JP6060036B2 - 膜ろ過システムの洗浄方法 - Google Patents

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Description

本発明は、膜ろ過システムの洗浄方法に関し、特に、膜ろ過システムのろ過膜を効果的に逆洗可能な洗浄方法に関するものである。
一般に、上水処理システム、下水処理システム、工業用水処理システム、排水処理システム、海水淡水化システムなどの各種水処理システムにおいて被処理水中の汚濁物質を分離除去する方法として、膜ろ過を用いた水処理方法が知られている。
ここで、膜ろ過を用いた水処理方法では、ろ過の継続に伴い、被処理水中の汚濁物質等がろ過膜に付着してろ過膜の目詰まり(ファウリング)が生じ、ろ過性能が低下(膜差圧が上昇)するため、定期的にろ過膜を逆流洗浄(以下「逆洗」という。)して目詰まりを解消する必要がある。
そのため、従来、ろ過膜を用いて被処理水をろ過する膜ろ過システムでは、定期的にろ過膜の二次側(ろ過水側)から一次側(被処理水側)へと逆洗水を通水することにより、ろ過膜の逆洗を行っている。具体的には、従来の膜ろ過システムでは、被処理水をろ過して得たろ過水等を逆洗水として使用し、逆洗ポンプを用いてろ過水をろ過膜に通水することにより、或いは、逆洗水槽に貯留したろ過水を空気等で加圧してろ過膜に通水することにより、ろ過膜の逆洗を行っている(例えば、特許文献1,2参照)。
特開2004−249204号公報 特開2011−183320号公報
しかし、逆洗ポンプを使用して逆洗を行う膜ろ過システムや、逆洗水槽に貯留したろ過水を空気等で加圧して逆洗を行う膜ろ過システムでは、逆洗に使用する逆洗水(ろ過水等)を貯留しておくための逆洗水槽が必要であった。そのため、上記従来の膜ろ過システムには、逆洗水槽を不要として構成を簡素化するという点において改善の余地があった。
また、逆洗ポンプを使用して逆洗を行う膜ろ過システムや、逆洗水槽に貯留したろ過水を空気等で加圧して逆洗を行う膜ろ過システムでは、ろ過膜の逆洗中に逆洗水の供給口から逆洗水が流入し続けるため、逆洗水の供給口の近傍に位置するろ過膜部分、特に供給口に対向するろ過膜部分には、逆洗中、供給口から流入した高流速の逆洗水が衝突し続けることとなる。そのため、上記従来の膜ろ過システムには、逆洗水の供給口の近傍に位置するろ過膜部分が他の部分よりも強く洗浄されてしまい、ろ過膜を均一かつ良好に洗浄することができないという問題もあった。
そこで、本発明は、ろ過膜を用いた膜ろ過システムの洗浄方法であって、簡素な構成でろ過膜を効果的に逆洗可能な洗浄方法を提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題を解決することを目的として鋭意検討を行った。そして、本発明者は、ろ過膜を収容している容器の容積、特に、容器内の、ろ過膜の二次側に位置する領域(以下「二次側領域」と称することがある。)の容積を調整し、実質的に二次側領域内に存在するろ過水のみを使用して逆洗を行うことで逆洗水槽を不要として構成を簡素化することに着想した。更に、本発明者は、実質的に二次側領域内に存在するろ過水のみを使用して逆洗を行う際に、二次側領域内の水を加圧空気等で加圧してろ過膜に通水すると共に、逆洗中に二次側領域内に加圧空気を流入させれば、逆洗水の供給口の近傍に位置するろ過膜部分が他の部分よりも強く洗浄されるのを抑制し得ることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の膜ろ過システムの洗浄方法は、ろ過膜により内部空間が一次側領域と二次側領域とに区分された容器を有し、被処理水を前記ろ過膜でろ過してろ過水を得るろ過装置を備える膜ろ過システムの洗浄方法であって、前記容器には、ろ過水弁を有するろ過水ラインが接続されており、且つ、前記容器と前記ろ過水ラインとの接続部は前記ろ過膜の外周面に対向し、前記ろ過水ラインの、前記容器と前記ろ過水弁との間からは、逆洗用加圧気体ラインが分岐して延びており、前記逆洗用加圧気体ラインを介して供給された加圧気体を用いて前記二次側領域に存在するろ過水を加圧する加圧工程と、前記加圧工程の後、前記加圧されたろ過水を前記二次側領域から前記一次側領域へと流して前記ろ過膜を逆洗する逆洗工程とを含み、前記逆洗工程では、実質的に前記二次側領域内に存在するろ過水のみを使用し、且つ、前記二次側領域に前記加圧気体を流入させて前記容器内の水位を低下させつつ逆洗を行うことを特徴とする。このように、実質的に二次側領域内に存在するろ過水のみを使用してろ過膜を逆洗すれば、逆洗水槽を不要として膜ろ過システムの構成を簡素化することができる。また、逆洗工程において、二次側領域に加圧気体を流入させて容器内の水位を低下させつつ逆洗を行えば、逆洗水の供給口の近傍に位置するろ過膜部分が長時間に亘って他の部分よりも強く洗浄されるのを抑制して、ろ過膜全体を効果的に逆洗することができる。
なお、本発明において、「実質的に二次側領域内に存在するろ過水のみを使用してろ過膜を逆洗する」とは、逆洗水槽などの水槽に貯留しておいたろ過水を使用することなくろ過膜を逆洗することを意味し、例えば、加圧気体を容器内に流入させる際に配管中に残存していた水が容器内に不可避的に流入する場合には、二次側領域内に存在するろ過水と、加圧気体を容器内に流入させる際に配管などから容器内に不可避的に流入する水とを使用してろ過膜を洗浄することを指す。

ここで、本発明の膜ろ過システムの洗浄方法は、前記逆洗工程において、前記二次側領域から前記一次側領域への加圧されたろ過水の流入開始から、逆洗工程にかかる時間の1/10以下の時間内に前記加圧気体を前記二次側領域に流入させることが好ましい。二次側領域から一次側領域へのろ過水の流入開始(即ち、逆洗の開始)から、逆洗工程にかかる時間(即ち、逆洗の開始から終了までにかかる時間)の1/10以下の時間内に加圧気体を二次側領域に流入させて容器内の水位を低下させ始めれば、逆洗水の供給口の近傍に位置するろ過膜部分が長時間に亘って他の部分よりも強く洗浄されるのを確実に防止して、ろ過膜全体をより均一かつ良好に逆洗することができる。
そして、本発明の膜ろ過システムの洗浄方法は、前記膜ろ過システムが、前記容器を複数有し、且つ、複数の容器に共通のろ過水ラインを更に備え、前記ろ過水ラインが、各容器の前記二次側領域に接続されており、且つ、加圧気体供給装置に接続された加圧気体流入口を有し、前記加圧工程では、前記加圧気体流入口および前記ろ過水ラインを介して前記二次側領域に存在するろ過水を加圧し、前記逆洗工程では、前記加圧気体流入口および前記ろ過水ラインを介して前記加圧気体を前記二次側領域に流入させてもよい。本発明の洗浄方法によれば、実質的に二次側領域内に存在するろ過水のみを使用してろ過膜を逆洗するので、複数の容器に共通のろ過水ラインを備える膜ろ過システムであっても、ろ過水を用いてろ過膜を逆洗する際に、ろ過水ライン中の圧力損失の影響等により各容器間でろ過膜の洗浄度合いに差が出るのを抑制することができるからである。
本発明によれば、簡素な構成でろ過膜を効果的に逆洗可能な膜ろ過システムの洗浄方法を提供することができる。
本発明に従う膜ろ過システムの洗浄方法を適用可能な膜ろ過システムの一例の概略構成を示す図である。 図1に示す膜ろ過システムのろ過膜およびろ過膜が収容された容器の要部構成を示す拡大断面図である。 (a)〜(c)は、図1に示す膜ろ過システムにおいてろ過膜を逆洗した際の二次側領域内の水位の変動を説明する説明図である。 (a)〜(c)は、本発明に従う膜ろ過システムの洗浄方法を適用可能な膜ろ過システムの他の例においてろ過膜を逆洗した際の二次側領域内の水位の変動を説明する説明図である。 (a)〜(b)は、膜ろ過システムの変形例の概略構成を示す図である。 モノリス型のセラミック膜の構造を、セラミック膜の一部を切り欠いて示す説明図である。
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。なお、各図において同一の符号を付したものは、同一の構成要素を示すものとする。
本発明の膜ろ過システムの洗浄方法を適用可能な膜ろ過システムは、特に限定されることなく、上水処理、下水処理、工業用水処理、排水処理、海水淡水化などの各種水処理において被処理水中の汚濁物質を分離除去する際に用いることができる。
(膜ろ過システム)
ここで、図1に、本発明の膜ろ過システムの洗浄方法の一例を適用可能な膜ろ過システムの概略構成を示す。図1に示す膜ろ過システム100は、被処理水を貯留する被処理水槽10と、容器20の内部にろ過膜30を収容してなるろ過装置とを備えている。そして、この膜ろ過システム100では、被処理水槽10中の被処理水をろ過装置のろ過膜30でろ過してろ過水を得る。
被処理水槽10は、被処理水ライン11を介してろ過装置の容器20の下部と接続されている。そして、被処理水槽10内に貯留された被処理水は、被処理水ライン11に設けられた被処理水ポンプ12を用いて容器20内へと送水され、ろ過膜30でろ過される。
なお、被処理水ライン11の、被処理水ポンプ12と容器20との間には、被処理水弁13が設けられている。また、被処理水ライン11の、被処理水弁13と容器20との間からは、逆洗排水ライン40が分岐して延びている。そして、逆洗排水ライン40には、逆洗排水弁41が設けられている。
容器20は、円筒状の容器本体の下端部を2枚の仕切り板22,23で液密に閉止し、容器本体の上端部を2枚の仕切り板25,26で液密に閉止したものである。ここで、仕切り板22と仕切り板23との間には第1共通流路24が形成されている。また、仕切り板25と仕切り板26との間には第2共通流路27が形成されている。そして、第1共通流路24には被処理水ライン11が接続されており、第2共通流路27にはエアーブロー用加圧空気ライン80および水張りライン82が接続されている。また、容器本体の上部には、ろ過水ライン50が接続されている。
なお、ろ過水ライン50には、ろ過水弁51が設けられており、エアーブロー用加圧空気ライン80には、エアーブロー用加圧空気弁81が設けられており、水張りライン82には、水張り弁83が設けられている。更に、ろ過水ライン50の、容器20とろ過水弁51との間からは、逆洗用加圧空気ライン60が分岐して延びており、逆洗用加圧空気ライン60には、逆洗用加圧空気弁61が設けられている。
因みに、逆洗用加圧空気ライン60およびエアーブロー用加圧空気ライン80には、図示しない加圧気体供給装置(例えば、コンプレッサやブロアなど)を用いて加圧空気を供給することができる。
そして、容器20は、容器20の軸線が鉛直方向と平行になるように設置されている。また、容器20の内部空間21(仕切り板22と仕切り板25との間の空間)には、図示例では3本のろ過膜30が収容されている。
なお、膜ろ過システムでは、容器としては、ろ過膜を液密に収容可能な任意の容器を用いることができる。また、膜ろ過システムでは、容器は、軸線が鉛直方向に対して傾斜するように設置してもよいし、軸線が鉛直方向に直交するように設置(横置き)してもよい。
ここで、ろ過膜30としては、特に限定されることなく、柱状で、且つ、両端面間で軸線方向に延在する通水孔と当該通水孔の周囲に位置する分離層とを有するろ過膜を用いることができる。具体的には、ろ過膜30としては、例えば、図6に示すようなセラミックろ過膜を用いることができる。
図6に示すろ過膜30は、円柱状で、両端面間に亘って軸線方向に延在する複数の通水孔31と、通水孔31の表面に位置する分離層(図示せず)とを有するモノリス型のセラミックろ過膜である。そして、ろ過膜30では、通水孔31に流入した被処理水が、各通水孔31の表面に位置する分離層でろ過されて外周面32から流出する。
なお、ろ過膜30は、図示例では、ろ過膜30の軸線が鉛直方向と平行になるように設置されている。即ち、膜ろ過システム100では、ろ過膜30およびろ過膜30を収容した容器20は、ろ過膜30の軸線が鉛直方向と平行になるように設置されている。因みに、本発明の洗浄方法を用いてろ過膜を洗浄する膜ろ過システムでは、ろ過膜は、軸線が鉛直方向に対して傾斜するように設置してもよいし、軸線が鉛直方向に直交するように設置してもよい。また、ろ過膜の形状は、円柱状以外の任意の形状であってもよい。
ここで、図2に示すように、容器20の下端側に位置する仕切り板22と、ろ過膜30との接続は、特に限定されることなく、仕切り板22に形成した孔の周囲に段差を形成し、当該段差に、ろ過膜30の端面の外周縁部およびろ過膜30の外周面下端部を覆う略環状のパッキン28を配置した状態でろ過膜30を段差上に戴置することにより行うことができる。このように、パッキン28を配置した状態で仕切り板22の孔の上にろ過膜30を戴置することにより、ろ過膜30の通水孔31内と第1共通流路24内とを連通させつつ、ろ過膜30と仕切り板22とを液密に接続することができる。
なお、容器20の上端側に位置する仕切り板25と、ろ過膜30とは、容器20の下端側に位置する仕切り板22と、ろ過膜30との接続と同様の方法を用いて接続することができる。
即ち、ろ過膜30は、仕切り板22および仕切り板25に対して液密に接続されている。そのため、ろ過膜30の通水孔31に被処理水を通水してろ過を行う場合、容器20の内部空間21は、ろ過膜30により、被処理水が流れる一次側領域(通水孔31内)と、ろ過水が流れる二次側領域(ろ過膜30の分離層よりも容器20の内周面側に位置する部分)とに区分される。
(膜ろ過システムを用いたろ過方法)
そして、この膜ろ過システム100では、被処理水をろ過してろ過水を得る場合には、図1に示すように、被処理水弁13およびろ過水弁51を開き、逆洗用加圧空気弁61、逆洗排水弁41、エアーブロー用加圧空気弁81および水張り弁83を閉じた状態で被処理水ポンプ12を運転する。そして、被処理水ライン11および第1共通流路24を介してろ過膜30の通水孔31内に流入した被処理水をろ過膜30の分離層(図示せず)でろ過する。なお、分離層でろ過されてろ過膜30の外周面32から流出したろ過水は、容器20内の二次側領域を流れ、ろ過水ライン50から流出する。
なお、上記では被処理水をデッドエンドろ過する場合について説明したが、この膜ろ過システム100では、被処理水をクロスフローろ過してもよい。
(膜ろ過システムの洗浄方法)
ここで、被処理水のろ過を継続すると、被処理水中の汚濁物質等がろ過膜に付着してろ過膜の目詰まりが生じ、ろ過性能が低下する。そこで、この膜ろ過システム100では、所定時間毎に、或いは、ろ過膜30の差圧が所定値以上まで上昇した際に、被処理水弁13、逆洗排水ライン40、逆洗排水弁41、ろ過水弁51、逆洗用加圧空気ライン60、逆洗用加圧空気弁61およびエアーブロー用加圧空気弁81を逆洗機構として使用して、ろ過膜30を逆洗する。なお、逆洗時の各弁やポンプの動作は、図示しない制御装置を用いて制御することができる。
<加圧工程>
具体的には、最初に、図3(a)に示すように、被処理水ポンプ12を停止し、被処理水弁13、逆洗排水弁41、ろ過水弁51、エアーブロー用加圧空気弁81および水張り弁83を閉じた状態で逆洗用加圧空気弁61を開き、加圧気体としての逆洗用加圧空気を用いて容器20の二次側領域内に存在するろ過水を加圧する。具体的には、逆洗用加圧空気ライン60に接続された加圧気体供給装置(図示せず)から例えば圧力300〜500kPa(ゲージ圧)の逆洗用加圧空気を供給し、容器20内を加圧する。
<逆洗工程>
次に、図3(b),(c)に示すように、逆洗排水弁41を開き、二次側領域内の加圧したろ過水をろ過膜30の通水孔31(一次側領域)内へ流入させて、ろ過膜30を逆洗する。
具体的には、この膜ろ過システム100では、容器20の近傍に配置された逆洗用加圧空気ライン60を介した逆洗用加圧空気の供給を継続した状態で逆洗排水弁41を開くことにより、二次側領域内の加圧したろ過水をろ過膜30の通水孔31(一次側領域)内へ流入させてろ過膜30を逆洗する。なお、ろ過膜30を逆洗する際には、ろ過水弁51は閉じられているので、逆洗用加圧空気ライン60を介して供給される逆洗用加圧空気は、ろ過水ライン50と逆洗用加圧空気ライン60との接続部(加圧気体流入口)およびろ過水ライン50の一部を通って容器20内に流入する。そして、図3(b),(c)に示すように、一次側領域内へのろ過水の流出および逆洗用加圧空気の流入に伴い容器20内の水位は低下する。
即ち、この膜ろ過システム100では、逆洗用加圧空気の流入により容器20内の水位を低下させつつ、実質的に容器20の二次側領域内に存在するろ過水のみを使用してろ過膜30を逆洗する。
ここで、「実質的に容器20の二次側領域内に存在するろ過水のみを使用してろ過膜30を逆洗する」とは、逆洗水槽を設けることなく、二次側領域内に存在する水と、逆洗用加圧空気を供給する際に不可避的に二次側領域内に流入するろ過水ライン50中のろ過水(容器20とろ過水弁51との間でろ過水ライン50内に残存しているろ過水)とを用いてろ過膜を逆洗することを指す。
なお、実質的に二次側領域内に存在するろ過水のみを使用してろ過膜を十分に逆洗する観点からは、二次側領域の容積は、ろ過膜面積1m当たり0.5L以上確保することが好ましく、2L以上確保することが更に好ましい。
ここで、二次側領域内のろ過水を用いた逆洗が終了した後は、任意に、逆洗用加圧空気弁61を閉じ、エアーブロー用加圧空気弁81を開いてエアーブロー用加圧空気をろ過膜30の通水孔31内に流し、通水孔31内をエアーブロー用加圧空気で更に洗浄してもよい。因みに、エアーブロー用加圧空気を用いたろ過膜30の洗浄が終了した後は、例えば、逆洗排水弁41およびエアーブロー用加圧空気弁81を閉じ、被処理水弁13および水張り弁83を開いた状態で被処理水ポンプ12を運転させ、一次側領域内の空気を水張りライン82から抜いて一次側領域に被処理水を満たしてから被処理水のろ過を再開することができる。
そして、この膜ろ過システム100の洗浄方法では、実質的に二次側領域内に存在するろ過水のみを使用してろ過膜30を十分に逆洗することができるので、逆洗水槽を不要として膜ろ過システム100の構成を簡素化することができる。
また、この洗浄方法では、図3(b),(c)に示すように、逆洗を開始すると、逆洗開始直後(ろ過水ライン50内に残存しているろ過水が容器20内に流れた後)に、容器20の二次側領域内に逆洗用加圧空気(加圧気体)が流入する。そのため、逆洗ポンプを使用して逆洗を行う場合や、逆洗水槽に貯留したろ過水を加圧空気等で加圧して逆洗を行う場合とは異なり、この洗浄方法では、逆洗開始時にろ過膜30の各部位の近傍に存在していたろ過水を用いて逆洗が行われ、逆洗中にろ過水ライン50から容器20内へとろ過水が流入し続けることがない。従って、この洗浄方法では、ろ過水ライン50と容器20との接続部の近傍に位置するろ過膜部分、特に、ろ過水ライン50と容器20との接続部に対向するろ過膜部分には、逆洗中にろ過水ライン50から流入した高流速のろ過水(逆洗水)が衝突し続けることはない。そのため、この洗浄方法によれば、ろ過膜30の一部、特に、ろ過水ライン50と容器20との接続部に対向するろ過膜部分が他の部分よりも強く洗浄されるのを抑制することができ、ろ過膜30を均一かつ良好に洗浄することができる。
なお、ろ過膜30の一部が長時間に亘って他の部分よりも強く洗浄されるのを抑制してろ過膜30全体をより均一かつ良好に逆洗する観点からは、逆洗の開始から、逆洗工程にかかる時間の1/10以下、好ましくは1/20以下、より好ましくは1/100以下の時間内に、容器20の二次側領域内に逆洗用加圧空気を流入させて容器20内の水位を低下させ始めることが好ましい。具体的には、逆洗の開始から例えば10秒以内、好ましくは3秒以内、より好ましくは1秒以内に、容器20の二次側領域内に逆洗用加圧空気を流入させて容器20内の水位を低下させ始めることが好ましい。ここで、逆洗用加圧空気が容器20の二次側領域内に流入し始めるまでの時間は、ろ過水ライン50と容器20との接続部からろ過水弁51までの間の距離、並びに、逆洗用加圧空気の供給圧力および供給流量を調整することにより、制御することができる。
更に、この膜ろ過システム100では、二次側領域内に逆洗用加圧空気が流入する位置(即ち、図示例ではろ過水ライン50と容器20との接続位置)が、容器20の上部である。従って、逆洗用加圧空気が流入する位置を容器20の下部にした場合と比較して、二次側領域内での空気の流れにより通水孔31内へのろ過水(逆洗水)の流れが邪魔されることがない。
なお、加圧したろ過水を一度に通水孔31(一次側領域)内へと流入させた場合、ろ過膜30内での目詰まりの度合いの分布などに起因して、通水孔31内で目詰まりの原因物質(閉塞物質)が均一に剥離しない場合がある。
そこで、この洗浄方法では、ろ過膜全体をより効果的に逆洗する観点から、加圧したろ過水を複数回に分けて通水孔31(一次側領域)に流入させることが好ましく、少なくとも一回目の流入量を、容器20とろ過水弁51との間でろ過水ライン50内に残存しているろ過水量以下とすることが更に好ましい。ろ過水を複数回に分けて通水孔31に流入させれば、一度目のろ過水の流入では剥離しなかった閉塞物質を二度目以降のろ過水の流入で剥離させることができるからである。また、一回目の流入量を容器20とろ過水弁51との間でろ過水ライン50内に残存しているろ過水量以下とすれば、一回目の通水時に二次側領域内のろ過水の水位が低下することがない。従って、ろ過膜30の外周面に対して均一に圧力をかけた状態でろ過水を2回以上通水させ、ろ過膜全体をより効果的に逆洗することができるからである。
因みに、加圧したろ過水は、例えば、制御装置を用いて逆洗排水弁41の開閉を制御することにより、或いは、逆洗排水弁41の開閉をタイマー制御することにより、複数回に分けて通水孔31に流入させることができる。また、逆洗工程において加圧したろ過水を複数回に分けて一次側領域に流入させる場合、前述した「逆洗工程にかかる時間」とは、逆洗工程においてろ過水を一次側領域に流入させている時間の合計とする。
以上、一例を用いて本発明の膜ろ過システムの洗浄方法について説明したが、本発明の膜ろ過システムの洗浄方法は、上記一例に限定されることはなく、本発明の膜ろ過システムの洗浄方法には、適宜変更を加えることができる。
具体的には、上記一例の洗浄方法では柱状のろ過膜30を3本用いた膜ろ過システム100を洗浄したが、本発明の洗浄方法を適用する膜ろ過システムは、使用するろ過膜の本数が3本のものに限定されることはなく、1本のものであってもよいし、複数本のものであってもよい。なお、例えば複数本のろ過膜を容器内に配置する場合には、容器の形状および容器内でのろ過膜の配置位置は任意の形状および位置とすることができる。具体的には、複数本のろ過膜は、直方体状の容器中に、平面視一直線上に位置するように配置してもよいし、円筒状の容器中に、平面視円周線上または平面視放射線上に位置するように配置してもよい。また、ろ過膜の形状および材質は、特に限定されるものではない。
更に、本発明の膜ろ過システムの洗浄方法では、膜ろ過システムの二次側領域内に薬品を添加するラインを設け、薬品を添加したろ過水を用いて逆洗工程を実施してもよい。
また、上記一例の洗浄方法では、容器20およびろ過膜30を軸線が鉛直方向と平行になるように設置した膜ろ過システム100を洗浄したが、本発明の洗浄方法を適用する膜ろ過システムは、図4(a)〜(c)に示すような、容器20およびろ過膜30を軸線が水平方向と平行になるように設置した膜ろ過システム100Aであってもよい。
ここで、膜ろ過システム100Aは、容器20およびろ過膜30が、その軸線が水平方向と平行になるように設置されている点、並びに、エアーブロー用加圧空気ライン80およびエアーブロー用加圧空気弁81が設けられていない点を除き、先の膜ろ過システム100と同様の構成を有している。
そして、この膜ろ過システム100Aは、二次側領域内のろ過水を用いた逆洗が終了した後に通水孔31内をエアーブロー用加圧空気で洗浄する工程を実施しない以外は、先の一例の膜ろ過システム100と同様にして洗浄することができる。具体的には、図4(a)に示すように、被処理水ポンプ12を停止し、被処理水弁13、逆洗排水弁41、ろ過水弁51および水張り弁83を閉じた状態で逆洗用加圧空気弁61を開いて加圧工程を実施した後、図4(b)〜(c)に示すように、逆洗排水弁41を開いて逆洗工程を実施することができる。
なお、この膜ろ過システム100Aにおいて逆洗工程を実施する際に加圧したろ過水を複数回に分けて通水孔31(一次側領域)に流入させる場合には、少なくとも一回目の流入量を、容器20の上面と鉛直方向最も上側に位置するろ過膜30との間に位置するろ過水量以下とすれば、ろ過膜30の外周面に対して均一に圧力をかけた状態でろ過水を2回以上通水させることができる。従って、膜ろ過システム100Aでは、ろ過水を複数回に分けて一次側領域に流入させる際に、一回目の流入量を膜ろ過システム100の場合よりも多くすることができるので、ろ過膜30をより良好に洗浄することができる。
また、膜ろ過システム100Aにおいては、容器20の上面と容器20内の鉛直方向最も上側に位置するろ過膜30との間に、ろ過膜30の逆洗に使用するろ過水を貯留し得る空間を確保してもよい。容器20の上面と容器20内の鉛直方向最も上側に位置するろ過膜30との間に位置するろ過水のみを用いて逆洗を行えば(即ち、鉛直方向最も上側に位置するろ過膜30が逆洗工程の終了時にろ過水中に水没しているようにすれば)、各ろ過膜30間で通水されるろ過水(逆洗水)の量に差が生じるのを抑制することができる。その結果、容器20内の全てのろ過膜30を均一に洗浄することができる。なお、容器20の上面と容器20内の鉛直方向最も上側に位置するろ過膜30との間に逆洗に使用するろ過水を貯留し得る空間を確保した場合において、逆洗工程を実施する際に加圧したろ過水を複数回に分けて通水孔31(一次側領域)に流入させると、ろ過膜30をより均一に洗浄することができる。
更に、上記した膜ろ過システム100および膜ろ過システム100Aでは、一つの容器20内に複数本の柱状のろ過膜30を収容したが、本発明の洗浄方法を用いて洗浄する膜ろ過システムは、図5(a),(b)に示すように、ろ過膜を収容した容器20を複数個設けたものであってもよい。具体的には、本発明の洗浄方法を用いて洗浄する膜ろ過システムは、容器20を複数有し、且つ、逆洗用加圧空気ライン60が接続するろ過水ライン50が複数の容器20に共通しているものであってもよい。なお、図5(a),(b)に示す膜ろ過システム100B,100Cは、それぞれ、3本のろ過膜30を収容した容器20に替えて1本のろ過膜30を収容した容器20を3個用いている以外は先の膜ろ過システム100,100Aと同様に構成されている。また、本発明の洗浄方法を用いた膜ろ過システム100B,100Cの洗浄は、先の膜ろ過システム100,100Aと同様の弁操作を行うことにより実施することができる。
ここで、逆洗水槽を設置し、逆洗用加圧空気を用いて逆洗水槽内の水を加圧して逆洗を行うと、ろ過膜を収容した容器を複数個設けた膜ろ過システムでは、配管内の圧力損失等に起因して全てのろ過膜を均一に洗浄することができず、容器間でろ過膜の洗浄度合いに差が生じることがある。しかし、図5(a),(b)に示す膜ろ過システム100B,100Cでは、実質的に各容器の二次側領域内のろ過水のみを使用して逆洗を行うので、各容器20内のろ過膜30を均一に逆洗することができる。
本発明によれば、簡素な構成でろ過膜を効果的に逆洗可能な膜ろ過システムの洗浄方法を提供することができる。
10 被処理水槽
11 被処理水ライン
12 被処理水ポンプ
13 被処理水弁
20 容器
21 内部空間
22,23 仕切り板
24 第1共通流路
25,26 仕切り板
27 第2共通流路
28 パッキン
30 ろ過膜(セラミック膜)
31 通水孔
32 外周面
40 逆洗排水ライン
41 逆洗排水弁
50 ろ過水ライン
51 ろ過水弁
60 逆洗用加圧空気ライン
61 逆洗用加圧空気弁
80 エアーブロー用加圧空気ライン
81 エアーブロー用加圧空気弁
82 水張りライン
83 水張り弁
100,100A,100B,100C 膜ろ過システム

Claims (3)

  1. ろ過膜により内部空間が一次側領域と二次側領域とに区分された容器を有し、被処理水を前記ろ過膜でろ過してろ過水を得るろ過装置を備える膜ろ過システムの洗浄方法であって、
    前記容器には、ろ過水弁を有するろ過水ラインが接続されており、且つ、前記容器と前記ろ過水ラインとの接続部は前記ろ過膜の外周面に対向し、
    前記ろ過水ラインの、前記容器と前記ろ過水弁との間からは、逆洗用加圧気体ラインが分岐して延びており、
    前記逆洗用加圧気体ラインを介して供給された加圧気体を用いて前記二次側領域に存在するろ過水を加圧する加圧工程と、
    前記加圧工程の後、前記加圧されたろ過水を前記二次側領域から前記一次側領域へと流して前記ろ過膜を逆洗する逆洗工程と、
    を含み、
    前記逆洗工程では、実質的に前記二次側領域内に存在するろ過水のみを使用し、且つ、前記二次側領域に前記加圧気体を流入させて前記容器内の水位を低下させつつ逆洗を行う、膜ろ過システムの洗浄方法。
  2. 前記逆洗工程において、前記二次側領域から前記一次側領域への加圧されたろ過水の流入開始から、逆洗工程にかかる時間の1/10以下の時間内に前記加圧気体を前記二次側領域に流入させる、請求項1に記載の膜ろ過システムの洗浄方法。
  3. 前記膜ろ過システムが、前記容器を複数有し、且つ、複数の容器に共通のろ過水ラインを更に備え、
    前記ろ過水ラインが、各容器の前記二次側領域に接続されており、且つ、加圧気体供給装置に接続された加圧気体流入口を有し、
    前記加圧工程では、前記加圧気体流入口および前記ろ過水ラインを介して前記二次側領域に存在するろ過水を加圧し、
    前記逆洗工程では、前記加圧気体流入口および前記ろ過水ラインを介して前記加圧気体を前記二次側領域に流入させる、請求項1または2に記載の膜ろ過システムの洗浄方法。
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JPS63270507A (ja) * 1987-04-30 1988-11-08 Toshiba Corp 中空糸膜濾過装置
JP2000070684A (ja) * 1998-08-27 2000-03-07 Japan Organo Co Ltd プリーツ膜フィルタの逆洗方法
US6755970B1 (en) * 1999-06-22 2004-06-29 Trisep Corporation Back-flushable spiral wound filter and methods of making and using same
JP2004057883A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 外圧型中空糸膜モジュールを用いた浄水製造方法及びその装置
JP3881941B2 (ja) * 2002-08-21 2007-02-14 三菱重工業株式会社 中空糸膜の逆洗方法及び中空糸膜水処理装置
JP2005186069A (ja) * 2005-01-14 2005-07-14 Suido Kiko Kaisha Ltd ろ過膜モジュールの薬品洗浄装置
JP4568677B2 (ja) * 2005-11-21 2010-10-27 メタウォーター株式会社 膜分離活性汚泥処理設備
JP5269749B2 (ja) * 2009-11-13 2013-08-21 セントラルフィルター工業株式会社 濾過装置の洗浄方法

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