JPS62266104A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は膜分離装置の洗浄方法、特に膜面に形成され
たゲル層等の付着物の除去に適した洗浄方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

ＵＦ（限外濾過装置）、Ｍｌｉ’（ミリポアフィルタ）
、ＲＯ（逆浸透膜装置）などの膜分離装置においては、
分離する物質を含む〃ｘ液を加圧状態で透過膜に供給し
、液を透過させて膜分離を行っている。このような膜分
離装置においては、運転時間の経過に伴って、透過膜の
表面に付着物が付着し、場合によってはゲル層が形成さ
れて、フラックス（透過液量）が低下する。

従来このような膜分離装置の洗浄方法として、コンプレ
ッサーに接続した高圧タンク中に被処理液の一部を導入
して圧縮ガスによって加圧しておき、瞬間的に被処理液
および圧縮ガスを高圧タンクから膜分離装置に流入させ
、ここでガスを膨張させることによって被処理液の膜面
における瞬間速度を増大させ、膜面に付着した付着物を
剥離させる方法が提案されている（特公昭５３−２１３
８７号）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の洗浄方法では、圧縮ガ
スが被処理液中に混入したまま膜分離装置へ送られ、こ
こで圧力が急に低下すると同時に圧縮ガスが急膨張する
ので、単に被処理液たる洗浄液の急激な流ればかりでは
なく、圧縮ガスのブローイングも加わって、膜面上の付
着物を剥離するようになっているが、このような物理的
な力はあくまで付着物の表面側からのみ作用し、付着物
の付着面に直接作用するものではないから、付着物がゲ
ル層のように難剥離性である場合には完全に洗浄を行う
ことができないという問題点があった。

この発明は上記問題点を解決するためのもので、付着物
の付着面に剥離力を作用させ、ゲル層のような難剥離性
の付着物の場合でも効率よく洗浄することが可能な膜分
離装置の洗浄方法を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、加圧状態でガスを溶解した洗浄液を加圧下
に膜面に供給した後、膜面の圧力を解放して、気化する
ガスにより膜面の付着物を除去することを特徴とする膜
分離装置の洗浄方法である。

本発明において洗浄の対象となる膜分離装置は透過膜に
より液の分離を行う装置であり、ＵＦ、ＭＦ、ＲＯのほ
か、電気透析装置なども含まれる。

このような膜分離装置は食品製造時の濃縮や廃水処理の
分離」１程等において用いられる。

上記の膜分離装「Ｉにおいては、例えば、ＵＦ、ＭＦ、
ＲＯなどでは、原液を加圧状態で透過膜の膜面に供給し
、透過性の液体を透過させて透過液を得、非透過性の液
を原液側に濃縮して膜分離を行う。このような膜分離操
作を継続すると、膜面に付着物が付着し、特に食品の濃
縮や廃水処理の分離工程等の場合には膜面にゲル層が形
成され、フラックスが低下するので、膜面の洗浄が必要
になる。

このようにフラックスが低下した膜分離装置の洗浄方法
は、まず予め加圧下にガスを飽和状態になるまで溶解し
た洗浄液を、加圧下に膜面に供給すると、その一部はゲ
ル層を通過し、さらに透過膜を透過する。この状態で膜
面の圧力を解放すると、加圧下に溶解していたガスが気
化し、このときゲル層等の付着物の内側から気化するガ
スは付着物の付着面に剥離作用を及ぼして、付着物を剥
離する。剥離したゲル層等の付着物は気泡に付着して膜
面から剥離し、排出される。

洗浄液としては原液、透過液、水その他の任意の液が使
用可能であるが、原液を使用すると、膜分離と洗浄を液
の入替なしに継続して行うことができる。またガスとし
ては空気、不活性ガス、その他のガスが使用できるが、
原液の処理により発生するガス、例えば廃水処理に適用
する場合は、生物処理等において発生するガス、例えば
好気処理における炭酸ガス、または嫌気処理において発
生する炭酸ガスやメタンガス等を使用することもできる
。

ガスによるゲル層の剥離効果は、ゲルと膜の結合力、ゲ
ルのガス透過性、および加圧状態と解放状態の圧力差な
どにより決まり、圧力差を大きくすると、気化するガス
量が多くなるので、剥離効果は大きくなる。またゲル層
のガス透過性が大きい場合は、気化するガスが洩れて剥
離効果を小さくするので、圧力を解放する前に鉄塩はど
の無機物を注入して、ゲル層」二にガス透過性の悪い無
機系ゲルを形成させ、その後圧力を解放すると剥離効果
が大きくなる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を説明する。第１図−はこの
発明の一実施例を示ず系統図、第２図および第３図は動
作説明図である。図において、１は膜分離装置で、透過
膜２により循環液室３および透過液室４が形成されてい
る。

膜分離操作はポンプ５を駆動し、弁Ｖ１．Ｖ２を開き、
弁ｖ３、ｖ４を閉じて原液６を循環液室３に供給し、弁
ｖ１、Ｖ２ｔｉ−通して循環させると、液の一部は透過
膜２を透過して透過液室４から透過液７として取出され
る。このとき第２図に示すように、循環液８は透過膜２
の膜面に沿って流れ、膜面にゲル層９が形成される。

洗浄操作は洗浄液タンク１０に洗浄液１１を加圧下に供
給し、循環ポンプ１２を駆動しながらエゼクタ１３にガ
ス１４を供給して、飽和状態となるように加圧溶解する
。ガスを溶解した洗浄液を、弁ｖ３を開いてポンプ５に
より循環液室３の膜面に供給し、循環液室３が洗浄液で
置換され、洗浄液の一部が膜２を透過するまで加圧を続
ける。そして弁ｖ４を開いて循環液室３の圧力を解放す
ると、洗浄液に溶解していたガスは気化し、このとき第
３図に示すように、ゲル層９の内側から気化するガス１
４はゲル層９を剥離する。剥離したゲルその他の付着物
は気泡に付着して浮」ニし、弁ｖ４を通り、洗浄排水１
５として排出される。

第４図は他の実施例を示す系統図である。１６は廃水を
好気または嫌気的に生物処理する生物反応槽であり、膜
分離装置１はその処理液を膜分離するＵＦからなる。

この装置では、廃水１７を生物反応槽１６に導入して好
気または嫌気処理を行い、その処理液を原液６として貯
留槽１８に送り、発生するガス１４を洗浄時にエゼクタ
１３に供給し、通常は余剰ガス１９として排出する。膜
分離操作は弁■１、ｖ２を開き、弁ｖ３、ｖ４を閉じて
、ポンプ５を駆動し、貯留槽１８から原液６を循環液室
３に供給して循環させ、透過を行う。

洗浄操作は、まず弁■３を開いて原液６の一部をエゼク
タ１３を通し−〔貯留槽１８に循環し、ガス１４を原液
に加圧溶解する。この間膜分離操作は停止しでもよいが
、継続していてもよい。こうしてガスを加圧溶解して飽
和した原液を洗浄液として循環　　　　　　□液室３の
膜面に供給し、循環液室３内を置換して、一部が膜２を
透過するように加圧する。次いで弁ｖ４を開いて循環液
室３の圧力を解放すると、気化するガスにより膜面の洗
浄が行われる。

第４図の方法において、有機廃水を生物反応槽１６で嫌
気性処理し、透過膜２としてポリスルフォンからなるチ
ューブラ型のｔＪ　ｌ？膜を使用し、圧力２　ｋｇｌｏ
Ｊ、循環流速２１０／８（３Ｃで膜分離操作を行い、１
日１回発生ガスを２　ｋｇｉｃａで加圧溶解した原液を
５分間循環させた後、圧力を解放して洗浄を行った場合
（実施例）と、洗浄を行わない場合（比較例）のフラッ
クスの変化を第５図のグラフに示す。

第５図において、１０００時間運転後の比較例のフラッ
クスを１としたとき、実施例のフラックスは１．９であ
り、約２倍のフラックスが得られることかわかる。

なお、以上の説明において、洗浄のインターバル、洗浄
時間等は任意に選択することができる。

また洗浄水へのガスの加圧溶解は洗浄に際して行えばよ
いが、場合によっては常に行ってもよい。

〔発明の効果〕 本発明によれば、加圧状態でガスを溶解した洗浄液を加
圧下に膜面に供給した後、膜面の圧力を解放して洗浄を
行うようにしたので、ゲル層のように難剥離性の付着物
の場合でも、その内側から気化するガスの剥離作用を直
接付着面に及ぼして剥離除去し、効率よく洗浄を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第４図はそれぞれ別の実施例の系統図、第
２図および第３図は動作説明図、第５図は試験結果を示
すグラフである。 １・・・膜分離装置、２・・・透過膜、５・・・ポンプ
、１０・・・洗浄液タンク、１６・・・生物反応槽、１
８・・・貯留槽。 代理人　弁理士　柳　原　　　成 −８＝ つ。９Ｚ）Ｄ（山ＩＤ−ｐ−ＬＬＩ　）Ｙｚ／−４乙・
１製 曖

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）加圧状態でガスを溶解した洗浄液を加圧下に膜面
   に供給した後、膜面の圧力を解放して、気化するガスに
   より膜面の付着物を除去することを特徴とする膜分離装
   置の洗浄方法。
2. （２）洗浄液が原液、透過液、または水である特許請求
   の範囲第１項記載の膜分離装置の洗浄方法。
3. （３）ガスが空気、不活性ガス、または原液の処理によ
   り発生するガスである特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の膜分離装置の洗浄方法。