JP6428017B2 - 水処理装置及び水処理設備の洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、水処理装置及び水処理設備の洗浄方法に関する。

現在、逆浸透膜（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ Ｍｅｍｂｒａｎｅ：ＲＯ膜）システムを用いた海水、かん水の淡水化や排水回収が行われている。ＲＯ膜は、使用に伴い膜面や細孔内が汚染されて性能が低下するため、定期的に薬品による洗浄が行われる。通常、ＲＯ膜の洗浄に用いた洗浄排液は廃棄される。

しかし、原水の汚濁が著しく、ＲＯ膜の薬品洗浄の頻度が高い場合、薬品にかかる費用が高くなる。そのため、濾過器や膜濾過装置を用いて前処理を行って、ＲＯ膜の汚染物質を予め除去することが行われている。しかし、前処理を行う濾過器や、精密濾過（ＭＦ）膜や限外濾過（ＵＦ）膜等の膜濾過装置の濾過膜についても、ある程度の薬品洗浄が必要となる場合が多く、洗浄薬品のコストは大きな問題であった。

特許文献１には、濾過媒体を薬液洗浄する際の洗浄コストを低減させる手法として、逆浸透膜の薬液洗浄排水を除濁設備の洗浄に用いることが記載されている。しかし、特許文献１の手法は、逆浸透膜の薬液洗浄排水を利用して異なるプロセスにある除濁膜の洗浄を行うものであって、前処理装置の洗浄に利用するものではなく、また、複数の単位操作からなる前処理設備の洗浄を行うことについて想定されていない。

このように、従来、汚濁負荷の高い原水をＲＯ膜で処理する場合、ＲＯ膜の薬品洗浄のコストが高くなるという問題があった。特に、前処理設備とＲＯ膜とが組み合わされる場合に、複数の単位操作において薬品洗浄が行われるため、それぞれの設備の汚染程度が一律でなく、あまり汚れていない洗浄液を廃棄するなどの無駄が生じ、薬液使用量や洗浄排液廃棄量が多く、洗浄コストが高くなるという問題があった。

特開２０１１−１０４５０４号公報

本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、薬液使用量や洗浄排液廃棄量を低減し、洗浄コストを抑えることができる水処理装置及び水処理設備の洗浄方法を提供することを課題とする。

本発明（第１発明）の水処理装置は、被処理水が順次に通水されるように直列に接続された第１ないし第ｎ（ｎは２以上の整数）の水処理設備を有する水処理装置において、第１ないし第ｎの水処理設備に対応して第１ないし第ｎの洗浄液槽が設置されており、第ｋ（ｋは１〜ｎの整数）の洗浄液槽内の洗浄液を第ｋの水処理設備に順洗方向に循環通水するための第１ないし第ｎの循環洗浄手段と、第ｐ（ｐは２〜ｎの整数）の洗浄液槽内の洗浄液又は第ｐの水処理設備の洗浄排液を前段側の洗浄液槽に送液するための送液手段と、を備えたことを特徴とする。

第１発明では、第ｊ（ｊは１〜（ｎ−１）の整数）の水処理設備と第（ｊ＋１）の水処理設備とを接続し、該第ｊの水処理設備の処理水を該第（ｊ＋１）の水処理設備に導入する第１ないし第（ｎ−１）の接続配管と、各接続配管から分岐する第１ないし第（ｎ−１）の主分岐管と、各主分岐管からそれぞれ分岐する第１ないし第（ｎ−１）の副分岐管及び第１ないし第（ｎ−１）の従分岐管と、をさらに備え、第ｊの副分岐管は第ｊの主分岐管と第ｊの洗浄液槽とを接続し、第ｊの従分岐管は第ｊの主分岐管と第（ｊ＋１）の洗浄液槽とを接続しており、第ｉ（ｉは２〜（ｎ−１）の整数）の水処理設備の循環洗浄時には、第ｉの洗浄液槽の洗浄液が、第（ｉ−１）の従分岐管、第（ｉ−１）の主分岐管及び第（ｉ−１）の接続配管を介して該第ｉの水処理設備の一次側に供給され、該第ｉの水処理設備の洗浄排液が、第ｉの接続配管、第ｉの主分岐管及び第ｉの副分岐管を介して該第ｉの洗浄液槽に循環されることが好ましい。

第１発明では、前記第１の水処理設備の一次側に原水配管が接続されており、該原水配管と第１の洗浄液槽とを接続する先頭分岐管が設けられており、該第１の水処理設備の循環洗浄時には、第１の洗浄液槽内の洗浄液が該先頭分岐管及び該原水配管を介して該第１の水処理設備の一次側に供給され、該第１の水処理設備の洗浄排液が第１の接続配管、第１の主分岐管及び第１の副分岐管を介して第１の洗浄液槽に循環されることが好ましい。

第１発明では、前記第ｎの水処理設備の二次側に処理水取出管が接続されており、該処理水取出管と第ｎの洗浄液槽とを接続する後尾分岐管が設けられており、該第ｎの水処理設備の循環洗浄時には、第ｎの洗浄液槽内の洗浄液が、第（ｎ−１）の従分岐管、第（ｎ−１）の主分岐管及び第（ｎ−１）の接続配管を介して該第ｎの水処理設備の一次側に供給され、該第ｎの水処理設備の洗浄排液が処理水取出管及び後尾分岐管を介して第ｎの洗浄液槽に循環されることが好ましい。

本発明（第２発明）の水処理装置は、被処理水が順次に通水されるように直列に接続された第１ないし第ｎ（ｎは２以上の整数）の水処理設備を有する水処理装置において、第１ないし第ｎの水処理設備に対応して第１ないし第ｎの洗浄液槽が設置されており、第ｊ（ｊは１〜（ｎ−１）の整数）の水処理設備に対し第（ｊ＋１）の洗浄液槽内の洗浄液を逆洗方向に通水して第ｊの洗浄液槽に流入させる第１ないし第（ｎ−１）の逆洗浄手段を備えたことを特徴とする。

第２発明では、第ｊの水処理設備と第（ｊ＋１）の水処理設備とを接続し、該第ｊの水処理設備の処理水を該第（ｊ＋１）の水処理設備に導入する第１ないし第（ｎ−１）の接続配管と、各接続配管から分岐する第１ないし第（ｎ−１）の主分岐管と、各主分岐管からそれぞれ分岐する第１ないし第（ｎ−１）の副分岐管及び第１ないし第（ｎ−１）の従分岐管と、をさらに備え、第ｊの副分岐管は第ｊの主分岐管と第ｊの洗浄液槽とを接続し、第ｊの従分岐管は第ｊの主分岐管と第（ｊ＋１）の洗浄液槽とを接続しており、第ｉ（ｉは２〜（ｎ−１）の整数）の水処理設備の逆洗浄時には、第（ｉ＋１）の洗浄液槽の洗浄液が、第ｉの従分岐管、第ｉの主分岐管及び第ｉの接続配管を介して該第ｉの水処理設備の二次側に供給され、該第ｉの水処理設備の洗浄排液が、第（ｉ−１）の接続配管、第（ｉ−１）の主分岐管及び第（ｉ−１）の従分岐管を介して第ｉの洗浄液槽に導入されることが好ましい。

第２発明では、前記第１の水処理設備の一次側に原水配管が接続されており、該原水配管と第１の洗浄液槽とを接続する先頭分岐管が設けられており、該第１の水処理設備の逆洗浄時には、第２の洗浄液槽内の洗浄液が第１の従分岐管、第１の主分岐管及び第１の接続配管を介して該第１の水処理設備の二次側に供給され、該第１の水処理設備の洗浄排液が該原水配管及び該先頭分岐管を介して第１の洗浄液槽に導入されることが好ましい。

本発明では、前記第１〜第（ｎ−１）の水処理設備は濾過器、活性炭塔、精密濾過膜装置、又は限外濾過膜装置であり、前記第ｎの水処理設備は逆浸透膜装置であることが好ましい。

本発明では、前記第ｎの水処理設備の後段に、該第ｎの水処理設備の処理水が導入される高次水処理設備がさらに設けられてもよい。

本発明（第３発明）の水処理設備の洗浄方法は、上記第１発明による水処理装置の少なくとも一部の水処理設備の洗浄を行う洗浄方法であって、第ｎの水処理設備と第ｎの洗浄液槽との間で洗浄液を順方向に循環させて該第ｎの水処理設備を洗浄する工程と、前段側の少なくとも１つの水処理設備とこの水処理設備に対応する洗浄液槽との間で洗浄液を順方向に循環させて該水処理設備を洗浄する工程と、を備え、該第ｎの水処理設備の洗浄排液又は第ｎの洗浄液槽内の洗浄液を前段側の洗浄液槽へ送液し、前段側の水処理設備の洗浄液として使用することを特徴とする。

本発明（第４発明）の水処理設備の洗浄方法は、上記第２発明による水処理装置の少なくとも一部の水処理設備の洗浄を行う洗浄方法であって、第ｎの水処理設備と第ｎの洗浄液槽との間で洗浄液を循環させて該第ｎの水処理設備を洗浄する工程と、後段側の水処理設備に対応する洗浄液槽内の洗浄排液を１段だけ前段側の水処理設備に二次側から供給し、該水処理設備を逆洗し、この水処理設備の逆洗排液をそれに対応する洗浄液槽に導入する工程と、を備える。

本発明によれば、後段の水処理設備の洗浄排液を前段の水処理設備の順洗又は逆洗に再利用するため、薬液使用量や洗浄排液廃棄量が低減し、薬液コストや排液処理の負担を軽減して、洗浄コストを抑えることができる。

また、隣接する２つの水処理設備を接続する接続配管から主分岐管が分岐し、前段側の水処理設備の洗浄時及び後段側の水処理設備の洗浄時にこの主分岐管を用いて洗浄液を供給することで、接続配管についてその全体を洗浄することができる。

また、第１〜第（ｎ−１）の水処理設備を濾過器、活性炭塔、精密濾過膜装置、又は限外濾過膜装置、第ｎの水処理設備を逆浸透膜装置とすることで、高い清浄度が要求される逆浸透膜装置の洗浄排液を、前段の水処理設備の洗浄液として再利用することができる。

本発明の実施形態に係る水処理装置の概略図である。 ＲＯ膜ユニットの循環洗浄処理を説明する図である。 保安フィルターの循環洗浄処理を説明する図である。 活性炭塔の循環洗浄処理を説明する図である。 ＵＦ膜ユニットの循環洗浄処理を説明する図である。 保安フィルターの逆洗処理を説明する図である。 活性炭塔の逆洗処理を説明する図である。 ＵＦ膜ユニットの逆洗処理を説明する図である。

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。

本発明の実施形態に係る水処理装置は、原水（被処理水）が順次に通水されるように直列に接続された複数の水処理設備と、各水処理設備に対応して設置された複数の洗浄液槽とを備える。図１は、水処理装置の一例として、直列に接続された４段の水処理設備及び４つの洗浄液槽が設けられたものを示す。図１に示すように、水処理装置は、第１水処理設備であるＵＦ膜ユニット１２、第２水処理設備である活性炭塔１４、第３水処理設備である保安フィルター１６、第４水処理設備であるＲＯ膜ユニット１８、ＵＦ膜ユニット１２に対応する洗浄液槽２２（第１洗浄液槽）、活性炭塔１４に対応する洗浄液槽２４（第２洗浄液槽）、保安フィルター１６に対応する洗浄液槽２６（第３洗浄液槽）、及びＲＯ膜ユニット１８に対応する洗浄液槽２８（第４洗浄液槽）を備える。

ＵＦ膜ユニット１２の一次側には原水配管４０が接続されており、図示しない原水タンクから原水配管４０を介して、イオンや塩類等の溶質を含む汽水、海水、地下水、埋立地浸出水、有機廃水、生物処理排水等の原水が供給される。ＵＦ膜ユニット１２は、限外濾過膜（ＵＦ膜）を有し、原水を濾過処理して、透過水及び濃縮水を得る。ＵＦ膜の形状等は特に限定されない。

ＵＦ膜ユニット１２の二次側と活性炭塔１４の一次側とが接続配管４１（第１接続配管）により接続されており、ＵＦ膜ユニット１２を透過した透過水が接続配管４１を介して活性炭塔１４に導入される。一方、濃縮水は配管４５を介して排出される。配管４５から分岐管４６、４７が分岐し、濃縮水は分岐管４６を介して原水タンクに戻される。分岐管４７は後述する副分岐管６１に接続される。

活性炭塔１４の二次側と保安フィルター１６の一次側とが接続配管４２（第２接続配管）により接続されており、活性炭塔１４の処理水は接続配管４２を介して保安フィルター１６に導入される。

保安フィルター１６の二次側とＲＯ膜ユニット１８の一次側とが接続配管４３（第３接続配管）により接続されており、保安フィルター１６により異物が除去された処理水が接続配管４３を介してＲＯ膜ユニット１８に導入される。

ＲＯ膜ユニット１８は、逆浸透膜（ＲＯ膜）を有し、濾過処理を行い、透過水及び濃縮水を得る。ＲＯ膜の形状等は特に限定されない。ＲＯ膜ユニット１８の二次側には処理水取出管４４が接続されており、ＲＯ膜ユニット１８を透過した透過水が処理水取出管４４を介して排出される。一方、濃縮水は配管４８を介して原水タンクに戻される。この配管４８から分岐管４９が分岐しており、分岐管４９は洗浄液槽２８に接続される。

このように、図１に示す水処理装置では、ＵＦ膜ユニット１２、活性炭塔１４、保安フィルター１６、及びＲＯ膜ユニット１８に原水が順次に通水され、処理される。

洗浄液槽２２には、ＵＦ膜ユニット１２のＵＦ膜の循環洗浄を行うための洗浄液が貯留されている。同様に、洗浄液槽２４には、活性炭塔１４の循環洗浄を行うための洗浄液が貯留されている。また、洗浄液槽２６には、保安フィルター１６の循環洗浄を行うための洗浄液が貯留されている。また、洗浄液槽２８には、ＲＯ膜ユニット１８のＲＯ膜の循環洗浄を行うための洗浄液が貯留されている。

図１に示すように、原水配管４０から先頭分岐管９０、９２が分岐しており、先頭分岐管９０、９２は原水配管４０と洗浄液槽２２とを接続している。先頭分岐管９０はポンプのない素通しの配管である。一方、先頭分岐管９２はポンプ３２が設けられたポンプ付き配管である。

接続配管４１からは主分岐管５１（第１主分岐管）が分岐しており、さらに主分岐管５１から副分岐管６１（第１副分岐管）及び従分岐管７１（第１従分岐管）が分岐している。副分岐管６１は主分岐管５１と洗浄液槽２２とを接続している。従分岐管７１は主分岐管５１と洗浄液槽２４とを接続している。また、従分岐管７１と並列に、ポンプ３４が設けられた従分岐管８１が設けられ、従分岐管８１によっても主分岐管５１と洗浄液槽２４とが接続されている。

接続配管４２からは主分岐管５２（第２主分岐管）が分岐しており、さらに主分岐管５２から副分岐管６２（第２副分岐管）及び従分岐管７２（第２従分岐管）が分岐している。副分岐管６２は主分岐管５２と洗浄液槽２４とを接続している。従分岐管７２は主分岐管５２と洗浄液槽２６とを接続している。また、従分岐管７２と並列に、ポンプ３６が設けられた従分岐管８２が設けられ、従分岐管８２によっても主分岐管５２と洗浄液槽２６とが接続されている。

接続配管４３からは主分岐管５３（第３主分岐管）が分岐しており、さらに主分岐管５３から副分岐管６３（第３副分岐管）及び従分岐管８３（第３従分岐管）が分岐している。副分岐管６３は主分岐管５３と洗浄液槽２６とを接続している。従分岐管８３は主分岐管５３と洗浄液槽２８とを接続し、ポンプ３８が設けられている。

処理水取出管４４からは後尾分岐管９４が分岐しており、この後尾分岐管９４は処理水取出管４４と洗浄液槽２８とを接続している。

洗浄液槽２８には、ＲＯ膜ユニット１８のＲＯ膜を循環洗浄する洗浄液が貯留されている。この洗浄液は、処理水取出管４４及び後尾分岐管９４を介して供給されたＲＯ膜ユニット１８の透過水と、薬品添加手段９６により添加された薬品とを混合したものである。薬品としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ剤や、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、グルコン酸等のキレート剤等を用いることができる。ただし、洗浄薬品としてはこれら以外のものを用いてもよく、酸や次亜塩素酸塩結合塩素を用いることもできる。洗浄薬品は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

ＲＯ膜ユニット１８のＲＯ膜の循環洗浄処理を、図２を用いて説明する。図２では洗浄液の流れを太線で示している。ポンプ３８が、洗浄液槽２８に貯留されている洗浄液を、従分岐管８３、主分岐管５３及び接続配管４３を介してＲＯ膜ユニット１８の一次側に供給し、ＲＯ膜のフラッシング洗浄を行う。ＲＯ膜ユニット１８の透過水出口から排出される洗浄排液は、処理水取出管４４及び後尾分岐管９４を介して洗浄液槽２８に導入される。また、ＲＯ膜ユニット１８の濃縮水出口から排出される洗浄排液は、配管４８及び分岐管４９を介して洗浄液槽２８に導入される。このように洗浄液は洗浄液槽２８とＲＯ膜ユニット１８との間で順方向に循環するようになっている。

ＲＯ膜の洗浄に使用した洗浄液は徐々に洗浄効果が低下するため、定期的に新品に交換される。洗浄液を新品に交換する際、洗浄液槽２８内の洗浄排液は廃棄せずに、ポンプ３０により、配管９８を介して洗浄液槽２２、２４、２６へ送液される。ポンプ３０による洗浄液槽２２、２４、２６への送液量は均等でもよいし、いずれか１又は２の洗浄液槽にのみ送液してもよい。洗浄液槽２８内の洗浄液の全て又は大半が洗浄液槽２２、２４、２６へ送液されると、ＲＯ膜ユニット１８の透過水が洗浄液槽２８に供給される。この際、薬品添加手段９６から薬品が添加される。これにより、ＲＯ膜の洗浄液が新品に交換される。

洗浄液槽２６には、保安フィルター１６を循環洗浄する洗浄液が貯留されている。この洗浄液は、ポンプ３０により洗浄液槽２８から送液された洗浄液（ＲＯ膜の洗浄排液）である。ただし、濃度調整等のため、接続配管４３、主分岐管５３及び副分岐管６３を介して供給された保安フィルター１６の処理水と混合したり、薬品を追加したりすることもできる。また、保安フィルター１６の処理水の代わりに活性炭塔１４の処理水と混合してもよい。

保安フィルター１６の循環洗浄処理を、図３を用いて説明する。図３では洗浄液の流れを太線で示している。ポンプ３６が、洗浄液槽２６に貯留されている洗浄液を、従分岐管８２、主分岐管５２及び接続配管４２を介して保安フィルター１６の一次側に供給し、保安フィルター１６の薬液洗浄を行う。保安フィルター１６の洗浄排液は接続配管４３、主分岐管５３及び副分岐管６３を介して洗浄液槽２６に導入される。このように洗浄液は洗浄液槽２６と保安フィルター１６との間で順方向に循環するようになっている。

洗浄液槽２４には、活性炭塔１４を循環洗浄する洗浄液が貯留されている。この洗浄液は、ポンプ３０により洗浄液槽２８から送液された洗浄液（ＲＯ膜の洗浄排液）である。ただし、濃度調整等のため、接続配管４２、主分岐管５２及び副分岐管６２を介して供給された活性炭塔１４の処理水と混合したり、薬品を追加したりすることもできる。また、活性炭塔１４の処理水の代わりに、ＵＦ膜ユニット１２の処理水と混合してもよい。

活性炭塔１４の循環洗浄処理を、図４を用いて説明する。図４では洗浄液の流れを太線で示している。ポンプ３４が、洗浄液槽２４に貯留されている洗浄液を、従分岐管８１、主分岐管５１及び接続配管４１を介して活性炭塔１４の一次側に供給し、活性炭塔１４の薬液洗浄を行う。活性炭塔１４の洗浄排液は、接続配管４２、主分岐管５２及び副分岐管６２を介して洗浄液槽２４に供給される。このように洗浄液は洗浄液槽２４と活性炭塔１４との間で順方向に循環するようになっている。

洗浄液槽２２には、ＵＦ膜ユニット１２のＵＦ膜を循環洗浄する洗浄液が貯留されている。この洗浄液は、ポンプ３０により洗浄液槽２８から送液された洗浄液（ＲＯ膜の洗浄排液）である。ただし、濃度調整等のため、接続配管４１、主分岐管５１及び副分岐管６１を介して供給されたＵＦ膜ユニット１２の透過水と混合したり、薬品を追加したりすることもできる。また、ＵＦ膜ユニット１２の透過水の代わりに、ＵＦ膜ユニット１２の濃縮水と混合してもよいし、原水と混合してもよい。

ＵＦ膜ユニット１２のＵＦ膜の循環洗浄処理を、図５を用いて説明する。図５では洗浄液の流れを太線で示している。ポンプ３２が、洗浄液槽２２に貯留されている洗浄液を、先頭分岐管９２及び原水配管４０を介してＵＦ膜ユニット１２の一次側に供給し、ＵＦ膜の薬液洗浄を行う。ＵＦ膜ユニット１２の透過水出口から排出される洗浄排液は、接続配管４１、主分岐管５１及び副分岐管６１を介して洗浄液槽２２に供給される。また、ＵＦ膜ユニット１２の濃縮水出口から排出される洗浄排液は、配管４５、分岐管４７及び副分岐管６１を介して洗浄液槽２２に供給される。このように洗浄液は洗浄液槽２２とＵＦ膜ユニット１２との間で順方向に循環するようになっている。

図１に示す水処理装置では、ＵＦ膜ユニット１２、活性炭塔１４及び保安フィルター１６について、順洗だけでなく逆洗を行うことができる。逆洗の際は、後段側の水処理設備に対応する洗浄液槽内の洗浄液を、１段だけ前段側の水処理設備の逆洗浄に使用する。後段側の設備の洗浄排液の清浄度は、前段側の設備の逆洗に使用可能な水準のためである。

例えば、図６に示すように、ポンプ３８が、洗浄液槽２８に貯留されている洗浄液を、従分岐管８３、主分岐管５３及び接続配管４３を介して保安フィルター１６の二次側に供給し、保安フィルター１６の逆洗を行う。保安フィルター１６の逆洗に伴う洗浄排液は、接続配管４２、主分岐管５２及び従分岐管７２を介して洗浄液槽２６に導入される。このように、洗浄液槽２８内の洗浄液が、保安フィルター１６に対して逆洗方向に通水し、洗浄液槽２６に流入する。

また、図７に示すように、ポンプ３６が、洗浄液槽２６に貯留されている洗浄液を、従分岐管８２、主分岐管５２及び接続配管４２を介して活性炭塔１４の二次側に供給し、活性炭塔１４の逆洗を行う。活性炭塔１４の逆洗に伴う洗浄排液は、接続配管４１、主分岐管５１及び従分岐管７１を介して洗浄液槽２４に導入される。このように、洗浄液槽２６内の洗浄液が、活性炭塔１４に対して逆洗方向に通水し、洗浄液槽２４に流入する。

同様に、図８に示すように、ポンプ３４が、洗浄液槽２４に貯留されている洗浄液を、従分岐管８１、主分岐管５１及び接続配管４１を介してＵＦ膜ユニット１２の二次側に供給し、ＵＦ膜の逆洗を行う。ＵＦ膜の逆洗に伴う洗浄排液は、原水配管４０及び先頭分岐管９０を介して洗浄液槽２２に導入される。このように、洗浄液槽２４内の洗浄液が、ＵＦ膜ユニット１２に対して逆洗方向に通水し、洗浄液槽２２に流入する。

このように、隣接する２つの水処理設備を接続する接続配管から分岐する主分岐管を、分岐点の前段側（上流側）の水処理設備の逆洗と、後段側（下流側）の水処理設備の順洗とに用いることで、接続配管についてその全体を洗浄することができる。

例えば、図２及び図６に示すように、保安フィルター１６とＲＯ膜ユニット１８とを接続する接続配管４３から分岐された１本の主分岐管５３には、ポンプ３８により送液される洗浄液槽２８内の洗浄液が流れ、この洗浄液はＲＯ膜の順方向の循環洗浄と保安フィルター１６の逆洗に使用することができる。ＲＯ膜の循環洗浄と保安フィルター１６の逆洗により、接続配管４３の全体を洗浄することができる。

また、図３及び図７に示すように、活性炭塔１４と保安フィルター１６とを接続する接続配管４２から分岐された１本の主分岐管５２には、ポンプ３６により送液される洗浄液槽２６内の洗浄液が流れ、この洗浄液は保安フィルター１６の順方向の循環洗浄と活性炭塔１４の逆洗に使用することができる。保安フィルター１６の循環洗浄と活性炭塔１４の逆洗により、接続配管４２の全体を洗浄することができる。

同様に、図４及び図８に示すように、ＵＦ膜ユニット１２と活性炭塔１４とを接続する接続配管４１から分岐された１本の主分岐管５１には、ポンプ３４により送液される洗浄液槽２４内の洗浄液が流れ、この洗浄液は活性炭塔１４の順方向の循環洗浄とＵＦ膜の逆洗に使用することができる。活性炭塔１４の循環洗浄とＵＦ膜の逆洗により、接続配管４１の全体を洗浄することができる。

なお、図示は省略するが、各配管には流路切替弁や遮断弁等が設けられており、これらの弁を制御することで、上述したような水処理や洗浄処理が行えるようになっている。

本実施形態によれば、ＲＯ膜の洗浄排液を前段の水処理設備の洗浄に再利用するため、ＲＯ膜の洗浄排液を廃棄する場合と比較して、水処理装置における薬液使用量や洗浄排液廃棄量を低減することで、薬液コストや排液処理の負担を軽減し、洗浄コストを抑えることができる。

上記実施形態では、新品の洗浄液をＲＯ膜の洗浄に使用している。これは、ＲＯ膜が、図１に示す水処理装置を構成する複数の単位操作の中で最も高い清浄度が要求されるものであるためである。新品の洗浄液を洗浄液槽２２、２４又は２６に供給して、ＵＦ膜、活性炭塔１４又は保安フィルター１６の洗浄に使用してもよい。

上記実施形態では、ＵＦ膜ユニット１２、活性炭塔１４、保安フィルター１６及びＲＯ膜ユニット１８の複数設備の各々に対応する洗浄液槽２２、２４、２６及び２８を設けているが、２つ以上の複数設備に対して１つの洗浄液槽を設け、この洗浄液槽の洗浄液を複数設備にまとめて通水して洗浄を行うようにしてもよい。複数設備を並列に配置したものを１つの水処理設備とみなし、これら複数設備に対して１つの洗浄液槽を設けてもよいし、同種又は異種の複数設備を直列に接続（多段接続）したものを１つの水処理設備とみなし、これら複数設備に対して１つの洗浄液槽を設けてもよい。例えば、ＵＦ膜ユニット１２を並列に複数接続し、１つの洗浄液槽から各ＵＦ膜ユニット１２へ洗浄液を供給することができる。また、例えば、直列に接続された活性炭塔１４及び保安フィルター１６を１つの設備とみなし、活性炭塔１４及び保安フィルター１６に対して１つの洗浄液槽を設けることができる。並列配置される設備や、１つの設備とみなす組み合わせはこれに限定されない。

ただし、各設備の洗浄頻度や洗浄液の成分・濃度が異なる場合は、各設備に対応した洗浄液槽を設けることが好ましい。このような構成にすることで、各設備の洗浄時期が重なっても、各洗浄液槽から各設備に対して洗浄液を送液することができるため、洗浄液を廃棄しなくてもよくなる。例えば、ＵＦ膜ユニット１２や活性炭塔１４等の前処理設備では１週間に１回程度の頻度で洗浄が行われ、ＲＯ膜ユニット１８の洗浄は１ヶ月に１回程度である。

また、複数の洗浄液槽を設け、洗浄排液を、汚濁の程度（水質）に応じて分別して貯留してもよい。この場合、前段の水処理設備を構成する単位操作ごとに、洗浄に必要な水質の洗浄排液を選択して利用することで、洗浄排液をさらに効率よく再利用することができる。

上記実施形態において、洗浄液槽２８に貯留されているＲＯ膜の洗浄排液をポンプ３０により洗浄液槽２２、２４、２６に送液する際に、各設備の洗浄に適した薬品を追加してもよい。また、ＲＯ膜ユニット１８からの洗浄排液を洗浄液槽２２、２４、２６へ供給する手段を設け、洗浄液槽２８を介さずにＲＯ膜ユニット１８から洗浄液槽２２、２４、２６へ洗浄排液を直接供給できるようにしてもよい。あるいはまた、ＲＯ膜ユニット１８からの洗浄排液をＵＦ膜ユニット１２、活性炭塔１４又は保安フィルター１６の二次側に供給する手段を設け、ＵＦ膜ユニット１２、活性炭塔１４又は保安フィルター１６の逆洗を行うようにしてもよい。

上記実施形態において、ポンプ３２が、停止時において流体を素通しにするものである場合は、先頭分岐管９０を省略してもよい。また、ポンプ３４が、停止時において流体を素通しにするものである場合は、従分岐管７１を省略してもよい。また、ポンプ３６が、停止時において流体を素通しにするものである場合は、従分岐管７２を省略してもよい。

上記実施形態による水処理装置では、ＲＯ膜ユニット１８の前処理を行う水処理設備の例として、ＵＦ膜ユニット１２や活性炭塔１４が設けられていたが、前処理設備はこれらに限定されず、精密濾過（ＭＦ）膜を用いた膜濾過装置や濾過器、イオン交換、ＵＶなど物理化学的処理を行う他の設備を用いることができる。

膜濾過装置等の前処理設備は、デッドエンド型でもよいし、クロスフロー型でもよい。

上記実施形態では、水処理設備の一次側又は二次側から洗浄液を流入させて洗浄を行っていたが、設備の特性にあわせて、専用の洗浄ノズルから洗浄液を流入させてもよい。

上記実施形態では、各洗浄液槽に、対応する設備の処理水が供給されるようになっているが、前段側の設備の処理水を、後段側の設備の洗浄液に使用するようにしてもよい。例えば、活性炭塔１４の処理水の一部を洗浄液槽２６に供給し、保安フィルター１６の洗浄液に混合させてもよい。

上記実施形態において、ＲＯ膜ユニット１８の後段に１又は複数の高次水処理設備がさらに設けられていてもよい。

１２ ＵＦ膜ユニット
１４ 活性炭塔
１６ 保安フィルター
１８ ＲＯ膜ユニット
２２、２４、２６、２８ 洗浄液槽
３０、３２、３４、３６、３８ ポンプ
４０ 原水配管
４１、４２、４３ 接続配管
４４ 処理水取出管
５１、５２、５３ 主分岐管
６１、６２、６３ 副分岐管
７１、７２、７３、８１、８２、８３ 従分岐管
９０、９２ 先頭分岐管
９４ 末尾分岐管
９６ 薬品添加手段

Claims (11)

1. 被処理水が順次に通水されるように直列に接続された第１ないし第ｎ（ｎは２以上の整数）の水処理設備を有する水処理装置において、
   第１ないし第ｎの水処理設備に対応して第１ないし第ｎの洗浄液槽が設置されており、
   第ｋ（ｋは１〜ｎの整数）の洗浄液槽内の洗浄液を第ｋの水処理設備に順洗方向に循環通水するための第１ないし第ｎの循環洗浄手段と、
   第ｐ（ｐは２〜ｎの整数）の洗浄液槽内の洗浄液又は第ｐの水処理設備の洗浄排液を、前段側の水処理設備の洗浄液として用いるために、前段側の洗浄液槽に送液するための送液手段と、
   を備えた水処理装置であって、
   第ｎの洗浄液槽内の洗浄液は、該第ｎの水処理設備の処理水と洗浄薬品とを混合したものであることを特徴とする水処理装置。
2. 請求項１において、ｎは３以上であり、
   第ｊ（ｊは１〜（ｎ−１）の整数）の水処理設備と第（ｊ＋１）の水処理設備とを接続し、該第ｊの水処理設備の処理水を該第（ｊ＋１）の水処理設備に導入する第１ないし第（ｎ−１）の接続配管と、
   各接続配管から分岐する第１ないし第（ｎ−１）の主分岐管と、
   各主分岐管からそれぞれ分岐する第１ないし第（ｎ−１）の副分岐管及び第１ないし第（ｎ−１）の従分岐管と、
   をさらに備え、
   第ｊの副分岐管は第ｊの主分岐管と第ｊの洗浄液槽とを接続し、
   第ｊの従分岐管は第ｊの主分岐管と第（ｊ＋１）の洗浄液槽とを接続しており、
   第ｉ（ｉは２〜（ｎ−１）の整数）の水処理設備の循環洗浄時には、第ｉの洗浄液槽の洗浄液が、第（ｉ−１）の従分岐管、第（ｉ−１）の主分岐管及び第（ｉ−１）の接続配管を介して該第ｉの水処理設備の一次側に供給され、
   該第ｉの水処理設備の洗浄排液が、第ｉの接続配管、第ｉの主分岐管及び第ｉの副分岐管を介して該第ｉの洗浄液槽に循環されることを特徴とする水処理装置。
3. 請求項２において、
   前記第１の水処理設備の一次側に原水配管が接続されており、
   該原水配管と第１の洗浄液槽とを接続する先頭分岐管が設けられており、
   該第１の水処理設備の循環洗浄時には、第１の洗浄液槽内の洗浄液が該先頭分岐管及び該原水配管を介して該第１の水処理設備の一次側に供給され、
   該第１の水処理設備の洗浄排液が第１の接続配管、第１の主分岐管及び第１の副分岐管を介して第１の洗浄液槽に循環されることを特徴とする水処理装置。
4. 請求項２又は３において、
   前記第ｎの水処理設備の二次側に処理水取出管が接続されており、
   該処理水取出管と第ｎの洗浄液槽とを接続する後尾分岐管が設けられており、
   該第ｎの水処理設備の循環洗浄時には、第ｎの洗浄液槽内の洗浄液が、第（ｎ−１）の従分岐管、第（ｎ−１）の主分岐管及び第（ｎ−１）の接続配管を介して該第ｎの水処理設備の一次側に供給され、
   該第ｎの水処理設備の洗浄排液が処理水取出管及び後尾分岐管を介して第ｎの洗浄液槽に循環されることを特徴とする水処理装置。
5. 被処理水が順次に通水されるように直列に接続された第１ないし第ｎ（ｎは２以上の整数）の水処理設備を有する水処理装置において、
   第１ないし第ｎの水処理設備に対応して第１ないし第ｎの洗浄液槽が設置されており、
   第ｊ（ｊは１〜（ｎ−１）の整数）の水処理設備に対し第（ｊ＋１）の洗浄液槽内の洗浄液を逆洗方向に通水して逆洗するとともに、ｊが２以上の場合この逆洗排水を前段側の水処理設備の洗浄液として用いるために、第ｊの洗浄液槽に流入させる第１ないし第（ｎ−１）の逆洗浄手段を備えた水処理装置であって、
   第ｎの洗浄液槽内の洗浄液は、該第ｎの水処理設備の処理水と洗浄薬品とを混合したものであることを特徴とする水処理装置。
6. 請求項５において、ｎは３以上であり、
   第ｊの水処理設備と第（ｊ＋１）の水処理設備とを接続し、該第ｊの水処理設備の処理水を該第（ｊ＋１）の水処理設備に導入する第１ないし第（ｎ−１）の接続配管と、
   各接続配管から分岐する第１ないし第（ｎ−１）の主分岐管と、
   各主分岐管からそれぞれ分岐する第１ないし第（ｎ−１）の副分岐管及び第１ないし第（ｎ−１）の従分岐管と、
   をさらに備え、
   第ｊの副分岐管は第ｊの主分岐管と第ｊの洗浄液槽とを接続し、
   第ｊの従分岐管は第ｊの主分岐管と第（ｊ＋１）の洗浄液槽とを接続しており、
   第ｉ（ｉは２〜（ｎ−１）の整数）の水処理設備の逆洗浄時には、第（ｉ＋１）の洗浄液槽の洗浄液が、第ｉの従分岐管、第ｉの主分岐管及び第ｉの接続配管を介して該第ｉの水処理設備の二次側に供給され、
   該第ｉの水処理設備の洗浄排液が、第（ｉ−１）の接続配管、第（ｉ−１）の主分岐管及び第（ｉ−１）の従分岐管を介して第ｉの洗浄液槽に導入されることを特徴とする水処理装置。
7. 請求項６において、
   前記第１の水処理設備の一次側に原水配管が接続されており、
   該原水配管と第１の洗浄液槽とを接続する先頭分岐管が設けられており、
   該第１の水処理設備の逆洗浄時には、第２の洗浄液槽内の洗浄液が第１の従分岐管、第１の主分岐管及び第１の接続配管を介して該第１の水処理設備の二次側に供給され、
   該第１の水処理設備の洗浄排液が該原水配管及び該先頭分岐管を介して第１の洗浄液槽に導入されることを特徴とする水処理装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかにおいて、
   前記第１〜第（ｎ−１）の水処理設備は濾過器、活性炭塔、精密濾過膜装置、又は限外濾過膜装置であり、
   前記第ｎの水処理設備は逆浸透膜装置であることを特徴とする水処理装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかにおいて、
   前記第ｎの水処理設備の後段に、該第ｎの水処理設備の処理水が導入される高次水処理設備がさらに設けられたことを特徴とする水処理装置。
10. 請求項１ないし４のいずれか１項の水処理装置の少なくとも一部の水処理設備の洗浄を行う洗浄方法であって、
    第ｎの水処理設備と第ｎの洗浄液槽との間で洗浄液を順方向に循環させて該第ｎの水処理設備を洗浄する工程と、
    前段側の少なくとも１つの水処理設備とこの水処理設備に対応する洗浄液槽との間で洗浄液を順方向に循環させて該水処理設備を洗浄する工程と、
    を備え、
    該第ｎの水処理設備の洗浄排液又は第ｎの洗浄液槽内の洗浄液を前段側の洗浄液槽へ送液し、前段側の水処理設備の洗浄液として使用することを特徴とする水処理設備の洗浄方法。
11. 請求項５ないし７のいずれか１項の水処理装置の少なくとも一部の水処理設備の洗浄を行う洗浄方法であって、
    第ｎの水処理設備と第ｎの洗浄液槽との間で、洗浄液を、該第ｎの水処理設備の順洗方向に循環させて該第ｎの水処理設備を洗浄する工程と、
    後段側の水処理設備に対応する洗浄液槽内の洗浄排液を１段だけ前段側の水処理設備に二次側から供給し、該水処理設備を逆洗し、この水処理設備の逆洗排液をそれに対応する洗浄液槽に導入する工程と、
    を備える水処理設備の洗浄方法。

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