JPH10230142A - スパイラル型膜エレメントによる前処理システムおよび前処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストでかつ高い信頼性で逆浸透膜システ
ムのための前処理を行うことが可能な前処理システムお
よび前処理方法を提供することである。 【解決手段】 逆浸透膜分離システム１１０のための前
処理システム１００にスパイラル型膜エレメント１を用
いる。スパイラル型膜エレメント１は、集水管の外周面
に独立または連続した封筒状膜を巻回するとともに封筒
状膜の間に原水スペーサを挿入し、外周面を外周部流路
材で被覆することにより構成される。スパイラル型膜エ
レメント１の少なくとも外周部側から原水を供給し、集
水管の開口端から透過水を取り出し、取り出された透過
水を逆浸透膜分離システム１１０に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スパイラル型膜エ
レメントを用いて逆浸透膜分離システムのための前処理
を行う前処理システムおよび前処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】海水淡水化処理や超純水等の製造に逆浸
透膜（ＲＯ膜）分離システムが用いられている。この逆
浸透膜分離システムの前処理としては、主として凝集、
沈殿および砂濾過が行われている。また、近年、逆浸透
膜分離システムの前処理として膜分離技術が適用されつ
つある。このような前処理には、主として中空糸膜エレ
メントが用いられる。

【０００３】図７は従来の水処理システムの一例を示す
図である。図７の水処理システムは、中空糸膜エレメン
ト８０を用いた前処理システム２００および逆浸透膜エ
レメント２０１を用いた逆浸透膜分離システム２１０か
らなる。

【０００４】配管２０５を通して与えられる河川水等の
原水は、ポンプ２０２により中空糸膜エレメント８０に
供給される。中空糸膜エレメント８０は、原水を透過水
および濃縮水に分離する。中空糸膜エレメント８０によ
り得られた透過水は、前処理水として配管２０６を通し
て貯槽２０３に供給される。一方、中空糸膜エレメント
８０により得られた濃縮水は配管２１１を通してポンプ
２０２の上流側に戻される。

【０００５】貯槽２０３の前処理水は、配管２０７を通
してポンプ２０４に与えられ、ポンプ２０４により逆浸
透膜エレメント２０１に供給される。逆浸透膜エレメン
ト２０１は、前処理水を透過水および濃縮水に分離す
る。逆浸透膜エレメント２０１により得られた透過水
は、処理水として配管２０９を通して系外に供給され
る。逆浸透膜エレメント２０１により得られた濃縮水
は、配管２０８を通してポンプ２０４の上流側に戻され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の前処理シ
ステム２００に用いられる中空糸膜エレメント８０は、
単位体積当たりの膜面積（体積効率）を多く取れるとい
う利点を有している。しかしながら、中空糸膜エレメン
ト８０は、膜が折れやすく、膜が折れると、原水が透過
水に混ざり、分離性能が低下するという欠点を有してい
る。

【０００７】前処理システム２００の中空糸膜エレメン
ト８０に膜折れが生じると、逆浸透膜分離システム２１
０に供給する前処理水の水質が悪化するという問題が起
こる。

【０００８】また、中空糸膜エレメント８０は高い回収
率で運転することができないので、原水を供給するポン
プ２０２に大きいものが必要となり、システムコストが
非常に大きくなる。

【０００９】本発明の目的は、低コストでかつ高い信頼
性で逆浸透膜分離システムのための前処理を行うことが
可能な前処理システムおよび前処理方法を提供すること
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明に係るスパイラル型膜エレメントによる前処理シス
テムは、逆浸透膜分離システムのための前処理システム
であって、有孔中空管の外周面に独立または連続した複
数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなるスパ
イラル型膜エレメントの外周部側および両端部側から原
液を供給し、有孔中空管の少なくとも一方の開口端から
透過液を取り出し、取り出された透過液を逆浸透膜分離
システムに供給するものである。

【００１１】本発明に係る前処理システムにおいては、
平膜からなるスパイラル型膜エレメントを用いて前処理
が行われるので、分離性能を維持でき、信頼性が高いと
いう利点を有している。したがって、後段の逆浸透膜分
離システムに常に安定した水質の前処理水を供給するこ
とができる。

【００１２】特に、本発明の前処理システムで用いられ
るスパイラル型膜エレメントにおいては、外周面および
両端面が外装材で被覆されずに開放状態にされているた
め、原液を膜エレメントの外周部側および両端部側から
供給し、全量濾過を行うことができる。したがって、原
液を供給するポンプに大きなものを用いることなく、高
い回収率が得られる。それにより、前処理システムのコ
ストが低減される。

【００１３】また、原液が膜エレメントの外周部側およ
び両端部側から供給されるので、汚染物質が膜エレメン
トの外周部および両端部で捕捉される。一定時間濾過を
行った後、透過側から透過液による逆流洗浄を行う。逆
流洗浄時は、有孔中空管から逆濾過された透過液が原液
流路材に沿って外周部側および両端部側に向かって流れ
る。それにより、膜エレメントの外周部および両端部に
捕捉された汚染物質が容易に剥離する。したがって、逆
流洗浄で汚染物質を均一に除去することが可能となる。
その結果、長期間にわたって前処理水の水質を維持する
ことができる。

【００１４】さらに、上記のスパイラル型膜エレメント
の構造によれば、全量濾過により膜エレメントと圧力容
器との間の空隙部にデッドスペースが形成されないの
で、膜エレメントと圧力容器との間の空隙部において流
体の滞留が生じない。したがって、有機物を含有する流
体の前処理を行った場合でも、微生物等の雑菌の繁殖、
有機物の分解による悪臭の発生、分離膜の分解等の問題
が起こらず、高い信頼性が得られる。

【００１５】さらに、膜エレメントの外周部側および両
端部から原液が供給され、膜エレメントに全方向から圧
力が加わり、軸方向に変位を起こさせるような圧力が加
わらないので、有孔中空管に巻回された封筒状膜が竹の
子状に変形することがない。それにより、パッキンホル
ダが不要となり、外装材も不要であるので、スパイラル
型膜エレメントの部品コストおよび製造コストが低減さ
れる。それにより、前処理システムのコストも低減され
る。

【００１６】第２の発明に係るスパイラル型膜エレメン
トによる前処理システムは、逆浸透膜分離システムのた
めの前処理システムであって、有孔中空管の外周面に独
立または連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して
巻回され、かつ一端部が封止されてなるスパイラル型膜
エレメントの外周部側および他端部側から原液を供給
し、有孔中空管の少なくとも一方の開口端から透過液を
取り出し、取り出された透過液を逆浸透膜分離システム
に供給するものである。

【００１７】本発明に係る前処理システムにおいては、
平膜からなるスパイラル型膜エレメントを用いて前処理
が行われるので、分離性能を維持でき、信頼性が高いと
いう利点を有している。したがって、後段の逆浸透膜分
離システムに常に安定した水質の前処理水を供給するこ
とができる。

【００１８】特に、本発明の前処理システムで用いられ
るスパイラル型膜エレメントにおいては、外周面および
一端面が外装材で被覆されずに開放状態にされているた
め、原液を膜エレメントの外周部側および一端部側から
供給し、全量濾過を行うことができる。したがって、原
液を供給するポンプに大きなものを用いることなく、高
い回収率が得られる。それにより、前処理システムのコ
ストが低減される。

【００１９】また、原液が膜エレメントの外周部側およ
び一端部側から供給されるので、汚染物質が膜エレメン
トの外周部および一端部で捕捉される。一定時間濾過を
行った後、透過側から透過液による逆流洗浄を行う。逆
流洗浄時は、有孔中空管から逆濾過された透過液が原液
流路材に沿って外周部側および一端部側に向かって流れ
る。それにより、膜エレメントの外周部および一端部に
捕捉された汚染物質が容易に剥離する。したがって、逆
流洗浄で汚染物質を均一に除去することが可能となる。
その結果、長期間にわたって前処理水の水質を維持する
ことができる。

【００２０】特に、上記のスパイラル型膜エレメントで
は、封止された端部側に原液を供給するスペースが不要
となるので、膜エレメントを収納する圧力容器を小型化
することができる。また、圧力容器の原液入口の側に膜
エレメントの封止された端部を配置することにより、原
液導入時に原液の動圧により膜エレメントの端面に汚れ
が付着することを防止することができる。

【００２１】さらに、上記のスパイラル型膜エレメント
の構造においても、全量濾過により膜エレメントと圧力
容器との間の空隙部にデッドスペースが形成されないの
で、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。

【００２２】また、膜エレメントの全方向から圧力が加
わり、軸方向に変位を起こさせるような圧力が加わらな
いので、有孔中空管に巻回された封筒状膜が竹の子状に
変形することがない。それにより、パッキンホルダが不
要となり、外装材も不要であるので、スパイラル型膜エ
レメントの部品コストおよび製造コストが低減され、前
処理システムのコストも低減される。

【００２３】第３の発明に係るスパイラル型膜エレメン
トによる前処理システムは、逆浸透膜分離システムのた
めの前処理システムであって、有孔中空管の外周面に独
立または連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して
巻回され、かつ両端部が封止されてなるスパイラル型膜
エレメントの外周部側から原液を供給し、有孔中空管の
少なくとも一方の開口端から透過液を取り出し、取り出
された透過液を逆浸透膜分離システムに供給するもので
ある。

【００２４】本発明に係る前処理システムにおいては、
平膜からなるスパイラル型膜エレメントを用いて前処理
が行われるので、分離性能を維持でき、信頼性が高いと
いう利点を有している。したがって、後段の逆浸透膜分
離システムに常に安定した水質の前処理水を供給するこ
とができる。

【００２５】特に、本発明の前処理システムで用いられ
るスパイラル型膜エレメントにおいては、外周面が外装
材で被覆されずに開放状態にされているため、原液を膜
エレメントの外周部側から供給し、全量濾過を行うこと
ができる。したがって、原液を供給するポンプに大きな
ものを用いることなく、高い回収率が得られる。それに
より、前処理システムのコストが低減される。

【００２６】また、原液が膜エレメントの外周部側から
供給されるので、汚染物質が膜エレメントの外周部で捕
捉される。一定時間濾過を行った後、透過側から透過液
による逆流洗浄を行う。逆流洗浄時は、有孔中空管から
逆濾過された透過液が原液流路材に沿って外周部側に向
かって流れる。それにより、膜エレメントの外周部に捕
捉された汚染物質が容易に剥離する。したがって、逆流
洗浄で汚染物質を均一に除去することが可能となる。そ
の結果、長期間にわたって前処理水の水質を維持するこ
とができる。

【００２７】特に、上記のスパイラル型膜エレメントで
は、封止された両端部側に原液を供給するスペースが不
要となるので、膜エレメントを収納する圧力容器を小型
化することができる。また、圧力容器の原液入口の側に
膜エレメントの封止された両端部の一方を配置すること
により、原液導入時に原液の動圧により膜エレメントの
端面に汚れが付着することを防止することができる。

【００２８】さらに、上記のスパイラル型膜エレメント
の構造においても、全量濾過により膜エレメントと圧力
容器との間の空隙部にデッドスペースが形成されないの
で、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。

【００２９】さらに、膜エレメントの全方向から圧力が
加わり、軸方向に変位を起こさせるような圧力が加わら
ないので、有孔中空管に巻回された封筒状膜が竹の子状
に変形することがない。それにより、パッキンホルダが
不要となり、外装材も不要であるので、スパイラル型膜
エレメントの部品コストおよび製造コストが低減され、
前処理システムのコストも低減される。

【００３０】第４の発明に係るスパイラル型膜エレメン
トによる前処理方法は、逆浸透膜分離システムのための
前処理方法において、有孔中空管の外周面に独立または
連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回され
てなるスパイラル型膜エレメントの外周部側および両端
部側から原液を供給し、有孔中空管の少なくとも一方の
開口端から透過液を取り出し、取り出された透過液を逆
浸透膜分離システムに供給するものである。

【００３１】本発明に係る前処理方法においては、平膜
からなるスパイラル型膜エレメントを用いて前処理が行
われるので、分離性能を維持でき、信頼性が高いという
利点を有している。したがって、後段の逆浸透膜分離シ
ステムに常に安定した水質の前処理水を供給することが
できる。

【００３２】また、原液が膜エレメントの外周部側およ
び両端部側から供給され、全量濾過が行われるので、原
液を供給するポンプに大きなものを用いることなく、高
い回収率が得られる。それにより、前処理のコストが低
減される。

【００３３】さらに、汚染物質が膜エレメントの外周部
および両端部で捕捉される。一定時間濾過を行った後、
透過側から透過液による逆流洗浄を行う。逆流洗浄時
は、有孔中空管から逆濾過された透過液が原液流路材に
沿って外周部側および両端部側に向かって流れる。それ
により、膜エレメントの外周部および両端部に捕捉され
た汚染物質が容易に剥離する。したがって、逆流洗浄で
汚染物質を均一に除去することが可能となる。それによ
り、長時間にわたって前処理水の水質の低下を防止する
ことができる。

【００３４】また、上述のような濾過形態のために膜エ
レメントの外周部にデッドスペースが形成されないの
で、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。

【００３５】また、膜エレメントに全方向から圧力が加
わるので、膜エレメントの変形の問題が生じず、パッキ
ンホルダおよび外装材が不要となる。それにより、スパ
イラル型膜エレメントのコストが低減され、前処理のコ
ストも低減される。

【００３６】第５の発明に係るスパイラル型膜エレメン
トによる前処理方法は、逆浸透膜分離システムのための
前処理方法であって、有孔中空管の外周面に独立または
連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回さ
れ、かつ一端部が封止されてなるスパイラル型膜エレメ
ントの外周部側および他端部側から原液を供給し、有孔
中空管の少なくとも一方の開口端から透過液を取り出
し、取り出された透過液を逆浸透膜分離システムに供給
するものである。

【００３７】本発明に係る前処理方法においては、平膜
からなるスパイラル型膜エレメントを用いて前処理が行
われるので、分離性能を維持でき、信頼性が高いという
利点を有している。したがって、後段の逆浸透膜分離シ
ステムに常に安定した水質の前処理水を供給することが
できる。

【００３８】また、原液が膜エレメントの外周部側およ
び一端部側から供給され、全量濾過が行われるので、原
液を供給するポンプに大きなものを用いることなく、高
い回収率が得られる。それにより、前処理のコストが低
減される。

【００３９】さらに、汚染物質が膜エレメントの外周部
および一端部で捕捉される。一定時間濾過を行った後、
透過側から透過液による逆流洗浄を行う。逆流洗浄時
は、有孔中空管から逆濾過された透過液が原液流路材に
沿って外周部側および一端部側に向かって流れる。それ
により、膜エレメントの外周部および一端部に捕捉され
た汚染物質が容易に剥離する。したがって、逆流洗浄で
汚染物質を均一に除去することが可能となる。それによ
り、長期間にわたって前処理水の水質を維持することが
できる。

【００４０】特に、上記のスパイラル型膜エレメントで
は、封止された端部側に原液を供給するスペースが不要
となるので、小型の圧力容器を使用することができる。
また、膜エレメントの封止された端部を圧力容器の原液
入口側に配置することにより、原液導入時に原液の動圧
により膜エレメントの端面に汚れが付着することを防止
することができる。

【００４１】また、全量濾過により膜エレメントの外周
部にデッドスペースが形成されないので、微生物等の雑
菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の発生、分離膜の分
解等の問題が起こらず、高い信頼性が得られる。

【００４２】さらに、膜エレメントに全方向から圧力が
加わるので、膜エレメントの変形の問題が生じず、パッ
キンホルダおよび外装材が不要となる。それにより、ス
パイラル型膜エレメントのコストが低減され、前処理の
コストも低減される。

【００４３】第６の発明に係るスパイラル型膜エレメン
トによる前処理方法は、逆浸透膜分離システムのための
前処理方法であって、有孔中空管の外周面に独立または
連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回さ
れ、かつ両端部が封止されてなるスパイラル型膜エレメ
ントの外周部側から原液を供給し、有孔中空管の少なく
とも一方の開口端から透過液を取り出し、取り出された
透過液を逆浸透膜分離システムに供給するものである。

【００４４】本発明に係る前処理方法においては、平膜
からなるスパイラル型膜エレメントを用いて前処理が行
われるので、分離性能を維持でき、信頼性が高いという
利点を有している。したがって、後段の逆浸透膜分離シ
ステムに常に安定した水質の前処理水を供給することが
できる。

【００４５】また、原液が膜エレメントの外周部側から
供給され、全量濾過が行われるので、原液を供給するポ
ンプに大きなものを用いることなく、高い回収率が得ら
れる。それにより、前処理のコストが低減される。

【００４６】さらに、汚染物質が膜エレメントの外周部
で捕捉される。一定時間濾過を行った後、透過側から透
過液による逆流洗浄を行う。逆流洗浄時は、有孔中空管
から逆濾過された透過液が原液流路材に沿って外周部側
に向かって流れる。それにより、膜エレメントの外周部
に捕捉された汚染物質が容易に剥離する。したがって、
逆流洗浄で汚染物質を均一に除去することが可能とな
る。それにより、長期間にわたって前処理水の水質を維
持することができる。

【００４７】特に、上記のスパイラル型膜エレメントで
は、封止された両端部側に原液を供給するためのスペー
スが不要となるので、小型の圧力容器を使用することが
できる。また、膜エレメントの封止された両端部の一方
を圧力容器の原液入口の側に配置することにより、原液
導入時に原液の動圧により膜エレメントの端面に汚れが
付着することを防止することができる。

【００４８】また、全量濾過により膜エレメントの外周
部にデッドスペースが形成されないので、微生物等の雑
菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の発生、分離膜の分
解等の問題が起こらず、高い信頼性が得られる。

【００４９】さらに、膜エレメントに全方向から圧力が
加わるので、膜エレメントの変形の問題が生じず、パッ
キンホルダおよび外装材が不要となる。それにより、ス
パイラル型膜エレメントのコストが低減され、前処理の
コストも低減される。

【００５０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例における
水処理システムを示す図である。

【００５１】図１の水処理システムは、スパイラル型膜
エレメント１を用いた前処理システム１００および逆浸
透膜エレメント１０１を用いた逆浸透膜分離システム１
１０からなる。

【００５２】配管１０５を通して与えられる河川水等の
原水が、ポンプ１０２によりスパイラル型膜エレメント
１に供給される。スパイラル型膜エレメント１は、全量
濾過により透過水を導出する。スパイラル型膜エレメン
ト１により得られた透過水は、前処理水として配管１０
６を通して貯槽１０３に供給される。

【００５３】貯槽１０３の前処理水は、配管１０７を通
してポンプ１０４に与えられ、ポンプ１０４により逆浸
透膜エレメント１０１に供給される。逆浸透膜エレメン
ト１０１は、前処理水を透過水および濃縮水に分離す
る。逆浸透膜エレメント１０１により得られた透過水
は、配管１０９を通して処理水として系外に供給され
る。逆浸透膜エレメント１０１により得られた濃縮水
は、配管１０８を介してポンプ１０４の上流側へ戻され
る。

【００５４】図２は図１の前処理システムに用いられる
スパイラル型膜エレメントの一部切欠き斜視図である。
また、図３は図２のスパイラル型膜エレメントの封筒状
膜の一例を示す横断面図であり、図４は図２のスパイラ
ル型膜エレメントの封筒状膜の他の例を示す横断面図で
ある。

【００５５】図２に示すスパイラル型膜エレメント１
は、有孔中空管からなる集水管２の外周面にそれぞれ独
立した複数の封筒状膜３または連続した複数の封筒状膜
３を巻回することにより構成されるスパイラル状膜要素
１ａを含む。封筒状膜３の間には、封筒状膜３どうしが
密着して膜面積が狭くなることを防止するため、および
原水の流路を形成するために原水スペーサ（原液流路
材）４が挿入されている。また、スパイラル状膜要素１
ａの外周面は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリス
チレン等のプラスチック、金属、ゴムまたは繊維等によ
り形成されるネットからなる外周部流路材５で覆われて
いる。

【００５６】図３および図４に示すように、封筒状膜３
は、透過水スペーサ（透過液流路材）６の両面に２枚の
分離膜７を重ね合わせて３辺を接着することにより形成
され、その封筒状膜３の開口部が集水管２の外周面に取
り付けられている。分離膜７としては、１０ｋｇｆ／ｃ
ｍ² 以下で運転される低圧逆浸透膜、限外濾過膜、精密
濾過膜等が用いられる。

【００５７】図３の例では、複数の封筒状膜３がそれぞ
れ独立した分離膜７により形成される。図４の例では、
複数の封筒状膜３が連続した分離膜７を折り畳むことに
より形成される。

【００５８】原水スペーサ４の厚みが０．５ｍｍよりも
大きいと、原水中の汚染物質を膜エレメント１の少なく
とも外周部で捕捉しにくくなる。一方、原水スペーサ４
の厚みが０．１ｍｍよりも小さいと、封筒状膜３どうし
が接触しやすくなり、膜面積が小さくなる。したがっ
て、原水スペーサ４の厚みは０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ
以下であることが好ましい。

【００５９】また、外周部流路材５の厚みが３０ｍｍよ
りも大きいと、膜エレメント１を収納する圧力容器に対
する膜エレメント１の容積効率が小さくなる。一方、外
周部流路材５の厚みが０．６ｍｍよりも小さいと、透過
水の逆流洗浄時に膜エレメント１の少なくとも外周部に
付着した汚染物質を系外に排出するための原水の流速が
小さくなる。したがって、外周部流路材５の厚みは０．
６ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。

【００６０】図５は図２のスパイラル型膜エレメントの
運転方法の一例を示す断面図である。図５に示すよう
に、圧力容器（耐圧容器）１０は、筒形ケース１１およ
び１対の端板１２ａ，１２ｂにより構成される。一方の
端板１２ａには原水入口１３が形成され、他方の端板１
２ｂには原水出口１５が形成されている。また、他方の
端板１２ｂの中央部には透過水出口１４が設けられてい
る。

【００６１】スパイラル型膜エレメント１が筒型ケース
１１内に収納され、筒状ケース１１の両方の開口端がそ
れぞれ端板１２ａ，１２ｂで封止される。集水管２の一
方の端部は端板１２ｂの透過水出口１４に嵌合され、他
方の端部にはエンドキャップ１６が装着される。端板１
２ｂの原水出口１５には、配管１７およびバルブ１８が
接続される。

【００６２】スパイラル型膜エレメント１の運転時に
は、原水５１を圧力容器１０の原水入口１３から圧力容
器１０の内部に導入する。原水５１は、スパイラル型膜
エレメント１の少なくとも外周部側から原水スペーサ４
に沿って封筒状膜３間に浸入する。図５の例では、原水
５１がスパイラル型膜エレメント１の外周部側および両
端部側から封筒状膜３間に浸入する。分離膜７を透過し
た透過水が透過水スペーサ６に沿って集水管２の内部に
流れ込む。それにより、圧力容器１０の透過水出口１４
から透過水５２が取り出される。このようにして、全量
濾過が行われる。

【００６３】この場合、濁質物質等の汚染物質は膜エレ
メント１の少なくとも外周部（図５の例では外周部およ
び両端部）で捕捉されるほど原水スペーサ４の厚さが薄
いため、膜エレメント１の少なくとも外周部に汚染物質
によるケーク層が形成される。膜エレメント１の少なく
とも外周部ではケーク層によるケーク濾過が行われ、膜
エレメント１の内部では分離膜７による膜濾過が行われ
る。

【００６４】なお、バルブ１８を開いて原水出口１５か
ら一部原水を取り出してもよい。この場合、膜エレメン
ト１の外周部で原水の流れを形成することができる。そ
れにより、原水中の汚染物質の沈降を抑制しつつ汚染物
質の一部を圧力容器１０の外部に排出することができ
る。

【００６５】一定時間濾過を行った後、透過側から透過
水による逆流洗浄を行う。逆流洗浄時は、集水管２から
逆濾過された透過水が原水スペーサ４に沿って少なくと
も外周部に向かって流れる。それにより、膜エレメント
１の少なくとも外周部に捕捉された汚染物質が容易に剥
離する。このとき、原水入口１３から原水を供給しつつ
バルブ１８を開放すると、剥離した汚染物質が系外に排
出される。その結果、透過流束が逆流洗浄前と比較して
格段に回復する。

【００６６】図１の前処理システム１００で用いられる
スパイラル型膜エレメント１においては、膜折れが生じ
にくいので、逆浸透膜分離システム１１０に常に安定し
た水質の前処理水を供給することができる。

【００６７】また、上記のスパイラル型膜エレメント１
では、全量濾過により高回収率で運転が行われるので、
原水を供給するポンプに大きなものを用いる必要がな
い。それにより、前処理システム１００のコストが低減
される。

【００６８】さらに、上記のスパイラル型膜エレメント
１においては、前述のような濾過形態により膜エレメン
ト１と圧力容器１０との間の空隙部にデッドスペースが
形成されないので、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分
解による悪臭の発生、分離膜の分解等の問題が発生せ
ず、高い信頼性が得られる。これにより、逆浸透膜分シ
ステム１１０に供給する前処理水の水質を長期間にわた
って維持することが可能となる。

【００６９】また、膜エレメント１に全方向から圧力が
加わるので、膜エレメント１の変形の問題が生じず、パ
ッキンホルダおよび外装材が不要となる。それにより、
スパイラル型膜エレメント１の部品コストおよび製造コ
ストが低減され、前処理システム１００のコストも低減
される。

【００７０】図６は図１の前処理システム１００に用い
られるスパイラル型膜エレメントの他の例を示す正面図
である。図６では、外周部流路材の図示が省略されてい
る。

【００７１】図６（ａ）のスパイラル型膜エレメント１
においては、スパイラル状膜要素１ａの両端部が樹脂層
１９で封止されている。図６（ｂ）のスパイラル型膜エ
レメント１においては、スパイラル状膜要素１ａの一端
部が樹脂層１９で封止されている。

【００７２】図６（ａ），（ｂ）のスパイラル型膜エレ
メント１では、製造時の作業工程が増加するが、膜エレ
メント１の両端部または一端部に原水を供給するスペー
スが不要となる。したがって、圧力容器を小型化するこ
とができ、圧力容器内に膜エレメント１を収納してなる
スパイラル型膜モジュールを小型化することができる。

【００７３】また、膜エレメント１の樹脂層１９で封止
された端部を圧力容器の原水入口の側に配置することに
より、原水導入時に原水の動圧により膜エレメント１の
端面に汚れが付着することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における水処理システムを示
す図である。

【図２】図１の前処理システムに用いられるスパイラル
型膜エレメントの一部切欠き斜視図である。

【図３】図２のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の
一例を示す横断面図である。

【図４】図２のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の
他の例を示す横断面図である。

【図５】図２のスパイラル型膜エレメントの運転方法の
一例を示す断面図である。

【図６】図１の前処理システムに用いられるスパイラル
型膜エレメントの他の例を示す正面図である。

【図７】従来の水処理システムの一例を示す図である。

【符号の説明】

１ スパイラル型膜エレメント １ａ スパイラル状膜要素 ２ 集水管 ３ 封筒状膜 ４ 原水スペーサ ５ 外周部流路材 ６ 透過水スペーサ ７ 分離膜 １０ 圧力容器 １３ 原水入口 １４ 透過水出口 ５１ 原水 ５２ 透過水 １００ 前処理システム １０１ 逆浸透膜エレメント １１０ 逆浸透膜分離システム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 逆浸透膜分離システムのための前処理シ
   ステムであって、有孔中空管の外周面に独立または連続
   した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてな
   るスパイラル型膜エレメントの外周部側および両端部側
   から原液を供給し、前記有孔中空管の少なくとも一方の
   開口端から透過液を取り出し、取り出された透過液を前
   記逆浸透膜分離システムに供給することを特徴とするス
   パイラル型膜エレメントによる前処理システム。
2. 【請求項２】 逆浸透膜分離システムのための前処理シ
   ステムであって、有孔中空管の外周面に独立または連続
   した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回され、か
   つ一端部が封止されてなるスパイラル型膜エレメントの
   外周部側および他端部側から原液を供給し、前記有孔中
   空管の少なくとも一方の開口端から透過液を取り出し、
   取り出された透過液を前記逆浸透膜分離システムに供給
   することを特徴とするスパイラル型膜エレメントによる
   前処理システム。
3. 【請求項３】 逆浸透膜分離システムのための前処理シ
   ステムであって、有孔中空管の外周面に独立または連続
   した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回され、か
   つ両端部が封止されてなるスパイラル型膜エレメントの
   外周部側から原液を供給し、前記有孔中空管の少なくと
   も一方の開口端から透過液を取り出し、取り出された透
   過液を前記逆浸透膜分離システムに供給することを特徴
   とするスパイラル型膜エレメントによる前処理システ
   ム。
4. 【請求項４】 逆浸透膜分離システムのための前処理方
   法であって、有孔中空管の外周面に独立または連続した
   複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなるス
   パイラル型膜エレメントの外周部側および両端部側から
   原液を供給し、前記有孔中空管の少なくとも一方の開口
   端から透過液を取り出し、取り出された透過液を前記逆
   浸透膜分離システムに供給することを特徴とするスパイ
   ラル型膜エレメントによる前処理方法。
5. 【請求項５】 逆浸透膜分離システムのための前処理方
   法であって、有孔中空管の外周面に独立または連続した
   複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回され、かつ一
   端部が封止されてなるスパイラル型膜エレメントの外周
   部側および他端部側から原液を供給し、前記有孔中空管
   の少なくとも一方の開口端から透過液を取り出し、取り
   出された透過液を前記逆浸透膜分離システムに供給する
   ことを特徴とするスパイラル型膜エレメントによる前処
   理方法。
6. 【請求項６】 逆浸透膜分離システムのための前処理方
   法であって、有孔中空管の外周面に独立または連続した
   複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回され、かつ両
   端部が封止されてなるスパイラル型膜エレメントの外周
   部側から原液を供給し、前記有孔中空管の少なくとも一
   方の開口端から透過液を取り出し、取り出された透過液
   を前記逆浸透膜分離システムに供給することを特徴とす
   るスパイラル型膜エレメントによる前処理方法。