JP6003646B2 - 膜モジュールの洗浄方法 - Google Patents
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Description
(1)原水を膜ろ過して膜ろ過水を得る、精密ろ過膜および限外ろ過膜の少なくとも一方を備えた膜モジュールの洗浄方法であって、前記膜モジュールの2次側配管に連通するろ過水弁および逆洗弁を閉じた状態で薬液含有水を前記膜モジュールの1次側に供給した後、前記薬液含有水の供給を停止させ、その後、薬液を前記膜モジュールの1次側から2次側へ拡散させる薬液拡散工程を行った後、前記膜モジュールの2次側から1次側へ膜ろ過水を逆圧洗浄させる逆洗工程を行い、かつ、前記薬液拡散工程時には、前記膜モジュールの2次側配管のろ過水弁と逆洗弁よりも前記膜モジュールに近い位置に設置された薬液濃度計で測定された前記膜モジュールの2次側へ拡散した薬液の濃度に基づき、該薬液拡散工程の実施時間を制御する膜モジュールの洗浄方法。
(2)前記薬液含有水を前記膜モジュールの1次側に供給する際の少なくとも一部、前記薬液拡散工程の際の少なくとも一部、または、前記薬液含有水を前記膜モジュールの1次側に供給する際および前記薬液拡散工程の際それぞれの少なくとも一部において、空気洗浄を実施する、前記(1)に記載の膜モジュールの洗浄方法。
(3)前記薬液拡散工程を行う前に、前記膜モジュールの1次側の原水を排出する、前記(1)または(2)に記載の膜モジュールの洗浄方法。
(4)前記逆洗工程を行う前に、前記膜モジュールの1次側の薬液含有水を排出する、前記(1)〜(3)のいずれかに記載の膜モジュールの洗浄方法。
(5)前記膜モジュールの1次側から排出された薬液含有水を回収し、再利用する、前記(1)〜(4)のいずれかに記載の膜モジュールの洗浄方法。
(6)前記膜モジュールの1次側の容量よりも多い薬液含有水を前記膜モジュールに導入してオーバーフローさせ、オーバーフローした薬液含有水を再び前記膜モジュールの1次側に導入する、前記(1)〜(5)のいずれかに記載の膜モジュールの洗浄方法。
(7)前記薬液含有水を加温する、前記(1)〜(6)のいずれかに記載の膜モジュールの洗浄方法。
(8)前記膜モジュールが、該膜モジュールによる膜ろ過水の少なくとも一部を次いで半透膜ユニットで膜ろ過して透過水と濃縮水とに分離する膜分離装置における膜モジュールである、前記(1)〜(7)のいずれかに記載の膜モジュールの洗浄方法。
(9)前記薬液が、酸化剤または還元剤を含む、前記(1)〜(8)のいずれかに記載の膜モジュール洗浄方法。
(10)前記薬液拡散工程時に、前記膜モジュールの2次側の水の酸化還元電位値を基に該薬液拡散工程の実施時間を制御する、前記(1)〜(9)に記載の膜モジュールの洗浄方法。
(11)原水を膜ろ過して膜ろ過水を得る精密ろ過膜および限外ろ過膜の少なくとも一方を備えた膜モジュールと、前記膜ろ過水を前記膜モジュールの2次側から1次側に供給する逆圧洗浄ユニットと、前記膜モジュールの1次側に供給される水に薬液を供給する薬液供給ユニットと、膜ろ過を行う際に開、逆圧洗浄を行う際に閉、薬液含有水を前記膜モジュールの1次側に供給し前記薬液を前記膜モジュールの1次側から2次側に拡散させる際に閉となる、前記膜モジュールの2次側配管に設けられたろ過水弁およびろ過水配管と、膜ろ過を行う際に閉、逆圧洗浄を行う際に開、薬液含有水を前記膜モジュールの1次側に供給し前記薬液を前記膜モジュールの1次側から2次側に拡散させる際に閉となる、前記膜モジュールの2次側に設けられた逆洗弁および逆洗水配管と、前記ろ過水弁および前記逆洗弁よりも前記膜モジュールに近い2次側配管に設置された、前記膜モジュールの2次側における薬液濃度を測定する薬液濃度測定ユニットと、前記薬液濃度の測定結果に基づいて薬液拡散工程の実施時間を制御する薬液拡散工程実施時間制御ユニットと、を含む造水装置。
(12)前記膜モジュールの1次側に気体を供給する空気供給ユニットを含む、前記(11)に記載の造水装置。
(13)前記薬液供給ユニットによって薬液が供給されて前記膜モジュールの1次側に供給される水を加温する薬液含有水加温ユニットを含む、前記(11)または(12)に記載の造水装置。
(14)前記膜モジュールの1次側に薬液含有水循環ラインを含む、前記(11)〜(13)のいずれかに記載の造水装置。
(15)前記膜モジュールにより得られた膜ろ過水の少なくとも一部を処理する半透膜ユニットを含む、前記(11)〜(14)のいずれかに記載の造水装置。
酸化剤や還元剤を用いる場合は、酸化還元電位(ORP)計を用いて膜ろ過水中の酸化還元電位(ORP)値を測定し、得られた酸化還元電位(ORP)値で薬液拡散工程の実施時間を制御する。薬液として酸化剤を用いる場合、薬液拡散工程中のMF/UF膜ろ過水(MF/UF膜の2次側の水)の酸化還元電位(ORP)値が300mV〜600mVになるまで、薬液拡散工程を実施することが好ましく、300mV〜400mVになるまで実施することがより好ましい。MF/UF膜ろ過水の酸化還元電位(ORP)値が小さすぎると、酸化剤が膜表面及び内部の汚れ成分を酸化分解するのが不十分であり、酸化剤がMF/UF膜モジュール5の1次側から2次側に拡散するに至っておらず、薬液拡散工程を継続することが好ましい。MF/UF膜ろ過水の酸化還元電位(ORP)値が大きすぎると、MF/UF膜ろ過水に残留酸化剤が多く含まれることとなり、特に後段に半透膜ユニットがある場合、膜ろ過水中の残留酸化剤によって、半透膜が酸化劣化してしまうおそれがある。
MF/UF膜モジュール5には、東レ(株)製の分画分子量15万Daのポリフッ化ビニリデン製中空糸UF膜で、膜面積72m2の加圧型モジュール(HFU−2020)1本を用いて、図1に示す造水装置を用意した。この装置において、原水供給弁4とろ過水弁7を開き、原水供給ポンプ2を稼働させ、濁度が5度、TOC(Total Organic Carbon:全有機炭素)濃度が2〜10mg/Lの原水を、ろ過流束3.0m/dで全量ろ過した。
薬液浸漬時間(実施例1の薬液拡散工程の時間に相当)を10分に固定して運転したこと以外は、実施例1と全く同じとするよう試みた。
2:原水供給ポンプ
3:原水供給ライン
4:原水供給弁
5:MF/UF膜モジュール
6:エア抜き弁
7:ろ過水弁
8:ろ過水貯留槽
9:逆洗ポンプ
10:逆洗弁
11:逆洗配管
12:排水弁
13:空気弁
14:コンプレッサー
15:薬液貯留槽
16:薬液供給ポンプ
17:薬液濃度計
18:加温装置
19:薬液含有水循環ライン
20:薬液含有水循環ライン切替弁
21:遊離塩素計
22:半透膜ユニット
23:昇圧ポンプ
Claims (15)
- 原水を膜ろ過して膜ろ過水を得る、精密ろ過膜および限外ろ過膜の少なくとも一方を備えた膜モジュールの洗浄方法であって、前記膜モジュールの2次側配管に設けられたろ過水弁および逆洗弁を閉じた状態で薬液含有水を前記膜モジュールの1次側に供給した後、前記薬液含有水の供給を停止させ、その後、薬液を前記膜モジュールの1次側から2次側へ拡散させる薬液拡散工程を行った後、前記膜モジュールの2次側から1次側へ膜ろ過水を逆圧洗浄させる逆洗工程を行い、かつ、前記薬液拡散工程時には、前記膜モジュールの2次側配管のろ過水弁と逆洗弁よりも前記膜モジュールに近い位置に設置された薬液濃度計で測定された前記膜モジュールの2次側へ拡散した薬液の濃度に基づき、該薬液拡散工程の実施時間を制御する膜モジュールの洗浄方法。
- 前記薬液含有水を前記膜モジュールの1次側に供給する際の少なくとも一部、前記薬液拡散工程の際の少なくとも一部、または、前記薬液含有水を前記膜モジュールの1次側に供給する際および前記薬液拡散工程の際それぞれの少なくとも一部において、空気洗浄を実施する、請求項1に記載の膜モジュールの洗浄方法。
- 前記薬液拡散工程を行う前に、前記膜モジュールの1次側の原水を排出する、請求項1または2に記載の膜モジュールの洗浄方法。
- 前記逆洗工程を行う前に、前記膜モジュールの1次側の薬液含有水を排出する、請求項1〜3のいずれかに記載の膜モジュールの洗浄方法。
- 前記膜モジュールの1次側から排出された薬液含有水を回収し、再利用する、請求項1〜4のいずれかに記載の膜モジュールの洗浄方法。
- 前記膜モジュールの1次側の容量よりも多い薬液含有水を前記膜モジュールに導入してオーバーフローさせ、オーバーフローした薬液含有水を再び前記膜モジュールの1次側に導入する、請求項1〜5のいずれかに記載の膜モジュールの洗浄方法。
- 前記薬液含有水を加温する、請求項1〜6のいずれかに記載の膜モジュールの洗浄方法。
- 前記膜モジュールが、該膜モジュールによる膜ろ過水の少なくとも一部を次いで半透膜ユニットで膜ろ過して透過水と濃縮水とに分離する膜分離装置における膜モジュールである、請求項1〜7のいずれかに記載の膜モジュールの洗浄方法。
- 前記薬液が、酸化剤または還元剤を含む、請求項1〜8のいずれかに記載の膜モジュール洗浄方法。
- 前記薬液拡散工程時に、前記膜モジュールの2次側の水の酸化還元電位値を基に該薬液拡散工程の実施時間を制御する、請求項1〜9に記載の膜モジュールの洗浄方法。
- 原水を膜ろ過して膜ろ過水を得る精密ろ過膜および限外ろ過膜の少なくとも一方を備えた膜モジュールと、前記膜ろ過水を前記膜モジュールの2次側から1次側に供給する逆圧洗浄ユニットと、前記膜モジュールの1次側に供給される水に薬液を供給する薬液供給ユニットと、膜ろ過を行う際に開、逆圧洗浄を行う際に閉、薬液含有水を前記膜モジュールの1次側に供給し前記薬液を前記膜モジュールの1次側から2次側に拡散させる際に閉となる、前記膜モジュールの2次側配管に設けられたろ過水弁およびろ過水配管と、膜ろ過を行う際に閉、逆圧洗浄を行う際に開、薬液含有水を前記膜モジュールの1次側に供給し前記薬液を前記膜モジュールの1次側から2次側に拡散させる際に閉となる、前記膜モジュールの2次側に設けられた逆洗弁および逆洗水配管と、前記ろ過水弁および前記逆洗弁よりも前記膜モジュールに近い2次側配管に設置された、前記膜モジュールの2次側における薬液濃度を測定する薬液濃度測定ユニットと、前記薬液濃度の測定結果に基づいて薬液拡散工程の実施時間を制御する薬液拡散工程実施時間制御ユニットと、を含む造水装置。
- 前記膜モジュールの1次側に気体を供給する空気供給ユニットを含む、請求項11に記載の造水装置。
- 前記薬液供給ユニットによって薬液が供給されて前記膜モジュールの1次側に供給される水を加温する薬液含有水加温ユニットを含む、請求項11または12に記載の造水装置。
- 前記膜モジュールの1次側に薬液含有水循環ラインを含む、請求項11〜13のいずれかに記載の造水装置。
- 前記膜モジュールにより得られた膜ろ過水の少なくとも一部を処理する半透膜ユニットを含む、請求項11〜14のいずれかに記載の造水装置。
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