JPWO2009128119A1 - 膜モジュールの洗浄方法および装置 - Google Patents
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Abstract
ろ過と空気置換と薬液洗浄と空気置換を行なうことで、薬液使用量および処理排水の排水量を抑制する。
Description
本発明は、上水や廃水などの一般水処理においてろ過または濃縮に用いられる膜モジュールに関し、その洗浄方法および装置に係るものである。
従来の膜分離装置としては、例えば複数の膜エレメントを適当な間隔で平行に配置した浸漬型膜分離装置が知られている。膜エレメントは、膜支持体である矩形の平板状のろ板に、その表面を覆って有機膜からなるろ過膜を配置し、ろ過膜をその周縁部においてろ板に接合したものである。膜支持体には、樹脂製のろ板、不織布、ネット等がある。
膜エレメントは、駆動圧力を受けてろ過膜で被処理水をろ過するものであり、槽内の水頭圧を駆動圧力とする重力ろ過、あるいはろ過膜の内側に負圧を駆動圧力として与える吸引ろ過に用いる。
ところで、膜エレメントにファウリングが生じた場合には、ファウリングを除去するための薬液洗浄が必要となる。この薬液洗浄はろ板とろ過膜との間の透過水流路に薬液を供給して行なう。
この洗浄方法には、例えば日本国特許公報(特開平10−57780号)に記載するものがある。これは、処理槽の水中に浸漬した膜モジュールの一端に薬液注入手段を接続し、他端に循環手段を接続し、薬液注入手段の薬液注入ポンプにより薬液槽の洗浄薬液を膜モジュールへ注入し、循環手段の薬液吸引ポンプにより膜モジュール内の洗浄薬液を吸引して薬液槽へ循環させる。
また、日本国特許公報(特開平10−118470号)に記載するものは、膜モジュールを浸漬した被処理液槽の被処理液を排出した後に、膜モジュールの一方の開口から他方の開口へ向けて薬液を連続して、または間欠的に流し、薬液槽と膜モジュールとの間で薬液を循環させる。
また、日本国特許公報(特開平2002−177746号)に記載するものは、処理水回収工程と薬液注入工程と薬液押出工程と処理水導入工程とを備えるものである。処理水回収工程では、膜モジュールの一端から膜モジュール内に圧縮空気を導入して膜モジュール内の処理水を膜モジュールの他端から処理水槽に回収する。薬液注入工程では、処理水回収工程の終了後に膜モジュールの一端から膜モジュール内に薬液を注入する。薬液押出工程では、薬液注入工程の終了後に膜モジュールの一端から膜モジュール内に圧縮空気を導入し、ろ過膜を通して薬液を膜モジュールの外部へ押出す。処理水導入工程では、薬液押出工程の終了後に膜モジュール内に処理水を導入して膜モジュール内を処理水で満たす。
上述した従来の洗浄方法において、薬液洗浄では、膜エレメントの透過水流路に薬液を供給し、ろ過膜を通して被処理液側へ薬液を浸出させてろ過膜と薬液を一過的に接触させる。
ところで、薬液洗浄を開始する時点では、膜エレメントの透過水流路および膜エレメントに連通する配管内に透過水が充満しているので、透過水流路から透過水を排出しつつ、膜エレメントの透過水流路に薬液を供給する。この透過水と薬液とを入れ替える際に、配管を通して膜エレメントの透過水流路に供給した薬液が透過水流路に残留する透過水で希釈されるので、透過水流路内で薬液が所定の濃度に達するまでには相当量の洗浄薬液を必要とし、透過水流路の容量以上の薬液使用量となる。
また、薬液洗浄を終えた時点では、膜エレメントの透過水流路および膜エレメントに連通する配管内に薬液が充満しているので、ろ過運転の再開に先立って薬液を透過水に入れ替えるために、透過水流路から薬液を排出しつつ、膜エレメントの透過水流路に透過水を供給する。この際に、配管を通して膜エレメントの透過水流路に供給した透過水が透過水流路に残留する薬液と混じるので、透過水流路内を透過水のみで満たす状態となるまでには相当量の処理排水、つまり洗浄薬液を含む透過水を排出することになり、透過水流路の容量以上の排水量となり、処理排水の無害化処理に要するコストが高くなる。
この課題に対して、日本国特許公報(特開平2002−177746号)に記載するものでは、薬液注入工程に先立って処理水回収工程を行い、処理水導入工程に先立って薬液押出工程を行なっている。
しかしながら、処理水回収工程および薬液押出工程では、膜モジュール内に圧縮空気を導入するので、膜モジュールは内部圧力に対する耐圧性を有することが必要であり、適用可能な膜モジュールが中空糸膜モジュール等のものに限定される。
本発明は上記した課題を解決するものであり、薬液使用量および処理排水の排水量を抑制し、かつ平膜型の膜モジュール等にも適用可能な膜モジュールの洗浄方法および装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の膜モジュールの洗浄方法は、透過水排出工程の後に薬液置換工程を備え、透過水排出工程において、膜モジュールの透過水流路内に残留する透過水を吸引排出しつつ、膜モジュールの透過水流路内に置換用ガスを自然吸気して、膜モジュールの透過水流路内の透過水を置換用ガスと入れ替え、薬液置換工程において、膜モジュールの透過水流路内に洗浄薬液を供給しつつ、膜モジュールの透過水流路内の置換用ガスを自然排気して、膜モジュールの透過水流路内の置換用ガスを洗浄薬液と入れ替えることを特徴とする。
また、本発明の膜モジュールの洗浄方法において、薬液置換工程の後に薬液洗浄工程を備え、薬液洗浄工程において、洗浄薬液を膜モジュールの透過水流路内に供給しつつ、透過水流路から洗浄薬液を排出して洗浄薬液が透過水流路内を流れる状態を継続するか、もしくは透過水流内に洗浄薬液を満たした状態で所定時間にわたって静置することを特徴とする。
また、本発明の膜モジュールの洗浄方法において、薬液洗浄工程の後に薬液排出工程を備え、薬液排出工程において、膜モジュールの透過水流路内に残留する洗浄薬液を吸引排出しつつ、膜モジュールの透過水流路内に置換用ガスを自然吸気して、膜モジュールの透過水流路内の洗浄薬液を置換用ガスと入れ替えることを特徴とする。
また、本発明の膜モジュールの洗浄方法において、薬液排出工程の後に用水置換工程を備え、用水置換工程において、膜モジュールの透過水流路内に置換用水を供給しつつ、膜モジュールの透過水流路内の置換用ガスを自然排気して、膜モジュールの透過水流路内の置換用ガスを置換用水と入れ替えることを特徴とする。
また、本発明の膜モジュールの洗浄方法において、透過水排出工程で排出した透過水を一時貯溜し、この一時貯溜した透過水を用水置換工程で置換用水として使用することをことを特徴とする。
また、本発明の膜モジュールの洗浄方法において、膜モジュールは、透過水流路が第1の集水部と第2の集水部とに連通する少なくとも一つの膜エレメントを備え、透過水排出工程で、膜エレメントの透過水流路内に残留する透過水を第1の集水部を通して吸引排出しつつ、膜エレメントの透過水流路内に第2の集水部を通して置換用ガスを自然吸気し、薬液置換工程で、膜エレメントの透過水流路内に第1の集水部を通して洗浄薬液を供給しつつ、膜エレメントの透過水流路内の置換用ガスを第2の集水部を通して自然排気することを特徴とする。
また、本発明の膜モジュールの洗浄方法において、薬液置換工程の後に薬液洗浄工程を備え、薬液洗浄工程において、第1の集水部を通して膜エレメントの透過水流路に洗浄薬液を供給しつつ、第2の集水部を通して透過水流路から洗浄薬液を排出して洗浄薬液が膜エレメントの透過水流路内を流れる状態を継続するか、もしくは透過水流内に洗浄薬液を満たした状態で所定時間にわたって静置することを特徴とする。
また、本発明の膜モジュールの洗浄方法において、薬液洗浄工程の後に薬液排出工程を備え、薬液排出工程において、第1の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内に残留する洗浄薬液を吸引排出しつつ、第2の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内に置換用ガスを自然吸気して、膜エレメントの透過水流路内の洗浄薬液を置換用ガスと入れ替えることを特徴とする。
また、本発明の膜モジュールの洗浄方法において、薬液排出工程の後に用水置換工程を備え、用水置換工程において、第1の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内に置換用水を供給しつつ、第2の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内の置換用ガスを自然排気して、膜エレメントの透過水流路内の置換用ガスを置換用水と入れ替えることを特徴とする。
本発明の膜モジュールの洗浄装置は、透過水流路が第1の集水部と第2の集水部とに連通する少なくとも一つの膜エレメントを備えた膜モジュールと、第1の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内に残留する透過水を吸引排出する透過水排出手段と、第1の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内に洗浄薬液を供給する薬液供給手段と、第2の集水部を通して置換用ガスとして大気中の空気を膜エレメントの透過水流路内に自然吸気し、あるいは第2の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内の置換用ガスを大気中へ自然排気する大気開放手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明の膜モジュールの洗浄装置において、第1の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内に残留する洗浄薬液を吸引排出する薬液排出手段を備えることを特徴とする。
また、本発明の膜モジュールの洗浄装置において、第1の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内に置換用水を供給する用水供給手段を備えることを特徴とする。
以上のように本発明は、透過水排出工程において透過水と置換用ガスとを置換し、薬液置換工程において置換用ガスと洗浄薬液とを置換し、薬液排出工程において洗浄薬液と置換用ガスとを置換し、用水置換工程において置換用ガスと置換用水とを置換することにより、膜モジュールの薬液洗浄において薬液使用量および処理排水の排水量を抑制できる。つまり、膜モジュールの透過水流路を所定濃度の洗浄薬液で満たすまでに要する洗浄薬液の薬液使用量、および膜モジュールの透過水流路から洗浄薬液を排出して置換用水と入れ換えるまでに排出する処理排水の排水量が、膜モジュールの膜エレメントおよび集水部さらには配管の所定容量に見合った限られた分量となる。
しかも、透過水および洗浄薬液は吸引排出し、置換用ガスは自然吸気、自然排気により膜モジュールの透過水流路へ出入りするので、膜モジュールの透過水流路がろ過膜の破断や剥離を生じるような過剰な加圧状態となることはなく、平膜型の膜モジュール等にも適用可能な洗浄方法および装置である。
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1および図3において、膜分離装置をなす膜モジュール11は処理槽12の被処理液に浸漬して設置しており、膜モジュール11の下方位置に散気装置11aが配置してあり、散気装置11aがブロア11bに接続している。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1および図3において、膜分離装置をなす膜モジュール11は処理槽12の被処理液に浸漬して設置しており、膜モジュール11の下方位置に散気装置11aが配置してあり、散気装置11aがブロア11bに接続している。
膜モジュール11は複数の膜エレメント13を所定間隔で並列に配置し、各膜エレメント13の横方向の両側をそれぞれ第1の集水部14と第2の集水部15に水密に封止し、膜エレメント13の相互間に縦方向の流路を形成している。第1の集水部14と第2の集水部15は中空状をなして内部に集水空間を有している。膜エレメント13は単数とすることも可能である。
しかしながら、図2に示すように、膜エレメント13の一方の側部にのみ集水部14を設けることも可能である。この場合に、膜エレメント13の他方の側部は樹脂等の封止材14aによって封止する。
本実施の形態では、膜エレメント13を上下方向に配置する構成を示している。しかしながら、膜エレメント13の配置方向は上下方向に限るものではなく、被処理液の流れ方向に沿って配置するものであれば良い。
膜エレメント13の構成には種々のものがあり、本発明は膜エレメント13の構成を限定するものではない。本実施の形態において、膜エレメント13は膜支持体をなす樹脂製のろ板とその表裏の主面を覆って配置する平膜(有機膜)からなるろ過膜とを有しており、各膜エレメント13はろ板の表裏の主面とろ過膜との間に形成した透過水流路が第1の集水部14と第2の集水部15の集水空間に連通している。膜支持体としては不織布やネット等のフレキシブルな材質のものを使用する場合もある。
本実施の形態では、図3に示すように、膜モジュール11は第1の集水部14の下部および第2の集水部15の上部において管路系に接続している。集水部14、15に対する管路系の接続位置は図3に示す形態に限定するものではなく、第1の集水部14の下部付近、第2の集水部15の上部付近であれば良い。
第1の集水部14には、第1透過水排出管路系20および薬液供給管路系30が連通しており、透過水排出管路系20および薬液供給管路系30は集水部14に接続する部分を相互に兼用している。第1透過水排出管路系20および薬液供給管路系30は集水部14にそれぞれ別途に接続することも可能である。
第1透過水排出管路系20は第1透過水吸引ポンプ21および第1バルブ22を有して透過水排出手段をなし、第1の集水部14を通して膜エレメント13の透過水流路内の透過水を第1透過水吸引ポンプ21で吸引排出する。
薬液供給管路系30は薬液供給ポンプ31、第2バルブ32および薬液槽33を有して薬液供給手段をなし、第1の集水部14を通して膜エレメント13の透過水流路内に洗浄薬液を供給する。
第2の集水部15には大気開放管路系40と薬液循環管路系50と第2透過水排出管路系60が連通しており、大気開放管路系40と薬液循環管路系50と第2透過水排出管路系60は集水部15に接続する部分を相互に兼用している。大気開放管路系40と薬液循環管路系50と第2透過水排出管路系60は集水部15にそれぞれ別途に接続することも可能である。
大気開放管路系40は第3バルブ41を有して大気開放手段をなし、第2の集水部15を通して置換用ガスとして大気中の空気を膜エレメント13の透過水流路内に自然吸気し、あるいは第2の集水部15を通して膜エレメント13の透過水流路内の置換用ガスを大気中へ自然排気する。
薬液循環管路系50は薬液吸引ポンプ51および第4バルブ52を有し、第2の集水部15を通して膜エレメント13の透過水流路内の洗浄薬液を薬液槽33に循環させる。
第2透過水排出管路系60は第2透過水吸引ポンプ61および第5バルブ62を有して透過水排出手段をなし、第2の集水部15を通して膜エレメント13の透過水流路内の透過水を第2透過水吸引ポンプ61で吸引排出する。
本実施の形態において、薬液供給管路系30と薬液循環管路系50は薬液槽33を介して連通し、循環系を形成しているが、薬液供給管路系30と薬液循環管路系50とを接続しない構成とすることも可能である。
以下に、上記した構成の作用を説明する。図12に示すように、本実施の形態では、膜モジュール11の運転は、ろ過と空気置換と薬液洗浄と空気置換を行なう。以下に詳述する。
(ろ過)
図3に示すように、第2バルブ32、第3バルブ41、第4バルブ52を閉塞し、第1バルブ22および第5バルブ62を開放する。第1透過水吸引ポンプ21および第2透過水吸引ポンプ61により膜モジュール11に吸引圧力を与え、各膜エレメント13で被処理水をろ過し、ろ過膜を透過した透過水を膜エレメント13の透過水流路から排出する。ブロア11bにより供給する空気を散気装置11aから被処理水中に曝気し、被処理水中に生じる気液混相流により膜エレメント13の膜面を洗浄する。
(薬液洗浄)
透過水排出工程
図4に示すように、第2バルブ32、第4バルブ52、第5バルブ62を閉塞し、第1バルブ22および第3バルブ41を開放する。第1透過水吸引ポンプ21により各膜エレメント13の透過水流路内に残留する透過水を第1の集水部14および第1透過水排出管路系20を通して吸引排出しつつ、各膜エレメント13の透過水流路内に第2の集水部15および大気開放管路系40を通して置換用ガスとして空気を自然吸気し、膜エレメント13の透過水流路内の透過水を空気と置換する。
薬液置換工程
図5に示すように、第1バルブ22、第4バルブ52および第5バルブ62を閉塞し、第2バルブ32、第3バルブ41を開放する。薬液槽33の洗浄薬液を薬液供給ポンプ31により薬液供給管路系30を通して第1の集水部14の下部から膜エレメント13の透過水流路内に供給しつつ、膜エレメント13の透過水流路内の空気を第2の集水部15の上部から大気開放管路系40を通して自然排気し、膜エレメント13の透過水流路内の空気を洗浄薬液と置換する。
薬液洗浄工程
膜モジュール11に溜まった空気を追い出した後に、第3バルブ41を閉塞し、第4バルブ52を開放する。この状態で、第1の集水部14を通して膜エレメント13の透過水流路に洗浄薬液を供給しつつ、薬液吸引ポンプ51により薬液循環管路系50および第2の集水部15を通して透過水流路から洗浄薬液を排出し、薬液槽33に循環させる。そして、洗浄薬液が膜エレメント13の透過水流路内を流れる状態を継続する。
(ろ過)
図3に示すように、第2バルブ32、第3バルブ41、第4バルブ52を閉塞し、第1バルブ22および第5バルブ62を開放する。第1透過水吸引ポンプ21および第2透過水吸引ポンプ61により膜モジュール11に吸引圧力を与え、各膜エレメント13で被処理水をろ過し、ろ過膜を透過した透過水を膜エレメント13の透過水流路から排出する。ブロア11bにより供給する空気を散気装置11aから被処理水中に曝気し、被処理水中に生じる気液混相流により膜エレメント13の膜面を洗浄する。
(薬液洗浄)
透過水排出工程
図4に示すように、第2バルブ32、第4バルブ52、第5バルブ62を閉塞し、第1バルブ22および第3バルブ41を開放する。第1透過水吸引ポンプ21により各膜エレメント13の透過水流路内に残留する透過水を第1の集水部14および第1透過水排出管路系20を通して吸引排出しつつ、各膜エレメント13の透過水流路内に第2の集水部15および大気開放管路系40を通して置換用ガスとして空気を自然吸気し、膜エレメント13の透過水流路内の透過水を空気と置換する。
薬液置換工程
図5に示すように、第1バルブ22、第4バルブ52および第5バルブ62を閉塞し、第2バルブ32、第3バルブ41を開放する。薬液槽33の洗浄薬液を薬液供給ポンプ31により薬液供給管路系30を通して第1の集水部14の下部から膜エレメント13の透過水流路内に供給しつつ、膜エレメント13の透過水流路内の空気を第2の集水部15の上部から大気開放管路系40を通して自然排気し、膜エレメント13の透過水流路内の空気を洗浄薬液と置換する。
薬液洗浄工程
膜モジュール11に溜まった空気を追い出した後に、第3バルブ41を閉塞し、第4バルブ52を開放する。この状態で、第1の集水部14を通して膜エレメント13の透過水流路に洗浄薬液を供給しつつ、薬液吸引ポンプ51により薬液循環管路系50および第2の集水部15を通して透過水流路から洗浄薬液を排出し、薬液槽33に循環させる。そして、洗浄薬液が膜エレメント13の透過水流路内を流れる状態を継続する。
本実施の形態では、薬液洗浄工程において洗浄薬液が膜エレメント13の透過水流路内を流れる状態を継続した。しかしながら、薬液洗浄工程としては、洗浄薬液が膜エレメント13の透過水流路内に満ちる状態で所定時間にわたって静置することも可能である。
(実施の形態2)
本発明の他の実施の形態を図6〜図11に示す。先の実施の形態と同様の構成要素には同符号を付して説明する。
(実施の形態2)
本発明の他の実施の形態を図6〜図11に示す。先の実施の形態と同様の構成要素には同符号を付して説明する。
本実施の形態では、図7〜図11に示すように、複数の膜モジュール11を上下に積み重ねて膜カセット10を構成する場合について説明する。
図6に示すように、膜モジュール11は第1の集水部14と第2の集水部15のそれぞれの上端面に設けた上部連結部16およびそれぞれの下端面に設けた下部連結部17を有しており、上部連結部16および下部連結部17は流路をなして集水部14、15の集水空間に連通している。膜モジュール11を上下に積み重ねことで、下位の膜モジュール11の上部連結部16が上位の膜モジュール11の下部連結部17に接合し、上位の集水部14、15と下位の集水部14、15がそれぞれ連通する。
図7〜図11に示すように、第1透過水排出管路系20および薬液供給管路系30は最下段の膜モジュール11に対し、第1の集水部14と第2の集水部15の下部連結部17に接続しており、双方の下部連結部17の間に第6バルブ71を介装している。透過水排出管路系20および薬液供給管路系30は集水部14、集水部15に接続する部分を相互に兼用しているが、それぞれ別途に設けることも可能である。
第1透過水排出管路系20は第1透過水吸引ポンプ21および第1バルブ22を有して透過水排出手段をなし、膜エレメント13の透過水流路内の透過水を第1透過水吸引ポンプ21で吸引排出する。
薬液供給管路系30は薬液供給ポンプ31、第2バルブ32および薬液槽33を有して薬液供給手段をなし、膜エレメント13の透過水流路内に洗浄薬液を供給する。
最上段の膜モジュール11の第2の集水部15には大気開放管路系40と薬液循環管路系50と第2透過水排出管路系60が連通している。大気開放管路系40と薬液循環管路系50と第2透過水排出管路系60は集水部15に接続する部分を相互に兼用しているが、それぞれ別途に設けることも可能である。
大気開放管路系40は第3バルブ41を有して大気開放手段をなし、第2の集水部15を通して置換用ガスとして大気中の空気を膜エレメント13の透過水流路内に自然吸気し、あるいは第2の集水部15を通して膜エレメント13の透過水流路内の置換用ガスを大気中へ自然排気する。
薬液循環管路系50は薬液吸引ポンプ51および第4バルブ52を有し、第2の集水部15を通して膜エレメント13の透過水流路内の洗浄薬液を薬液槽33に循環させる。
第2透過水排出管路系60は第2透過水吸引ポンプ61および第5バルブ62を有して透過水排出手段をなし、第2の集水部15を通して膜エレメント13の透過水流路内の透過水を第2透過水吸引ポンプ61で吸引排出する。
本実施の形態において、薬液供給管路系30と薬液循環管路系50は薬液槽33を介して連通し、循環系を形成しているが、薬液供給管路系30と薬液循環管路系50とを接続しない構成とすることも可能である。
第1透過水排出管路系20における第1透過液吸引ポンプ21の吐出側には透過水貯溜管路系80および薬液排出管路系90が連通しており、透過水貯溜管路系80と薬液排出管路系90は第1透過水排出管路系20に接続する部分を兼用している。
透過水貯溜管路系80は第7バルブ81と第8バルブ82と透過水貯溜槽83を有し、薬液排出管路系90は第9バルブ91を有して薬液槽33に連通している。
薬液供給管路系30における薬液供給ポンプ31の吸引側には透過水供給系100が連通しており、透過水供給系100は第10バルブ101を有して用水供給手段をなし、透過水貯溜槽83に連通している。
上記した構成における作用を説明する。
(ろ過)
図7に示すように、第2バルブ32、第3バルブ41、第4バルブ52、第6バルブ71、第7バルブ81、第8バルブ82、第9バルブ91、第10バルブ101を閉塞し、第1バルブ22および第5バルブ62を開放する。
(ろ過)
図7に示すように、第2バルブ32、第3バルブ41、第4バルブ52、第6バルブ71、第7バルブ81、第8バルブ82、第9バルブ91、第10バルブ101を閉塞し、第1バルブ22および第5バルブ62を開放する。
第1透過水吸引ポンプ21および第2透過水吸引ポンプ61により膜モジュール11に吸引圧力を与え、各膜エレメント13で被処理水をろ過し、ろ過膜を透過した透過水を膜エレメント13の透過水流路から排出する。ブロア11bにより供給する空気を散気装置11aから被処理水中に曝気し、被処理水中に生じる気液混相流により膜エレメント13の膜面を洗浄する。
(薬液洗浄)
透過水排出工程
図8に示すように、第1バルブ22、第2バルブ32、第4バルブ52、第5バルブ62、第9バルブ91、第10バルブ101を閉塞し、第3バルブ41、第6バルブ71、第7バルブ81および第8バルブ82を開放する。
(薬液洗浄)
透過水排出工程
図8に示すように、第1バルブ22、第2バルブ32、第4バルブ52、第5バルブ62、第9バルブ91、第10バルブ101を閉塞し、第3バルブ41、第6バルブ71、第7バルブ81および第8バルブ82を開放する。
第1透過水吸引ポンプ21により各膜エレメント13の透過水流路内に残留する透過水を第1の集水部14および第2の集水部15、第1透過水排出管路系20を通して吸引排出し、透過水貯溜管路系80を通して透過水貯溜槽83に供給しつつ、各膜エレメント13の透過水流路内に第2の集水部15および大気開放管路系40を通して置換用ガスとして空気を自然吸気し、膜エレメント13の透過水流路内の透過水を空気と置換する。
このとき、第6バルブ71の開放によってろ過作用を防止しつつ、空気の流動を優先させる。
薬液置換工程
図9に示すように、第1バルブ22、第4バルブ52、第5バルブ62、第6バルブ71、第7バルブ81、第8バルブ82、第9バルブ91、第10バルブ101を閉塞し、第2バルブ32、第3バルブ41を開放する。
薬液置換工程
図9に示すように、第1バルブ22、第4バルブ52、第5バルブ62、第6バルブ71、第7バルブ81、第8バルブ82、第9バルブ91、第10バルブ101を閉塞し、第2バルブ32、第3バルブ41を開放する。
薬液槽33の洗浄薬液を薬液供給ポンプ31により薬液供給管路系30を通して第1の集水部14の下部から膜エレメント13の透過水流路内に供給しつつ、膜エレメント13の透過水流路内の空気を第2の集水部15の上部から大気開放管路系40を通して自然排気し、膜エレメント13の透過水流路内の空気を洗浄薬液と置換する。
薬液洗浄工程
図9に示す状態で膜モジュール11に溜まった空気を追い出した後に、第3バルブ41を閉塞し、第4バルブ52を開放する。この状態で、第1の集水部14を通して膜エレメント13の透過水流路に洗浄薬液を供給しつつ、薬液吸引ポンプ51により薬液循環管路系50および第2の集水部15を通して透過水流路から洗浄薬液を排出し、薬液槽33に循環させる。そして、洗浄薬液が膜エレメント13の透過水流路内を流れる状態を継続する。
薬液洗浄工程
図9に示す状態で膜モジュール11に溜まった空気を追い出した後に、第3バルブ41を閉塞し、第4バルブ52を開放する。この状態で、第1の集水部14を通して膜エレメント13の透過水流路に洗浄薬液を供給しつつ、薬液吸引ポンプ51により薬液循環管路系50および第2の集水部15を通して透過水流路から洗浄薬液を排出し、薬液槽33に循環させる。そして、洗浄薬液が膜エレメント13の透過水流路内を流れる状態を継続する。
本実施の形態では、薬液洗浄工程において洗浄薬液が膜エレメント13の透過水流路内を流れる状態を継続した。しかしながら、薬液洗浄工程としては、洗浄薬液が膜エレメント13の透過水流路内に満ちる状態で所定時間にわたって静置することも可能である。
薬液排出工程
図10に示すように、第1バルブ22、第2バルブ32、第4バルブ52、第5バルブ62、第8バルブ82、第10バルブ101を閉塞し、第3バルブ41、第6バルブ71、第7バルブ81、第9バルブ91を開放する。
薬液排出工程
図10に示すように、第1バルブ22、第2バルブ32、第4バルブ52、第5バルブ62、第8バルブ82、第10バルブ101を閉塞し、第3バルブ41、第6バルブ71、第7バルブ81、第9バルブ91を開放する。
第1透過水吸引ポンプ21により第1の集水部14および第2の集水部15を通して各膜エレメント13の透過水流路内に残留する洗浄薬液を吸引排出し、薬液排出管路系90を通して薬液槽33に供給しつつ、大気開放管路系40および第2の集水部15を通して膜エレメント13の透過水流路内に空気を自然吸気し、膜エレメント13の透過水流路内および透過水流路に連通する配管内の洗浄薬液を置換用ガスの空気と入れ替える。
用水置換工程
図11に示すように、第1バルブ22、第2バルブ32、第4バルブ52、第5バルブ62、第6バルブ71、第7バルブ81、第8バルブ82、第9バルブ91を閉塞し、第3バルブ41、第10バルブ101を開放する。
用水置換工程
図11に示すように、第1バルブ22、第2バルブ32、第4バルブ52、第5バルブ62、第6バルブ71、第7バルブ81、第8バルブ82、第9バルブ91を閉塞し、第3バルブ41、第10バルブ101を開放する。
薬液供給ポンプ31により透過水貯溜槽83の透過水を透過水供給系100、第1の集水部14を通して膜エレメント13の透過水流路内に供給しつつ、大気開放管路系40および第2の集水部15を通して膜エレメント13の透過水流路内の空気を自然排気し、膜エレメント13の透過水流路内および透過水流路に連通する配管内の空気を置換用水の透過水と入れ替える。
その後に、図7に示す状態に復帰させてろ過運転を行う。
本実施の形態では、置換用水を透過水貯溜槽83から供給している。しかしながら、置換用水は別途に設ける貯溜槽から供給することも可能である。
Claims (12)
- 透過水排出工程の後に薬液置換工程を備え、
透過水排出工程において、膜モジュールの透過水流路内に残留する透過水を吸引排出しつつ、膜モジュールの透過水流路内に置換用ガスを自然吸気して、膜モジュールの透過水流路内の透過水を置換用ガスと入れ替え、
薬液置換工程において、膜モジュールの透過水流路内に洗浄薬液を供給しつつ、膜モジュールの透過水流路内の置換用ガスを自然排気して、膜モジュールの透過水流路内の置換用ガスを洗浄薬液と入れ替えることを特徴とする膜モジュールの洗浄方法。 - 薬液置換工程の後に薬液洗浄工程を備え、
薬液洗浄工程において、洗浄薬液を膜モジュールの透過水流路内に供給しつつ、透過水流路から洗浄薬液を排出して洗浄薬液が透過水流路内を流れる状態を継続するか、
もしくは透過水流内に洗浄薬液を満たした状態で所定時間にわたって静置することを特徴とする請求項1に記載の膜モジュールの洗浄方法。 - 薬液洗浄工程の後に薬液排出工程を備え、
薬液排出工程において、膜モジュールの透過水流路内に残留する洗浄薬液を吸引排出しつつ、膜モジュールの透過水流路内に置換用ガスを自然吸気して、膜モジュールの透過水流路内の洗浄薬液を置換用ガスと入れ替えることを特徴とする請求項2に記載の膜モジュールの洗浄方法。 - 薬液排出工程の後に用水置換工程を備え、
用水置換工程において、膜モジュールの透過水流路内に置換用水を供給しつつ、膜モジュールの透過水流路内の置換用ガスを自然排気して、膜モジュールの透過水流路内の置換用ガスを置換用水と入れ替えることを特徴とする請求項3に記載の膜モジュールの洗浄方法。 - 透過水排出工程で排出した透過水を一時貯溜し、この一時貯溜した透過水を用水置換工程で置換用水として使用することをことを特徴とする請求項4に記載の膜モジュールの洗浄方法。
- 膜モジュールは、透過水流路が第1の集水部と第2の集水部とに連通する少なくとも一つの膜エレメントを備え、透過水排出工程で、膜エレメントの透過水流路内に残留する透過水を第1の集水部を通して吸引排出しつつ、膜エレメントの透過水流路内に第2の集水部を通して置換用ガスを自然吸気し、薬液置換工程で、膜エレメントの透過水流路内に第1の集水部を通して洗浄薬液を供給しつつ、膜エレメントの透過水流路内の置換用ガスを第2の集水部を通して自然排気することを特徴とする請求項1に記載の膜モジュールの洗浄方法。
- 薬液置換工程の後に薬液洗浄工程を備え、
薬液洗浄工程において、第1の集水部を通して膜エレメントの透過水流路に洗浄薬液を供給しつつ、第2の集水部を通して透過水流路から洗浄薬液を排出して洗浄薬液が膜エレメントの透過水流路内を流れる状態を継続するか、
もしくは透過水流内に洗浄薬液を満たした状態で所定時間にわたって静置することを特徴とする請求項6に記載の膜モジュールの洗浄方法。 - 薬液洗浄工程の後に薬液排出工程を備え、
薬液排出工程において、第1の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内に残留する洗浄薬液を吸引排出しつつ、第2の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内に置換用ガスを自然吸気して、膜エレメントの透過水流路内の洗浄薬液を置換用ガスと入れ替えることを特徴とする請求項7に記載の膜モジュールの洗浄方法。 - 薬液排出工程の後に用水置換工程を備え、
用水置換工程において、第1の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内に置換用水を供給しつつ、第2の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内の置換用ガスを自然排気して、膜エレメントの透過水流路内の置換用ガスを置換用水と入れ替えることを特徴とする請求項8に記載の膜モジュールの洗浄方法。 - 透過水流路が第1の集水部と第2の集水部とに連通する少なくとも一つの膜エレメントを備えた膜モジュールと、第1の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内に残留する透過水を吸引排出する透過水排出手段と、第1の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内に洗浄薬液を供給する薬液供給手段と、第2の集水部を通して置換用ガスとして大気中の空気を膜エレメントの透過水流路内に自然吸気し、あるいは第2の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内の置換用ガスを大気中へ自然排気する大気開放手段とを備えることを特徴とする膜モジュールの洗浄装置。
- 第1の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内に残留する洗浄薬液を吸引排出する薬液排出手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の膜モジュールの洗浄装置。
- 第1の集水部を通して膜エレメントの透過水流路内に置換用水を供給する用水供給手段を備えることを特徴とする請求項11に記載の膜モジュールの洗浄装置。
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