａＣｌＯまたはＣｌ₂のうちの少なくとも一方であると好ましい。Ｃｌ₂は、Ｃｌ₂ボンベから原水１中に供給するようにしてもよいが、原水１を電気分解することによって得ることができる。
【００２３】
また、酸４がＨＣｌ、Ｈ₂ＳＯ₄、ＨＮＯ₃のうちの少なくとも一つであると好ましい。特に、酸４がＨＣｌであるとより好ましい。なぜなら、酸４がＨ₂ＳＯ₄であると、原水１中に含有される成分によっては硫酸塩を生じる可能性があり、酸４がＨＮＯ₃であると、濾過膜１０ａの材料によっては濾過膜１０ａを損傷してしまう虞があるからである。しかしながら、濾過膜１０ａの耐酸化性が高ければ、有機物に対する分解能力の高いＨＮＯ₃を用いた方がよい。
【００２４】
また、前記第二の洗浄液の酸濃度が０．１％以下であると好ましい。この酸濃度は、濾過膜１０ａを損傷させない範囲であれば、できるだけ高い方が望ましい。なぜなら、酸濃度が高いほど前記微細粒子をより確実に分解除去することができるからである。しかしながら、酸濃度が０．１％を越えると、濾過膜１０ａを損傷させてしまう虞があるため好ましくない。
【００２５】
また、第一の洗浄液の塩素濃度が１０〜１０００ｐｐｍであると好ましい。なぜなら、塩素濃度が１０ｐｐｍ未満であると、塩素剤３による塩素洗浄効果を十分に発現することができず、塩素濃度が１０００ｐｐｍを越えると、第一の洗浄液中に生成する前記微細粒子が多くなり過ぎてしまい、洗浄しにくくなってしまうからである（下記の表１参照）。
【００２６】
【表１】

【００２７】
ここで、ＦＩとは、膜の入口水質の汚れ度を示す指標であり、具体的には、０．４５μｍのメンブレンフィルタにて２．１ｋｇ／ｃｍ²の加圧濾過を行い、初期５００ｍｌを濾過したときの所要時間（Ｔ₁）を測定し、さらに継続して１５分間濾過した後で同様に５００ｍｌの濾過所要時間（Ｔ₂）を測定し、下記の式で算出した値である。
【００２８】
ＦＩ＝（１−Ｔ₁／Ｔ₂）×１００／１５
【００２９】
また、洗浄液として使用する海水のＦＩ値が５以下であると好ましい。なぜなら、洗浄液として使用する海水のＦＩ値が５を越えると、洗浄によるケーキ層の除去と同時に、洗浄液中の微細粒子が堆積するため、洗浄効果が低くなってしまうからである。
【００３０】
また、濾過膜１０ａに原水１を透過させる方向から濾過膜１０ａに前記洗浄液を透過させた後に、当該方向と逆方向から濾過膜１０ａに当該洗浄液を透過させることを繰り返して濾過膜１０ａを洗浄すると好ましい。なぜなら、濾過膜１０ａの原水供給側の方が濾過水透過側よりも汚れているため、先に洗浄を開始することにより効率よく分解させることができると共に、第一の洗浄液中に生成した前記微細粒子の濾過水透過側への移行を確実に防止することができるからである。
【００３１】
一方、上述したような濾過膜洗浄方法を利用する本実施の形態による海水濾過装置は、図１に示すように、濾過膜１０ａを有する濾過器本体である濾過膜モジュール１０と、濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａの一方側である原水供給側に連結されて濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａの原水供給側に海水の原水１を送給する原水送給手段を構成する原水タンク１１や送給ポンプ２１等と、濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａの他方側である濾過水透過側に連結されて濾過膜１０ａで濾過された濾過水２を回収する濾過水回収手段を構成する濾過水タンク１２等と、濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａの濾過水透過側に連結され、濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａの濾過水透過側に濾過水２を送給する濾過水送給手段を構成する逆洗ポンプ８等と、濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａの原水供給側に連結されて濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａの当該側の原水１や濾過水２等を原水タンク１１内に戻すバイパス手段を構成する配管３４等と、原水１に塩素剤３を添加する塩素剤添加手段を構成する塩素剤添加装置６１等と、原水１に酸４を添加する酸添加手段を構成する酸添加装置６２と、濾過水２に塩素剤３を添加する定量ポンプ２３や塩素剤タンク１３等とを備えている。
【００３２】
このような上記装置の構成をさらに具体的に説明する。
【００３３】
図１に示すように、海水の原水１を貯蔵する原水タンク１１の底部は、当該原水１を送給する送給ポンプ２１に配管３１を介して連結されている。送給ポンプ２１は、内部に精密濾過（ＭＦ）膜や限外濾過（ＵＦ）膜などの濾過膜１０ａを設けられた濾過膜モジュール１０の原水供給側の下方に配管３２を介して連結されている。配管３２には、バルブ４１および圧力計５１が設けられている。配管３２の濾過膜モジュール１０側には、バルブ４２を備えた排水管３３が連結されている。濾過膜モジュール１０の原水供給側の上部は、バルブ４３を備えた配管３４を介して前記原水タンク１１に連絡している。
【００３４】
前記濾過膜モジュール１０の濾過水透過側の上方は、濾過水２を貯蔵する濾過水タンク１２に配管３５を介して連絡している。配管３５の濾過膜モジュール１０側には、圧力計５２が設けられ、配管３５の濾過水タンク１２側には、バルブ４４が設けられている。濾過水タンク１２の底部は、濾過水２を送給する逆洗ポンプ２２に配管３６を介して連結されている。逆洗ポンプ２２は、バルブ４５を備えた配管３７を介して前記配管３５の前記圧力計５２と前記バルブ４４との間に連結している。
【００３５】
一方、ＮａＣｌＯ等の塩素剤３を貯蔵する塩素剤タンク１３の下部は、定量ポンプ２３に配管３８を介して連結されている。定量ポンプ２３は、配管３９を介して前記配管３６に連結している。
【００３６】
また、前記原水タンク１１の上方には、当該原水タンク１１内にＮａＣｌＯ等の塩素剤３を所定量ずつ添加する塩素剤添加装置６１と、ＨＣｌ等の酸４を所定量ずつ添加する酸添加装置６２とがそれぞれ連絡している。
【００３７】
このような海水濾過装置においては、バルブ４１，４３，４４を開放し、バルブ４２，４５を閉鎖し、送給ポンプ２１を作動すると、原水タンク１１内の原水１が濾過膜モジュール１０内に送給され、原水１の一部が濾過膜１０ａの原水供給側の表面を洗浄しながら配管３４から原水タンク１１内に戻される一方、残りの原水１が濾過膜１０ａを透過して不純物等を除去された濾過水２となって配管３５から濾過水タンク１２内に送り込まれ（平行流濾過方式）、本工程の海水濾過装置で濾過される。
【００３８】
このようにして原水１を所定時間（２０〜６０分）濾過したら、送給ポンプ２１の作動を停止し、バルブ４１，４３，４４を閉塞する一方、バルブ４２，４５を開放し、逆洗ポンプ２２および定量ポンプ２３を作動すると、塩素剤３を所定量ずつ添加された濾過水２が濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａを濾過水透過側から原水供給側へ向けて送給され、濾過膜１０ａの原水供給側の表面に平行流で洗浄しきれずに堆積しているケーキ層を洗い落として排水管３３から排水される。
【００３９】
このような逆洗を所定時間（１〜３分程度）行うことにより濾過膜１０ａの圧損を回復させたら、上述した原水１の濾過行程に復帰し、濾過水２の製造を再び行う。
【００４０】
このような定常逆洗を繰り返し行っていくうち、先に説明したように原水１中の前記懸濁物質を十分に除去できずに濾過膜１０ａの圧損を十分に回復することができず、前記圧力計５１が所定の値（１．５ｋｇ／ｃｍ²程度）を越えるようになったら、送給ポンプ２１を停止すると共に、濾過水タンク１内の濾過水２を空にした後、原水タンク１１内の原水１中の塩素濃度が所定の値（１０〜１０００ｐｐｍ）となるように塩素剤添加装置６１を作動して原水タンク１１内の原水１中に塩素剤３を添加する。
【００４１】
次に、送給ポンプ２１を作動し、原水タンク１１内の上記原水１（第一の洗浄液）を濾過水２の製造の場合と同様にして送給することにより、濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａを原水供給側から化学的に洗浄して、当該洗浄液を濾過水タンク１２内に回収する。続いて、バルブ４１，４２，４４を閉鎖し、バルブ４３，４５を開放すると共に、逆洗ポンプ２２を作動して、濾過水タンク１２内の上記洗浄液を濾過膜モジュール１０の濾過水透過側から原水供給側へ向けて送給することにより濾過膜１０ａを原水供給側から化学的に洗浄して、当該洗浄液を原水タンク１１内に回収する。
【００４２】
以上の操作を複数回繰り返すことにより、濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａの両側を塩素洗浄して、濾過膜１０ａに付着しているプランクトン、藻類、細菌類、汚染油等の有機物系の懸濁物質を確実に分解除去したら（第一の洗浄）、当該洗浄液を排水管３３から外部に排出して無害化処理する。
【００４３】
このとき、上記洗浄液は、海水に塩素剤３を添加したものであることから、当該洗浄液中に先に説明したような無機物系の微細粒子が生成しており、濾過膜１０ａの原水供給側に堆積している。
【００４４】
このため、上記塩素洗浄を終えたら、原水タンク１内に原水１を再び送給し、当該タンク１１内の原水１の酸濃度が０．１％以下となるように酸添加装置６２を作動して原水１に酸４を添加する。
【００４５】
次に、当該原水１（第二の洗浄液）を用いて、上述した第一の洗浄液による濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａの洗浄手順と同様な手順で当該濾過膜１０ａを酸洗浄する（第二の洗浄）。
【００４６】
これにより、濾過膜１０ａに堆積している無機物系の前記微細粒子が溶解除去され、濾過膜１０ａの圧損が当初の大きさにまで回復するようになる。
【００４７】
つまり、塩素濃度が１０〜１０００ｐｐｍの第一の洗浄液で濾過膜１０ａを塩素洗浄することにより、濾過膜１０ａに付着している有機物系の懸濁物質を確実に分解除去した後、酸濃度が０．１％以下の第二の洗浄液で濾過膜１０ａを酸洗浄することにより、濾過膜１０ａに堆積した第一の洗浄液中の無機物系の微細粒子を確実に分解除去するようにしたのである。
【００４８】
このため、海水を用いても濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａを当初の状態にまで回復させることができるようになる。
【００４９】
したがって、上水を用いた洗浄水やこれを貯蔵しておく設備が不要となるので、設置スペースを大幅に削減することができると共に、洗浄コストを大幅に削減することができる。
【００５０】
ここで、上述した効果を確認するため、塩素濃度が５００ｐｐｍとなるように原水１に塩素剤３（ＮａＣｌＯ）を添加した第一の洗浄液を用いて濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａを洗浄（第一の洗浄）しただけの場合（比較例）と、塩素濃度が２００ｐｐｍとなるように原水１に塩素剤３（ＮａＣｌＯ）を添加した第一の洗浄液を用いて濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａを洗浄（第一の洗浄）した後、酸濃度が０．１％となるように原水１に酸４（ＨＣｌ）を添加した第二の洗浄液を用いて上記濾過膜１０ａを再度洗浄（第一の洗浄）した場合（実験例）との、濾過膜１０ａの洗浄前と洗浄後との濾過圧を求めた。その結果を図２（比較例）および図３（実験例）に示す。
【００５１】
図２，３からわかるように、比較例の場合では、濾過膜１０ａの濾過圧が初期の値（約０．２ｋｇ／ｃｍ²）にまで十分に復帰できないだけでなく、しばらく濾過を行っただけで濾過圧が大きく上昇してしまう。これに対し、実験例の場合では、濾過膜１０ａの濾過圧が初期の値にまで復帰するばかりか、洗浄後も濾過圧が大きく上昇してしまうことはない。
【００５２】
以上のことから、本発明の濾過膜洗浄方法は、目的とする効果を十分に得られることが確認できた。
【００５３】
［第二番目の実施の形態］
本発明による濾過膜洗浄方法およびこれを利用した海水濾過装置の第二番目の実施の形態を以下に説明する。ただし、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様な部分については、前述した第一番目の実施の形態の場合と同一の符号を用いることにより、その説明を省略する。
【００５４】
本実施の形態による濾過膜洗浄方法は、海水の原水１を透過させた濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａを洗浄する濾過膜洗浄方法であって、塩素濃度が１０〜１０００ｐｐｍとなるように塩素剤３を添加されると共に、ｐＨが９以下となるように酸４を添加された原水１を洗浄液として濾過膜１０ａを洗浄することである。
【００５５】
ここで、原水１のｐＨが９を越えると、ＦＩ値が５を越えてしまうため、好ましくない。
【００５６】
また、上記洗浄液が、ｐＨを９以下に保たれるように酸４を添加されつつ、塩素濃度を１０〜１０００ｐｐｍとするように塩素剤３を添加されたものであると好ましい。なぜなら、原水１に塩素剤３を所定量を添加した後にｐＨを９以下とするように酸４を添加すると、塩素ガスが多量に発生して系外に放出されてしまうからである。
【００５７】
一方、上述したような濾過膜洗浄方法を利用する本実施の形態による海水濾過装置は、前述した第一番目の実施の形態で図１を用いて説明した海水濾過装置と同一の構成となっている。
【００５８】
このような海水濾過装置においては、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様にして原水１の濾過処理および濾過膜１０ａの定常逆洗が行われる。
【００５９】
一方、先に説明したように原水１中の前記懸濁物質を十分に除去できずに濾過膜１０ａの圧損を十分に回復することができず、前記圧力計５１が所定の値（１．５ｋｇ／ｃｍ²程度）を越えるようになったら、送給ポンプ２１を停止すると共に、濾過水タンク１内の濾過水２を空にした後、原水タンク１１内の原水１のｐＨが９以下（好ましくは５．５〜７程度）となるように酸添加装置６２から酸４を原水１に添加する。続いて、当該原水１中の塩素濃度が１０〜１０００ｐｐｍとなるように塩素剤添加装置６１から当該原水１に践祚剤３を添加する。この塩素剤３の添加に伴って、原水１のｐＨが上昇するため、当該原水１のｐＨを上記範囲に常に抑えるように酸４を適宜添加する。
【００６０】
このようにして塩素濃度が１０〜１０００ｐｐｍであると共にｐＨが９以下（好ましくは５．５〜７程度）である原水１（洗浄液）を得られたら、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様にして濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａを洗浄する。
【００６１】
このとき、上記洗浄液は、ｐＨが９以下であることから、先に説明したような無機物系の微細粒子の存在が無視できる程度であるため、濾過膜１０ａを何ら問題なく洗浄することができる。
【００６２】
つまり、塩素濃度が１０〜１０００ｐｐｍであると共にｐＨが９以下である洗浄液で濾過膜１０ａを洗浄することにより、前記無機物系の微細粒子をほとんど存在させることなく濾過膜１０ａに付着している有機物系の懸濁物質を確実に分解除去するようにしたのである。
【００６３】
このため、海水を用いても濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａを当初の状態にまで回復させることができるようになる。
【００６４】
したがって、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様に、上水を用いた洗浄水やこれを貯蔵しておく設備が不要となるので、設置スペースを大幅に削減することができると共に、洗浄コストを大幅に削減することができる。
【００６５】
ここで、上述した効果を確認するため、塩素濃度が５００ｐｐｍとなるように原水１に塩素剤３（ＮａＣｌＯ）を添加した第一の洗浄液を用いて濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａを洗浄（第一の洗浄）しただけの場合（比較例：第一番目の実施の形態の場合と同一）と、塩素濃度が５０ｐｐｍとなるように塩素剤３を添加されると共に、ｐＨが５．５〜６となるように酸４を添加された原水１を洗浄液として濾過膜モジュール１０の濾過膜１０ａを洗浄した場合（実験例）との、濾過膜１０ａの洗浄前と洗浄後との濾過圧を求めたところ、前述した第一番目の実施の形態の場合と略同一の結果が得られた。
【００６６】
すなわち、比較例の場合では、濾過膜１０ａの濾過圧が初期の値（約０．２ｋｇ／ｃｍ²）にまで十分に復帰できないだけでなく、しばらく濾過を行っただけで濾過圧が大きく上昇してしまうのに対し、実験例の場合では、濾過膜１０ａの濾過圧が初期の値にまで復帰するばかりか、洗浄後も濾過圧が大きく上昇してしまうことはなかったのである。
【００６７】
このことから、本発明の濾過膜洗浄方法は、目的とする効果を十分に得られることが確認できた。
【００６８】
【発明の効果】
第一番目の発明は、海水を透過させた濾過膜を洗浄する濾過膜洗浄方法であって、塩素剤を含有する海水を第一の洗浄液として前記濾過膜を洗浄した後、酸を含有する海水を第二の洗浄液として当該濾過膜を洗浄することから、濾過膜に付着している有機物系の懸濁物質を第一の洗浄液で確実に分解除去することができると共に、第一の洗浄液中に存在して濾過膜に堆積した無機物系の微細粒子を第二の洗浄液で確実に分解除去することができるので、海水を用いても濾過膜を当初の状態にまで回復させることができる。したがって、上水を用いた洗浄水やこれを貯蔵しておく設備が不要となるので、設置スペースを大幅に削減することができると共に、洗浄コストを大幅に削減することができる。
【００６９】
第二番目の発明は、第一番目の発明において、前記第一の洗浄液の塩素濃度が１０〜１０００ｐｐｍであり、前記第二の洗浄液の酸濃度が０．１％以下であるので、濾過膜を損傷させることなく上述した効果を確実に得ることができる。
【００７０】
第三番目の発明は、海水を透過させた濾過膜を洗浄する濾過膜洗浄方法であって、塩素濃度が１０〜１０００ｐｐｍとなるように塩素剤を添加されると共に、ｐＨが９以下となるように酸を添加された海水を洗浄液として前記濾過膜を洗浄することから、洗浄液中に無機物系の微細粒子をほとんど存在させることなく濾過膜に付着している有機物系の懸濁物質を確実に分解除去することができるので、海水を用いても濾過膜を当初の状態にまで回復させることができる。したがって、上水を用いた洗浄水やこれを貯蔵しておく設備が不要となるので、設置スペースを大幅に削減することができると共に、洗浄コストを大幅に削減することができる。
【００７１】
第四番目の発明は、第三番目の発明において、前記洗浄液が、ｐＨを９以下に保つように前記海水に前記酸を添加されつつ、塩素濃度を１０〜１０００ｐｐｍとするように当該海水に前記塩素剤を添加されたものであるので、洗浄液から系外に放出される塩素量を抑制することができる。
【００７２】
第五番目の発明は、第一〜四番目の発明のうちのいずれかにおいて、前記塩素剤がＮａＣｌＯまたはＣｌ₂のうちの少なくとも一方であり、前記酸がＨＣｌ、Ｈ₂ＳＯ₄、ＨＮＯ₃のうちの少なくとも一つであるので、上述した効果を確実に得ることができる。
【００７３】
第六番目の発明は、第一〜五番目の発明のうちのいずれかにおいて、前記海水のＦＩ値が５以下であるので、上述した効果を確実に得ることができる。
【００７４】
第七番目の発明は、第一〜六番目の発明のうちのいずれかにおいて、前記濾過膜に海水を透過させる方向から当該濾過膜に前記洗浄液を透過させた後に、当該方向と逆方向から当該濾過膜に当該洗浄液を透過させることを繰り返して当該濾過膜を洗浄するので、上述した効果を確実に得ることができる。
【００７５】
第八番目の発明は、第一〜七番目の発明のうちのいずれかの濾過膜洗浄方法を利用する海水濾過装置であって、前記濾過膜を有する濾過器本体と、前記濾過器本体の前記濾過膜の一方側に連結され、当該濾過器本体の当該濾過膜の一方側に海水の原水を送給する原水送給手段と、前記濾過器本体の前記濾過膜の他方側に連結され、当該濾過膜で濾過された濾過水を回収する濾過水回収手段と、前記濾過器本体の前記濾過膜の他方側に連結され、当該濾過器本体の当該濾過膜の他方側に前記濾過水を送給する濾過水送給手段と、前記濾過器本体の前記濾過膜の一方側に連結され、当該濾過器本体の当該濾過膜の当該側の水を前記原水送給手段に戻すバイパス手段と、前記原水または前記濾過水のうちの少なくとも一方に前記塩素剤を添加する塩素剤添加手段と、前記原水または前記濾過水のうちの少なくとも一方に前記酸を添加する酸添加手段とを備えたので、本発明による濾過膜洗浄方法を簡単に実施することができる。
【００７６】
第九番目の発明は、第八番目の発明において、前記塩素剤添加手段が前記塩素剤を前記原水に添加し、前記酸添加手段が前記酸を前記原水に添加するので、第七番目の発明による濾過膜洗浄方法を簡単に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による海水濾過装置の実施の形態の概略構成図である。
【図２】比較例における濾過時間と濾過圧との関係を表すグラフである。
【図３】実施例における濾過時間と濾過圧との関係を表すグラフである。
【符号の説明】
１原水
２濾過水
３塩素剤
４酸
１０濾過膜モジュール
１１原水タンク
１２濾過水タンク
１３塩素剤タンク
２１送給ポンプ
２２逆洗ポンプ
２３定量ポンプ
３１，３２，３４〜３９配管
３３排水管
４１〜４５バルブ
５１，５２圧力計
６１塩素剤添加装置
６２酸添加装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a filtration membrane cleaning method and a seawater filtration device using the same.
[0002]
[Prior art]
A membrane filtration apparatus using a microfiltration (MF) membrane or an ultrafiltration (UF) membrane makes the raw water supply side of the filtration membrane provided inside the pressure vessel higher than the filtered water permeation side. Thus, filtered water is obtained by allowing the raw water to pass through the filter membrane. Such a membrane filtration device includes a total amount filtration method in which the entire amount of raw water is permeated through the filtration membrane and a parallel flow filtration method in which the raw water is circulated and supplied and a part of the raw water is permeated through the filtration membrane. .
[0003]
In such a membrane filtration apparatus, as it is operated, an insoluble cake layer is deposited on the surface of the raw water supply side of the filtration membrane, and the filtration speed decreases, and the raw water supply side and the filtrate water permeation side of the filtration membrane. Therefore, the filtered water mixed with NaClO or the like is periodically supplied from the filtered water permeation side of the filtration membrane to the raw water supply side (1 every 20 to 60 minutes). The washing operation (back washing) is performed to recover the pressure loss of the filtration membrane by washing and removing the cake layer deposited on the surface of the filtration membrane on the raw water supply side.
[0004]
Recently, various seawater filtration apparatuses in which such a membrane filtration apparatus is applied to pretreatment of a seawater desalination apparatus have been studied. In seawater, there are many suspended solids such as plankton, algae, bacteria, contaminated oil and other organic substances, sand, clay and other inorganic substances. However, the above-mentioned suspended solids cannot be sufficiently removed only by the steady backwash as described above, and depending on the season, the operation cannot be maintained in about a week at a short time and about a few months at a long time. End up.
[0005]
Therefore, the differential pressure between the raw water supply side and the filtered water permeation side of the filtration membrane is the upper limit (1.5 to 2.0 kg / cm ² When the amount exceeds the above), washing water (high water) containing high-concentration NaClO or the like is allowed to flow through the filter membrane to chemically decompose and remove the suspended substances.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
For this reason, facilities for storing cleaning water (clean water) for chemical cleaning have to be provided in the seawater filtration device, which not only increases the installation space but also increases the cleaning cost.
[0007]
Therefore, it is conceivable to perform chemical cleaning using seawater as cleaning water. However, when NaClO or the like is mixed with seawater at a high concentration, Mg ions or Ca ions in the seawater are finer due to alkalinization as shown below. The particles are generated as fine particles, and the particles are deposited on the surface of the filtration membrane, so that the cleaning effect is reduced.
[0008]

[0009]
For this reason, it has been strongly desired to reduce the cleaning cost while reducing the installation space.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A first invention for solving the above-described problem is a filtration membrane cleaning method for cleaning a filtration membrane that has permeated seawater, wherein the filtration membrane is treated with seawater containing a chlorine agent as a first cleaning solution. After the washing, the filtration membrane is washed with seawater containing acid as a second washing liquid.
[0011]
According to a second aspect, in the first aspect, the chlorine concentration of the first cleaning liquid is 10 to 1000 ppm, and the acid concentration of the second cleaning liquid is 0.1% or less. .
[0012]
A third invention is a filtration membrane cleaning method for cleaning a filtration membrane that has permeated seawater, and a chlorine agent is added so that the chlorine concentration is 10 to 1000 ppm, and the pH is 9 or less. The filtration membrane is washed with seawater added with acid as a washing liquid.
[0013]
According to a fourth aspect, in the third aspect, the cleaning liquid is added to the seawater so that the chlorine concentration is 10 to 1000 ppm while the acid is added to the seawater so as to keep the pH at 9 or less. It is characterized by adding a chlorinating agent.
[0014]
According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the chlorine agent is NaClO or ClO. ₂ And the acid is HCl, H ₂ SO _Four , HNO _Three It is at least one of these.
[0015]
A sixth invention is characterized in that, in any one of the first to fifth inventions, the FI value of the seawater is 5 or less.
[0016]
In a seventh aspect of the invention, in any one of the first to sixth aspects, after allowing the cleaning liquid to permeate the filtration membrane from a direction of allowing seawater to permeate the filtration membrane, The filtration membrane is washed by repeating the permeation of the washing liquid through the filtration membrane.
[0017]
The eighth invention is a seawater filtration device using the filtration membrane cleaning method of any of the first to seventh inventions, wherein the filter body having the filtration membrane, and the filter body Connected to one side of the filter membrane, connected to the other side of the filter membrane of the filter body, and raw water feeding means for feeding raw water of seawater to one side of the filter membrane of the filter body, A filtered water collecting means for collecting filtered water filtered by the filtration membrane, and connected to the other side of the filtration membrane of the filter body, and feeds the filtered water to the other side of the filtration membrane of the filter body Filtered water feed means, bypass means connected to one side of the filter membrane of the filter body, and returning water on the side of the filter membrane of the filter body to the raw water feed means, and the raw water Or the salt which adds the said chlorine agent to at least one of the said filtered water And agent addition means, characterized by comprising an acid adding means for adding the acid to at least one of the raw water or the filtered water.
[0018]
According to a ninth aspect, in the eighth aspect, the chlorinating agent adding means adds the chlorinating agent to the raw water, and the acid adding means adds the acid to the raw water.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a filtration membrane cleaning method and a membrane filtration apparatus using the same according to the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments.
[0020]
[First embodiment]
A first embodiment of a filtration membrane cleaning method and a seawater filtration device using the same according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of the seawater filtration device.
[0021]
The filtration membrane cleaning method according to the present embodiment is a filtration membrane cleaning method for cleaning the filtration membrane 10a of the filtration membrane module 10 that has permeated the raw water 1 of seawater. After the filtration membrane 10a is washed as a washing liquid, the filtration membrane 10a is washed using the raw water 1 containing the acid 4 as the second washing liquid.
[0022]
Here, the chlorine agent 3 is NaClO or Cl ₂ Of these, at least one of them is preferred. Cl ₂ Is Cl ₂ Although it may be supplied into the raw water 1 from a cylinder, it can be obtained by electrolyzing the raw water 1.
[0023]
Acid 4 is HCl, H ₂ SO _Four , HNO _Three Of these, at least one of them is preferred. In particular, the acid 4 is more preferably HCl. Because acid 4 is H ₂ SO _Four In this case, depending on the components contained in the raw water 1, there is a possibility that a sulfate may be formed, and the acid 4 is HNO _Three This is because the filter membrane 10a may be damaged depending on the material of the filter membrane 10a. However, if the oxidation resistance of the filtration membrane 10a is high, HNO having a high ability to decompose organic substances. _Three It is better to use
[0024]
The acid concentration of the second cleaning liquid is preferably 0.1% or less. The acid concentration is desirably as high as possible as long as it does not damage the filtration membrane 10a. This is because the higher the acid concentration, the more reliably the fine particles can be decomposed and removed. However, if the acid concentration exceeds 0.1%, the filtration membrane 10a may be damaged.
[0025]
Moreover, it is preferable in the chlorine concentration of a 1st washing | cleaning liquid being 10-1000 ppm. This is because if the chlorine concentration is less than 10 ppm, the chlorine cleaning effect by the chlorinating agent 3 cannot be fully expressed, and if the chlorine concentration exceeds 1000 ppm, the fine particles generated in the first cleaning liquid increase. This is because it becomes too much to be cleaned (see Table 1 below).
[0026]
[Table 1]

[0027]
Here, FI is an index indicating the degree of contamination of the water quality at the inlet of the membrane, and specifically, 2.1 kg / cm with a 0.45 μm membrane filter. ² The time required for the initial filtration of 500 ml (T ₁ ) And continuously filtered for 15 minutes, after which 500 ml of filtration time (T ₂ ) And measured by the following formula.
[0028]
FI = (1-T ₁ / T ₂ ) × 100/15
[0029]
Moreover, it is preferable that the FI value of seawater used as the cleaning liquid is 5 or less. This is because if the FI value of seawater used as the cleaning liquid exceeds 5, fine particles in the cleaning liquid are deposited simultaneously with the removal of the cake layer by the cleaning, so that the cleaning effect is lowered.
[0030]
Further, after the cleaning liquid is permeated through the filtration membrane 10a from the direction of allowing the raw water 1 to permeate through the filtration membrane 10a, the filtration membrane 10a is washed by repeatedly passing the cleaning liquid through the filtration membrane 10a from the direction opposite to the direction. preferable. Because the raw water supply side of the filtration membrane 10a is more dirty than the filtered water permeation side, it can be efficiently decomposed by starting the cleaning first, and the fine generated in the first cleaning liquid This is because the migration of particles to the filtered water permeation side can be reliably prevented.
[0031]
On the other hand, as shown in FIG. 1, the seawater filtration device according to the present embodiment using the filtration membrane cleaning method as described above includes a filtration membrane module 10 that is a filter body having a filtration membrane 10 a, and a filtration membrane module 10. The raw water tank 11 constituting the raw water supply means connected to the raw water supply side which is one side of the filtration membrane 10a and supplying the raw water 1 of the seawater to the raw water supply side of the filtration membrane 10a of the filtration membrane module 10 A filtered water tank 12 that constitutes a filtered water recovery means that recovers the filtered water 2 that is connected to the pump 21 and the filtered water permeation side that is the other side of the filtering membrane 10a of the filtering membrane module 10 and is filtered by the filtering membrane 10a. Are connected to the filtered water permeation side of the filtration membrane 10a of the filtration membrane module 10 and constitute filtered water feeding means for feeding the filtered water 2 to the filtered water permeation side of the filtration membrane 10a of the filtration membrane module 10. Bypass means connected to the raw water supply side of the filtration membrane 10a of the filtration membrane module 10 and the raw water 1 and the filtrate water 2 etc. on the side of the filtration membrane 10a of the filtration membrane module 10 into the raw water tank 11 , A chlorinating agent adding device 61 that constitutes a chlorinating agent adding means for adding the chlorinating agent 3 to the raw water 1, and an acid adding device 62 that constitutes an acid adding means for adding the acid 4 to the raw water 1. And a metering pump 23 for adding the chlorine agent 3 to the filtered water 2, a chlorine agent tank 13, and the like.
[0032]
The configuration of the above apparatus will be described more specifically.
[0033]
As shown in FIG. 1, the bottom of a raw water tank 11 that stores raw seawater 1 is connected to a feed pump 21 that feeds the raw water 1 via a pipe 31. The feed pump 21 is connected via a pipe 32 below the raw water supply side of the filtration membrane module 10 provided with a filtration membrane 10a such as a microfiltration (MF) membrane or an ultrafiltration (UF) membrane. Yes. The piping 32 is provided with a valve 41 and a pressure gauge 51. A drain pipe 33 having a valve 42 is connected to the pipe 32 on the filtration membrane module 10 side. The upper part of the filtration membrane module 10 on the raw water supply side communicates with the raw water tank 11 via a pipe 34 provided with a valve 43.
[0034]
An upper portion of the filtration membrane module 10 on the filtered water permeation side communicates with a filtered water tank 12 for storing the filtered water 2 through a pipe 35. A pressure gauge 52 is provided on the filtration membrane module 10 side of the pipe 35, and a valve 44 is provided on the filtrate water tank 12 side of the pipe 35. The bottom of the filtrate water tank 12 is connected to a backwash pump 22 that supplies filtrate water 2 via a pipe 36. The backwash pump 22 is connected between the pressure gauge 52 and the valve 44 in the pipe 35 via a pipe 37 having a valve 45.
[0035]
On the other hand, the lower part of the chlorine agent tank 13 for storing the chlorine agent 3 such as NaClO is connected to the metering pump 23 via a pipe 38. The metering pump 23 is connected to the pipe 36 through a pipe 39.
[0036]
Further, above the raw water tank 11, a chlorinating agent adding device 61 for adding a predetermined amount of a chlorine agent 3 such as NaClO into the raw water tank 11 and an acid adding device for adding an acid 4 such as HCl by a predetermined amount. 62 communicates with each other.
[0037]
In such a seawater filtration device, when the

valves

41, 43, 44 are opened, the

valves

42, 45 are closed, and the feed pump 21 is operated, the raw water 1 in the raw water tank 11 is sent into the filtration membrane module 10. The raw water 1 is returned to the raw water tank 11 from the pipe 34 while washing a part of the raw water supply side of the filtration membrane 10a while the remaining raw water 1 permeates the filtration membrane 10a to remove impurities and the like. The filtered water 2 is fed into the filtrate water tank 12 from the pipe 35 (parallel flow filtration method), and is filtered by the seawater filtration device in this step.
[0038]
After the raw water 1 is filtered in this way for a predetermined time (20 to 60 minutes), the operation of the feed pump 21 is stopped and the

valves

41, 43, 44 are closed, while the

valves

42, 45 are opened, and the backwash pump 22 and the metering pump 23 are operated, the filtered water 2 to which the chlorine agent 3 has been added in a predetermined amount is fed from the filtered water permeation side to the raw water supply side through the filtration membrane 10a of the filtration membrane module 10, and the filtration membrane 10a. The cake layer accumulated on the surface of the raw water supply side without being washed in parallel flow is washed away and drained from the drain pipe 33.
[0039]
When the pressure loss of the filtration membrane 10a is recovered by performing such backwashing for a predetermined time (about 1 to 3 minutes), the raw water 1 is returned to the filtration step and the filtered water 2 is manufactured again.
[0040]
While repeatedly performing such regular backwashing, as described above, the suspended matter in the raw water 1 cannot be sufficiently removed, and the pressure loss of the filtration membrane 10a cannot be sufficiently recovered, The pressure gauge 51 has a predetermined value (1.5 kg / cm ² After the feed pump 21 is stopped and the filtered water 2 in the filtered water tank 1 is emptied, the chlorine concentration in the raw water 1 in the raw water tank 11 is a predetermined value (10). The chlorinating agent 61 is operated so that the chlorinating agent 3 is added to the raw water 1 in the raw water tank 11 by operating the chlorinating agent adding device 61.
[0041]
Next, by operating the feed pump 21 and feeding the raw water 1 (first cleaning liquid) in the raw water tank 11 in the same manner as in the production of the filtrate 2, the membrane of the filtration membrane module 10 is supplied. 10a is chemically cleaned from the raw water supply side, and the cleaning liquid is collected in the filtered water tank 12. Subsequently, the

valves

41, 42, 44 are closed, the

valves

43, 45 are opened, and the backwash pump 22 is operated so that the cleaning liquid in the filtrate tank 12 is passed from the filtrate water permeation side of the filtration membrane module 10. The filtration membrane 10a is chemically washed from the raw water supply side by feeding toward the raw water supply side, and the cleaning liquid is collected in the raw water tank 11.
[0042]
By repeating the above operation a plurality of times, both sides of the filtration membrane 10a of the filtration membrane module 10 are cleaned with chlorine, and suspension of organic matter such as plankton, algae, bacteria, and contaminated oil adhering to the filtration membrane 10a. When the substance is reliably decomposed and removed (first cleaning), the cleaning liquid is discharged from the drain pipe 33 to the outside and detoxified.
[0043]
At this time, since the cleaning liquid is obtained by adding the chlorine agent 3 to seawater, inorganic fine particles as described above are generated in the cleaning liquid, and the raw water supply side of the filtration membrane 10a is formed. It is accumulating.
[0044]
For this reason, when the chlorine cleaning is completed, the raw water 1 is fed again into the raw water tank 1, and the acid addition device 62 is operated so that the acid concentration of the raw water 1 in the tank 11 is 0.1% or less. Then add acid 4 to raw water 1.
[0045]
Next, using the raw water 1 (second cleaning solution), the filtration membrane 10a is acid-washed in the same procedure as the procedure for cleaning the filtration membrane 10a of the filtration membrane module 10 using the first cleaning solution described above (second cleaning solution). Washing).
[0046]
Thereby, the inorganic fine particles deposited on the filtration membrane 10a are dissolved and removed, and the pressure loss of the filtration membrane 10a is restored to the original size.
[0047]
In other words, the filter membrane 10a is chlorine-washed with the first cleaning liquid having a chlorine concentration of 10 to 1000 ppm, so that the organic suspended substances adhering to the filter membrane 10a are reliably decomposed and removed, and then the acid concentration is 0. By subjecting the filter membrane 10a to acid cleaning with a second cleaning solution of 1% or less, the inorganic fine particles in the first cleaning solution deposited on the filter membrane 10a are surely decomposed and removed.
[0048]
For this reason, even if seawater is used, the filtration membrane 10a of the filtration membrane module 10 can be recovered to the original state.
[0049]
Accordingly, since cleaning water using clean water and equipment for storing the same are not required, the installation space can be greatly reduced and the cleaning cost can be greatly reduced.
[0050]
Here, in order to confirm the above-described effect, the filtration membrane 10a of the filtration membrane module 10 is washed (first) using the first washing liquid in which the chlorine agent 3 (NaClO) is added to the raw water 1 so that the chlorine concentration becomes 500 ppm. In the case of only one cleaning) (comparative example), the filter membrane 10a of the filter membrane module 10 is formed using the first cleaning liquid in which the chlorine agent 3 (NaClO) is added to the raw water 1 so that the chlorine concentration becomes 200 ppm. After the washing (first washing), the filtration membrane 10a is washed again (the first washing) using a second washing liquid obtained by adding acid 4 (HCl) to the raw water 1 so that the acid concentration becomes 0.1%. In the case of (washing) (experimental example), the filtration pressure before and after washing of the filtration membrane 10a was determined. The results are shown in FIG. 2 (comparative example) and FIG. 3 (experimental example).
[0051]
2 and 3, in the case of the comparative example, the filtration pressure of the filtration membrane 10a is the initial value (about 0.2 kg / cm ² In addition, the filtration pressure cannot be fully recovered, and the filtration pressure increases greatly only after filtration for a while. On the other hand, in the case of the experimental example, not only the filtration pressure of the filtration membrane 10a returns to the initial value, but also the filtration pressure does not increase greatly after washing.
[0052]
From the above, it was confirmed that the filtration membrane cleaning method of the present invention can sufficiently achieve the intended effect.
[0053]
[Second embodiment]
A filtration membrane cleaning method according to the present invention and a second embodiment of a seawater filtration device using the same will be described below. However, the same parts as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment described above, and the description thereof is omitted.
[0054]
The filtration membrane cleaning method according to the present embodiment is a filtration membrane cleaning method for cleaning the filtration membrane 10a of the filtration membrane module 10 that has permeated the raw water 1 of seawater, and the chlorine agent is adjusted so that the chlorine concentration becomes 10 to 1000 ppm. 3 and the filtration membrane 10a is washed using the raw water 1 to which the acid 4 is added so that the pH is 9 or less.
[0055]
Here, if the pH of the raw water 1 exceeds 9, the FI value exceeds 5, which is not preferable.
[0056]
In addition, it is preferable that the cleaning liquid is added with the chlorine agent 3 so that the chlorine concentration is 10 to 1000 ppm while the acid 4 is added so that the pH is maintained at 9 or less. This is because if a predetermined amount of the chlorine agent 3 is added to the raw water 1 and then the acid 4 is added so that the pH is 9 or less, a large amount of chlorine gas is generated and released out of the system.
[0057]
On the other hand, the seawater filtration device according to the present embodiment using the filtration membrane cleaning method as described above has the same configuration as the seawater filtration device described with reference to FIG. 1 in the first embodiment described above. Yes.
[0058]
In such a seawater filtration apparatus, the raw water 1 is filtered and the membrane 10a is backwashed in the same manner as in the first embodiment described above.
[0059]
On the other hand, as described above, the suspended matter in the raw water 1 cannot be sufficiently removed, and the pressure loss of the filtration membrane 10a cannot be sufficiently recovered, and the pressure gauge 51 is set to a predetermined value (1.5 kg). / Cm ² After the feed pump 21 is stopped and the filtered water 2 in the filtered water tank 1 is emptied, the pH of the raw water 1 in the raw water tank 11 is 9 or less (preferably 5.). The acid 4 is added to the raw water 1 from the acid addition device 62 so as to be about 5-7. Subsequently, the practitioner 3 is added to the raw water 1 from the chlorinating agent adding device 61 so that the chlorine concentration in the raw water 1 is 10 to 1000 ppm. Since the pH of the raw water 1 increases with the addition of the chlorine agent 3, the acid 4 is appropriately added so that the pH of the raw water 1 is always kept within the above range.
[0060]
When the raw water 1 (cleaning liquid) having a chlorine concentration of 10 to 1000 ppm and a pH of 9 or less (preferably about 5.5 to 7) is obtained in this way, the case of the first embodiment described above. In the same manner, the filtration membrane 10a of the filtration membrane module 10 is washed.
[0061]
At this time, since the pH of the cleaning liquid is 9 or less, the presence of inorganic fine particles as described above is negligible, and thus the filtration membrane 10a can be cleaned without any problem.
[0062]
That is, by washing the filtration membrane 10a with a cleaning solution having a chlorine concentration of 10 to 1000 ppm and a pH of 9 or less, the organic matter attached to the filtration membrane 10a with almost no inorganic fine particles present. This ensures that the suspended solids are decomposed and removed.
[0063]
For this reason, even if seawater is used, the filtration membrane 10a of the filtration membrane module 10 can be recovered to the original state.
[0064]
Therefore, as in the case of the first embodiment described above, since cleaning water using clean water and facilities for storing this are not necessary, the installation space can be greatly reduced, Cleaning costs can be greatly reduced.
[0065]
Here, in order to confirm the above-described effect, the filtration membrane 10a of the filtration membrane module 10 is washed (first) using the first washing liquid in which the chlorine agent 3 (NaClO) is added to the raw water 1 so that the chlorine concentration becomes 500 ppm. In the case of only one cleaning (comparative example: the same as in the case of the first embodiment), the chlorine agent 3 is added so that the chlorine concentration is 50 ppm, and the pH is 5.5 to 6 The filtration pressures before and after washing the filtration membrane 10a when the filtration membrane 10a of the filtration membrane module 10 was washed using the raw water 1 to which the acid 4 was added as a washing liquid (experimental example) were obtained. However, substantially the same result as in the case of the first embodiment described above was obtained.
[0066]
That is, in the case of the comparative example, the filtration pressure of the filtration membrane 10a is the initial value (about 0.2 kg / cm ² In addition, in the case of the experimental example, the filtration pressure of the filtration membrane 10a is restored to the initial value. In addition, the filtration pressure did not increase significantly after washing.
[0067]
From this, it was confirmed that the filtration membrane cleaning method of the present invention can sufficiently achieve the intended effect.
[0068]
【The invention's effect】
A first invention is a filtration membrane cleaning method for cleaning a filtration membrane that has permeated seawater, wherein the filtration membrane is washed with seawater containing a chlorine agent as a first washing liquid, and then seawater containing an acid. Since the filtration membrane is washed with the second washing liquid, the organic suspended substances adhering to the filtration membrane can be reliably decomposed and removed with the first washing liquid, and the first washing liquid contains Since the inorganic fine particles present and deposited on the filtration membrane can be reliably decomposed and removed by the second cleaning liquid, the filtration membrane can be restored to the original state even using seawater. Accordingly, since cleaning water using clean water and equipment for storing the same are not required, the installation space can be greatly reduced and the cleaning cost can be greatly reduced.
[0069]
The second invention is that in the first invention, the chlorine concentration of the first cleaning liquid is 10 to 1000 ppm, and the acid concentration of the second cleaning liquid is 0.1% or less. The above-described effects can be reliably obtained without damage.
[0070]
A third invention is a filtration membrane cleaning method for cleaning a filtration membrane that has permeated seawater, and a chlorine agent is added so that the chlorine concentration is 10 to 1000 ppm, and the pH is 9 or less. Since the filtration membrane is washed using seawater with acid added to the washing solution, the organic suspended solids adhering to the filtration membrane are reliably decomposed with almost no inorganic fine particles present in the washing solution. Since it can be removed, the filtration membrane can be restored to the original state even when seawater is used. Accordingly, since cleaning water using clean water and equipment for storing the same are not required, the installation space can be greatly reduced and the cleaning cost can be greatly reduced.
[0071]
According to a fourth aspect, in the third aspect, the cleaning liquid is added to the seawater so that the chlorine concentration is 10 to 1000 ppm while the acid is added to the seawater so as to keep the pH at 9 or less. Since the chlorine agent is added, the amount of chlorine released from the cleaning liquid to the outside of the system can be suppressed.
[0072]
According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the chlorine agent is NaClO or ClO. ₂ And the acid is HCl, H ₂ SO _Four , HNO _Three Therefore, the above-described effects can be obtained with certainty.
[0073]
According to a sixth invention, in any one of the first to fifth inventions, since the FI value of the seawater is 5 or less, the above-described effects can be surely obtained.
[0074]
In a seventh aspect of the invention, in any one of the first to sixth aspects, after allowing the cleaning liquid to permeate the filtration membrane from a direction of allowing seawater to permeate the filtration membrane, Since the filtration membrane is washed by repeating the permeation of the washing liquid through the filtration membrane, the above-described effects can be reliably obtained.
[0075]
The eighth invention is a seawater filtration device using the filtration membrane cleaning method of any of the first to seventh inventions, wherein the filter body having the filtration membrane, and the filter body Connected to one side of the filter membrane, connected to the other side of the filter membrane of the filter body, and raw water feeding means for feeding raw water of seawater to one side of the filter membrane of the filter body, A filtered water collecting means for collecting filtered water filtered by the filtration membrane, and connected to the other side of the filtration membrane of the filter body, and feeds the filtered water to the other side of the filtration membrane of the filter body Filtered water feed means, bypass means connected to one side of the filter membrane of the filter body, and returning water on the side of the filter membrane of the filter body to the raw water feed means, and the raw water Or the salt which adds the said chlorine agent to at least one of the said filtered water Agent and adding means, since with an acid adding means for adding the acid to at least one of the raw water or the filtered water, it is possible to easily implement the filtration membrane cleaning method according to the present invention.
[0076]
According to a ninth aspect, in the eighth aspect, the chlorinating agent adding means adds the chlorinating agent to the raw water, and the acid adding means adds the acid to the raw water. The filtration membrane cleaning method can be easily implemented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a seawater filtration device according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between filtration time and filtration pressure in a comparative example.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between filtration time and filtration pressure in Examples.
[Explanation of symbols]
1 Raw water
2 filtered water
3 Chlorine agent
4 Acid
10 Filtration membrane module
11 Raw water tank
12 Filtered water tank
13 Chlorine tank
21 Feeding pump
22 Backwash pump
23 Metering pump
31, 32, 34-39 piping
33 Drain pipe
41-45 valve
51,52 Pressure gauge
61 Chlorine additive device
62 Acid addition equipment

Claims

A filtration membrane cleaning method for cleaning a filtration membrane that has permeated seawater,
A filtration membrane cleaning method, wherein the filtration membrane is washed with seawater containing a chlorine agent as a first washing liquid and then the seawater containing acid as a second washing liquid.

In claim 1,
The chlorine concentration of the first cleaning liquid is 10 to 1000 ppm,
A filtration membrane cleaning method, wherein the acid concentration of the second cleaning liquid is 0.1% or less.

A filtration membrane cleaning method for cleaning a filtration membrane that has permeated seawater,
A filtration membrane cleaning method, wherein a chlorinating agent is added so that the chlorine concentration is 10 to 1000 ppm, and the filtration membrane is cleaned using seawater added with an acid so that the pH is 9 or less as a cleaning liquid. .

In claim 3,
The cleaning liquid is obtained by adding the chlorine agent to the seawater so that the chlorine concentration is 10 to 1000 ppm while the acid is added to the seawater so as to keep the pH at 9 or less. Filtration membrane cleaning method.

In any one of Claim 1-4,
The chlorinating agent is at least one of NaClO or Cl ₂ ;
The filtration membrane cleaning method, wherein the acid is at least one of HCl, H ₂ SO ₄ , and HNO ₃ .

In any one of Claim 1 to 5,
A filtration membrane cleaning method, wherein the seawater has an FI value of 5 or less.

In any one of Claim 1 to 6,
After allowing the cleaning liquid to permeate the filtration membrane from the direction of allowing seawater to permeate the filtration membrane, the filtration membrane is washed by repeating the permeation of the cleaning liquid from the direction opposite to the direction to the filtration membrane. A filtration membrane cleaning method.

A seawater filtration device using the filtration membrane cleaning method according to any one of claims 1 to 7,
A filter body having the filtration membrane;
Raw water supply means connected to one side of the filter membrane of the filter body, and for supplying raw water of seawater to one side of the filter membrane of the filter body,
A filtered water collecting means connected to the other side of the filtration membrane of the filter body and collecting filtered water filtered by the filtration membrane;
Connected to the other side of the filtration membrane of the filter main body, filtered water feeding means for feeding the filtrate to the other side of the filtration membrane of the filter main body,
A bypass means connected to one side of the filtration membrane of the filter body and returning water on the side of the filtration membrane of the filter body to the raw water supply means;
A chlorinating agent adding means for adding the chlorinating agent to at least one of the raw water or the filtered water;
A seawater filtration device comprising: an acid addition means for adding the acid to at least one of the raw water or the filtered water.

In claim 8,
The chlorinating agent adding means adds the chlorinating agent to the raw water,
The seawater filtration device, wherein the acid addition means adds the acid to the raw water.