JPS5820205A - 膜分離装置の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は膜分離装置の膜面に付着した汚染物を洗浄液
により洗浄する方法に関するものである。

ＵＦ膜（限外濾過膜）、ＲＯ膜（逆浸透膜）、ＭＦ膜（
精密濾過膜）などの透過膜を備えた膜分離装置により膜
分離を行うと、膜面に汚染物が付着して汚染され、透過
゛水量の低下が起こる。特に含油廃水、厨房廃水などの
廃水処理、あるいは工業用水、塩水などの用水処理に適
用し皮膜面には、有機物もしくは無機物または両者によ
る汚れが付着する。これらの汚れの付着した膜分離装置
の洗浄方法として、ノニオン性界面活性剤を含む塩酸等
の酸性洗浄液による洗浄が提案されているが、必ずしも
有効な方法とはいえなかった。

特に上記含油廃水、厨房廃水などでは、油分以外に種々
の低分子および高分子の有機性汚染物およびＦｅ、ｃａ
％５ｉ０２等の無機質のスケール成分が含まれ、これら
が混合した汚染物質が膜面に形成され、ゴム状の高分子
有機物と鉄、硬度成分、シリカなどが強固に結合した状
態で膜面に付着するため、上記のような従来の洗浄液で
は十分に洗浄できず、スポンジボールなどの軟質の走行
体を走行させる物理的洗浄を組合せても効果的な洗浄は
行えなかった。

この発明は以上のような従来法の欠点を除去するｔめに
なされ九もので、従来の酸に代えてシュウ酸を使用する
ことにより、効果的に膜面を洗浄することのできる膜分
離装置の洗浄方法を提供することを目的としている。

この発明は膜分離装置の膜面に付着した汚染物をシュウ
酸および界面活性剤を含む洗浄液で洗浄することを特徴
とする膜分離装置の洗浄方法である。

この発明において洗浄対象となる膜分離装置は透過膜を
備えたものであるが、透過膜としては特に限定されず、
例えばポリスルホン、ポリアミド、酢酸セルロースなど
の従来より透過膜として使用されている素材、その他類
似のものが洗浄可能である。またこれらの透過膜の種類
も限定されず、ＵＦ膜、ＲＯ膜、ＭＦ膜など、膜を通し
て溶液を透過させ、溶質、コロイド、懸濁物等と分離す
るすべての膜が洗浄対象となる。

さらに洗浄除去の対象となる汚れの種類も特に限定はな
く、例えば含油廃水、厨房廃水などの廃水処理や、工業
用水、塩水等の用水処理あるいは脱塩に使用されている
透過膜に付着している有機、無機または両者からなる付
着物が洗浄除去の対象となる。付着物として、有機高分
子物質あるいはシリカなどのシュウ酸に不溶性の物質が
含まれていてもよく、この場合、シュウ酸可溶性成分あ
るいは界面活性剤により分散する成分が溶出することに
より付着物は膨潤状態となり、そのまま剥離または崩壊
するか、あるいは後洗浄としての物理的洗浄により容易
に除去される。

これらの付着物を除去するための洗浄液はシュウ酸およ
び界面活性剤を含む溶液である。シュウ酸は特に純度は
限定されないが、できるだけ高純度のものがよい。また
濃度は０，０５〜１％程度とする。あまり高濃度とする
と、膜の材質によっては破損が生じる場合があり、０．
０５係以下では効果が少ない。

界面活性剤とじては特に限定にないが、ノニオン性のも
のが好ましい。アニオン性、その他の界面活性剤も使用
可能であるが、シュウ酸と配合し几場合の経時的な安定
性に劣るものがあるため、現場で配合して使用する場合
等に有効である。ノニオン性の界面活性剤にはこのよう
な問題がないので、予じめ配合することが可能である。

界面活性剤の濃度は０．３チ以上で有効であり、１チ程
度以上でも有効であるが、効果（４ｔこにあまシ差がな
い。使用可能な界面活性剤としては、ノニオン性でに、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチ
レンアルキルフェニルエーテルナトが例示でき、またア
ニオン性でに、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム、α−オレフィンスルホネートなどが例示できる。

洗浄液はこのほかにヘキサメタリン酸ナトリウムのよう
なカルシウムイオン、鉄イオン等を封鎖する封鎖剤を配
合するのが好ましい。カルシウムイオンは洗浄液中のシ
ュウ酸と反応してシュウ酸カルシウムが生成し、膜面−
付着し几り、シュウ酸を消費するので、これを封鎖する
ように、水中のカルシウムイオンおよび溶出するカルシ
ウムイオンの置に対応した量の封鎖剤を配合するのが望
ましい。ま之膜面から溶出する他のスクール成分、例え
ば鉄イオン等も再析出しタリ、あるいは洗浄液の活性を
低下させるので、これらを封鎖する友めに、それらに対
応した濃度の封鎖剤を添加するのが望ましい。

さらに洗浄液には過酸化水素などの剥離を促進する薬剤
を配合するのが望まし、い。過酸化水素のように、液中
でガスを発生し交り、酸化を行う薬剤は汚れの物理的、
化学的な除去作用を行う。

洗浄は、膜分離装置に上記洗浄液を導入し、透過膜と接
触させて行う。このような洗浄操作は、透過膜を備えた
膜分離装置の透過水量が膜汚染により、所定水量より低
下し次ときに、装置の運転を停止し開始する。次に効果
的な洗浄法の１例を、工程を追って説明する。

１）膜分離装置から水を排出する。

２）洗浄液タンクと膜分離装置との間に循環ループを形
成し、洗浄液を循環させる。循環によって膜面に残留し
ている水と洗浄液の間に濃度勾配上なくし、膜面に接触
する洗浄液濃度を平均化する。

水を排出せず、循環しながら所定量のシュウ酸および界
面活性剤を添加して、所定濃度に溶解してもよい。

３）循環する洗浄液濃度が平均化した時点で循環流を止
め、ま九は緩やかに循環を行って、洗浄液を膜面と接触
させた状態で放置する。放置時間は１〜２４時間程度が
よい。

４）好マしくは、スポンジボールのような軟質走行体を
膜面に沿って走行させ、膜面の付着物を物理的に剥離さ
せる物理的洗浄を、前記洗浄液による洗浄の前および（
または）後に行う。前に行うと、物理的に除去できる汚
れを除去し、洗浄液の浸透性を良好にする。また後に行
うと、洗浄液によって膨潤し、剥離しゃすぐなった汚れ
を走行体により容易に除去することができる。このため
走行体による物理的洗浄は前後のいずれか一方だけ行っ
てもよいが、両方行うことにより洗浄効果を高めること
ができる。

５）洗浄後、洗浄液を排出し、装置に水を導入して水洗
し、洗浄操作を終る。

上記の洗浄法は１例を示したもので、実際の洗浄にあた
っては適宜変更することが可能である。

ま比況浄液の組成も、汚れの成分に応じて最適のものが
採用できることはいうまでもない。

上記の洗浄液による洗浄を行うと、油分等の界面活性剤
により分散する成分は洗浄液中に分散し、スケール成分
、そ９他のシュウ酸と反応して溶出する有機、無機の成
分は反応により溶出する。この場合、シュウ酸は無機お
よび有機の汚れ成分との反応性が強く、他の酸に比べて
洗浄力が大きい。

また界面活性剤は汚染物内部への浸透および膜面からの
分離を助ける。ま九へキサメタリン酸ナトリウムなどの
封鎖剤は溶出あるいは元から水中に存在するカルシウム
イオン、鉄イオンなどを封鎖して、析出を防止するメ、
ともに、洗浄数の活性を維持し、過酸化水素などの剥離
促進剤は汚れに物理的、化学的に作用して剥離を促進す
る。。

洗浄液によって溶解または分散しない高分子物質または
シリカなどの成分が存在する場合でも、−洗浄液による
洗浄によって剥離する場合がらり、また剥離しない場合
でも、膨潤して剥離しやすくなっている几め、後洗浄と
して走行体による物理的洗浄を行うと、容易に剥離し、
清浄な膜面が再生される。

以上のとおグ、本発明によれば、シュウ酸および界面活
性剤を含む洗浄液で洗浄するようにしたので、膜面を侵
すことなく、効果的に汚染物を洗浄することができ、従
来法に比べて洗浄効果は極めて高い。

次に本発明の効果を実施例により具体的に説明する。

実施例 ポリスルホンを素材とし７１ｊＵＦ膜を備え九チューブ
ラー型モジュールをもつ膜分離装置を含油廃水処理に適
用し、透過水量が０．０１　ｙｎ／Ｄ以下（２５℃、平
均圧力１．ｓｋｇ／ｆｆｌ、以下間）に低下したところ
でそれぞれのモジュールの洗浄試験を行った。

このときの膜面付着物の外観は褐色で、成分分析結果は
表１に示す通りである。

まず、表２のＮ０１３を除いて各モジュールを、スポン
ジボールを！１０回走行させて洗浄したところ、黒色汚
染物が多量に残り、透過水量は００５−〜０．０５　ｍ
／Ｄになった。

次に、表２に示す洗浄剤を膜面に１２時間接触させたの
ち、一部のものについてはスポンジボールを３０回走行
させて物理的洗浄を行った。結果を表２に示す。表２中
、エマルゲン８１０（花王石鹸ＫＫ商標）はポリオキシ
ヱテレンオクチルフェニルエーテルを有効成分とするノ
ニオン性界面活性剤、スエリンＭ（栗田工業ＫＫ商標）
はノニオン性界面活性剤、ノニオンＮＳ（日本油脂ＫＫ
商標）はポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル１
１効成分とするノニオン性界面活性剤、ライボンＰ−１
０６（ライオンＫＫａ標）は直鎖アル。キルベンゼンス
ルホン酸ナトリウムを有効成分とするアニオン性の界面
活性剤、デタージェント９５（ライオンＫＫ商標）はα
−オレフィンスルホネートヲ有効成分とするアニオン性
界面活性剤である。

表　　　１ 以上の結果より、シュウ酸と界面活性剤を含む洗浄液に
よる洗浄効果が優れていることがわかる。

代理人　弁理士　柳　原　　　　成 、−３１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）膜分離装置の膜ｉに付着した汚染物をシュウ酸お
   よび界面活性剤を含む洗浄液で洗浄することを特徴とす
   る膜分離装置の洗浄方法 （２）洗浄液はさらに封鎖剤を含む特許請求の範囲第１
   項記載の膜分離装置の洗浄方法 （３）封鎖剤はへキサメタリン酸ナトリウムである特許
   請求の範囲第２項記載の膜分離装置の洗浄方法 １４１洗浄液はさらに剥離促進剤を含む特許請求の範囲
   第１項ないし第３項のいずれかに記載の膜分離装置の洗
   浄方法 （５）剥離促進剤は過酸化水素である特許請求の範囲第
   １項ないし第４項のいずれかに記載の膜分離装置の洗浄
   方法 （６）洗浄液による洗浄の前および（または）後に軟質
   走行体による物理的洗浄を゛行う特許請求の範囲第１項
   ないし第５項のいずれかに記載の膜分離装置の洗浄方法 （７）膜はＵＦ膜、ＲＯ膜またはＭＦ膜である特許請求
   の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の膜分離装
   置の洗浄方法