JPH11319515A - 膜モジュールの薬品洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加温した洗浄薬品により膜モジュールの一次
側を薬品洗浄する方法において、洗浄薬品の使用量を大
幅に低減する。 【解決手段】 膜モジュール１の一次側１Ａに洗浄薬品
を供給して充填する。二次側１Ｂに加温した水を循環さ
せることにより、一次側１Ａの洗浄薬品を加温する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は膜モジュールの薬品
洗浄方法に係り、特に、膜モジュールを少ない薬品使用
量で効果的に洗浄することができる膜モジュールの薬品
洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の膜モジュールの薬品洗浄方法を図
２を参照して説明する。従来においては、膜モジュール
１の原水・濃縮水室（以下「一次側」と称す場合があ
る。）１Ａに洗浄液槽２の洗浄液（洗浄用薬品を水で希
釈したもの）を洗浄ポンプ３で供給して循環させ、所定
時間洗浄液を循環させた後、静置して膜を浸漬洗浄する
方法が一般的である。さらに、一次側１Ａ及び透過水室
（以下「二次側」と称す場合がある。）１Ｂにそれぞ
れ、洗浄液を循環させて洗浄する場合もある。

【０００３】また、効果的な洗浄方法として、膜モジュ
ール１の一次側１Ａの入口弁Ｖ−１と出口弁Ｖ−２を閉
の状態で、膜モジュール１の二次側１Ｂに洗浄液を循環
させ、次いで二次側１Ｂの入口弁Ｖ−３と出口弁Ｖ−４
を閉の状態で一次側１Ａに洗浄液を循環させる洗浄方法
も提案されている（特開平７−２０４４７４号公報）。
この方法では、一次側１Ａ（又は二次側１Ｂ）の洗浄中
に、二次側１Ｂ（又は一次側１Ａ）の入口弁と出口弁を
閉とすることで洗浄液の膜透過を阻止し、洗浄液の膜透
過による膜汚染を防止している。なお、Ｖ−５は処理水
（透過水）採水用の弁であり、洗浄時は閉とされる。

【０００４】このような膜モジュールの洗浄方法におい
て、洗浄効果を高めるために洗浄液を加温する場合に
は、洗浄液槽２にヒータ４を設けるなどして、洗浄液を
直接加温している。

【０００５】なお、特開平２−２２７１２８号公報に
は、膜モジュールの運転停止中に加温した透過水を膜モ
ジュールの二次側に循環させて膜モジュールを殺菌する
方法が提案されている。

【０００６】また、特開昭６３−３０２９０５号公報に
は、膜モジュールの一次側に水又は加温水を循環させ、
二次側から洗浄薬品を一次側に透過させて膜面の汚染物
を除去する洗浄方法が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の膜モジュールの
薬品洗浄方法は、一次側に洗浄液を循環させるため、図
２に示す如く、膜モジュール１の一次側１Ａと、この膜
モジュール１の一次側１Ａと洗浄液槽２とをつなぐ循環
ラインを満たすだけの洗浄薬品量が必要である。また、
洗浄液槽２についても、これを満たす必要はないが、少
なくとも洗浄ポンプ３が空気を吸い込まないような水位
以上の洗浄液量を貯留しておく必要がある。

【０００８】このようなことから、図２に示す洗浄液循
環型の薬品洗浄法では、必要とする薬品量が多く、薬品
コストが高くつくという欠点があった。

【０００９】また、洗浄効果を高めるために、洗浄液を
加温する場合においても、洗浄液槽２内のヒータ４で洗
浄液の全体を加温するため、加温した酸又はアルカリ等
の薬品に対して耐薬品性を有する部材構成が必要とされ
ていた。

【００１０】特にＨＣｌなどの酸洗浄液を用いる場合
に、ヒータ等加温設備や配管などに使える安価な耐薬品
性材質がないことから、ヒータのない洗浄液槽及び配管
（図示せず）を用いて、常温の酸洗浄液で洗浄するた
め、洗浄効果を高められないという欠点があった。

【００１１】なお、特開平２−２２７１２８号公報に記
載される方法は、膜モジュールの殺菌方法であって、洗
浄効果は得られない。また、特開昭６３−３０２９０５
号公報に記載される方法は、二次側から一次側へ膜透過
した洗浄薬品が、一次側で希釈されるため、洗浄効果が
低下するという不具合がある。

【００１２】本発明は上記従来の問題点を解決し、加温
した洗浄液により膜モジュールの一次側を薬品洗浄する
方法において、洗浄薬品の使用量を大幅に低減すること
ができ、かつ加温設備や配管等の材質に耐薬品性の優れ
た特殊な部材を必要としない膜モジュールの薬品洗浄方
法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の膜モジュールの
薬品洗浄方法は、分離膜を介して内部が原水・濃縮水室
（一次側）と透過水室（二次側）とに区画された膜モジ
ュールを薬品洗浄する方法において、該原水・濃縮水室
（一次側）に洗浄薬品（実際には、洗浄薬品を水で適当
な濃度に希釈した洗浄液）を供給して充填した上で、該
透過水室（二次側）に加温した水を供給し、好ましくは
循環させることにより、該原水・濃縮水（一次側）室内
の洗浄液を加温することを特徴とする。

【００１４】本発明者らは、膜モジュールの薬品洗浄に
当たり、薬品使用量を低減すべく、薬品使用量の低減の
ための方法として、 一次側に洗浄液を満たし、洗浄液を循環させないこ
とで、循環ライン分の薬品量を省く。 洗浄液の薬品濃度を低減する。 方法を検討したが、このうち、の方法では、薬品濃度
を低減すると洗浄効果が損なわれるため、好ましくな
い。また、の方法では、洗浄液を循環させないため、
洗浄液の加温が不可能である。そこで、の方法におい
て、洗浄液の加温を行うべく更に検討を重ねた結果、二
次側に加温水を循環させることで、一次側の洗浄液を間
接的に加温する方法を見出し、本発明を完成させた。

【００１５】本発明の方法では、洗浄液を循環させるこ
となく、膜モジュールの二次側に加温水を循環させるこ
とで一次側の洗浄液を間接的に加温する。このため加温
された洗浄液により効果的な薬品洗浄を行える。また、
洗浄液を循環させないため、薬品使用量を大幅に低減す
ることができる。

【００１６】更に、加温設備は工水等の水の加温ができ
れば良く、洗浄液の加温のための特別な設備つまり耐薬
品性に優れた材質の部材も不要である。部材としては、
ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の耐腐食性を備えている材質
で通常用いられる部材を選定すれば良い。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。

【００１８】図１は本発明の膜モジュールの薬品洗浄方
法の実施の形態を示す系統図である。図１において、図
２に示す部材と同一機能を奏する部材には同一符号を付
してある。５は加温工水循環槽、６は循環ポンプであ
る。

【００１９】図１において、原水の膜分離処理に当って
は、原水を原水導入配管（図示せず）より膜モジュール
１の一次側１Ａに導入し、二次側１Ｂに透過した透過水
を採水弁Ｖ−５より取り出す。濃縮水は濃縮水循環配管
（図示せず）より循環させる。

【００２０】膜モジュールの薬品洗浄に当っては、採水
弁Ｖ−５を閉とし、次の手順で洗浄を行う。

【００２１】(1) 弁Ｖ−１，Ｖ−２を開とし、洗浄液
槽２より洗浄ポンプ３で膜モジュール１の一次側１Ａに
洗浄液を供給し、一次側１Ａ内の液を弁Ｖ−２より押し
出すと共に、一次側１Ａ内を洗浄液で満たす。この洗浄
液の注入に当っては、洗浄液槽２に設けた水位計２Ａの
検出信号に基いて洗浄ポンプ３の停止信号を送り、洗浄
液注入量を制御することができる。また、タイマーを用
いて注入停止信号を発信するようにしても良い。

【００２２】この洗浄液の注入時には、弁Ｖ−３，Ｖ−
４は閉とすることが好ましく、これにより、膜面に付着
蓄積した汚染物が洗浄液により微細化されたものが膜内
に侵入し、膜孔を閉塞するような水の流れを抑制し、膜
の汚染を防止することができる。

【００２３】(2) 一次側１Ａに洗浄液を注入した後、
弁Ｖ−１，Ｖ−２を閉、弁Ｖ−３，Ｖ−４を開として、
循環ポンプ６で加温工水循環槽５内の加温工水を膜モジ
ュール１の二次側１Ｂに循環させて、一次側１Ａの洗浄
液を加温する。

【００２４】ここで、洗浄液の温度は高い程洗浄効果が
高められるため、高温とするのが望ましいが、膜材質や
配管材質の耐熱性を考慮した場合、加温された洗浄液の
温度が５５℃以上、特に５５〜６０℃となるように加温
水を膜モジュール１の二次側１Ｂに循環させるのが好ま
しい。

【００２５】この洗浄液の加温のために循環させる加温
水には、工水の他、市水、井水、当該膜モジュールの透
過水（処理水）等を用いることができる。

【００２６】膜モジュールをアルカリ洗浄液及び酸洗浄
液で洗浄する場合には、それぞれの洗浄液について、上
記(1)，(2)の洗浄液の注入、充填及び加温工水の循環を
行うことにより、膜モジュールを効果的に洗浄すること
ができる。

【００２７】なお、実際の薬品洗浄に当っては、上記
(1)の洗浄液の注入に先立ち、膜モジュール１の一次側
１Ａ内の懸濁物を工水等の清澄水で押し出すのが好まし
い。また、上記(2)の加温工程後は、一次側１Ａの洗浄
液を工水等の清澄水で押し出すと共に、この洗浄液は二
次側１Ｂにも拡散しているため、二次側１Ｂに残留する
水も工水等の清澄水で押し出すのが望ましい。

【００２８】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。

【００２９】実施例１ 図１に示す本発明の方法に従って、膜面積２ｍ²の膜モ
ジュールを直列に２本配置した膜分離装置（膜モジュー
ル内容量８Ｌ）の薬品洗浄を次の手順で行った。

【００３０】(i) 洗浄液槽（１０Ｌ容量）２に洗浄液
として８重量％ＮａＯＨ水溶液１０Ｌを入れ、弁Ｖ−
１，Ｖ−２開、弁Ｖ−３，Ｖ−４，Ｖ−５閉として、洗
浄ポンプ３で膜モジュール１の一次側１Ａに８Ｌの洗浄
液を注入し、一次側１Ａに残留する懸濁物を押し出した
（即ち、洗浄液槽２の残液量が２Ｌになった時点で洗浄
ポンプ３を停止した。）。押し出し液は弁Ｖ−２からブ
ローした。

【００３１】(ii) 次に、弁Ｖ−１，Ｖ−２閉、弁Ｖ−
３，Ｖ−４開として、加温した工水を循環ポンプ６で膜
モジュール１の二次側１Ｂに循環させた。循環開始から
数分後に、加温工水の温度は６０℃から５０℃に低下し
たが、循環開始から３０分後には５５℃以上となったの
で、５５〜６０℃の加温工水を更に２時間循環させた
（加温時間２時間３０分）。

【００３２】(iii) 次いで、加温工水の循環を停止
し、弁Ｖ−１，Ｖ−２開、弁Ｖ−３，Ｖ−４閉として工
水で膜モジュール１の一次側１ＡのＮａＯＨ水溶液を押
し出した。

【００３３】(iv) 上記(i)〜(iii)のＮａＯＨ水溶液に
よる洗浄操作と同様の操作を、７重量％ＨＣｌ水溶液に
より行った。ただし、加温工水による加温時間は２時間
とした。

【００３４】この時の薬品使用量、薬品洗浄前後の膜の
透過流束（フラックス）等を調べ、結果を表１に示し
た。

【００３５】比較例１ 図２に示す従来法に従って、膜モジュールの薬品洗浄を
次の手順で行った。洗浄した膜モジュール並びに洗浄液
として用いたＮａＯＨ水溶液及びＨＣｌ水溶液の濃度は
実施例１と同様のものである。なお、膜モジュール内容
量は実施例１と同様に８Ｌであるが、膜モジュールの一
次側の薬品循環ラインの配管容量は１９Ｌで、合計で２
７Ｌとなる。

【００３６】(i) 膜モジュール１の一次側１Ａの懸濁
物及び二次側１Ｂの透過水を工水で押し出した。

【００３７】(ii) 次に洗浄液槽（１００Ｌ容量）２に
ＮａＯＨ水溶液を入れてヒータ４で加温し、この加温し
たＮａＯＨ水溶液を膜モジュール１の二次側１Ｂに２０
分間、一次側１Ａに１３０分間それぞれ循環させた。こ
のときの循環ＮａＯＨ水溶液の温度は５０〜６０℃とし
た。この循環に当り、ＮａＯＨ水溶液は、膜モジュール
内容量、循環配管容量及び洗浄液槽容量の合計の１２７
Ｌが必要であった。

【００３８】(iii) 次いで、膜モジュール１の一次側
１Ａ及び二次側１ＢのＮａＯＨ水溶液を工水で押し出し
た後、上記(ii)のＮａＯＨ水溶液の循環洗浄と同様にし
て、常温（１５〜１８℃）のＨＣｌ水溶液を循環させて
洗浄した。なお、ＨＣｌ水溶液の二次側１Ｂの循環時間
は２０分とし、一次側の循環時間は１００分とした。

【００３９】この時の薬品使用量、薬品洗浄前後の膜の
透過流束（フラックス）等を調べ、結果を表１に示し
た。

【００４０】

【表１】

【００４１】表１より、本発明によれば、従来の薬品使
用量の１／１０以下という少ない薬品使用量で、加温し
た洗浄液により効果的な薬品洗浄を行えることがわか
る。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の膜モジュー
ルの薬品洗浄方法によれば、少ない薬品使用量で膜モジ
ュールを効果的に洗浄することができ、洗浄コストの大
幅な低減を図ることができる。更に、加温設備や配管等
の選定においても、耐薬品性に優れた特殊な部材を必要
としないので、安価な部材を使用することができ、設備
コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の膜モジュールの薬品洗浄方法の実施の
形態を示す系統図である。

【図２】従来の膜モジュールの薬品洗浄方法を示す系統
図である。

【符号の説明】

１ 膜モジュール １Ａ 一次側（原水・濃縮水室） １Ｂ 二次側（透過水室） ２ 洗浄液槽 ３ 洗浄ポンプ ４ ヒータ ５ 加温工水循環槽 ６ 循環ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二瓶 幹夫 福島県原町市大字金沢字大船54番 東北電 力株式会社原町火力発電所環境課内 (72)発明者 藤田 裕之 宮城県仙台市青葉区一番町三丁目７番１号 東北電力株式会社火力部内 (72)発明者 佐藤 武 東京都新宿区西新宿３丁目４番７号 栗田 工業株式会社開発本部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分離膜を介して内部が原水・濃縮水室と
   透過水室とに区画された膜モジュールを薬品洗浄する方
   法において、 該原水・濃縮水室に洗浄薬品を供給して充填した上で、
   該透過水室に加温した水を供給することにより、該原水
   ・濃縮水室内の薬品を加温することを特徴とする膜モジ
   ュールの薬品洗浄方法。