JPH0852330A - 膜分離装置 - Google Patents

膜分離装置

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JPH0852330A
JPH0852330A JP20609594A JP20609594A JPH0852330A JP H0852330 A JPH0852330 A JP H0852330A JP 20609594 A JP20609594 A JP 20609594A JP 20609594 A JP20609594 A JP 20609594A JP H0852330 A JPH0852330 A JP H0852330A
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Shigeki Sawada
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 従来は膜分離装置を二系列設置し、一系列を
メインとして運転し、洗浄する際に他の一系列を運転し
ていたが、二系列設置する無駄を解消し、設置は一系列
だけでよくする。 【構成】 原水室12から膜11を透過して透過室13
に流入した透過水を貯槽16に貯え、透過水を貯槽から
一般家庭などに配水し、洗浄の際は透過水を洗浄水とし
て透過室に注入する膜分離装置において、貯槽の容量
を、膜モジュールの洗浄に使用する透過水の使用水量
と、その洗浄時間内に透過水を必要個所に配水しなけれ
ばならない透過水の必要配水量との合計、又はそれ以上
にし、貯槽にはレベルスイッチ25を設け、貯槽内の透
過水の水量が、膜モジュール13の洗浄に使用する透過
水の使用水量と、その洗浄時間内に透過水を配水しなけ
ればならない透過水の必要給水量との合計、又はそれ以
上になると検出し、原水の給水を停止し、膜の洗浄を開
始させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、膜によって内部が原
水室と透過室とに仕切られた膜モジュールを有し、原水
室に原水を給水し、原水室から膜を透過して透過室に流
入した透過水を貯槽に貯え、貯槽から必要個所に配水す
る膜分離装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、膜分離技術の発達により各種の分
野で膜濾過が使用されるようになった。例えば河川水、
工業用水、上水を、RO膜分離するための前処理の凝
集、沈殿、濾過に代ってUF膜や、MF膜で膜濾過を行
い、前処理プロセスを簡素化したり、河川水等の水を浄
水場で浄化して一般家庭に配水する場合、浄化を膜濾過
で行うのに使用されるようになった。このような膜濾過
を行う膜分離装置として、本特許出願人は特願平5−2
13063号で膜によって内部が原水室と透過室とに仕
切られた膜モジュールと、加圧ポンプを有し、原水室に
原水を給水する原水給水手段と、原水室から膜を透過し
て透過室に流入した原水中の透過水を貯槽に取出す採水
手段と、貯槽から透過水を必要個所に配水する配水手段
と、逆洗ポンプを有し、前記貯槽の透過水を膜モジュー
ルの透過室に注入する逆洗手段と、循環ポンプを有し、
透過室の透過水を透過室から抜出して再び透過室に戻す
循環手段と、該循環手段に洗浄薬液を注入する薬注手段
とを有する装置を提案した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような膜分離装置
で膜濾過運転を行うと、膜の原水室側の膜面に原水に含
まれている濁質やコロイドがケーク層を形成すると共
に、フミン酸やフルボン酸などの有機性物質(TOC成
分)が膜面に析出し、ゲル状物質となって強固に膜に付
着し、次第に膜の濾過抵抗が増大する。従って、通常は
膜分離装置を二系列設置し、その一系列をメインとして
運転し、それの原水室側膜面に形成されたケーク層や、
ゲル状物質を除去する洗浄を行う際に他の一系列を運転
するようにしているため、設備費が嵩むと共に、設置面
積も増大する。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
を解消するために開発されたもので、膜によって内部が
原水室と透過室とに仕切られた膜モジュールと、加圧ポ
ンプを有し、原水室に原水を給水する原水給水手段と、
原水室から膜を透過して透過室に流入した原水中の透過
水を貯槽に取出す採水手段と、貯槽から透過水を必要個
所に配水する配水手段と、逆洗ポンプを有し、前記貯槽
の透過水を洗浄水として膜モジュールの透過室に注入す
る逆洗手段とを有する膜分離装置において、前記貯槽の
容量を、膜モジュールの洗浄に使用する透過水の使用水
量と、その洗浄時間内に透過水を必要個所に配水しなけ
ればならない透過水の必要配水量との合計、又はそれ以
上にし、且つ貯槽にはレベルスイッチを設け、このレベ
ルスイッチは、貯槽内の透過水の水量が、膜モジュール
の洗浄に使用する透過水の使用水量と、その洗浄時間内
に透過水を配水しなければならない透過水の必要給水量
との合計、又はそれ以上になるとこれを検出し、前記加
圧ポンプ、逆洗ポンプ、循環ポンプに指令し、原水の給
水を停止し、膜の洗浄を開始させることを特徴とする。
【0005】
【実施例】図示の実施例は、前述の先行提案と同じで、
河川1から河川水を取水ポンプ2で着水槽3に揚水し、
着水槽から河川水を原水槽4を経て加圧ポンプP1 で膜
モジュール10に供給し、浄化を行う。膜モジュール1
0は膜11によって内部が原水室12と、透過室13と
に仕切られ、加圧ポンプP1 により河川水(原水)は給
水管14で原水室12に供給される。原水室に供給され
た原水のうち膜11を透過した透過水は透過室13に流
入し、こゝから採水管15で貯槽16に導き、浄水場の
場合は貯槽16から一般家庭に配水管17で配水する。
尚、図示の膜分離装置はクロスフロー型であるため、原
水室に供給された原水中、膜を透過しなかった濃縮水は
原水室の出口管18、給水循環管19により再び給水管
14に戻され、給水循環ポンプP2 で原水室に供給され
て循環する。
【0006】膜モジュールの膜11の、原水室側膜面に
形成される前述のケーク層や、付着するゲル状物質を洗
浄して除去するため、原水室の出口管18には洗浄廃水
の排出管20を接続し、給水循環管19には弁V1 、排
出管20には弁V2 を設け、原水室から出口管18に出
るのが濃縮水の場合はV1 を開、V2 を閉にし、洗浄廃
水の場合はV1 を閉、V2 は開にする。又、貯槽に貯え
た透過水を洗浄水として透過室13に加圧注入し、膜濾
過のときとは逆に洗浄水を膜に透過させるため、貯槽と
採水管15の途中との間に逆洗ポンプP3 を有する供給
管21を接続する。更に、採水管15の途中と透過室1
3との間に循環ポンプP4 を有する循環管22を接続
し、透過室の透過水(洗浄水)を透過室から抜出して再
び透過室に戻し、循環できるようにする。そして、この
循環管22には薬液槽23の例えば次亜塩素酸ソーダを
注入するための薬注ポンプP5 を有する薬注管24を接
続する。採水管15には、供給管21、及び循環管22
の接続位置よりも下流に弁V3 を設け、洗浄の際には閉
にして洗浄水が貯槽16に流入するのを防止する。又、
循環管22の透過室13に接続する端部には弁V4 を設
ける。
【0007】洗浄を行うには、弁V1 ,V3 を閉、弁V
2 を開、弁V4 を閉に保ち、ポンプP1 ,P2 を停め、
先ず逆洗ポンプP3 を運転し、貯槽内の透過水を洗浄水
にして供給管21、採水管15から透過室13に圧入す
る。弁V3 ,V4 が閉、循環ポンプP4 は停止している
ので透過室に圧入された洗浄水は膜11を膜濾過の際と
は逆方向に透過し、原水室の膜面に形成されたケーク層
を剥離しながら原水室に流入し、剥れたケーク層を伴っ
て排出管20から排出する。尚、少なくともポンプP2
の吐出側にチャッキ弁(図示せず)を設け、原水槽4側
への逆流を防止する。このケーク層の剥離を約1分行っ
たら、逆洗ポンプP3 の運転を停め、弁V4 を開にし、
循環ポンプP4 、薬注ポンプP5 を運転する。これによ
って透過室を満たして残っている洗浄水は循環管22、
採水管15を通って透過室に循環し、この循環する洗浄
水に薬液槽23の次亜塩素酸ソーダが添加される。循環
する洗浄水中の次亜塩素酸ソーダの濃度が所定になった
ら、循環ポンプ、薬注ポンプを停め、弁V4 を閉にし、
逆洗ポンプP3 を運転して貯槽内の透過水を透過室に圧
入し、透過室中の次亜塩素酸ソーダを含む洗浄水を膜1
1に膜濾過の際とは逆方向に透過させ、膜面に強固に付
着したゲル状物質に次亜塩素酸ソーダを接触させてゲル
状物質を膜面から除去し、排出管20から排出する。こ
うして次亜塩素酸ソーダを含む洗浄水がすべて膜を透過
して原水室から排出管20に排出され、原水室及び透過
室が透過水で満ちたら逆洗ポンプの運転を停め、弁V2
を閉、弁V1 ,V3 を開にし、加圧ポンプP1 、給水循
環ポンプP2 を運転し、膜濾過を再開する。ゲル状物質
を除去する薬液洗浄の所要時間は約30分から1時間で
ある。
【0008】従来は、膜11の原水室側膜面にケーク
層、ゲル状物質が付着し、原水が膜を透過する透過流速
が低下する都度、上記洗浄を行い、その洗浄を行ってい
る間は予備の膜分離装置で膜濾過を行って貯槽に透過水
を補給し、一般家庭などへの配水に支障が生じるのを防
いでいたのである。
【0009】本発明は貯槽16の容量を、前述したケー
ク層の剥離、ゲル状物質の除去のために洗浄水として使
用する透過水の使用水量と、その洗浄時間内に透過水を
一般家庭などに配水しなければならない必要配水量との
合計、又はそれ以上にする。この場合、必要配水量は、
洗浄の所要時間が1時間であるときは、1時間よりも多
い例えば2時間分の配水量にすることが好ましい。そし
て、貯槽16にはレベルスイッチ25を設け、貯水槽内
の透過水の水量が上記洗浄に使用する透過水の使用水量
と、洗浄時間内の必要配水量との合計、又はそれ以上に
なるとレベルスイッチ25は水位でそれを検出して制御
器26に出力し、制御器26は前述のポンプP1 ,P
2 ,P3 ,P4 ,P5 、及び弁V1 ,V2 ,V3 ,V4
をシーケンス制御し、原水の給水を停めて膜濾過を停止
し、ケーク層の剥離、ゲル状物質の除去の洗浄を自動的
に行わせ、洗浄が終ると膜濾過を再開させるのである。
【0010】膜濾過の停止、ケーク層の剥離、ゲル状物
質の除去、膜濾過の再開のためのポンプや弁の制御の態
様は前述した通りである。
【0011】図示の実施例では循環管22を通って循環
する洗浄水に薬液を添加したが、循環管、循環ポンプを
廃し、洗浄水の供給管21に薬液を添加するようにして
もよい。又、原水室に薬液を添加するようにしてもよ
い。
【0012】
【発明の効果】この発明によれば、貯槽内の透過水の水
量が、洗浄に使用する透過水の使用水量と、洗浄時間内
の必要配水量の合計、又はそれ以上になり、洗浄を行っ
ても一般家庭などへの配水に支障が無くなったら洗浄を
行うので、膜分離装置は一系列設置するだけで済み、二
系列設置する場合に較べて設備費は大幅に低減すると共
に、設置面積も少なくて済む。更に、貯槽内の透過水の
水量が、洗浄に使用する透過水の使用水量と、洗浄時間
内の必要配水量の合計、又はそれ以上になると洗浄が開
始する。これによって膜濾過の開始から洗浄の開始まで
の膜濾過運転時間は、膜の原水側膜面にケーク層が形成
され、且つゲル状物質が付着して膜の透過流速が低下し
たら洗浄を開始する従来の場合に較べて可成り短くな
る。従って、膜の原水側膜面に形成されるケーク層や、
付着するゲル状物質が少ないうちに洗浄を行うので洗浄
に使用する透過水の使用量、及び薬液の使用量は節減で
きると共に、洗浄の所要時間も短縮し、それでいて充分
な洗浄効果をあげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の膜分離装置の一実施例の系統図であ
る。
【符号の説明】
1 河川 2 取水ポンプ 3 着水槽 4 原水槽 10 膜モジュール 11 膜 12 原水室 13 透過室 14 給水管 15 採水管 16 貯槽 17 配水管 18 出口管 19 給水循環管 20 洗浄廃水の排出管 21 逆洗水の供給管 22 循環管 23 薬液槽 24 薬注管 25 レベルスイッチ 26 制御器 P1 加圧ポンプ P2 給水循環ポンプ P3 逆洗ポンプ P4 循環ポンプ P5 薬注ポンプ V1 弁 V2 弁 V3 弁 V4

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 膜によって内部が原水室と透過室とに仕
    切られた膜モジュールと、加圧ポンプを有し、原水室に
    原水を給水する原水給水手段と、原水室から膜を透過し
    て透過室に流入した原水中の透過水を貯槽に取出す採水
    手段と、貯槽から透過水を必要個所に配水する配水手段
    と、逆洗ポンプを有し、前記貯槽の透過水を洗浄水とし
    て膜モジュールの透過室に注入する逆洗手段とを有する
    膜分離装置において、前記貯槽の容量を、膜モジュール
    の洗浄に使用する透過水の使用水量と、その洗浄時間内
    に透過水を必要個所に配水しなければならない透過水の
    必要配水量との合計、又はそれ以上にし、且つ貯槽には
    レベルスイッチを設け、このレベルスイッチは、貯槽内
    の透過水の水量が、膜モジュールの洗浄に使用する透過
    水の使用水量と、その洗浄時間内に透過水を配水しなけ
    ればならない透過水の必要給水量との合計、又はそれ以
    上になるとこれを検出し、前記加圧ポンプ、逆洗ポン
    プ、循環ポンプに指令し、原水の給水を停止し、膜の洗
    浄を開始させることを特徴とする膜分離装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008036506A (ja) * 2006-08-04 2008-02-21 Suido Kiko Kaisha Ltd スラリー固液分離膜ろ過装置の運転方法およびスラリー固液分離膜ろ過装置
CN102688694A (zh) * 2012-06-01 2012-09-26 河南方周瓷业有限公司 一种多孔陶瓷膜在线反冲洗工艺系统
CN107198970A (zh) * 2017-07-24 2017-09-26 金科水务工程(北京)有限公司 一种全水力配药膜清洗系统
CN108744987A (zh) * 2018-06-20 2018-11-06 华北电力大学 一种用于气体膜分离的补水微结构以及系统

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