JPH08197053A - 天然水の膜浄化方法 - Google Patents
天然水の膜浄化方法Info
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- JPH08197053A JPH08197053A JP3174795A JP3174795A JPH08197053A JP H08197053 A JPH08197053 A JP H08197053A JP 3174795 A JP3174795 A JP 3174795A JP 3174795 A JP3174795 A JP 3174795A JP H08197053 A JPH08197053 A JP H08197053A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 逆洗洗浄の操作性、効率がよく、しかも中空
糸型の濾過膜モジュールへの負荷が少ない膜洗浄によ
り、濾過膜モジュールの処理能力を回復させながら行う
ことができる天然水の膜浄化方法を提供する。 【構成】 中空糸型の限外または精密濾過膜モジュール
を用いて天然水を濾過しながら、中空糸型の濾過膜モジ
ュールを間欠的な逆洗を行う天然水の膜浄化方法におい
て、前記逆洗の直前または逆洗の直後に濾過処理の休止
過程を設ける天然水の膜浄化方法であり、更に処理能力
の低下に応じて殺菌剤を含む逆洗水による逆洗操作、
例えば１〜１０時間の逆洗および濾過処理の休止操作
、逆洗操作の連続した三操作からなる休止付き逆洗
過程を適宜設けることが好ましい。
糸型の濾過膜モジュールへの負荷が少ない膜洗浄によ
り、濾過膜モジュールの処理能力を回復させながら行う
ことができる天然水の膜浄化方法を提供する。 【構成】 中空糸型の限外または精密濾過膜モジュール
を用いて天然水を濾過しながら、中空糸型の濾過膜モジ
ュールを間欠的な逆洗を行う天然水の膜浄化方法におい
て、前記逆洗の直前または逆洗の直後に濾過処理の休止
過程を設ける天然水の膜浄化方法であり、更に処理能力
の低下に応じて殺菌剤を含む逆洗水による逆洗操作、
例えば１〜１０時間の逆洗および濾過処理の休止操作
、逆洗操作の連続した三操作からなる休止付き逆洗
過程を適宜設けることが好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、中空糸型の濾過膜モジ
ュールを用いた天然水の膜浄化方法に関し、更に詳しく
は水浄化システムにおける中空糸型の濾過膜モジュール
の処理能力を回復させながら行う天然水の膜浄化方法に
関し、特に逆洗洗浄の操作性、効率がよく、しかも中空
糸型の濾過膜モジュールへの負荷が少ない膜洗浄を伴う
天然水の膜浄化方法に関する。
ュールを用いた天然水の膜浄化方法に関し、更に詳しく
は水浄化システムにおける中空糸型の濾過膜モジュール
の処理能力を回復させながら行う天然水の膜浄化方法に
関し、特に逆洗洗浄の操作性、効率がよく、しかも中空
糸型の濾過膜モジュールへの負荷が少ない膜洗浄を伴う
天然水の膜浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、膜分離技術を適用する水浄化シス
テムは、従来の凝集−沈澱−砂濾過−塩素滅菌工程を経
る方法に代わる新たな技術として注目されている。例え
ば、分離膜を用いた水浄化システムとしてはクロスフロ
ー濾過が広く試行されている。ここにクロスフロー濾過
とは、分離膜の一方の膜面（原水供給側分離膜面）に原
水を供給し、分離膜を透過した透過水を分離膜の他方の
膜面（透過水側分離膜面）から回収する際、原水供給側
分離膜面に平行に原水を流して濾過を行うことにより、
分離膜表面に付着した原水に含まれていた濁質物質をそ
の膜表面からはぎ取る効果を有する濾過方法をいう。し
かし、クロスフロー濾過によっても、濾過時間の経過に
よって原水に含まれる濁質物質が分離膜表面に積層し
て、分離膜の目詰まりを生ずる。
テムは、従来の凝集−沈澱−砂濾過−塩素滅菌工程を経
る方法に代わる新たな技術として注目されている。例え
ば、分離膜を用いた水浄化システムとしてはクロスフロ
ー濾過が広く試行されている。ここにクロスフロー濾過
とは、分離膜の一方の膜面（原水供給側分離膜面）に原
水を供給し、分離膜を透過した透過水を分離膜の他方の
膜面（透過水側分離膜面）から回収する際、原水供給側
分離膜面に平行に原水を流して濾過を行うことにより、
分離膜表面に付着した原水に含まれていた濁質物質をそ
の膜表面からはぎ取る効果を有する濾過方法をいう。し
かし、クロスフロー濾過によっても、濾過時間の経過に
よって原水に含まれる濁質物質が分離膜表面に積層し
て、分離膜の目詰まりを生ずる。
【０００３】この目詰まりは水浄化システムの運転中断
の原因となるため、この目詰まりを解消あるいは予防す
るために、一般に逆流洗浄（以下、「逆洗」と称す。）
が行われている。分離膜の長期使用を可能とするため、
原水濁度、透過水量、透過水圧等の各種変化量等に基づ
いて逆洗頻度、逆洗時間等を変化させる方法等が提案さ
れている。例えばクロスフロー濾過における逆洗として
は、原水濁度に依存した定期的な逆洗が水道協会雑誌
（Ｖｏｌ．６１，Ｎｏ．１１，１９−２６，１９９２）
に記載され、特開平４−２４７２２６号公報には、水質
と濾過量の変動により濾過量低下傾向時に膜の逆洗条件
を変更させる方法が開示され、特開平５−３１７６６０
号公報には、原水濁度の変動に応じて逆洗の頻度を調節
し、分離膜を閉鎖させる危険を排除し、かつ用水の回収
率を高めることができる方法が開示されている。
の原因となるため、この目詰まりを解消あるいは予防す
るために、一般に逆流洗浄（以下、「逆洗」と称す。）
が行われている。分離膜の長期使用を可能とするため、
原水濁度、透過水量、透過水圧等の各種変化量等に基づ
いて逆洗頻度、逆洗時間等を変化させる方法等が提案さ
れている。例えばクロスフロー濾過における逆洗として
は、原水濁度に依存した定期的な逆洗が水道協会雑誌
（Ｖｏｌ．６１，Ｎｏ．１１，１９−２６，１９９２）
に記載され、特開平４−２４７２２６号公報には、水質
と濾過量の変動により濾過量低下傾向時に膜の逆洗条件
を変更させる方法が開示され、特開平５−３１７６６０
号公報には、原水濁度の変動に応じて逆洗の頻度を調節
し、分離膜を閉鎖させる危険を排除し、かつ用水の回収
率を高めることができる方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしこれらの方法に
よれば、原水側分離膜面に濁質物質が付着した場合に
は、その目詰まりによって原水供給側の原水圧が上昇す
るため、その上昇した圧力の数倍の圧力を逆洗圧として
用い、濁質物質の剥離を実施しようとするものである。
従って、分離膜には常に高圧が負荷されることとなり、
分離膜の耐用年数が短縮される恐れがある。しかも、高
圧負荷は分離膜のみならず、使用されるポンプにも及
ぶ。従って、逆洗効率の向上、ならびに高価な分離膜モ
ジュールの使用条件を緩和し、かつ、各種水浄化システ
ムに容易に対応できる逆洗方法の開発が熱望されてい
る。
よれば、原水側分離膜面に濁質物質が付着した場合に
は、その目詰まりによって原水供給側の原水圧が上昇す
るため、その上昇した圧力の数倍の圧力を逆洗圧として
用い、濁質物質の剥離を実施しようとするものである。
従って、分離膜には常に高圧が負荷されることとなり、
分離膜の耐用年数が短縮される恐れがある。しかも、高
圧負荷は分離膜のみならず、使用されるポンプにも及
ぶ。従って、逆洗効率の向上、ならびに高価な分離膜モ
ジュールの使用条件を緩和し、かつ、各種水浄化システ
ムに容易に対応できる逆洗方法の開発が熱望されてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記現状に鑑
み、水浄化システムならびに逆洗について詳細に検討し
た結果、逆洗前に休止過程を設ければ逆洗効率が向上す
ることを見いだし、本発明を完成するに至った。
み、水浄化システムならびに逆洗について詳細に検討し
た結果、逆洗前に休止過程を設ければ逆洗効率が向上す
ることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００６】すなわち本発明は、中空糸型の限外または
精密濾過膜モジュールを用いて天然水を濾過しながら、
中空糸型の濾過膜モジュールを該濾過膜モジュールから
の透過水または別途供給される清浄水により圧力制御ま
たはあらかじめ定められた周期で所定圧力範囲で間欠的
な逆洗を行う天然水の膜浄化方法において、前記逆洗の
直前に濾過処理の休止過程を設けることを特徴とする天
然水の膜浄化方法を提供するものである。また、濾過処
理の休止過程が３０秒〜１５分であることを特徴とする
前記天然水の膜浄化方法を提供するものである。また本
発明は、前記中空糸型の限外または精密濾過膜モジュー
ルが酢酸セルロース製濾過膜モジュールであることを特
徴とする前記天然水の膜浄化方法を提供するものであ
る。さらに、中空糸型の限外または精密濾過膜モジュー
ルを用いて天然水を濾過しながら、中空糸型の濾過膜モ
ジュールを該濾過膜モジュールからの透過水または別途
供給される清浄水により圧力制御またはあらかじめ定め
られた周期で所定圧力範囲で間欠的な逆洗を行う天然水
の膜浄化方法において、濾過膜モジュールの目詰まりに
よる処理能力低下に応じて、殺菌剤を含む逆洗水による
逆洗操作、逆洗および濾過処理の休止操作、逆洗操
作の連続した三操作からなる休止付き逆洗過程を設け
ることを特徴とする天然水の膜浄化方法を提供するもの
である。また、中空糸型の限外または精密濾過膜モジュ
ールを用いて天然水を濾過しながら、中空糸型の濾過膜
モジュールを該濾過膜モジュールからの透過水または別
途供給される清浄水により圧力制御またはあらかじめ定
められた周期で所定圧力範囲で間欠的な逆洗を行う天然
水の膜浄化方法において、前記逆洗の直前に濾過処理の
休止過程を設けた天然水の膜浄化を行いながら、濾過膜
モジュールの目詰まりによる処理能力低下に応じて、殺
菌剤を含む逆洗水による逆洗操作、逆洗および濾過処
理の休止操作、逆洗操作の連続した三操作からなる
休止付き逆洗過程を設けることを特徴とする天然水の膜
浄化方法を提供するものである。加えて、逆洗および濾
過処理の休止操作が１〜１０時間であることを特徴と
する前記天然水の膜浄化方法を提供するものである。
精密濾過膜モジュールを用いて天然水を濾過しながら、
中空糸型の濾過膜モジュールを該濾過膜モジュールから
の透過水または別途供給される清浄水により圧力制御ま
たはあらかじめ定められた周期で所定圧力範囲で間欠的
な逆洗を行う天然水の膜浄化方法において、前記逆洗の
直前に濾過処理の休止過程を設けることを特徴とする天
然水の膜浄化方法を提供するものである。また、濾過処
理の休止過程が３０秒〜１５分であることを特徴とする
前記天然水の膜浄化方法を提供するものである。また本
発明は、前記中空糸型の限外または精密濾過膜モジュー
ルが酢酸セルロース製濾過膜モジュールであることを特
徴とする前記天然水の膜浄化方法を提供するものであ
る。さらに、中空糸型の限外または精密濾過膜モジュー
ルを用いて天然水を濾過しながら、中空糸型の濾過膜モ
ジュールを該濾過膜モジュールからの透過水または別途
供給される清浄水により圧力制御またはあらかじめ定め
られた周期で所定圧力範囲で間欠的な逆洗を行う天然水
の膜浄化方法において、濾過膜モジュールの目詰まりに
よる処理能力低下に応じて、殺菌剤を含む逆洗水による
逆洗操作、逆洗および濾過処理の休止操作、逆洗操
作の連続した三操作からなる休止付き逆洗過程を設け
ることを特徴とする天然水の膜浄化方法を提供するもの
である。また、中空糸型の限外または精密濾過膜モジュ
ールを用いて天然水を濾過しながら、中空糸型の濾過膜
モジュールを該濾過膜モジュールからの透過水または別
途供給される清浄水により圧力制御またはあらかじめ定
められた周期で所定圧力範囲で間欠的な逆洗を行う天然
水の膜浄化方法において、前記逆洗の直前に濾過処理の
休止過程を設けた天然水の膜浄化を行いながら、濾過膜
モジュールの目詰まりによる処理能力低下に応じて、殺
菌剤を含む逆洗水による逆洗操作、逆洗および濾過処
理の休止操作、逆洗操作の連続した三操作からなる
休止付き逆洗過程を設けることを特徴とする天然水の膜
浄化方法を提供するものである。加えて、逆洗および濾
過処理の休止操作が１〜１０時間であることを特徴と
する前記天然水の膜浄化方法を提供するものである。
【０００７】
【作用】本発明の第一の態様は、中空糸型の濾過膜モジ
ュールに原水を供給するための原水供給ポンプを所定時
間停止することによって濾過処理を休止させる過程を有
する。この過程を「濾過処理の休止過程」という。当該
過程により、濾過処理により加圧され、圧密化していた
中空糸型の濾過膜モジュールの「原水供給側分離膜面の
目詰まり物質」は、一時的に放圧され、濾過膜面との付
着力が緩和されるため、膜面から濾過膜面との付着力が
緩和されるため、膜面から剥離し易い状態になる。な
お、前記の「所定」とは、膜モジュールの処理能力の状
況に応じて本発明を実施する際に、実施者において適宜
定められることを意味する（以下における「所定」も同
様である）。従って、当該過程を逆洗の直前に設けるこ
とにより、逆洗効率が向上する。なお、逆洗水に殺菌剤
を含ませて、中空糸型の濾過膜モジュールの殺菌ならび
に濾過膜表面に付着した微生物や有機物を分解させるこ
とも可能である。本発明の第二の態様は、濾過処理後に
殺菌剤を含む逆洗水による逆洗操作、逆洗および濾過
処理の休止操作、逆洗操作の連続した三操作からな
る「休止付き逆洗過程」を設ける。この場合、逆洗およ
び濾過処理の休止操作で、化学的に殺菌剤による中空
糸型の濾過膜の洗浄を十分に行ない、かつ、膜への高圧
負荷を緩和させる。以下、詳細に本発明を説明する。
ュールに原水を供給するための原水供給ポンプを所定時
間停止することによって濾過処理を休止させる過程を有
する。この過程を「濾過処理の休止過程」という。当該
過程により、濾過処理により加圧され、圧密化していた
中空糸型の濾過膜モジュールの「原水供給側分離膜面の
目詰まり物質」は、一時的に放圧され、濾過膜面との付
着力が緩和されるため、膜面から濾過膜面との付着力が
緩和されるため、膜面から剥離し易い状態になる。な
お、前記の「所定」とは、膜モジュールの処理能力の状
況に応じて本発明を実施する際に、実施者において適宜
定められることを意味する（以下における「所定」も同
様である）。従って、当該過程を逆洗の直前に設けるこ
とにより、逆洗効率が向上する。なお、逆洗水に殺菌剤
を含ませて、中空糸型の濾過膜モジュールの殺菌ならび
に濾過膜表面に付着した微生物や有機物を分解させるこ
とも可能である。本発明の第二の態様は、濾過処理後に
殺菌剤を含む逆洗水による逆洗操作、逆洗および濾過
処理の休止操作、逆洗操作の連続した三操作からな
る「休止付き逆洗過程」を設ける。この場合、逆洗およ
び濾過処理の休止操作で、化学的に殺菌剤による中空
糸型の濾過膜の洗浄を十分に行ない、かつ、膜への高圧
負荷を緩和させる。以下、詳細に本発明を説明する。
【０００８】中空糸型の濾過膜モジュールを用いた水浄
化システムでは、濾過処理による透過水生成と、中空糸
型の濾過膜の目詰まりを防ぐための逆洗とを交互に実施
し、これを通常運転とするのが一般的である。ここに逆
洗は、原水供給側分離膜面に付着した濁質物質の除去の
ため、圧力制御もしくは定時間間隔で行われる。すなわ
ち、中空糸型の濾過膜に対し透過水生成と逆方向に逆洗
水を流入するものである。なお、洗浄後の洗浄水は洗浄
水排出経路より排出される。水浄化システムが内圧式ク
ロスフロー濾過の場合には、中空糸型の濾過膜の内面が
原水供給分離膜面となり、ここに付着した濁質物質は、
中空糸型の濾過膜の外面すなわち透過水側分離膜面から
逆洗水を注入させることにより剥離・除去される。
化システムでは、濾過処理による透過水生成と、中空糸
型の濾過膜の目詰まりを防ぐための逆洗とを交互に実施
し、これを通常運転とするのが一般的である。ここに逆
洗は、原水供給側分離膜面に付着した濁質物質の除去の
ため、圧力制御もしくは定時間間隔で行われる。すなわ
ち、中空糸型の濾過膜に対し透過水生成と逆方向に逆洗
水を流入するものである。なお、洗浄後の洗浄水は洗浄
水排出経路より排出される。水浄化システムが内圧式ク
ロスフロー濾過の場合には、中空糸型の濾過膜の内面が
原水供給分離膜面となり、ここに付着した濁質物質は、
中空糸型の濾過膜の外面すなわち透過水側分離膜面から
逆洗水を注入させることにより剥離・除去される。
【０００９】本発明の第一の膜浄化方法は、中空糸型の
濾過膜モジュールを用いた水浄化システムの通常運転に
おける「逆洗」の直前に、前記した「濾過処理の休止過
程」を設けるものである。当該過程により加圧されて圧
密化していた原水供給側分離膜面の目詰まりが一時的に
放圧され、膜面から剥離し易い状態となり、このため透
過水の流れとは逆方向に行われる逆洗は、その逆洗効率
が向上する。従って、当該過程を逆洗の直前に設けるこ
とにより、効果的な逆洗が可能となる。なお、濾過処理
の休止過程は、３０秒から１５分であることが好まし
く、特には２〜１０分の範囲であることが好ましい。こ
の範囲で目詰まり物質の圧力緩和が起こり、逆洗効率が
向上し、かつ、濾過処理の遅延による処理量の著しい低
下も生じないからである。さらに、濾過処理の休止過程
は毎逆洗時に設けてもよいし、濾過性能が低下した場合
にのみ設けてもよい。
濾過膜モジュールを用いた水浄化システムの通常運転に
おける「逆洗」の直前に、前記した「濾過処理の休止過
程」を設けるものである。当該過程により加圧されて圧
密化していた原水供給側分離膜面の目詰まりが一時的に
放圧され、膜面から剥離し易い状態となり、このため透
過水の流れとは逆方向に行われる逆洗は、その逆洗効率
が向上する。従って、当該過程を逆洗の直前に設けるこ
とにより、効果的な逆洗が可能となる。なお、濾過処理
の休止過程は、３０秒から１５分であることが好まし
く、特には２〜１０分の範囲であることが好ましい。こ
の範囲で目詰まり物質の圧力緩和が起こり、逆洗効率が
向上し、かつ、濾過処理の遅延による処理量の著しい低
下も生じないからである。さらに、濾過処理の休止過程
は毎逆洗時に設けてもよいし、濾過性能が低下した場合
にのみ設けてもよい。
【００１０】本発明の第二の態様は、中空糸型の濾過膜
モジュールを用いた水浄化システムにおける天然水の膜
浄化方法として、「休止付き逆洗過程」を設けるもので
ある。この過程は、水浄化システムの通常濾過運転稼働
中に、数十時間に１回設けてもよいし、濾過膜の性能が
低下した場合にのみ設けてもよい。なお、濾過膜の性能
の低下は、フラックスの低下や濾過圧の上昇の程度など
より把握される指標を目安とする。この過程は、まず濾
過処理後に殺菌剤を含む逆洗水による逆洗操作を実施
し、その後逆洗および濾過処理の休止操作を設けるも
のである。このことにより中空糸型の濾過膜は殺菌剤が
満たされた状態となり、薬剤による濁質物質の分解が進
み、中空糸型の濾過膜への圧力負荷が緩和されるととも
に化学的分解による濁質物質の除去が可能となる。次い
で、逆洗操作により濁質物質の系外への除去を行い、
その後濾過運転を継続する。なお、逆洗および濾過処理
の休止操作は、１〜１０時間であることが好ましく、
特には２〜５時間の範囲が好ましい。この範囲で濁質物
質の分解が十分なされ、十分な圧力負荷の緩和がなされ
るからである。なお、水浄化システムの通常運転に、前
記した「濾過処理の休止過程」を設けた濾過運転を行
い、さらに、数十時間に一回の頻度で当該「休止付き逆
洗過程」を設けた濾過運転を行ってもよい。
モジュールを用いた水浄化システムにおける天然水の膜
浄化方法として、「休止付き逆洗過程」を設けるもので
ある。この過程は、水浄化システムの通常濾過運転稼働
中に、数十時間に１回設けてもよいし、濾過膜の性能が
低下した場合にのみ設けてもよい。なお、濾過膜の性能
の低下は、フラックスの低下や濾過圧の上昇の程度など
より把握される指標を目安とする。この過程は、まず濾
過処理後に殺菌剤を含む逆洗水による逆洗操作を実施
し、その後逆洗および濾過処理の休止操作を設けるも
のである。このことにより中空糸型の濾過膜は殺菌剤が
満たされた状態となり、薬剤による濁質物質の分解が進
み、中空糸型の濾過膜への圧力負荷が緩和されるととも
に化学的分解による濁質物質の除去が可能となる。次い
で、逆洗操作により濁質物質の系外への除去を行い、
その後濾過運転を継続する。なお、逆洗および濾過処理
の休止操作は、１〜１０時間であることが好ましく、
特には２〜５時間の範囲が好ましい。この範囲で濁質物
質の分解が十分なされ、十分な圧力負荷の緩和がなされ
るからである。なお、水浄化システムの通常運転に、前
記した「濾過処理の休止過程」を設けた濾過運転を行
い、さらに、数十時間に一回の頻度で当該「休止付き逆
洗過程」を設けた濾過運転を行ってもよい。
【００１１】本発明においては、逆洗には、濾過膜モジ
ュールからの透過水または別途供給される清浄水を用い
ることができる。また、別途供給される清浄水として前
記濾過膜モジュールからの透過水に殺菌剤を添加したも
のを用いてもよい。殺菌剤としては、次亜塩素酸ナトリ
ウム、塩素、過酸化水素およびオゾンなどの酸化性殺菌
剤、クエン酸およびシュウ酸などの有機酸、塩酸および
硝酸などの無機酸、水酸化ナトリウムなどのアルカリお
よびカチオン系、アニオン系、ノニオン系および両性界
面活性剤等を使用することができる。中でも有機性の目
詰まり物質を効果的に酸化分解できる次亜塩素酸ナトリ
ウムが適する。
ュールからの透過水または別途供給される清浄水を用い
ることができる。また、別途供給される清浄水として前
記濾過膜モジュールからの透過水に殺菌剤を添加したも
のを用いてもよい。殺菌剤としては、次亜塩素酸ナトリ
ウム、塩素、過酸化水素およびオゾンなどの酸化性殺菌
剤、クエン酸およびシュウ酸などの有機酸、塩酸および
硝酸などの無機酸、水酸化ナトリウムなどのアルカリお
よびカチオン系、アニオン系、ノニオン系および両性界
面活性剤等を使用することができる。中でも有機性の目
詰まり物質を効果的に酸化分解できる次亜塩素酸ナトリ
ウムが適する。
【００１２】本発明は、中空糸型の濾過膜モジュールを
用いた水浄化システムを対象とし、中空糸型限外または
精密濾過膜モジュールを用いることができる。これら中
空糸型の濾過膜モジュールの材質としては、親水性高分
子材料である酢酸セルロース、ポリアクリロニトリル重
合体、ポリビニルアルコール等を用いることが可能であ
り、特には酢酸セルロースが逆洗効果が顕著に現れるた
めに好ましい。
用いた水浄化システムを対象とし、中空糸型限外または
精密濾過膜モジュールを用いることができる。これら中
空糸型の濾過膜モジュールの材質としては、親水性高分
子材料である酢酸セルロース、ポリアクリロニトリル重
合体、ポリビニルアルコール等を用いることが可能であ
り、特には酢酸セルロースが逆洗効果が顕著に現れるた
めに好ましい。
【００１３】浄化用に供給される原水としては、地下
水、雨水、河川水および湖沼水等の天然水を用いること
ができる。
水、雨水、河川水および湖沼水等の天然水を用いること
ができる。
【００１４】以下に中空糸型の濾過膜モジュールを用い
た内圧式クロスフロー濾過による水浄化システムにおい
て、本発明の天然水の膜浄化方法について、図面を参照
して説明する。
た内圧式クロスフロー濾過による水浄化システムにおい
て、本発明の天然水の膜浄化方法について、図面を参照
して説明する。
【００１５】まず、本発明の「濾過処理の休止過程」を
設けた天然水の膜浄化方法について説明する。水浄化シ
ステムは、透過水生成と中空糸型の濾過膜モジュールの
目詰まりを防ぐための逆洗とを交互に実施している。こ
こに、透過水生成時と逆洗時におけるポンプ、流路弁の
操作は以下の通りである。透過水生成時においては、透
過水自動弁１３を開、洗浄水排出自動弁１４、逆洗自動
弁１９は閉の状態で原水供給ポンプ１１により原水を中
空糸型の濾過膜モジュールに供給して濾過を行い、生成
した透過水を透過水タンク１７に貯留する。なお、中空
糸型の濾過膜モジュールを透過しない原水は循環経路１
６、原水供給ポンプ１１を経て再び中空糸型の濾過膜モ
ジュール１２に送られる。一方本発明の第一の態様によ
る逆洗時には、まず原水ポンプ１１が停止され、中空糸
型の濾過膜モジュール１２への原水の供給が３０秒〜１
０分間停止される。次に、原水供給ポンプ１１を停止さ
せて原水の供給を停止したまま、中空糸型の濾過膜モジ
ュール１２の原水供給側分離膜面に付着した濁質物質を
除去するために、透過水生成時とは逆方向に中空糸型の
濾過膜モジュール１２に逆洗水を供給する。膜面に付着
した濁質物質を剥離した後、濁質物質を系外へ排出す
る。中空糸型の濾過膜モジュール１２の逆洗は、例えば
３０〜６０分に一度程度の頻度で行う。逆洗水に透過水
を使用する場合には、透過水自動弁１３を閉、洗浄水排
出自動弁１４、逆洗自動弁１９を開とすると共に、逆洗
水供給ポンプ１８により透過水タンク１７の一部を透過
水生成時とは逆方向に中空糸型の濾過膜モジュール１２
に、例えば約１分間供給する。これにより中空糸型の濾
過膜モジュール１２の原水供給側分離膜面の濁質物質を
剥離した後、濁質物質を高濃度に含有した逆洗水を逆洗
水排出経路１５を経て逆洗水排出自動弁１４から系外へ
排出させる。なお、殺菌剤を貯留する薬剤タンク２１を
設けて、逆洗水に殺菌剤を含ませることも可能である。
かかる場合には、逆洗水供給ポンプ１８の稼働と共に薬
剤供給ポンプ２２を稼働させ、合わせて薬剤自動弁２５
を開とする。
設けた天然水の膜浄化方法について説明する。水浄化シ
ステムは、透過水生成と中空糸型の濾過膜モジュールの
目詰まりを防ぐための逆洗とを交互に実施している。こ
こに、透過水生成時と逆洗時におけるポンプ、流路弁の
操作は以下の通りである。透過水生成時においては、透
過水自動弁１３を開、洗浄水排出自動弁１４、逆洗自動
弁１９は閉の状態で原水供給ポンプ１１により原水を中
空糸型の濾過膜モジュールに供給して濾過を行い、生成
した透過水を透過水タンク１７に貯留する。なお、中空
糸型の濾過膜モジュールを透過しない原水は循環経路１
６、原水供給ポンプ１１を経て再び中空糸型の濾過膜モ
ジュール１２に送られる。一方本発明の第一の態様によ
る逆洗時には、まず原水ポンプ１１が停止され、中空糸
型の濾過膜モジュール１２への原水の供給が３０秒〜１
０分間停止される。次に、原水供給ポンプ１１を停止さ
せて原水の供給を停止したまま、中空糸型の濾過膜モジ
ュール１２の原水供給側分離膜面に付着した濁質物質を
除去するために、透過水生成時とは逆方向に中空糸型の
濾過膜モジュール１２に逆洗水を供給する。膜面に付着
した濁質物質を剥離した後、濁質物質を系外へ排出す
る。中空糸型の濾過膜モジュール１２の逆洗は、例えば
３０〜６０分に一度程度の頻度で行う。逆洗水に透過水
を使用する場合には、透過水自動弁１３を閉、洗浄水排
出自動弁１４、逆洗自動弁１９を開とすると共に、逆洗
水供給ポンプ１８により透過水タンク１７の一部を透過
水生成時とは逆方向に中空糸型の濾過膜モジュール１２
に、例えば約１分間供給する。これにより中空糸型の濾
過膜モジュール１２の原水供給側分離膜面の濁質物質を
剥離した後、濁質物質を高濃度に含有した逆洗水を逆洗
水排出経路１５を経て逆洗水排出自動弁１４から系外へ
排出させる。なお、殺菌剤を貯留する薬剤タンク２１を
設けて、逆洗水に殺菌剤を含ませることも可能である。
かかる場合には、逆洗水供給ポンプ１８の稼働と共に薬
剤供給ポンプ２２を稼働させ、合わせて薬剤自動弁２５
を開とする。
【００１６】次に本発明による「休止付き逆洗過程」を
伴う膜洗浄方法について説明する。この膜洗浄方法を伴
う水浄化システムにおいては、透過水生成と中空糸型の
濾過膜モジュールの目詰まりを防ぐための逆洗とを交互
に実施し、この逆洗が上記した濾過処理の休止過程を設
けた膜洗浄方法を実施している場合でもよい。通常の透
過水生成時には、上記と同様にポンプ・弁等が稼働し、
次に休止付き逆洗過程に入ると、殺菌剤を含む逆洗水に
よる逆洗操作、すなわち原水供給ポンプ１１を停止
し、逆洗自動弁１９、薬剤自動弁２５を開とし、逆洗水
供給ポンプ１８ならびに薬剤供給ポンプ２２により殺菌
剤を含有した逆洗水により逆洗を１〜３分行う。その
後、逆洗および濾過処理の休止操作、すなわち原水供
給ポンプ１１は停止したまま、逆洗水供給ポンプ１８な
らびに薬剤供給ポンプ２２を停止し、逆洗自動弁１９、
薬剤自動弁２５を閉とし１〜１０時間、透過水生成なら
びに逆洗を共に停止する期間を設ける。次に、逆洗自動
弁１９を開とし、逆洗水供給ポンプ１８により逆洗操作
を行う。なお逆洗操作においても、薬剤自動弁２５
を開とし薬剤供給ポンプ２２により薬剤を逆洗水に含め
ることも可能である。
伴う膜洗浄方法について説明する。この膜洗浄方法を伴
う水浄化システムにおいては、透過水生成と中空糸型の
濾過膜モジュールの目詰まりを防ぐための逆洗とを交互
に実施し、この逆洗が上記した濾過処理の休止過程を設
けた膜洗浄方法を実施している場合でもよい。通常の透
過水生成時には、上記と同様にポンプ・弁等が稼働し、
次に休止付き逆洗過程に入ると、殺菌剤を含む逆洗水に
よる逆洗操作、すなわち原水供給ポンプ１１を停止
し、逆洗自動弁１９、薬剤自動弁２５を開とし、逆洗水
供給ポンプ１８ならびに薬剤供給ポンプ２２により殺菌
剤を含有した逆洗水により逆洗を１〜３分行う。その
後、逆洗および濾過処理の休止操作、すなわち原水供
給ポンプ１１は停止したまま、逆洗水供給ポンプ１８な
らびに薬剤供給ポンプ２２を停止し、逆洗自動弁１９、
薬剤自動弁２５を閉とし１〜１０時間、透過水生成なら
びに逆洗を共に停止する期間を設ける。次に、逆洗自動
弁１９を開とし、逆洗水供給ポンプ１８により逆洗操作
を行う。なお逆洗操作においても、薬剤自動弁２５
を開とし薬剤供給ポンプ２２により薬剤を逆洗水に含め
ることも可能である。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。
説明する。
【００１８】（実施例１）中空糸型の濾過膜モジュール
として酢酸セルロース製の限外濾過膜モジュール（分画
分子量１５万、有効膜面積５０ｍ2）を用いて河川水の
内圧式濾過運転を行った。運転は「濾過処理の休止過
程」を設ける方法で行った。すなわち、４５分間の透過
水生成期間の後に、原水供給ポンプを１０分間停止して
濾過処理を休止した。その後、圧力１．７Ｋｇ／ｃｍ2
で透過水を逆洗水として中空糸膜の外壁面側から１分間
圧入して中空糸膜の内壁面の付着物を逆洗した。なお、
逆洗水には透過水に次亜塩素酸ナトリウムを注入し、濃
度５ｍｇ／リットルに調整した水溶液を用いた。上記の
一連の操作を自動弁を用いて周期的に行い、濾過速度の
経日変化を測定した結果、濾過速度は低下することなく
安定した運転が継続した。
として酢酸セルロース製の限外濾過膜モジュール（分画
分子量１５万、有効膜面積５０ｍ2）を用いて河川水の
内圧式濾過運転を行った。運転は「濾過処理の休止過
程」を設ける方法で行った。すなわち、４５分間の透過
水生成期間の後に、原水供給ポンプを１０分間停止して
濾過処理を休止した。その後、圧力１．７Ｋｇ／ｃｍ2
で透過水を逆洗水として中空糸膜の外壁面側から１分間
圧入して中空糸膜の内壁面の付着物を逆洗した。なお、
逆洗水には透過水に次亜塩素酸ナトリウムを注入し、濃
度５ｍｇ／リットルに調整した水溶液を用いた。上記の
一連の操作を自動弁を用いて周期的に行い、濾過速度の
経日変化を測定した結果、濾過速度は低下することなく
安定した運転が継続した。
【００１９】（実施例２）実施例１と同じ中空糸型の膜
モジュールを用いて、「休止付き逆洗過程」を設けて内
圧式濾過運転を行った。すなわち、４５分ごとに１分間
の逆洗を周期的に行う膜浄化方法において、逆洗操
作、２時間の濾過処理の休止、逆洗操作の連続した
三操作を３０時間に１回設けた。なお、逆洗時には実施
例１と同様に殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムを含む
逆洗水（ＮａＣｌＯ濃度５ｍｇ／リットル）を用いた。
この運転操作では濾過速度は低下しなかった。
モジュールを用いて、「休止付き逆洗過程」を設けて内
圧式濾過運転を行った。すなわち、４５分ごとに１分間
の逆洗を周期的に行う膜浄化方法において、逆洗操
作、２時間の濾過処理の休止、逆洗操作の連続した
三操作を３０時間に１回設けた。なお、逆洗時には実施
例１と同様に殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムを含む
逆洗水（ＮａＣｌＯ濃度５ｍｇ／リットル）を用いた。
この運転操作では濾過速度は低下しなかった。
【００２０】（比較例）実施例１と同じ中空糸型の膜モ
ジュールを用いる運転操作において、「濾過処理の休止
過程」および「休止付き逆洗過程」を設けることなく、
４５分ごとに１分間の逆洗操作のみを行った。実施例１
および２の前後に計３回の比較例を実施したが、濾過速
度はいずれも経時的に減少した。
ジュールを用いる運転操作において、「濾過処理の休止
過程」および「休止付き逆洗過程」を設けることなく、
４５分ごとに１分間の逆洗操作のみを行った。実施例１
および２の前後に計３回の比較例を実施したが、濾過速
度はいずれも経時的に減少した。
【００２１】上述の実施例１、実施例２および比較例の
濾過運転結果を一連の実験データとして図２に示す。
濾過運転結果を一連の実験データとして図２に示す。
【００２２】
【発明の効果】本発明による膜洗浄方法を伴う天然水の
膜浄化方法を用いることにより、中空糸型の濾過膜の目
詰まり処理は極めて容易な操作により行われ、しかも迅
速かつ確実に中空糸型の濾過膜の機能が回復できる。し
かも本発明によれば、中空糸型の濾過膜に対する圧力負
荷が緩和されるため、中空糸型の濾過膜モジュールの延
命を図ることが可能である。加えて、殺菌剤の併用によ
り、中空糸型の濾過膜モジュールの殺菌のみならず濁質
物質を化学的に分解させ、膜自体へ圧力負荷をより緩和
する。さらに、中空糸型の濾過膜の殺菌剤への浸漬時間
が長いため、無駄な殺菌剤を使用せずに膜洗浄が可能と
なる。従って、殺菌剤の使用量を低減することが可能と
なり、費用のみならず環境へ与える影響も低減すること
が可能となる。
膜浄化方法を用いることにより、中空糸型の濾過膜の目
詰まり処理は極めて容易な操作により行われ、しかも迅
速かつ確実に中空糸型の濾過膜の機能が回復できる。し
かも本発明によれば、中空糸型の濾過膜に対する圧力負
荷が緩和されるため、中空糸型の濾過膜モジュールの延
命を図ることが可能である。加えて、殺菌剤の併用によ
り、中空糸型の濾過膜モジュールの殺菌のみならず濁質
物質を化学的に分解させ、膜自体へ圧力負荷をより緩和
する。さらに、中空糸型の濾過膜の殺菌剤への浸漬時間
が長いため、無駄な殺菌剤を使用せずに膜洗浄が可能と
なる。従って、殺菌剤の使用量を低減することが可能と
なり、費用のみならず環境へ与える影響も低減すること
が可能となる。
【図１】 本発明による天然水の膜浄化方法を実施する
ための浄化装置の一例を示す。
ための浄化装置の一例を示す。
【図２】 天然水の水浄化における本発明の実施例の結
果を示した図である。
果を示した図である。
１０ 逆止弁 １１ 原水供給ポンプ １２ 中空糸型の濾過膜モジュール １４ 洗浄水排出自動弁 １５ 逆洗水排出経路 １６ 循環経路 １７ 透過水タンク １８ 逆洗水供給ポンプ １９ 逆洗自動弁 ２１ 薬剤タンク ２２ 薬剤供給ポンプ ２５ 薬剤自動弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 71/16
Claims (6)
- 【請求項１】 中空糸型の限外または精密濾過膜モジュ
ールを用いて天然水を濾過しながら、中空糸型の濾過膜
モジュールを該濾過膜モジュールからの透過水または別
途供給される清浄水により圧力制御またはあらかじめ定
められた周期で所定圧力範囲で間欠的な逆洗を行う天然
水の膜浄化方法において、前記逆洗の直前または逆洗の
直後に濾過処理の休止過程を設けることを特徴とする天
然水の膜浄化方法。 - 【請求項２】 前記濾過処理の休止過程が３０秒〜１５
分であることを特徴とする請求項１記載の天然水の膜浄
化方法。 - 【請求項３】 前記中空糸型の限外または精密濾過膜モ
ジュールが酢酸セルロース製濾過膜モジュールであるこ
とを特徴とする請求項１記載の天然水の膜浄化方法。 - 【請求項４】 中空糸型の限外または精密濾過膜モジュ
ールを用いて天然水を濾過しながら、中空糸型の濾過膜
モジュールを該濾過膜モジュールからの透過水または別
途供給される清浄水により圧力制御またはあらかじめ定
められた周期で所定圧力範囲で間欠的な逆洗を行う天然
水の膜浄化方法において、濾過膜モジュールの目詰まり
による処理能力低下に応じて、殺菌剤を含む逆洗水によ
る逆洗操作、逆洗および濾過処理の休止操作、逆洗
操作の連続した三操作からなる休止付き逆洗過程を設
けることを特徴とする天然水の膜浄化方法。 - 【請求項５】 中空糸型の限外または精密濾過膜モジュ
ールを用いて天然水を濾過しながら、中空糸型の濾過膜
モジュールを該濾過膜モジュールからの透過水または別
途供給される清浄水により圧力制御またはあらかじめ定
められた周期で所定圧力範囲で間欠的な逆洗を行う天然
水の膜浄化方法において、前記逆洗の直前に濾過処理の
休止過程を設けた天然水の膜浄化を行いながら、濾過膜
モジュールの目詰まりによる処理能力低下に応じて、殺
菌剤を含む逆洗水による逆洗操作、逆洗および濾過処
理の休止操作、逆洗操作の連続した三操作からなる
休止付き逆洗過程を設けることを特徴とする天然水の膜
浄化方法。 - 【請求項６】 逆洗および濾過処理の休止操作が１〜
１０時間であることを特徴とする請求項４または５記載
の天然水の膜浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03174795A JP3194684B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 天然水の膜浄化方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03174795A JP3194684B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 天然水の膜浄化方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001103072A Division JP2001300530A (ja) | 2001-04-02 | 2001-04-02 | 天然水の膜浄化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08197053A true JPH08197053A (ja) | 1996-08-06 |
| JP3194684B2 JP3194684B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=12339623
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03174795A Expired - Lifetime JP3194684B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 天然水の膜浄化方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JPH119973A (ja) * | 1997-06-26 | 1999-01-19 | Ebara Corp | 除濁用膜モジュールのろ過逆洗方法 |
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| JP2007105570A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Daicel Chem Ind Ltd | 水浄化システムの連続運転方法 |
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| US8858796B2 (en) | 2005-08-22 | 2014-10-14 | Evoqua Water Technologies Llc | Assembly for water filtration using a tube manifold to minimise backwash |
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| US9022224B2 (en) | 2010-09-24 | 2015-05-05 | Evoqua Water Technologies Llc | Fluid control manifold for membrane filtration system |
| US9023206B2 (en) | 2008-07-24 | 2015-05-05 | Evoqua Water Technologies Llc | Frame system for membrane filtration modules |
| US9533261B2 (en) | 2012-06-28 | 2017-01-03 | Evoqua Water Technologies Llc | Potting method |
| US9604166B2 (en) | 2011-09-30 | 2017-03-28 | Evoqua Water Technologies Llc | Manifold arrangement |
| US9764288B2 (en) | 2007-04-04 | 2017-09-19 | Evoqua Water Technologies Llc | Membrane module protection |
| US9764289B2 (en) | 2012-09-26 | 2017-09-19 | Evoqua Water Technologies Llc | Membrane securement device |
| US9815027B2 (en) | 2012-09-27 | 2017-11-14 | Evoqua Water Technologies Llc | Gas scouring apparatus for immersed membranes |
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| US9925499B2 (en) | 2011-09-30 | 2018-03-27 | Evoqua Water Technologies Llc | Isolation valve with seal for end cap of a filtration system |
| US9962865B2 (en) | 2012-09-26 | 2018-05-08 | Evoqua Water Technologies Llc | Membrane potting methods |
| US10322375B2 (en) | 2015-07-14 | 2019-06-18 | Evoqua Water Technologies Llc | Aeration device for filtration system |
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|---|---|---|---|---|
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1995
- 1995-01-27 JP JP03174795A patent/JP3194684B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP3194684B2 (ja) | 2001-07-30 |
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