JP4251879B2

JP4251879B2 - Operation method of separation membrane module

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Publication number: JP4251879B2
Application number: JP2003029437A
Authority: JP
Inventors: 祐也佐藤
Original assignee: Organo Corp
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: JP2004141846A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパイラル型膜エレメントに巻回された原水スペーサーに蓄積した濁質を効率よく除去する分離膜モジュールの運転方法及び分離膜装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、海水の淡水化や、超純水、各種製造プロセス用水を得る方法として、逆浸透膜（ＲＯ膜）やナノ濾過膜（ＮＦ膜）を透過膜とするスパイラル型膜エレメントを用い、原水中からイオン成分や低分子成分を分離する方法が知られている。また低分子ないし高分子成分を分離したり、低分子成分ないし高分子成分の内、高分子成分のみを分離したりする限外濾過法や、微粒子を分離したりする精密濾過法においてもスパイラル型膜エレメントが用いられている。図４に例示されるように、従来から使用されているスパイラル型膜エレメントの一例は、透過水スペーサー４２の両面に逆浸透膜４１を重ね合わせて３辺を接着することにより袋状膜４３を形成し、該袋状膜４３の開口部を透過水集水管４４に取り付け、網状の原水スペーサー４５と共に、透過水集水管４４の外周面にスパイラル状に巻回することにより構成されている。そして、原水４６はスパイラル型膜エレメント４０の一方の端面側４ａから供給され、原水スペーサー４５に沿って流れ、スパイラル型膜エレメント４０の他方の端面側４ｂから濃縮水４８として排出される。原水４６は原水スペーサー４５に沿って流れる過程で、逆浸透膜４１を透過して透過水４７となり、この透過水４７は透過水スペーサー４２に沿って透過水集水管４４の内部に流れ込み、透過水集水管４４の端部から排出される。このように、巻回された袋状膜４３間に配設される原水スペーサー４５により原水経路が形成されることになる。
【０００３】
このような逆浸透膜スパイラル型エレメントを用いて海水の淡水化や、超純水、各種製造プロセス用水を得る場合、通常、原水の濁質などを除去する目的で前処理が行われている。この前処理を行うのは、逆浸透膜スパイラル型エレメントの原水スペーサーの厚みは、原水流路を確保しつつできる限り原水と逆浸透膜との接触面積を大きくとるため通常１mm以下と薄く、濁質が原水流路にある原水スペーサーに蓄積され、原水流路を閉塞し易い構造となっており、このため、予め原水中の濁質を除去して濁質蓄積による通水差圧の上昇や透過水量、透過水質の低下を回避し、長期間に亘り安定な運転を行うためである。このような除濁目的で用いられる前処理装置は、例えば、凝集沈殿処理、濾過処理及び膜処理などの各装置を含むものであり、これらの設置は、設置コストや運転コストを上昇させると共に、大きな設置面積を必要とするなどの問題を有していた。
【０００４】
ところで、スパイラル型膜エレメントを装着する分離膜モジュールに対する前処理装置が省略できれば、工業用水や水道水が前処理なしで逆浸透膜モジュールに供給でき、システムの簡略化、設置面積の低減、低コスト化が可能となり、産業上の利用価値は極めて高いものとなる。従って、濁質が蓄積し難い構造を有する原水スペーサーが開発されるか、あるいは原水スペーサーに濁質が蓄積したとしても、運転方法の変更やフラッシングなどで濁質が除去できれば、極めて有用な技術となる。特に運転方法の変更やフラッシング等で濁質を除去する方法は、従来のスパイラル型膜エレメントをそのまま使用可能な場合がある点で好ましいものである。
【０００５】
特開平１１―１０４６３６号公報には、加圧した気液二層流を通常の原水の流れに対して逆方向の流れで供給して逆浸透膜モジュールを逆洗フラッシングする方法が開示されている。しかし、この逆洗フラッシングは、中空糸型逆浸透膜モジュールの該中空糸膜面に付着した濁質の除去であり、スパイラル型逆浸透膜モジュールの原水スペーサーに付着した濁質の除去ではない。
【０００６】
従って、本発明の目的は、スパイラル型膜エレメントに巻回された原水スペーサーに蓄積した濁質を効率よく除去する分離膜モジュールの運転方法及び分離膜装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる実情において、本発明者は鋭意検討を行った結果、透過水集水管の外周面に袋状の分離膜を原水スペーサーと共に巻回してなるスパイラル型膜エレメントを装着する分離膜モジュールにおいて、原水中の濁質が蓄積するのは原水スペーサーの線材が交差する交点部分であること、分離膜モジュールの運転時に、原水の流れ方向を定期又は不定期に反対方向へ変更しながら運転することにより、原水スペーサーに蓄積した濁質の除去が容易に行なえること、原水の流れ方向変更時に、フラッシングを複数回行なうことで、濁質の除去効果が更に増大すること、分離膜モジュールの運転方法において、フラッシングを適宜行なうと共に、毎回行なうフラッシングの、最初に行なうフラッシングは、その直前まで流れていた原水の流れ方向と逆方向に行なうことで、濁質の除去が更に一層増大すること等を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、透過水集水管の外周面に袋状の分離膜を原水スペーサーと共に巻回してなるスパイラル型膜エレメントを装着する分離膜モジュールの運転方法であって、該分離膜モジュールの原水の流れ方向を定期又は不定期に反対方向へ変更し、前記原水の流れ方向変更時に、両方向から交互に複数回のフラッシングを行う分離膜モジュールの運転方法を提供するものである。かかる構成を採ることにより、原水スペーサーの交点部分に蓄積した濁質は容易に剥がされ除去される。
【００１０】
また、本発明は、毎回のフラッシングの最初に行なうフラッシングは、直前まで流れていた原水の流れ方向と逆方向に行なう前記分離膜モジュールの運転方法を提供するものである。かかる構成を採ることにより、原水スペーサーの交点部分に蓄積した濁質を最初のフラッシングで効率よく剥がすことができ、除去が容易になる。
【００１２】
また、本発明は、前記フラッシング時に、透過水側の弁を全閉とする前記分離膜モジュールの運転方法を提供するものである。透過水側の弁が開いていると、高圧用分離膜モジュールの場合、フラッシング圧力程度ではフラッシング液である原水が透過することはないが、低圧又は超低圧用分離膜モジュールでは、透過してしまい、フラッシング流量が低減し、且つ水質の低下した水が透過するという問題がある。また、透過水側の弁を閉じた直後に発生する背圧により膜面に堆積した汚染物質を浮遊させる効果もあり、フラッシングの効果を一層高めることができる。
【００１３】
また、本発明は、前記フラッシングを行なう前に、原水供給側の圧力を抜く前記分離膜モジュールの運転方法を提供するものである。原水供給側の圧力を抜くことで、それまで膜面を押さえ付けていた圧力が抜けるため、膜が若干浮くことになり、膜面及び原水スペーサーに蓄積する濁質を浮遊させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態における分離膜モジュールの運転方法を図１を参照して説明する。なお、明細書中、第１の実施の形態は本発明において参考例となるものである。図１は本例の運転方法を実施する逆浸透膜装置のフロー図である。図１中、逆浸透膜装置１０は、原水供給ポンプ１１と第１弁ａを接続する原水供給第１配管１２と、第１弁ａと逆浸透膜モジュール１０Ａを接続する原水供給第２配管１３と、逆浸透膜モジュール１０Ａと、逆浸透膜モジュール１０Ａの透過水側に接続される弁ｅを有する透過水流出配管１４と、原水供給第１配管１２と逆浸透膜モジュール１０Ａの濃縮水流出側を接続する濃縮水流出第１分岐配管１５１と第２弁ｂを有する流れ方向転換用配管１５と、原水供給第２配管１３から分岐し、原水の流れ方向を逆方向とした場合の濃縮水が流出する弁ｄを有する濃縮水流出第２分岐配管１２１と、を備える。また、濃縮水流出第１分岐配管１５１途中には弁ｃが付設されている。
【００１６】
逆浸透膜装置１０において、先ず、第２弁ｂ、弁ｄは閉、弁ｃはモジュール内を所定の圧力となるように調整され、第１弁ａ及び弁ｅは開とする。原水は原水供給ポンプ１１により逆浸透膜モジュール１０Ａに供給される。原水は逆浸透膜モジュール１０Ａで処理され、濃縮水を濃縮水流出第１分岐配管１５１から得ると共に透過水流出配管１４から透過水を得る。この場合、原水の濁度にもよるが、運転時間の経過と共に、エレメントに巻回された原水スペーサーに原水中の濁質等の浮遊物質が蓄積していく。
【００１７】
原水スペーサーに原水中の濁質が蓄積すると、通水差圧が上昇する。このような場合、原水の流れ方向を逆方向に変更する。すなわち、第１弁ａ、及び弁ｃは閉、弁ｄはモジュール内を所定の圧力となるように調整され、第２弁ｂを開とする。これにより、原水は逆浸透膜モジュール１０Ａの濃縮水流出側より流入し、逆浸透膜モジュール１０Ａで処理され、濃縮水を濃縮水流出第２分岐配管１２１から得ると共に透過水流出配管１４から透過水を得る。このような原水の流れ方向を逆方向に変更することにより、原水スペーサーの交点部分に蓄積した濁質が容易に剥がされ、除去される。そして、運転時間の経過と共に、再びエレメントに装着された原水スペーサーに原水中の濁質等の浮遊物質が蓄積していくため、更に原水の流れ方向を逆方向に変更する。以後、この操作を繰り返す。原水の流れ方向の変更時期は、定期又は不定期であり、原水の流れ方向を変更する間隔としては、１時間〜２４時間、好ましくは１時間〜１２時間が好ましい。１時間未満であると切替弁の切替回数が多くなり、切替弁の寿命を極端に低下させる。また、２４時間を越えると、蓄積した濁質が除去し難くなる。また、原水の流れ方向の変更時期は、上記の如く、所定の通水差圧となった時点で変更してもよく、この場合、変更操作を頻繁に行なうことなく、蓄積した濁質の除去もできる点で好ましい。また、所定時間経過後に流れ方向を変更する方法、所定の通水差圧となった時点で変更する方法の両者を組合わせてもよい。
【００１８】
本例の逆浸透膜装置１０に直接供給される原水としては、工業用水、水道水及び回収水が挙げられる。原水の濁度としては、特に制限されないが、濁度２度程度のスパイラル型膜エレメントにとって、比較的高い濁度のものであっても定期又は不定期に原水の流れを逆方向とするため、長期間運転においても通水差圧が上昇することはない。また、原水は４０〜６０℃に加温してから供給することが、膜面に発生するスライムを防止、除去することが可能となる点で好ましい。原水の温度が４０℃未満ではスライム除去効果がほとんどなく、６０℃を越えるとスライム除去効果はあるものの、水処理装置の耐熱温度を超えてしまう。また、４０〜６０℃に加温した原水は、連続的供給でも、断続的供給でもよい。断続的供給としては、１時間以上１週間以内の間隔で断続的に供給することが、膜面に発生するスライムを無駄なエネルギーを消費することなく効率的に除去できる点で好ましい。供給間隔が１時間未満では不要な加温を行なうことになりエネルギーが無駄になる。一方、１週間を越えるとスライムの発生が起こり易くなり、効果が低減してしまう。また、原水はｐＨを２．０以上７．０未満の酸性状態にして供給することが、酸性水には大きな殺菌効果があり、スライムの発生を抑制すると共に膜面への濁質の蓄積を低減することができる点で好ましい。ｐＨが２．０未満ではシステムの耐薬品性の問題が生じてしまい、７．０以上であるとスライム発生を抑制する効果が期待できない。また、原水には原水中に砂粒などの粗大粒子を含む場合、予め目の粗いフィルターを通した処理水やスケールやファウリングを防止するための分散剤を添加したものも含まれる。分散剤の添加により、原水スペーサーや膜面への濁質の蓄積を一層抑制することができる。分散剤としては、例えば市販品の「hypersperse MSI300」、「hypersperse MDC200」（共に、ARGO SCIENTIFIC社製）が挙げられる。
【００１９】
本例の逆浸透膜装置１０によれば、原水の流れを逆方向にして濁質の蓄積を抑制するため、従来、原水中の濁質を除去する目的で用いられていた凝集沈殿処理、濾過処理及び膜処理などの前処理装置の設置を省略することができる。このため、システムの簡略化、設置面積の低減、低コスト化が図れる点で画期的な効果を奏する。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施の形態における分離膜モジュールの運転方法を図１を参照して説明する。第２の実施の形態例は、第１の実施の形態における逆浸透膜モジュールの運転方法において、前記原水の流れ方向変更時に、両方向から交互に複数回のフラッシングを行うものであり、これにより、原水スペーサーの交点部分に蓄積した濁質を確実に除去できる。逆浸透膜モジュールの両方向から交互にフラッシングを行なう方法としては、最初のフラッシングが直前まで流れていた原水の流れ方向と逆方向に行なう方法（以下、逆方向フラッシングとも言う。）及び直前まで流れていた原水の流れ方向と同方向に行なう方法が挙げられ、このうち、逆方向フラッシングが、最初のフラッシングで原水スペーサーの交点部分に蓄積した濁質を効果的に剥がすことができる点で好ましい。最初のフラッシングを直前まで流れていた方向と同じ方向にすると、一部の濁質は除去できるものの、原水スペーサーの滞留部分に蓄積した濁質を余計に押し付けることになり、経時的に濁質が蓄積してしまう。逆方向フラッシングを行なうには、先ず、第１弁ａ及び弁ｃを閉、第２弁ｂ及び弁ｄを開とする。そして、透過処理における原水供給流量の約３倍流量の原水を急速に逆浸透膜モジュール内に濃縮水流出側より供給し、原水流入側の原水供給第２配管１３、濃縮水流出第２分岐配管１２１より排出すればよい。逆方向フラッシング終了後、今度は逆方向フラッシング時におけるフラッシング方向とは逆方向にフラッシングを行なう。すなわち第２弁ｂ及び弁ｄを閉、第１弁ａ及び弁ｃを開とする。そして、逆方向フラッシングと同様の流量の原水を急速に逆浸透膜モジュール内に原水流入側より供給し、濃縮水流出側の濃縮水流出第１分岐管１５１より排出する。次いでこのフラッシング時におけるフラッシング方向とは逆方向にフラッシングを行ない、以後、同様の操作が繰り返され、両方向から交互に複数回のフラッシングが行なわれる。
【００２１】
最初のフラッシングが直前まで流れていた原水の流れ方向と同方向の場合は、前述した逆方向フラッシングの場合の２番目の操作を先に行なうことになる。このように、両方向から交互に複数回のフラッシングにより、原水スペーサーに蓄積した濁質は剥がれエレメント外へ確実に排出される。このようなフラッシングを行なう場合、図１においては、濃縮水流出側の圧力調整用の弁ｃあるいは弁ｄにより圧の開放を行っているが、圧力の開放方法としては、これに限定されず、圧力開放用の弁を別途に設けてもよい。その場合には、濃縮水流出配管は排水量を多く採るために、圧力調整用の弁のある配管よりも大径とするのが好ましい。また、濃縮水流出第１分岐管１５１及び濃縮水流出第２分岐管１２１にエアーチャンバー（不図示）を設置し、運転によって溜まった水を用いてフラッシングを行なってもよい。ここで言うエアーチャンバーとは、濃縮水の圧力によって加圧された空気により、チャンバー中に溜まった水を流出させる装置を指す。
【００２２】
前記原水の流れ方向変更時に、両方向から交互に複数回のフラッシングを行う場合、フラッシングを行なう前に、原水供給側の圧力を抜くことで、それまで膜面を押さえ付けていた圧力が抜け、膜が若干浮くことになるので、原水供給側の圧力を抜くことは膜面及び原水スペーサーに蓄積する濁質を浮遊させることができる点で好ましい。原水供給側の圧力を抜く方法としては、原水供給ポンプ１１の吐出側の原水供給第１配管１２にブロー配管（不図示）を設け、ブロー配管途中に付設された弁（不図示）を設け、この弁を開ける方法、あるいは第１弁ａ、弁ｃ、弁ｅを開としている運転において、濃縮水流出第２分岐配管１２１に付設した弁ｄを開ける方法が挙げられる。弁の開放速度としては、特に制限されないが、瞬間的に、好ましくは１秒以内に弁が全開になることが好ましい。瞬間的に圧抜きをする方が、膜を浮かせ易く、また水撃作用による濁質排除効果も期待できる。また、この場合、透過水側の弁ｅを開とすることが好ましい。弁ｅが閉では膜間差圧がなくなり、膜を押さえ付けている力がなくなるため、例え原水供給側の圧力を抜いたとしても、膜が浮くことがないからである。
【００２３】
また、フラッシング時には、透過水流出管１４に付設されている弁ｅを全閉にすることが好ましい。透過水流出管１４に付設されている弁ｅが開いていると、高圧用逆浸透膜モジュールの場合、フラッシング圧力程度ではフラッシング液である原水が透過することはないが、低圧又は超低圧用逆浸透膜モジュールでは透過してしまい、フラッシング流量が低減し、且つ水質の低下した水が透過するという問題がある。また、透過水流出管に付設されている弁を閉じた直後に発生する背圧により膜面に堆積した汚染物質を浮遊させる効果もあり、フラッシングの効果を一層高めることができる。
【００２４】
前記フラッシングは、両方向から交互に２回以上、５回以下のフラッシングを行なうことが好ましい。フラッシング回数が１回では一方向のみのフラッシングとなり洗浄効果が十分ではなく、経時的に濁質が蓄積してしまう。一方、５回を越えると排水する水が多くなり、回収率の低減につながる。また、フラッシングの１回当たりの時間は、特に制限されないが、３０秒〜１２０秒が好ましい。３０秒未満では洗浄効果が不十分であり、１２０秒を越えるとブロー時間が長く、回収率の大幅な低下となる。また、フラッシングの際、圧縮空気を原水中に供給してもよい。圧縮空気を原水に混入させることにより、洗浄効率が一層高まる。圧縮空気の供給量は、特に制限されないが、原水と空気との体積割合が２：１〜１：２とするのが好ましい。
【００２５】
フラッシングを所定時間行なった後は、再度原水の処理を行なう。この場合、原水の流れ方向は、最初のフラッシングの直前まで流れていた原水の流れ方向と逆方向である。すなわち、第１弁ａ及び弁ｃは閉、弁ｄはモジュール内を所定の圧力となるように調整され、第２弁ｂ及び弁ｅは開とし、原水は逆浸透膜モジュール１０Ａで処理される。このように、原水処理→フラッシング→原水処理→フラッシングを順次繰り返す。原水処理時間としては、１時間〜２４時間、好ましくは１時間〜１２時間である。原水処理時間が１時間未満であると切替弁の切替回数が多くなり、切替弁の寿命を極端に低下させると共に、回収率の低下につながる。また、２４時間を越えると、蓄積した濁質の除去効果が低減してしまう。原水処理からフラッシングに切り替える形態としては、毎回同じ時間経過後に流れ方向を変更する方法、所定の通水差圧に達した時点で変更する方法及びこの両者を組合わせて変更する方法が挙げられる。
【００２６】
次に、本発明の第３の実施の形態における分離膜モジュールの運転方法を図１を参照して説明する。本例の分離膜モジュールの運転方法は、スパイラル型膜エレメントを装着する分離膜モジュールの運転方法であって、該運転方法は途中にフラッシングを含み、該フラッシングの最初に行なうフラッシングは、直前まで流れていた原水の流れ方向と逆方向に行なう方法である。すなわち、第３の実施の形態は、フラッシング後、原水の流れ方向は直前の原水の流れ方向と同方向であっても、逆方向であってもよいのであり、この点を除いて第２の実施の形態例と同じである。従って、原水処理時の原水の好ましい形態、フラッシング時における弁類の操作形態、フラッシング方法の好ましい形態等は全て第２の実施の形態例と同じである。第３の実施の形態例においては、フラッシング時に逆方向に流すことで濁質は十分に除去されるため、第２の実施の形態例と同様の効果を奏する。
【００２７】
本発明で用いる分離膜モジュールに装着されるスパイラル型膜エレメントとしては、透過水集水管の外周面に袋状の分離膜を原水スペーサーと共に巻回してなるものであれば特に制限されず、当該原水スペーサーは、（ｉ）原水の流入側から流出側に向かって緩やかな曲線で蛇行する形状で延在する第１線材及び第２線材からなるものであって、該第１線材は分離膜のうちの対向する一方の膜面に沿って延在すると共に、隣接する第１線材同士間で一方の原水流路を形成し、該第２線材は分離膜のうち対向する他方の膜面に沿って延在すると共に、隣接する第２線材同士間で他方の原水流路を形成し、該第１線材と該第２線材とは一部が重なり、該重なり箇所で結合されてなるもの、（ii）分離膜の原水流入側端部、又は原水流入側端部と濃縮水流出側端部に固設されてなるもの、（iii）前記（ii）において、分離膜の原水流入側端部、又は原水流入側端部と濃縮水流出側端部への原水スペーサーの固設方法が、二つ折りされた原水スペーサーを当該端部に対して両側から挟持するようにして固定したもの、（iv）原水スペーサーを構成する線材の平均交点数が、スペーサー１ｍ^２当たり５００以上、１０,０００未満であるもの、（v）原水スペーサーを構成する線材の交点数密度が、原水の流れ方向に沿って、漸次減少するか、または断続的に減少するもの、（vi）原水スペーサーを構成する線材の交点数密度が、原水の流れ方向に沿って、漸次増加するか、または断続的に増加するもの等が使用できる。上記（ｉ）においては、更に前記緩やかな曲線で蛇行する形状が、屈曲点のない規則性を有する形状であって、振幅Ｈと波長Ｌの比（Ｈ／Ｌ）が０．０２〜２であり、且つ１本の線材１ｍ当たり１〜１００波長のものが、交点数が好適な範囲であると共に、原水は原水流路内を穏やかに蛇行しながらほぼ直線状に流入側から流出側に向かって流れ、原水流路内への濁質の蓄積が一層防止される点で好ましい。上記（ii）及び（iii）において、該分離膜の原水流入側端部、又は濃縮水流出側端部の前記透過水集水管に対する長手方向における長さは、それぞれ該分離膜の原水流入側端、又は濃縮水流出側端から内側へ、該分離膜の透過水集水管に対する長手方向長さの１〜１０％であるものが好ましい。
【００２８】
本発明の分離膜モジュールの運転方法において、前記（ｉ）、（ii）、（iii）及び（iv）の原水スペーサーを備えるスパイラル型膜エレメントを装着した分離膜モジュールは、前記第１の実施の形態例〜第３の実施の形態例のいずれも適用できる。前記（ｖ）、（vi）の原水スペーサーを備えるスパイラル型膜エレメントを装着した分離膜モジュールは、原水スペーサーの交点数密度が原水の流れ方向で限定されるため、原水の流れ方向を反対方向へ変更する前記第１の実施の形態例及び第２の実施の形態例は適用できない。前記（ｖ）の原水スペーサーを備えるスパイラル型膜エレメントを装着した分離膜モジュールは、第３の実施の形態例の逆方向フラッシングを用いることが、原水スペーサーの入口近傍に敢えて濁質を蓄積させる構造を採る点で必須である。また、前記（vi）の原水スペーサーを備えるスパイラル型膜エレメントを装着した分離膜モジュールは、第３の実施の形態例を適用することができる。
【００２９】
上記（ii）〜（vi）の原水スペーサーは、例えば複数の第１線材および複数の第２線材から構成される網目状のスペーサーが挙げられる。この場合、網目の形状としては、特に制限されないが、ひし形、四角形および波形などが挙げられ、その線材同士の交差形態としては、特に制限されず、線材同士を織らずに接合した形態、平織りによる交差形態およびあや織りによる交差形態などが挙げられる。また、交点とは、第１線材及び第２線材とが交わる点を言うが、例えば第１線材及び第２線材が波形の場合における交点のように、第１線材と第２線材が少し重なる部分を有するものであってもよい。また、第１線材及び第２線材の断面形状としては、特に制限されないが、例えば円形、三角形、四角形などが挙げられる。また、第１線材及び第２線材は同一寸法、同一断面形状のものが使用される。原水スペーサーの厚さは、第１線材の径と第２線材の径を合わせたもの、若しくはそれよりも若干薄いものであり、０．４〜３．０mmの範囲である。また、原水スペーサーの材質としては、特に制限されないが、ポリプロピレンやポリエチレンが、成形性やコスト面から好ましい。また、原水スペーサーの製造方法は、特に制限されず、公知の方法を適用できるが、押出成形法が、コスト面及び精度面からも好ましい。
【００３０】
当該スパイラル型膜エレメントは、透過水集水管の外周面に袋状の分離膜を前記原水スペーサーと共に、１枚の袋状の分離膜を巻回したものであるか、又は複数の袋状の分離膜を巻回したものである。分離膜としては、精密濾過膜、限外濾過膜及び逆浸透膜などが挙げられる。このうち、逆浸透膜が、原水中からイオン成分や低分子成分を分離する目的で使用され、従来から前処理が必須のものとなっているという点でその効果をより発揮する。逆浸透膜としては、食塩水中の塩化ナトリウムに対する９０％以上の高い除去率を有する通常の逆浸透膜、及び低脱塩率のナノ濾過膜やルーズ逆浸透膜が挙げられる。ナノ濾過膜やルーズ逆浸透膜は脱塩性能を有するものの、通常の逆浸透膜よりも脱塩性能が低いもので、特にＣａ、Ｍｇ等の硬度成分の分離性能を有するものである。なお、ナノ濾過膜とルーズ逆浸透膜はＮＦ膜と称されることがある。
【００３１】
本例で用いる逆浸透膜モジュールは、前記スパイラル型膜エレメントを備えるものであれば特に制限されず、例えば図２に示す構造を有する逆浸透膜モジュールが挙げられる。図２に示したように、透過水集水管２０の外周面に袋状の逆浸透膜２１を原水スペーサーと共にスパイラル状に巻きつけ、その上部を外装体２２で被覆する。そしてスパイラル状に巻きつけた逆浸透膜２１がせり出すのを防止するために、数本の放射状のリブ２３を有するテレスコープ止め２４が両端に取り付けられている。これらの透過水集水管２０、逆浸透膜２１、外装体２２、テレスコープ止め２４でひとつのスパイラル型膜エレメント２５を形成し、夫々の透過水集水管２０をコネクタ（図示せず）で連通して、ハウジング２６内にスパイラル型膜エレメント２５を複数個装填する。なお、スパイラル型膜エレメント２５の外周とハンジング２６の内周の間に隙間２７が形成されるが、この隙間２７をブラインシール２８で閉塞してある。なおハウジング２６の一端には原水をハウジング内部に流入するための原水流入管（図示せず）、また他端には透過水集水管２０に連通する処理水管（図示せず）および非透過水管（図示せず）が付設され、ハウジング２６、その内部部品および配管（ノズル）等で逆浸透膜モジュール２９が構成される。
【００３２】
このような構造の逆浸透膜モジュール２９で原水を処理する場合は、ハウジング２６の一端からポンプを用いて原水を圧入するが、図２において矢線で示したように原水はテレスコープ止め２４の各放射状のリブ２３の間を通って最初のスパイラル型膜エレメント２５内に侵入し、一部の原水はスパイラル型膜エレメント２５の膜間の原水スペーサーで区画される原水流路を通り抜けて次のスパイラル型膜エレメント２５に達し、他部の原水は逆浸透膜２１を透過して透過水となり当該透過水は透過水集水管２０に集水される。このようにしてスパイラル型膜エレメント２５に次々に原水が通り抜けて、逆浸透膜を透過しなかった原水は濁質及びイオン性不純物を高濃度で含む濃縮水としてハウジング２６の他端から取り出され、また逆浸透膜を透過した透過水は透過水として透過水集水管２０を介してハウジング２６外に取り出される。なお、本発明で用いる逆浸透膜モジュールは図２のように複数のスパイラル型膜エレメントを装着するものの他、例えばスパイラル型膜エレメント１個装着するものであってもよい。
【００３３】
次に、本発明の第４の実施の形態における分離膜モジュールの運転方法を図３を参照して説明する。図３において、図１と同一構成要素には同一符号を付してその説明を省略し、異なる点について主に説明する。すなわち、図３において、図１と異なる点は、逆浸透膜モジュール１０Ａの下流側に後段逆浸透膜モジュール１０Ｂを設置したものであり、前段逆浸透膜モジュール１０Ａと後段逆浸透膜モジュール１０Ｂは前段逆浸透膜モジュール１０Ａの透過水を後段の装置の被処理水として供給する一次透過水流出配管１４で連結され、後段逆浸透膜モジュール１０Ｂには透過水を排出する透過水流出配管１６及び濃縮水を原水供給ポンプの前に戻す戻り配管１８を備える。また、後段逆浸透膜モジュール１０Ｂには濃縮水流出配管１７を備えている。前段逆浸透膜モジュール１０Ａは本発明に係る逆浸透膜装置を使用し、後段逆浸透膜モジュール１０Ｂは従来の逆浸透膜装置を使用する。すなわち、逆浸透膜装置１０ａにおいて、原水は原水供給ポンプ１１により前段逆浸透膜モジュール１０Ａに供給される。原水は前段逆浸透膜モジュール１０Ａで処理され、一次濃縮水を濃縮水流出配管１５から得ると共に一次透過水流出配管１４から一次透過水を得る。次いで、この一次透過水は後段逆浸透膜モジュール１０Ｂで処理され、透過水流出配管１６から二次透過水を得ると共に、二次濃縮水は戻り配管１８から原水供給原水供給ポンプの前に戻される。この二次濃縮水は既に前段逆浸透膜モジュール１０Ａで脱塩された透過水を後段逆浸透膜モジュール１０Ｂで濃縮されたものであり、原水に比べて導電率が低い。このため、二次濃縮水の全量を循環させることが可能となり、水回収率を向上させることができる。このように、逆浸透膜装置１０ａにおいて、本発明の運転方法が適用されるのは、前段逆浸透膜モジュール１０Ａである。また、逆浸透膜装置１０ａは、従来型の装置で使用されている濁質除去のみを目的とした前処理装置の代わりに、本発明における運転方法を実施できる逆浸透膜モジュールを前段に使用しているので、実質的に逆浸透膜を２段使用することになる。従来型の装置における前処理装置は当然脱塩機能がないので、逆浸透膜装置１０ａは従来型の逆浸透膜装置と比較して透過水の水質も格段に優れる。
【００３４】
【実施例】
実施例１
濁度２度、導電率２０mS/mの工業用水を図１に示すフローの逆浸透膜装置で処理し、下記運転条件下において、２０００時間の耐久運転を行った。逆浸透膜装置は、網目状の原水スペーサーを巻回した８インチエレメントＥＳ-１０（日東電工社製）１個を装着した逆浸透膜モジュールを１個用いた。逆浸透膜モジュールの性能評価は運転初期及び２０００時間における通水差圧（MPa）、透過水量（ｌ/分）及び透過水の導電率（mS/m）を測定することで行った。また、２０００時間後、逆浸透膜モジュールを解体して原水流路内の濁質の付着状況を観察した。測定値の結果を表１に、原水流路の目視観察結果を表２に示す。
【００３５】
（運転条件）
前記第２の実施の形態例に示すように、原水の流れ方向変更時に両方向から交互に３回のフラッシングを行い、最初のフラッシングは直前まで流れていた原水の流れ方向と逆方向に行なう方法に準拠した。すなわち、原水処理８時間→逆方向フラッシング６０秒→順方向フラッシング６０秒→逆方向フラッシング６０秒を１サイクルとして、これを繰り返し行なう。なお、順方向フラッシングとは、逆方向フラッシングを行なう直前の原水の流れ方向と同じ方向に行なうフラッシングを言う。
透過処理条件；操作圧力が０．７５MPa、濃縮水流量が２.７ｍ^３/時間、水温が２５℃、原水ｐＨ７．０。
フラッシング条件；弁ｃ又は弁ｄを全開とし、フラッシング流量が８.０ｍ^３/時間、水温が２５℃。
【００３６】
実施例２
実施例１の毎回のフラッシング時に、原水と空気の体積比が１：１となるように空気を混入させた以外、実施例１と同様の運転方法で２０００時間の耐久運転を行った。逆浸透膜モジュールの性能評価結果を表１及び表２に示す。
【００３７】
実施例３
原水処理における温度２５℃の原水の連続的供給に代えて、１日１回温度５０℃の原水を１時間供給する断続的供給した以外、実施例１と同様の運転方法で２０００時間の耐久運転を行った。５０℃の原水は２５℃の原水を加熱器で加熱することで得た。逆浸透膜モジュールの性能評価結果を表１及び表２に示す。
【００３８】
実施例４
原水処理におけるｐＨ７．０の原水に代えて、ｐＨ４．０の原水を使用した以外、実施例１と同様の運転方法で２０００時間の耐久運転を行った。ｐＨ４.０の原水は、ｐＨ７．０の原水に塩酸を添加することで調製した。逆浸透膜モジュールの性能評価結果を表１及び表２に示す。
【００３９】
実施例５
濁度２度、導電率２０mS/mの工業用水に分散剤「hypersperse MSI300」（ARGO SCIENTIFIC社製）を５mg/l添加した以外は、実施例１と同様の運転方法で２０００時間の耐久運転を行った。逆浸透膜モジュールの性能評価結果を表１及び表２に示す。
【００４０】
実施例６
濁度２度、導電率２０mS/mの工業用水を図３に示すフローの逆浸透膜装置で処理し、下記運転条件下において、２０００時間の耐久運転を行った。前段逆浸透膜モジュール１０Ａ及び後段逆浸透膜モジュール１０Ｂは、それぞれ網目状の原水スペーサーを巻回した８インチエレメントＥＳ-１０（日東電工社製）１個を装着したモジュールであり、逆浸透膜装置はこれらのモジュールをそれぞれ１個使用した。逆浸透膜モジュールの性能評価は実施例１と同様の方法で行なった。
（運転条件）
前段逆浸透膜モジュール１０Ａ及び後段逆浸透膜モジュール１０Ｂ共に、操作圧力が０．７５MPa、濃縮水流量が２.７ｍ^３/時間、水温が２５℃、ｐＨが７．０で、前段逆浸透膜モジュール１０Ａのみ８時間毎に１回、実施例１と同様のフラッシングを行う。なお、原水の流れ方向の変更は、前段逆浸透膜モジュールのみであり、後段逆浸透膜モジュールでは行なわない。なお、表１の値は後段逆浸透膜モジュールの値である。
【００４１】
比較例１
膜処理からなる公知の前処理装置を前段に配置したこと、原水の流れ方向の変更及びフラッシングを行なわない以外、実施例１と同様の方法で行った。すなわち、濁度２度、導電率２０mS/mの工業用水を、前処理装置で処理し、その処理水を従来の市販の逆浸透膜モジュールで更に通常の処理を行なった。その結果を表１及び表２に示す。
【００４２】
比較例２
実施例１の運転条件に代えて、下記の運転条件とした以外、実施例１と同様の方法で行った。すなわち、濁度２度、導電率２０mS/mの工業用水を、前処理装置で処理することなく直接従来の市販の逆浸透膜モジュールで通常の処理を行なった。その結果を表１及び表２に示す。なお、この比較例２では８００時間頃に、通水差圧が極端に上昇し、透過水が得られなくなったため、この時点で運転を停止した。
（運転条件）
操作圧力が０．７５MPa、濃縮水流量が２.７ｍ^３/時間、水温が２５℃、原水ｐＨ７．０で行なった。また、原水処理８時間毎に、原水処理を中断し、濃縮水流出第１分岐管１５１に付設されている弁ｃを全開して透過処理における原水供給流量の約３倍の流量で、６０秒間原水を逆浸透膜モジュール内に流入し、洗浄排水を濃縮水流出管から流出させるいわゆる順方向フラッシングを行なった。
【００４３】
【表１】

【００４４】
【表２】

【００４５】
実施例１〜６において、２０００時間後、通水差圧の上昇はほとんどなく、透過水量の低下もなく、透過水の水質も高いものであった。比較例１は２０００時間後の性能評価において、実施例と遜色ない結果を示しているが、これは前処理装置を設置しており、設置場所や設置コストなどが余分に必要となる。従って、実施例１〜５の比較対象は比較例２であるが、比較例２は約８００時間で透過水量がゼロになるまで濁質の付着が激しいものであった。実施例６の比較対象は比較例１であるが、実施例６は非常に優れた性能を示しており、しかもコスト的に安価である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の分離膜モジュールの運転方法によれば、原水スペーサーの交点部分に蓄積した濁質は容易に剥がされ、確実に除去される。また、低圧又は超低圧用逆浸透膜モジュールで起こり得るフラッシング流量が低減するという問題もないと共に、透過水側の弁を閉じた直後に発生する背圧により膜面に堆積した汚染物質を浮遊させる効果もあり、フラッシングの効果を一層高めることができる。また、原水供給側の圧力を抜くことで、それまで膜面を押さえ付けていた圧力が抜けるため、膜が若干浮くことになり、膜面及び原水スペーサーに蓄積する濁質を浮遊させることができる。本発明の分離膜装置によれば、簡易な装置で前記運転方法を確実に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における分離膜モジュールの運転方法を実施する装置のフローを示す図である。
【図２】本実施の形態例における分離膜モジュールの構造の一例を示す図である。
【図３】本発明の他の実施の形態における分離膜モジュールの運転方法を実施する装置のフローを示す図である。
【図４】従来の逆浸透膜モジュールの概略図である。
【符号の説明】
１０、１０ａ逆浸透膜装置
１０Ａ、１０Ｂ、２９逆浸透膜モジュール
１１原水供給ポンプ
１２原水供給第１配管
１３原水供給第２配管
１４透過水流出配管
１５流れ方向転換用配管
ａ第１弁
ｂ第２弁
２０、４４透過水集水管
２１、４１逆浸透膜
２５、４０スパイラル型膜エレメント[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for operating a separation membrane module and a separation membrane device that efficiently remove turbidity accumulated in a raw water spacer wound around a spiral membrane element.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method for obtaining seawater desalination, ultrapure water, and water for various production processes, a spiral membrane element using a reverse osmosis membrane (RO membrane) or a nanofiltration membrane (NF membrane) as a permeable membrane is used. A method for separating ionic components and low-molecular components from the above is known. Spiral type is also used for ultrafiltration that separates low and high molecular components, low molecular components and high molecular components only, and microfiltration that separates fine particles. A membrane element is used. As illustrated in FIG. 4, an example of a spiral-type membrane element that has been conventionally used is that a bag-like membrane 43 is formed by superimposing a reverse osmosis membrane 41 on both sides of a permeated water spacer 42 and adhering three sides. It is formed by attaching the opening of the bag-like membrane 43 to the permeated water collecting pipe 44 and winding it around the outer peripheral surface of the permeated water collecting pipe 44 together with the net-like raw water spacer 45 in a spiral shape. The raw water 46 is supplied from one end surface side 4 a of the spiral membrane element 40, flows along the raw water spacer 45, and is discharged as concentrated water 48 from the other end surface side 4 b of the spiral membrane element 40. In the process of flowing along the raw water spacer 45, the raw water 46 permeates the reverse osmosis membrane 41 to become permeated water 47, and this permeated water 47 flows into the permeated water collecting pipe 44 along the permeated water spacer 42. It is discharged from the end of the water collecting pipe 44. In this way, the raw water path is formed by the raw water spacer 45 disposed between the wound bag-like membranes 43.
[0003]
When seawater desalination, ultrapure water, and water for various production processes are obtained using such a reverse osmosis membrane spiral element, pretreatment is usually performed for the purpose of removing turbidity of raw water. The pretreatment is performed by the thickness of the raw water spacer of the reverse osmosis membrane spiral element being as thin as 1 mm or less in order to make the contact area between the raw water and the reverse osmosis membrane as large as possible while securing the raw water flow path. The quality is accumulated in the raw water spacer in the raw water flow path, and the raw water flow path is easily blocked.For this reason, the turbidity in the raw water is removed in advance to increase the water flow differential pressure due to the accumulation of turbidity. This is to avoid a decrease in the amount of permeated water and the quality of the permeated water, and to perform a stable operation over a long period of time. The pretreatment device used for such turbidity purpose includes, for example, each device such as coagulation sedimentation treatment, filtration treatment and membrane treatment, and these installations increase the installation cost and operation cost, It had problems such as requiring a large installation area.
[0004]
By the way, if the pretreatment device for the separation membrane module to which the spiral membrane element is mounted can be omitted, industrial water and tap water can be supplied to the reverse osmosis membrane module without pretreatment, simplifying the system, reducing the installation area, and reducing the cost. The industrial utility value is extremely high. Therefore, if a raw water spacer having a structure that does not easily accumulate turbidity is developed, or even if turbidity accumulates in the raw water spacer, it can be an extremely useful technology if the turbidity can be removed by changing the operation method or flushing. Become. In particular, the method of removing turbidity by changing the operation method or flushing is preferable in that a conventional spiral membrane element may be used as it is.
[0005]
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11-104636 discloses a method of backwashing a reverse osmosis membrane module by supplying a pressurized gas-liquid two-layer flow in a direction opposite to that of a normal raw water flow. . However, the backwash flushing is removal of turbidity adhering to the hollow fiber membrane surface of the hollow fiber type reverse osmosis membrane module, and not removal of turbidity adhering to the raw water spacer of the spiral type reverse osmosis membrane module.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of operating a separation membrane module and a separation membrane device that efficiently remove turbidity accumulated in a raw water spacer wound around a spiral membrane element.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In such a situation, the present inventor has intensively studied, and as a result, in a separation membrane module in which a spiral membrane element formed by winding a bag-shaped separation membrane together with a raw water spacer on the outer peripheral surface of a permeate water collecting pipe is mounted. The accumulated turbidity is at the intersection where the raw water spacer wires intersect, and when the separation membrane module is operated, the raw water flow direction is changed regularly or irregularly to the opposite direction. The turbidity accumulated in the spacer can be easily removed, and the flushing effect can be further increased by performing flushing multiple times when changing the flow direction of the raw water. The first flushing of the flushing to be performed every time is the flow direction of the raw water that has flowed until just before that. By performing the direction finding, etc. that removal of suspended solid is even further increased, and have completed the present invention.
[0008]
That is, the present invention relates to a method for operating a separation membrane module in which a spiral membrane element formed by winding a bag-shaped separation membrane together with a raw water spacer on the outer peripheral surface of a permeate water collecting pipe, and comprising the raw water of the separation membrane module The flow direction of the separation membrane module is changed to the opposite direction regularly or irregularly, and when the flow direction of the raw water is changed, a method for operating the separation membrane module is provided in which flushing is alternately performed a plurality of times from both directions . By adopting such a configuration, the turbidity accumulated at the intersection of the raw water spacers is easily peeled off and removed.
[0010]
Further, the present invention is first performed flushing of every flushing is to provide a method of operating the separation membrane module for immediately prior to flow though the raw water flow direction and the reverse direction. By adopting such a configuration, the turbidity accumulated at the intersection of the raw water spacers can be efficiently removed by the first flushing, and the removal becomes easy.
[0012]
The present invention also during the flushing, the permeate side of the valve is to provide a method of operating the separation membrane module to fully closed. If the permeate side valve is open, the high pressure separation membrane module will not allow the raw water as the flushing liquid to permeate at the flushing pressure level, but the low pressure or ultra low pressure separation membrane module will permeate. , There is a problem that the flushing flow rate is reduced and water having a reduced water quality is transmitted. In addition, there is an effect of floating contaminants deposited on the membrane surface by back pressure generated immediately after closing the permeate-side valve, so that the effect of flushing can be further enhanced.
[0013]
In addition, the present invention provides a method for operating the separation membrane module in which the pressure on the raw water supply side is released before the flushing. By releasing the pressure on the raw water supply side, the pressure that has pressed the membrane surface until then is released, so the membrane floats slightly, and the suspended matter accumulated on the membrane surface and the raw water spacer can be floated.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A method for operating the separation membrane module according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the specification, the first embodiment is a reference example in the present invention. FIG. 1 is a flow chart of a reverse osmosis membrane device for carrying out the operation method of this example. 1, the reverse osmosis membrane device 10 includes a raw water supply first pipe 12 that connects the raw water supply pump 11 and the first valve a, and a raw water supply second pipe 13 that connects the first valve a and the reverse osmosis membrane module 10A. A reverse osmosis membrane module 10A, a permeate outflow pipe 14 having a valve e connected to the permeate side of the reverse osmosis membrane module 10A, a raw water supply first pipe 12 and a concentrated water outflow side of the reverse osmosis membrane module 10A The concentrated water flows when the concentrated water outflow first branch pipe 151 and the flow direction changing pipe 15 having the second valve b and the raw water supply second pipe 13 are branched and the flow direction of the raw water is reversed. And a concentrated water outflow second branch pipe 121 having an outflow valve d. Further, a valve c is attached in the middle of the concentrated water outflow first branch pipe 151.
[0016]
In the reverse osmosis membrane device 10, first, the second valve b and the valve d are closed, the valve c is adjusted so as to be a predetermined pressure in the module, and the first valve a and the valve e are opened. The raw water is supplied to the reverse osmosis membrane module 10 </ b> A by the raw water supply pump 11. The raw water is processed by the reverse osmosis membrane module 10 </ b> A to obtain the concentrated water from the concentrated water outflow first branch pipe 151 and the permeated water outflow pipe 14. In this case, although depending on the turbidity of the raw water, suspended substances such as turbidity in the raw water accumulate in the raw water spacer wound around the element as the operation time elapses.
[0017]
When turbidity in the raw water accumulates in the raw water spacer, the water flow differential pressure increases. In such a case, the flow direction of the raw water is changed to the reverse direction. That is, the first valve a and the valve c are closed, the valve d is adjusted so as to have a predetermined pressure in the module, and the second valve b is opened. Thus, the raw water flows in from the concentrated water outflow side of the reverse osmosis membrane module 10A and is processed by the reverse osmosis membrane module 10A, and the concentrated water is obtained from the concentrated water outflow second branch pipe 121 and permeated water from the permeate outflow pipe 14. Get. By changing the flow direction of the raw water in the reverse direction, the suspended matter accumulated at the intersection of the raw water spacers is easily peeled off and removed. Then, as the operating time elapses, suspended substances such as turbidity in the raw water accumulate in the raw water spacer attached to the element again, so that the flow direction of the raw water is further changed to the reverse direction. Thereafter, this operation is repeated. The change timing of the flow direction of the raw water is regular or irregular, and the interval for changing the flow direction of the raw water is 1 hour to 24 hours, preferably 1 hour to 12 hours. If it is less than 1 hour, the number of times of switching of the switching valve increases, and the life of the switching valve is extremely reduced. Moreover, when it exceeds 24 hours, it becomes difficult to remove the accumulated turbidity. Moreover, the change timing of the flow direction of the raw water may be changed when the predetermined water flow differential pressure is reached as described above. In this case, the accumulated turbidity is removed without frequently performing the changing operation. It is also preferable in that it can be performed. Moreover, you may combine both the method of changing a flow direction after progress for a predetermined time, and the method of changing when a predetermined water flow differential pressure is reached.
[0018]
Examples of raw water directly supplied to the reverse osmosis membrane device 10 of this example include industrial water, tap water, and recovered water. The turbidity of the raw water is not particularly limited, but for a spiral membrane element with a turbidity of about 2 degrees, the flow of the raw water is reversed in a reverse or regular direction even if it has a relatively high turbidity, Even during long-term operation, the water flow differential pressure does not increase. Moreover, it is preferable to supply raw water after heating it to 40 to 60 ° C. in terms of being able to prevent and remove slime generated on the membrane surface. If the temperature of the raw water is less than 40 ° C., there is almost no slime removal effect. If it exceeds 60 ° C., the slime removal effect is obtained, but it exceeds the heat resistance temperature of the water treatment apparatus. Moreover, the raw | natural water heated at 40-60 degreeC may be a continuous supply or an intermittent supply. As intermittent supply, it is preferable to supply intermittently at intervals of 1 hour or more and within 1 week in that the slime generated on the film surface can be efficiently removed without consuming wasteful energy. If the supply interval is less than 1 hour, unnecessary heating is performed and energy is wasted. On the other hand, if it exceeds 1 week, slime tends to occur and the effect is reduced. In addition, the raw water should be supplied in an acidic state with a pH of 2.0 or more and less than 7.0. The acidic water has a great bactericidal effect, suppresses the generation of slime and accumulates turbidity on the membrane surface. This is preferable in that it can be reduced. If the pH is less than 2.0, a problem of chemical resistance of the system occurs, and if it is 7.0 or more, an effect of suppressing slime generation cannot be expected. In addition, when the raw water contains coarse particles such as sand grains, the raw water also includes treated water that has been passed through a coarse filter and a dispersant added to prevent scale and fouling. By adding the dispersant, accumulation of turbidity on the raw water spacer and the membrane surface can be further suppressed. Examples of the dispersant include commercially available products “hypersperse MSI300” and “hypersperse MDC200” (both manufactured by ARGO SCIENTIFIC).
[0019]
According to the reverse osmosis membrane device 10 of this example, in order to suppress the accumulation of turbidity by reversing the flow of the raw water, the coagulation sedimentation treatment and filtration conventionally used for the purpose of removing the turbidity in the raw water. Installation of pretreatment devices such as treatment and film treatment can be omitted. As a result, the system can be simplified, the installation area can be reduced, and the cost can be reduced.
[0020]
Next, the operation method of the separation membrane module in the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. In the operation method of the reverse osmosis membrane module according to the first embodiment, the second embodiment performs flushing alternately multiple times from both directions when the flow direction of the raw water is changed. The turbidity accumulated at the intersection of the raw water spacer can be reliably removed. As a method of performing flushing alternately from both directions of the reverse osmosis membrane module, a method in which the first flushing is performed in the direction opposite to the flow direction of the raw water that has been flowing until immediately before (hereinafter also referred to as reverse flushing) and the flow until just before. The reverse direction flushing is preferable because the turbidity accumulated at the intersection of the raw water spacers in the first flushing can be effectively removed. If the first flushing is in the same direction as it was flowing just before, some of the turbidity can be removed, but the turbidity accumulated in the staying part of the raw water spacer will be pushed further, and the turbidity will be lost over time. Accumulate. To perform reverse flushing, first, the first valve a and the valve c are closed, and the second valve b and the valve d are opened. Then, raw water having a flow rate of about 3 times the raw water supply flow rate in the permeation treatment is rapidly supplied into the reverse osmosis membrane module from the concentrated water outflow side, the raw water supply second pipe 13 on the raw water inflow side, and the concentrated water outflow second branch pipe. It may be discharged from 121. After the backward flushing is completed, the flushing is performed in the direction opposite to the flushing direction at the time of backward flushing. That is, the second valve b and the valve d are closed, and the first valve a and the valve c are opened. Then, raw water having a flow rate similar to that of reverse flushing is rapidly supplied into the reverse osmosis membrane module from the raw water inflow side and discharged from the concentrated water outflow first branch pipe 151 on the concentrated water outflow side. Next, flushing is performed in the direction opposite to the flushing direction at the time of flushing, and thereafter, the same operation is repeated, and a plurality of flushing is alternately performed from both directions.
[0021]
In the case where the first flushing is in the same direction as the flow direction of the raw water that has been flowing until just before, the second operation in the case of the reverse flushing described above is performed first. Thus, the suspended matter accumulated in the raw water spacer is peeled off by multiple flushing alternately from both directions, and is surely discharged out of the element. When performing such flushing, in FIG. 1, the pressure is released by the pressure adjusting valve c or valve d on the concentrated water outflow side, but the method of releasing the pressure is not limited to this, A pressure release valve may be provided separately. In that case, it is preferable that the concentrated water outlet pipe has a larger diameter than the pipe having the valve for pressure adjustment in order to obtain a large amount of drainage. Further, an air chamber (not shown) may be installed in the concentrated water outflow first branch pipe 151 and the concentrated water outflow second branch pipe 121, and flushing may be performed using water accumulated during operation. The air chamber here refers to a device that causes the water accumulated in the chamber to flow out by the air pressurized by the pressure of the concentrated water.
[0022]
When performing multiple flushing alternately from both directions when changing the flow direction of the raw water, by removing the pressure on the raw water supply side before performing the flushing, the pressure that has pressed the membrane surface up until then is released. Therefore, it is preferable to release the pressure on the raw water supply side because the suspended matter accumulated on the membrane surface and the raw water spacer can be suspended. As a method for releasing the pressure on the raw water supply side, a blow pipe (not shown) is provided in the raw water supply first pipe 12 on the discharge side of the raw water supply pump 11, and a valve (not shown) provided in the middle of the blow pipe is provided. A method of opening the valve or a method of opening the valve d attached to the concentrated water outflow second branch pipe 121 in the operation in which the first valve a, the valve c, and the valve e are opened can be mentioned. The opening speed of the valve is not particularly limited, but it is preferable that the valve is fully opened instantaneously, preferably within 1 second. If the pressure is released instantaneously, the membrane is more likely to float and the turbidity removal effect due to the water hammer effect can be expected. In this case, it is preferable to open the permeate-side valve e. This is because when the valve e is closed, there is no transmembrane pressure difference, and there is no force to press the membrane, so even if the pressure on the raw water supply side is released, the membrane will not float.
[0023]
Moreover, it is preferable to fully close the valve e attached to the permeate outflow pipe 14 at the time of flushing. When the valve e attached to the permeate outflow pipe 14 is open, in the case of the high pressure reverse osmosis membrane module, the raw water as the flushing liquid does not permeate at the flushing pressure level, but the reverse pressure for the low pressure or the ultra low pressure. There is a problem that the osmotic membrane module permeates, the flushing flow rate is reduced, and water having a lowered water quality is permeated. In addition, there is an effect of floating contaminants deposited on the membrane surface by back pressure generated immediately after closing the valve attached to the permeate outflow pipe, and the effect of flushing can be further enhanced.
[0024]
The flushing is preferably performed twice or more and five times or less alternately from both directions. When the number of times of flushing is one, flushing is performed only in one direction, and the cleaning effect is not sufficient, and turbidity accumulates with time. On the other hand, if it exceeds 5 times, the amount of water drained will increase, leading to a reduction in the recovery rate. The time per flushing is not particularly limited, but is preferably 30 seconds to 120 seconds. If it is less than 30 seconds, the cleaning effect is insufficient, and if it exceeds 120 seconds, the blow time is long and the recovery rate is greatly reduced. Moreover, you may supply compressed air in raw | natural water in the case of flushing. By mixing the compressed air into the raw water, the cleaning efficiency is further increased. Although the supply amount of compressed air is not particularly limited, the volume ratio of raw water to air is preferably 2: 1 to 1: 2.
[0025]
After flushing for a predetermined time, the raw water is treated again. In this case, the flow direction of the raw water is opposite to the flow direction of the raw water that was flowing until just before the first flushing. That is, the first valve a and the valve c are closed, the valve d is adjusted so as to have a predetermined pressure in the module, the second valve b and the valve e are opened, and the raw water is processed by the reverse osmosis membrane module 10A. . In this way, the raw water treatment → the flushing → the raw water treatment → the flushing is sequentially repeated. The raw water treatment time is 1 hour to 24 hours, preferably 1 hour to 12 hours. When the raw water treatment time is less than 1 hour, the number of times of switching of the switching valve is increased, and the life of the switching valve is extremely reduced and the recovery rate is reduced. Moreover, if it exceeds 24 hours, the removal effect of the accumulated turbidity will reduce. Examples of the mode of switching from raw water treatment to flushing include a method of changing the flow direction after the same time has passed each time, a method of changing when a predetermined water flow differential pressure is reached, and a method of changing both in combination.
[0026]
Next, the operation method of the separation membrane module in the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. The operation method of the separation membrane module of this example is an operation method of the separation membrane module in which the spiral membrane element is mounted, and the operation method includes flushing in the middle, and the flushing performed at the beginning of the flushing flows until immediately before. This method is performed in the direction opposite to the flow direction of the raw water. That is, in the third embodiment, after the flushing, the flow direction of the raw water may be the same direction as the flow direction of the previous raw water, or may be the reverse direction. This is the same as the embodiment. Accordingly, the preferred form of raw water during raw water treatment, the operation form of valves during flushing, the preferred form of the flushing method, etc. are all the same as in the second embodiment. In the third embodiment, since the turbidity is sufficiently removed by flowing in the reverse direction at the time of flushing, the same effect as the second embodiment can be obtained.
[0027]
The spiral membrane element mounted on the separation membrane module used in the present invention is not particularly limited as long as it is formed by winding a bag-shaped separation membrane together with a raw water spacer on the outer peripheral surface of the permeate water collecting pipe. The spacer comprises (i) a first wire and a second wire that extend in a meandering manner along a gentle curve from the inflow side to the outflow side of the raw water, and the first wire comprises a separation membrane. Extending along one opposing membrane surface and forming one raw water flow path between adjacent first wires, the second wire extending along the other opposing membrane surface of the separation membrane And the other raw water flow path is formed between the adjacent second wires, and the first wire and the second wire are partially overlapped and joined at the overlapping portion, (ii ) The raw water inflow side end of the separation membrane or the raw water inflow side end (Iii) In (ii) above, the raw water inflow side end of the separation membrane, or the raw water spacer is fixed to the raw water inflow side end and the concentrated water outflow side end. The installation method is such that the folded raw water spacer is fixed so as to be sandwiched from both sides with respect to the end, (iv) the average number of intersections of the wires constituting the raw water spacer is 500 or more per 1 m ^{2 of} spacer, (V) The density of intersections of the wires constituting the raw water spacer gradually decreases or intermittently decreases along the flow direction of the raw water, (vi) the raw water spacer is It is possible to use the one in which the intersection number density of the constituent wires gradually increases or intermittently increases along the flow direction of the raw water. In the above (i), the shape meandering along the gentle curve is a shape having regularity with no inflection point, and the ratio of amplitude H to wavelength L (H / L) is 0.02-2. There are 1 to 100 wavelengths per 1 m of wire, and the number of intersections is in a suitable range, and the raw water gently meanders in the raw water flow path and moves from the inflow side to the outflow side in a straight line. This is preferable in that the accumulation of turbidity in the raw water flow path is further prevented. In the above (ii) and (iii), the length in the longitudinal direction of the raw water inflow side end of the separation membrane or the concentrated water outflow side end with respect to the permeate water collecting pipe is the raw water inflow side end of the separation membrane, respectively. Or from the concentrated water outflow side end to the inside is preferably 1 to 10% of the longitudinal length of the separation membrane with respect to the permeate water collecting pipe.
[0028]
In the operation method of the separation membrane module of the present invention, the separation membrane module equipped with the spiral membrane element provided with the raw water spacer of (i), (ii), (iii) and (iv) is the same as that of the first embodiment. Any of the embodiment to the third embodiment can be applied. In the separation membrane module equipped with the spiral membrane element provided with the raw water spacers of (v) and (vi), the density of intersections of the raw water spacers is limited by the flow direction of the raw water, so the flow direction of the raw water is in the opposite direction. The first embodiment and the second embodiment to be changed cannot be applied. The separation membrane module equipped with the spiral membrane element provided with the raw water spacer (v) described above uses the reverse flushing of the third embodiment to intentionally accumulate turbidity in the vicinity of the inlet of the raw water spacer. It is essential in adopting. Further, the third embodiment can be applied to the separation membrane module equipped with the spiral membrane element having the raw water spacer (vi).
[0029]
Examples of the raw water spacers (ii) to (vi) include a mesh spacer composed of a plurality of first wire rods and a plurality of second wire rods. In this case, the shape of the mesh is not particularly limited, but examples include a rhombus, a quadrangle, and a corrugated shape. The crossing form of the wires is not particularly limited, and is a form in which the wires are joined without weaving, by plain weaving Crossing form and crossing form by twill weaving are mentioned. Moreover, although an intersection point means the point where a 1st wire and a 2nd wire cross, for example, a part where a 1st wire and a 2nd wire overlap a little like an intersection in the case where a 1st wire and a 2nd wire are corrugated It may have. In addition, the cross-sectional shapes of the first wire and the second wire are not particularly limited, and examples thereof include a circle, a triangle, and a quadrangle. The first wire and the second wire have the same dimensions and the same cross-sectional shape. The thickness of the raw water spacer is the sum of the diameter of the first wire and the diameter of the second wire, or slightly smaller than that, and is in the range of 0.4 to 3.0 mm. The material of the raw water spacer is not particularly limited, but polypropylene and polyethylene are preferable from the viewpoint of moldability and cost. Moreover, the manufacturing method of a raw | natural water spacer is not restrict | limited in particular, Although a well-known method can be applied, the extrusion method is preferable also from a cost surface and a precision surface.
[0030]
The spiral membrane element is formed by winding a bag-like separation membrane on the outer peripheral surface of a permeate water collecting pipe together with the raw water spacer, or a single bag-like separation membrane. It is a wound film. Examples of the separation membrane include a microfiltration membrane, an ultrafiltration membrane, and a reverse osmosis membrane. Among these, a reverse osmosis membrane is used for the purpose of separating ionic components and low molecular components from raw water, and the effect is further exhibited in that pretreatment has been essential. Examples of the reverse osmosis membrane include a normal reverse osmosis membrane having a high removal rate of 90% or more with respect to sodium chloride in saline, a nanofiltration membrane having a low desalting rate, and a loose reverse osmosis membrane. Although nanofiltration membranes and loose reverse osmosis membranes have desalting performance, they have lower desalting performance than ordinary reverse osmosis membranes, and in particular have separation performance of hardness components such as Ca and Mg. The nanofiltration membrane and the loose reverse osmosis membrane are sometimes referred to as NF membranes.
[0031]
The reverse osmosis membrane module used in this example is not particularly limited as long as it includes the spiral membrane element, and examples thereof include a reverse osmosis membrane module having the structure shown in FIG. As shown in FIG. 2, a bag-like reverse osmosis membrane 21 is spirally wound around the outer peripheral surface of the permeate water collecting pipe 20 together with a raw water spacer, and the upper part thereof is covered with an exterior body 22. In order to prevent the reverse osmosis membrane 21 wound in a spiral shape from protruding, telescopic stoppers 24 having several radial ribs 23 are attached to both ends. These permeate water collecting pipe 20, reverse osmosis membrane 21, exterior body 22, and telescope stopper 24 form one spiral membrane element 25, and each permeate water collecting pipe 20 is communicated with a connector (not shown). Then, a plurality of spiral membrane elements 25 are loaded in the housing 26. A gap 27 is formed between the outer periphery of the spiral membrane element 25 and the inner periphery of the handling 26, and this gap 27 is closed with a brine seal 28. A raw water inflow pipe (not shown) for flowing raw water into the housing is provided at one end of the housing 26, and a treated water pipe (not shown) and a non-permeate water pipe (not shown) communicating with the permeate water collecting pipe 20 at the other end. A reverse osmosis membrane module 29 is configured by the housing 26, its internal components, piping (nozzles) and the like.
[0032]
When the raw water is treated by the reverse osmosis membrane module 29 having such a structure, the raw water is injected from one end of the housing 26 using a pump. However, as shown by the arrow in FIG. It passes between the radial ribs 23 and enters the first spiral membrane element 25, and a part of the raw water passes through the raw water flow path defined by the raw water spacer between the membranes of the spiral membrane element 25 to the next. Reaching the spiral membrane element 25, the other raw water passes through the reverse osmosis membrane 21 to become permeated water, and the permeated water is collected in the permeated water collecting pipe 20. In this way, the raw water passes through the spiral membrane element 25 one after another and does not permeate the reverse osmosis membrane. The raw water is taken out from the other end of the housing 26 as concentrated water containing turbidity and ionic impurities at a high concentration. The permeated water that has permeated through the reverse osmosis membrane is taken out of the housing 26 through the permeated water collecting pipe 20 as permeated water. In addition, the reverse osmosis membrane module used in the present invention may be one in which, for example, one spiral membrane element is attached in addition to the one in which a plurality of spiral membrane elements are attached as shown in FIG.
[0033]
Next, the operation method of the separation membrane module in the 4th Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. In FIG. 3, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different points are mainly described. That is, FIG. 3 is different from FIG. 1 in that a downstream reverse osmosis membrane module 10B is installed on the downstream side of the reverse osmosis membrane module 10A, and the upstream reverse osmosis membrane module 10A and the downstream reverse osmosis membrane module 10B The permeated water outflow pipe 16 for discharging the permeated water and the concentrated water are connected to the reverse osmosis membrane module 10B by connecting the permeated water of the reverse osmosis membrane module 10A as the treated water of the downstream apparatus. Is provided with a return pipe 18 for returning the water to the front of the raw water supply pump. The rear reverse osmosis membrane module 10 </ b> B includes a concentrated water outflow pipe 17. The former reverse osmosis membrane module 10A uses the reverse osmosis membrane device according to the present invention, and the latter reverse osmosis membrane module 10B uses a conventional reverse osmosis membrane device. That is, in the reverse osmosis membrane device 10a, the raw water is supplied to the upstream reverse osmosis membrane module 10A by the raw water supply pump 11. The raw water is processed by the upstream reverse osmosis membrane module 10 </ b> A to obtain primary concentrated water from the concentrated water outflow pipe 15 and primary permeated water from the primary permeate outflow pipe 14. Next, the primary permeate is processed by the reverse-stage reverse osmosis membrane module 10B to obtain secondary permeate from the permeate outflow pipe 16, and the secondary concentrated water is returned from the return pipe 18 to the raw water supply raw water supply pump. . This secondary concentrated water is obtained by condensing the permeated water that has already been desalted by the upstream reverse osmosis membrane module 10A with the downstream reverse osmosis membrane module 10B, and has a lower electrical conductivity than the raw water. For this reason, it becomes possible to circulate the whole quantity of secondary concentrated water, and it can improve a water recovery rate. Thus, in the reverse osmosis membrane device 10a, the operation method of the present invention is applied to the upstream reverse osmosis membrane module 10A. Further, the reverse osmosis membrane device 10a uses a reverse osmosis membrane module capable of carrying out the operation method of the present invention in the previous stage instead of the pretreatment device only for removing turbidity used in the conventional device. Therefore, two stages of reverse osmosis membranes are substantially used. Since the pretreatment apparatus in the conventional apparatus naturally does not have a desalting function, the reverse osmosis membrane apparatus 10a has much better permeated water quality than the conventional reverse osmosis membrane apparatus.
[0034]
【Example】
Example 1
Industrial water having a turbidity of 2 degrees and an electrical conductivity of 20 mS / m was treated with a reverse osmosis membrane apparatus having the flow shown in FIG. 1, and a 2000 hour endurance operation was performed under the following operating conditions. The reverse osmosis membrane apparatus used one reverse osmosis membrane module equipped with one 8-inch element ES-10 (manufactured by Nitto Denko Corporation) wound with a mesh-like raw water spacer. The performance evaluation of the reverse osmosis membrane module was performed by measuring the water differential pressure (MPa), the permeated water amount (l / min), and the permeated water conductivity (mS / m) at the beginning of operation and 2000 hours. In addition, after 2000 hours, the reverse osmosis membrane module was disassembled and the state of adhering turbidity in the raw water channel was observed. Table 1 shows the results of the measured values, and Table 2 shows the results of visual observation of the raw water channel.
[0035]
(Operating conditions)
As shown in the second embodiment, when the flow direction of the raw water is changed, the flushing is alternately performed three times from both directions, and the first flushing is performed in the direction opposite to the flow direction of the raw water that was flowing until immediately before. Compliant. That is, raw water treatment 8 hours → reverse direction flushing 60 seconds → forward direction flushing 60 seconds → reverse direction flushing 60 seconds is repeated as one cycle. Note that forward flushing refers to flushing performed in the same direction as the flow direction of raw water immediately before performing reverse flushing.
Permeation treatment conditions: operating pressure is 0.75 MPa, concentrated water flow rate is 2.7 m ³ / hour, water temperature is 25 ° C., raw water pH is 7.0.
Flushing conditions: Valve c or valve d was fully opened, the flushing flow rate was 8.0 m ³ / hour, and the water temperature was 25 ° C.
[0036]
Example 2
The endurance operation for 2000 hours was performed by the same operation method as in Example 1 except that air was mixed so that the volume ratio of raw water to air was 1: 1 at the time of flushing in Example 1. Tables 1 and 2 show the performance evaluation results of the reverse osmosis membrane module.
[0037]
Example 3
Instead of continuous supply of raw water at a temperature of 25 ° C. in the raw water treatment, a 2000 hour endurance operation is performed in the same manner as in Example 1 except that the raw water at a temperature of 50 ° C. is supplied intermittently for 1 hour once a day. Went. The raw water at 50 ° C. was obtained by heating the raw water at 25 ° C. with a heater. Tables 1 and 2 show the performance evaluation results of the reverse osmosis membrane module.
[0038]
Example 4
A 2000 hour endurance operation was performed by the same operation method as in Example 1 except that raw water having pH 4.0 was used instead of raw water having pH 7.0 in raw water treatment. The raw water at pH 4.0 was prepared by adding hydrochloric acid to the raw water at pH 7.0. Tables 1 and 2 show the performance evaluation results of the reverse osmosis membrane module.
[0039]
Example 5
Except for adding 5 mg / l of the dispersant “hypersperse MSI300” (ARGO SCIENTIFIC) to industrial water with a turbidity of 2 degrees and conductivity of 20 mS / m, the same operation method as in Example 1 was used for 2000 hours of durability operation. went. Tables 1 and 2 show the performance evaluation results of the reverse osmosis membrane module.
[0040]
Example 6
Industrial water having a turbidity of 2 degrees and an electrical conductivity of 20 mS / m was treated with a reverse osmosis membrane apparatus having the flow shown in FIG. 3, and a durability operation of 2000 hours was performed under the following operating conditions. The first-stage reverse osmosis membrane module 10A and the second-stage reverse osmosis membrane module 10B are modules each equipped with one 8-inch element ES-10 (manufactured by Nitto Denko Corporation) wound with a net-like raw water spacer. Used one of each of these modules. The performance evaluation of the reverse osmosis membrane module was performed in the same manner as in Example 1.
(Operating conditions)
Both the upstream reverse osmosis membrane module 10A and the downstream reverse osmosis membrane module 10B have an operating pressure of 0.75 MPa, a concentrated water flow rate of 2.7 m ³ / hour, a water temperature of 25 ° C., and a pH of 7.0. Only 10A is flushed once every 8 hours as in Example 1. The flow direction of the raw water is changed only in the former reverse osmosis membrane module and not in the latter reverse osmosis membrane module. In addition, the value of Table 1 is a value of a back | latter stage reverse osmosis membrane module.
[0041]
Comparative Example 1
This was carried out in the same manner as in Example 1 except that a known pretreatment apparatus comprising a membrane treatment was placed in the previous stage, and the flow direction of raw water was not changed and flushing was not performed. That is, industrial water having a turbidity of 2 degrees and an electrical conductivity of 20 mS / m was treated with a pretreatment device, and the treated water was further subjected to ordinary treatment with a conventional commercially available reverse osmosis membrane module. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0042]
Comparative Example 2
It replaced with the driving | running condition of Example 1, and performed by the method similar to Example 1 except having set it as the following driving | running condition. In other words, industrial water having a turbidity of 2 degrees and an electrical conductivity of 20 mS / m was directly treated with a conventional commercially available reverse osmosis membrane module without being treated with a pretreatment device. The results are shown in Tables 1 and 2. In Comparative Example 2, the water flow differential pressure increased extremely around 800 hours and permeated water could not be obtained, so the operation was stopped at this point.
(Operating conditions)
The operation pressure was 0.75 MPa, the concentrated water flow rate was 2.7 m ³ / hour, the water temperature was 25 ° C., and the raw water pH was 7.0. Also, every 8 hours of raw water treatment, the raw water treatment is interrupted, the valve c attached to the concentrated water outflow first branch pipe 151 is fully opened, and the flow rate is approximately three times the raw water supply flow rate in the permeation treatment for 60 seconds. So-called forward flushing was performed in which the raw water flowed into the reverse osmosis membrane module and the washing wastewater flowed out from the concentrated water outflow pipe.
[0043]
[Table 1]

[0044]
[Table 2]

[0045]
In Examples 1 to 6, after 2000 hours, there was almost no increase in water flow differential pressure, no decrease in the amount of permeated water, and the quality of the permeated water was high. Comparative Example 1 shows a result comparable to that of the example in the performance evaluation after 2000 hours. However, this is because a pretreatment device is installed, and an installation place, installation cost, and the like are necessary. Therefore, although the comparative object of Examples 1-5 is the comparative example 2, the adhesion of the turbidity was intense until the comparative example 2 until the permeated water amount became zero in about 800 hours. Although the comparison object of Example 6 is Comparative Example 1, Example 6 shows very excellent performance and is inexpensive in cost.
[0046]
【The invention's effect】
According to the operation method of the separation membrane module of the present invention, the suspended matter accumulated at the intersection of the raw water spacers is easily peeled off and reliably removed. In addition, there is no problem that the flushing flow rate that can occur in the reverse osmosis membrane module for low-pressure or ultra-low pressure is reduced, and contaminants accumulated on the membrane surface are floated by the back pressure generated immediately after the permeate side valve is closed. There is also an effect, and the effect of flushing can be further enhanced. Also, by releasing the pressure on the raw water supply side, the pressure that has been pressing the membrane surface until then is released, so the membrane floats slightly, and the suspended matter accumulated on the membrane surface and the raw water spacer can be floated. . According to the separation membrane device of the present invention, the operation method can be reliably performed with a simple device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a flow of an apparatus for carrying out a method of operating a separation membrane module in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of the structure of a separation membrane module in the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a flow of an apparatus for carrying out a method of operating a separation membrane module according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of a conventional reverse osmosis membrane module.
[Explanation of symbols]
10, 10a Reverse

osmosis membrane device

10A, 10B, 29 Reverse osmosis membrane module 11 Raw water supply pump 12 Raw water supply first pipe 13 Raw water supply second pipe 14 Permeate outflow pipe 15 Flow direction changing pipe a First valve b

Second Valves

20, 44 Permeated

water collecting pipes

21, 41

Reverse osmosis membranes

25, 40 Spiral membrane element

Claims

An operation method of a separation membrane module in which a spiral membrane element formed by winding a bag-shaped separation membrane with a raw water spacer is wound around the outer peripheral surface of a permeate water collecting pipe, wherein the flow direction of the raw water of the separation membrane module is periodically or A method of operating the separation membrane module, wherein the separation membrane module is changed irregularly in the opposite direction, and the flushing is alternately performed a plurality of times from both directions when the flow direction of the raw water is changed .

Flushing performing the first every flushing operation method of the separation membrane module according to claim 1, wherein the performed immediately prior to flow though the raw water flow direction and the reverse direction.

The operation method of the separation membrane module according to claim 1 or 2 , wherein the permeate side valve is fully closed during the flushing.

The operation method of the separation membrane module according to any one of claims 1 to 3 , wherein pressure release on the raw water supply side is performed before the flushing.