(57)【要約】  水処理膜の洗浄装置において、水処理膜を通して原水をろ過したろ過水を貯留する２つのオゾン溶解槽を設け、このろ過水をオゾンガス供給部から供給されるオゾンガスと混合し、オゾンガス含有ろ過水を生成するガス吸引装置をオゾン溶解槽ごとに付設して、一方のオゾン溶解槽で発生した排オゾンガスを、他方のオゾン溶解槽に付設したガス吸引装置で吸引するように構成して、このガス吸引装置で原水をろ過したろ過水と排オゾンガスを混合した後、このろ過水をもう一方のオゾン溶解槽で所定濃度になるまでオゾンガスと混合し、このオゾンガス含有ろ過水を前記水処理膜のろ過二次側からろ過一次側へ供給して、当該水処理膜を洗浄する。
2019039155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水をろ過処理してろ過水を生成するための水処理膜に対し、前記水処理膜のろ過二次側から前記水処理膜のろ過一次側にオゾン水を供給して前記水処理膜を洗浄する水処理膜の洗浄装置であって、
オゾンガスを生成して前記ろ過水に当該オゾンガスを供給するためのオゾンガス供給部、
前記ろ過水を貯留する第一のオゾン溶解槽および第二のオゾン溶解槽、
前記第一のオゾン溶解槽から移送したろ過水を駆動水としてオゾンガスを吸引し、当該ろ過水と前記オゾンガス供給部から供給されたオゾンガスとを混合する第一のガス吸引装置、
前記第二のオゾン溶解槽から移送したろ過水を駆動水としてオゾンガスを吸引し、当該ろ過水と前記第一のオゾン溶解槽内で発生した排オゾンガスとを混合する第二のガス吸引装置、
前記オゾンガスおよび前記排オゾンガスの供給先を一のガス吸引装置から他のガス吸引装置に切換える切換え弁、
を備え、
前記第二のオゾン溶解槽または前記第一のオゾン溶解槽に貯留されたオゾンガス含有ろ過水を、前記水処理膜のろ過一次側に供給し、当該水処理膜を洗浄することを特徴とする水処理膜の洗浄装置。
【請求項２】
前記第一のオゾン溶解槽に貯留されたオゾンガス含有ろ過水は、前記第二のオゾン溶解槽から移送されたオゾンガス含有ろ過水を含むことを特徴とする請求項１に記載の水処理膜の洗浄装置。
【請求項３】
前記水処理膜を洗浄するオゾンガス含有ろ過水の溶解オゾン濃度が予め与えた値であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水処理膜の洗浄装置。
【請求項４】
前記水処理膜を洗浄するオゾンガス含有ろ過水は、前記原水をろ過処理して生成したろ過水と比較して、有機物濃度およびｐＨが低減したろ過水であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の水処理膜の洗浄装置。
【請求項５】
原水をろ過処理してろ過水を生成するための水処理膜に対し、前記水処理膜のろ過二次側から前記水処理膜のろ過一次側にオゾン水を供給して前記水処理膜を洗浄する水処理膜の洗浄装置であって、
オゾンガスを生成して前記ろ過水に当該オゾンガスを供給するためのオゾンガス供給部、
前記ろ過水を貯留する第一のオゾン溶解槽および第二のオゾン溶解槽、
前記オゾンガス供給部から供給されたオゾンガスを前記第二のオゾン溶解槽内のろ過水に気泡として放出し前記第二のオゾン溶解槽内の処理水に溶解させる第一の散気板、
前記第二のオゾン溶解槽の気相部に蓄積された排オゾンガスを前記第一のオゾン溶解槽内のろ過水に気泡として放出し前記第一のオゾン溶解槽内の処理水に溶解させる第二の散気板、
ろ過時の膜間差圧を測定する差圧計、
前記ろ過水を流通させる逆洗ポンプ、
を備え、
前記第二のオゾン溶解槽内のろ過水が予め与えた値の溶存オゾン濃度に到達することにより、前記差圧計の値がろ過開始時の値から所定圧力まで上昇した際に、前記逆洗ポンプにより前記第二のオゾン溶解槽内のオゾンガス含有ろ過水を、前記水処理膜のろ過一次側に流通させ、当該水処理膜を洗浄することを特徴とする水処理膜の洗浄装置。
【請求項６】
原水をろ過処理してろ過水を生成するための水処理膜に対し、前記水処理膜のろ過二次側から前記水処理膜のろ過一次側にオゾン水を供給して前記水処理膜を洗浄する水処理膜の洗浄方法であって、
オゾンガスを生成して前記ろ過水に当該オゾンガスを供給するためのオゾンガス供給部、
前記ろ過水を貯留する第一のオゾン溶解槽および第二のオゾン溶解槽、
前記第一のオゾン溶解槽から移送したろ過水を駆動水としてオゾンガスを吸引し、当該ろ過水と前記オゾンガス供給部から供給されたオゾンガスとを混合し、生成したオゾンガス含有ろ過水を前記第一のオゾン溶解槽に戻す第一のガス吸引装置、
前記第二のオゾン溶解槽から汲み出したろ過水を循環しつつ取り込んで、当該ろ過水と前記第一のオゾン溶解槽内で発生した排オゾンガスとを混合し、生成したオゾンガス含有ろ過水を前記第二のオゾン溶解槽に戻す第二のガス吸引装置、
前記オゾンガスおよび前記排オゾンガスの供給先を一のガス吸引装置から他のガス吸引装置に切換える切換え弁、
を備えた水処理膜の洗浄装置を用いて、
前記２つのオゾン溶解槽のうちの一のオゾン溶解槽で発生する排オゾンガスを、他のオゾン溶解槽へ流通し、前記原水をろ過したろ過水と前記排オゾンガスを混合後、他のオゾン溶解槽でオゾンガス含有ろ過水として貯留し、この貯留しているオゾンガス含有ろ過水を前記水処理膜のろ過一次側に供給し、当該水処理膜を洗浄することを特徴とする水処理膜の洗浄方法。
【請求項７】
前記貯留しているオゾンガス含有ろ過水の溶解オゾン濃度が予め与えた値であるオゾンガス含有ろ過水を用いて前記水処理膜を洗浄することを特徴とする請求項６に記載の水処理膜の洗浄方法。
【請求項８】
前記原水をろ過処理して生成したろ過水と比較して、前記貯留しているオゾンガス含有ろ過水の有機物濃度およびｐＨが低減したオゾンガス含有ろ過水を用いて前記水処理膜を洗浄することを特徴とする請求項６に記載の水処理膜の洗浄方法。
【請求項９】
前記水処理膜の洗浄の際、前記第一のオゾン溶解槽または前記第二のオゾン溶解槽のうち、いずれか一のオゾン溶解槽に貯留されているオゾンガス含有ろ過水を用いて、前記水処理膜を洗浄することを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の水処理膜の洗浄方法。
【請求項１０】
原水をろ過処理してろ過水を生成するためのろ過処理用の水処理膜に対し、前記水処理膜のろ過二次側から前記水処理膜のろ過一次側にオゾン水を流通させて前記水処理膜を洗浄する水処理膜の洗浄方法であって、
オゾンガスを生成して前記ろ過水に当該オゾンガスを供給するためのオゾンガス供給部、
前記ろ過水を貯留する第一のオゾン溶解槽および第二のオゾン溶解槽、
前記オゾンガス供給部から供給されたオゾンガスを前記第二のオゾン溶解槽内のろ過水に気泡として放出し前記第二のオゾン溶解槽内の処理水に溶解させる第一の散気板、
前記第二のオゾン溶解槽の気相部に蓄積された排オゾンガスを前記第一のオゾン溶解槽内のろ過水に気泡として放出し前記第一のオゾン溶解槽内の処理水に溶解させる第二の散気板、
ろ過時の膜間差圧を測定する差圧計、
前記ろ過水を流通させる逆洗ポンプ、
を備えた水処理膜の洗浄装置を用いて、
前記差圧計の値を基に前記逆洗ポンプを駆動させて、前記第二のオゾン溶解槽内のオゾンガス含有ろ過水を、前記水処理膜のろ過一次側に流通させ、当該水処理膜を洗浄することを特徴とする水処理膜の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、水処理膜の洗浄装置及び洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上水、下水、各種廃水などの水処理において、懸濁物質及び菌類を除去する方法として水処理膜による膜分離がある。このような水処理システムにおいては、被処理水を分離膜でろ過することにより懸濁物質とろ液を固液分離するが、処理を継続的に行うと懸濁物質が水処理膜の内部及び表面に付着し、水処理膜に形成された細孔が閉塞することがある。水処理膜の細孔が閉塞した場合、膜差圧の上昇あるいはろ過水量の低下が生じて処理能力が低下するため、水処理膜の内部あるいは表面を定期的に洗浄し懸濁物質を除去する必要がある。【０００３】
水処理膜を洗浄する方法としては、水処理膜のろ過二次側（ろ過水側）から、ろ過一次側（原水側）に洗浄液を供給し、水処理膜の内部及び膜表面を洗浄する逆洗が一般に行われている。逆洗に用いる洗浄液は様々であり、水あるいは次亜塩素酸ナトリウム水溶液のような酸化剤水溶液が用いられる。また、より高い洗浄効果を得るために、酸化力が高いオゾン水（オゾンが溶解した水）が用いられることもある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７０７６１号公報（第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のオゾン水を用いた水処理膜の洗浄においては、水処理膜でろ過された水に直接オゾンガスを注入し、所定の溶存オゾン濃度にした後に、水処理膜を洗浄する方法が採用されている。しかし、水処理膜でろ過された水には、微量の低分子有機物等のオゾンと反応する物質が含有されているので、オゾンガスをろ過水に直接注入しても、これらがオゾンと早期に反応し消費されるため、注入したオゾンガス量に対してろ過水に溶解するオゾン量の割合が低かった。その結果、オゾン水生成時に必要なオゾンガス注入量が多くなり、オゾンガス製造に関わるランニングコストの増加に繋がるという問題があった。【０００６】
本願は上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、オゾンガスの利用効率が高い水処理膜の洗浄装置を得ることを目的とする。また、オゾン水生成時に発生する排オゾンガスを再利用することにより、排オゾンガスを処理する装置の容量を低減して、イニシャルコストの増加を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願に開示される水処理膜の洗浄装置は、
原水をろ過処理してろ過水を生成するための水処理膜に対し、前記水処理膜のろ過二次側から前記水処理膜のろ過一次側にオゾン水を供給して前記水処理膜を洗浄する水処理膜の洗浄装置であって、
オゾンガスを生成して前記ろ過水に当該オゾンガスを供給するためのオゾンガス供給部、
前記ろ過水を貯留する第一のオゾン溶解槽および第二のオゾン溶解槽、
前記第一のオゾン溶解槽から移送したろ過水を駆動水としてオゾンガスを吸引し、当該ろ過水と前記オゾンガス供給部から供給されたオゾンガスとを混合する第一のガス吸引装置、
前記第二のオゾン溶解槽から移送したろ過水を駆動水としてオゾンガスを吸引し、当該ろ過水と前記第一のオゾン溶解槽内で発生した排オゾンガスとを混合する第二のガス吸引装置、
前記オゾンガスおよび前記排オゾンガスの供給先を一のガス吸引装置から他のガス吸引装置に切換える切換え弁、
を備え、
前記第二のオゾン溶解槽または前記第一のオゾン溶解槽に貯留されたオゾンガス含有ろ過水を、前記水処理膜のろ過一次側に供給し、当該水処理膜を洗浄するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本願に開示される水処理膜の洗浄装置によれば、オゾンガスの利用効率が高い水処理膜の洗浄装置を得ることができる。また、オゾン水生成のための排オゾンガスを再利用することにより、排オゾンガスを処理する装置の容量を低減して、イニシャルコストの増加を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１による水処理システムの概略を示す全体構成図である。
【図２】実施の形態１による水処理膜の洗浄方法を示す工程フロー図である。
【図３】実施の形態２による水処理システムの概略を示す全体構成図である。
【図４】実施の形態２による、逆洗時の水処理システムの概略を示す全体構成図である。
【図５】実施の形態２による水処理システムの概略を示す他の全体構成図である。
【図６】実施の形態３による水処理システムの概略を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、実施の形態１を、図１に基づいて説明する。図１は、実施の形態１における水処理システムの概略を示す全体構成図である。図１では原水の処理が行われる工程における水処理システムの状態を示している。水処理システム１００は、上水、下水、各種廃水等である原水から懸濁物質を分離する分離膜２が内部に設けられ、この分離膜２を洗浄する洗浄装置１０、すなわち水処理膜の洗浄装置１０と、この水処理膜である分離膜２を用いて膜分離槽１内の原水を吸引ろ過する、ろ過ポンプ３を備えている。
【００１１】
水処理膜の洗浄装置１０は、オゾンガス供給部２０と、原水を分離膜でろ過したろ過水を一時的に貯蔵するオゾン溶解槽４と、オゾン溶解槽４で処理したろ過水を一時的に貯蔵するオゾン水生成槽５と、オゾン溶解槽４で発生する排オゾンを処理する排オゾンガス分解塔１９を備えている。オゾン溶解槽４とオゾン水生成槽５は、同容量の槽であり、それぞれ、槽内の水を循環させる循環ポンプ８、９と、循環配管１４、１５を備えており、循環配管１４、１５は、循環水流を駆動力としたガス吸引装置６、７をそれぞれ備えている。
【００１２】
上記オゾンガス供給部２０は、原料ガス供給部（図示せず）及び原料ガス供給部から供給される酸素を原料にして、オゾンガスを生成するオゾンガス生成部（図示せず）によって構成されている。
原料ガス生成部としては、例えば液体酸素ボンベ、ＶＰＳＡ（Ｖａｃｕｕｍ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｗｉｎｇ  Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）等を利用した酸素発生装置が用いられるが、酸素を供給可能な装置であれば、特にこれらに限定されるものではない。オゾン生成部としては、例えば放電式のオゾン発生装置を用いることができる。
【００１３】
このオゾンガス供給部２０は、オゾンガス配管１７を介して、オゾン水生成槽５に付随するガス吸引装置７に接続されている。ガス吸引装置７は、循環ポンプ９の吐出側に位置する形で循環配管１５に接続されており、循環ポンプ９の駆動水流を用いてオゾンガス供給部２０から供給されるオゾンガスを吸引し、駆動水とオゾンガスを混合する。
【００１４】
オゾン水生成槽５の上部の気相部には、排オゾンガス吸引配管１２が接続されており、オゾン溶解槽４に付設するガス吸引装置６に接続されている。同様にガス吸引装置６も、循環ポンプ８の吐出側に位置する形で循環配管１４に接続されており、循環ポンプ８の駆動水流を用いてオゾン水生成槽５の気層部のガスを吸引し、駆動水と吸引ガスを混合する。
【００１５】
オゾン溶解槽４に接続された循環配管１４は、循環ポンプ８の吐出側の三方弁３４aで分岐し、前処理水配管１３としてオゾン水生成槽５に接続される。また、オゾン水生成槽５に接続された循環配管１５は、循環ポンプ９の吐出側の三方弁３４ｂで分岐し、逆洗水配管１８として、ろ過配管２１に接続されている。ろ過配管２１には、ろ過時の膜間差圧を測定する為の差圧計２３が接続されている。また、それぞれの循環配管１４、１５には、槽内の溶存オゾン濃度を測定するための濃度計（図示せず）が、ガス吸引装置６、７の上流にそれぞれ接続されている。
【００１６】
オゾン溶解槽４上部の気相部から、配管を通じて排オゾンガス分解塔１９が接続されており、この排オゾンガス分解塔１９の内部には、オゾンを酸素へ還元させるための触媒、あるいは活性炭等が充填されている。排オゾンガス分解塔１９の下流には、大気排出配管１６が接続されている。
【００１７】
次に動作について説明する。
図２は、実施の形態１に係る水処理膜の洗浄方法を示す工程フロー図である。本実施の形態の水処理膜の洗浄方法は、前処理水移送工程（ステップＳＴ０１）、ろ過水受入工程（ステップＳＴ０２）と、後のオゾンガス供給工程（ステップＳＴ０３）と、オゾン水逆洗工程（ステップＳＴ０４）との４つの工程を備えている。それぞれの工程について以下説明する。
【００１８】
実施の形態１では、オゾンガス供給工程（ステップＳＴ０３）でオゾンガス供給部２０からオゾン水生成槽５のろ過水へオゾンを供給している状態で、オゾン水生成槽５の上部の気相部から排オゾンガスをオゾン溶解槽４のろ過水へ供給するものである。
【００１９】
いま、オゾン水生成槽５内に生成したオゾン水を逆洗のために分離膜２へ供給して洗浄が完了した状態と仮定すると、オゾン溶解槽４にはオゾンが溶解したろ過水が収容されており、オゾン水生成槽５はろ過水が排出された状態にある。
【００２０】
この状態で、前処理水移送工程（ステップＳＴ０１）が開始される。すなわち、前処理水移送工程（ステップＳＴ０１）では、後述するオゾンガス供給工程（ステップＳＴ０３）でろ過水と排オゾンガスが混合されたことにより、有機物濃度およびｐＨが、分離膜から供給されるろ過水よりも低減したオゾン溶解槽４内の貯留水を、循環ポンプ８により、前処理水配管１３を通して、オゾン水生成槽５に移送する。
循環ポンプ８の吐出側配管の流路は、前処理水配管１３に三方弁３４aを用いて切換える。全てのオゾン溶解槽４内の貯留水をオゾン水生成槽５に移送したところで、前処理水移送工程を終了する。
【００２１】
次に、ろ過水受入工程（ステップＳＴ０２）について説明する。通常、ろ過水配管１１により、水処理システム１００の系外に移送される分離膜２でろ過されたろ過水を、オゾン溶解槽４に移送されるように、ろ過ポンプ３の吐出側から流出するろ過水の流路を流路切換え弁である三方弁２２で切換える。この場合においては、三方弁２２により、通常の流路であるろ過水配管１１の流路から、オゾン溶解槽４に至る流路に切り換える。オゾン溶解槽４の水位が満水近く（およそ、満水の８割以上の水位。以下同様）になったところで、水処理システム１００の系外に、ろ過水が移送されるよう、その流路を三方弁２２で切換える。
【００２２】
次に、オゾンガス供給工程（ステップＳＴ０３）に移行する。各槽に付随する循環ポンプ８、９の流路が、それぞれ循環配管１４、１５になるように三方弁３４a、３４ｂで流路を切換え、循環ポンプ８、９を起動し、ガス吸引装置６、７に、ろ過水を供給する。ここで、それぞれの循環ポンプ８、９から供給されるろ過水の流れを駆動力として、ガス吸引装置６はオゾン水生成槽５の気相部を吸引することにより減圧し、ガス吸引装置７はオゾンガス供給部２０のオゾンガスを吸引することにより減圧する。
【００２３】
循環ポンプ８、９の流量が安定したところで、オゾンガス供給部２０から、オゾンガス配管１７を通じて、ガス吸引装置７にオゾンガスを供給する。供給されたオゾンガスは、ガス吸引装置７内で、駆動水であるオゾン水生成槽５内のろ過水と混合され、その一部は、ろ過水中に溶解し、残りはオゾンガスとして残存し、ろ過水と気液混合流の状態で、循環配管１５を通じてオゾン水生成槽５下側の液相部に移送される。
【００２４】
オゾン水生成槽５の液相部から供給された残存するオゾンガスは、気泡の状態で槽内の水と接触しながら上昇し、オゾン水生成槽５の上部の気相部に移動する。オゾン水生成槽５の上部に移行したオゾンガスは、ガス吸引装置６により、吸引されることにより減圧され、循環ポンプ８により供給されるオゾン溶解槽４内のろ過水とともに、ガス吸引装置６内で混合され、その一部は、ろ過水中に溶解し、ろ過水中の有機性物質と反応し、酸素へと転化する。
【００２５】
オゾンと反応した有機物は、一部は有機酸まで酸化され、槽の貯留水（ろ過水）のｐＨを低下させる。溶解オゾンの分解速度は、ｐＨが低いほど低下することが知られており、有機酸の発生によるｐＨの低下は、所望の、言い換えると予め与えた値（以下では「予め与えた値」と呼ぶ）のオゾン水濃度を得るために必要なオゾンガス供給時間の低減、飽和オゾン水濃度の上昇に寄与する。
【００２６】
一方、溶解しなかった残りのオゾンガスは、ガスとして水中に残存し、気液混合流（気体は残存するオゾンガス、液体はろ過水）の状態で循環配管１４を通じて、オゾン溶解槽４の液相部に移送される。オゾン溶解槽４の液相部から供給された残存するオゾンガスは、気泡の状態でオゾン溶解槽内の水と接触しながら上昇し、オゾン溶解槽４の上部の気相部に移動する。このオゾン溶解槽４の気相部は、大気排出配管１６に設置されたブロワ等（図示せず）によって減圧されており、このオゾン溶解槽４の気相部に移動したオゾンガスは、排オゾンガス分解塔１９内の触媒、あるいは活性炭等の還元・吸着装置により、酸素へ分解され、大気排出配管１６を通じて大気に排出される。
【００２７】
オゾン水生成槽５の貯留水中の溶解オゾン濃度が予め与えた値になったところで、オゾンガス供給工程を終了する。溶存オゾン濃度が高いほど、分離膜２に対する洗浄効果が高いため、設定濃度値はできるだけ飽和溶解度に近い方が好ましいが、飽和溶解度は、溶媒の温度、ｐＨ、あるいは気圧により変動するので、洗浄毎の溶存オゾン濃度を一定とするため、例えば３０ｍｇ／Ｌ以上の一定値を設定濃度値としてもよい。また、溶存オゾン濃度が設定濃度値となるようなオゾンガス供給時間を予め求め、実際のオゾンガス供給工程においては設定濃度値を定める代わりにオゾンガス供給時間を設定してもよい。
【００２８】
オゾン水生成槽５の貯留水中の溶解オゾン濃度が予め与えた値になり、差圧計２３の値がろ過開始時の値から所定圧力まで上昇したところで、オゾン水逆洗工程（ステップＳＴ０４）に移行する。オゾンガス供給部２０からのオゾンガスの供給を停止し、オゾン溶解槽４の循環ポンプ８を停止し、オゾン水生成槽５の循環ポンプ９の吐出側の流路を三方弁３４ｂにより循環配管１５から逆洗水配管１８に切換える。
【００２９】
循環ポンプ９により移送された所定濃度のオゾン水は、逆洗水として分離膜２のろ過二次側（ろ過水側）からろ過一次側（原水側）に供給され、膜内部を通過する際に、溶解オゾンの酸化力により、膜内部に閉塞した有機性懸濁物質等の不純物を溶解し、膜内部を洗浄する。洗浄に用いられた後のオゾン水は、ろ過一次側（原水側）へ流通する。
【００３０】
この際、循環ポンプ９より供給されるオゾン水の圧力は、分離膜２の分離膜の破損防止の為に、３００ｋＰａ以下であることが好ましい。また、分離膜２の洗浄に要する時間は分離膜２の大きさ、あるいは汚染の程度によるが、３０分程度であると考えられる。所定時間の逆洗後、循環ポンプ９を停止し、オゾン水逆洗工程を終了する。
【００３１】
このように、実施の形態１によれば前バッチにおいてオゾン溶解槽４で排オゾンガスと反応させたろ過水をオゾン水生成槽５に移送してオゾン水を生成するように構成したので、すなわち、２つのオゾン溶解槽を設け、第一のオゾン溶解槽に収容した前バッチで排オゾンガスと反応したろ過水にオゾンガス供給装置からのオゾンガスを供給してオゾン水を生成するとともに、第二のオゾン溶解槽に収容したろ過水と前記第一のオゾン溶解槽の排オゾンガスとを反応させて次バッチでオゾン水の生成に用いるろ過水を生成するように構成したので、排オゾンガスと予め反応したろ過水でオゾン水を生成できるため、ろ過水中の有機物の反応によるオゾン消費を低減でき、オゾンガスの利用効率が高い水処理膜の洗浄装置を得ることができる。
また、オゾン水生成のための排オゾンガスを再利用するので、排オゾンガスを処理する装置の容量を低減でき、イニシャルコストの増加を防ぐことができる。
【００３２】
実施の形態２．
上記の実施の形態１では、一方のオゾン溶解槽にのみオゾンガスを供給し、もう一方のオゾン溶解槽でのみ排オゾンガスを吸引する場合の水処理システム１００について述べたが、本実施の形態２では、オゾンガスと排オゾンガスの供給先を両方の槽に供給できるように、オゾンガス配管１７と排オゾンガス吸引配管１２を分岐し、それぞれに切換え弁を設置し、オゾンガスと排オゾンガスの供給先を切換えることができるようにした水処理システム１００について以下詳しく説明する。
【００３３】
図３に本実施の形態による具体的な廃水処理システムの例を示す。図中、黒く塗りつぶした切換え弁は、閉状態にある弁を示し、（白抜きで）塗りつぶしていない切換え弁は、開状態にある弁を示す。この場合、オゾン水逆洗工程で使用される三方弁３４ａ、３４ｂの３つの弁のうち逆洗水配管１８に接続される各弁は、いずれも閉状態となっている。なお、以下に示す実施の形態は一例であり、この実施の形態にその内容が限定されるものではない。
【００３４】
図３は、図２で示したオゾンガス供給工程（ステップＳＴ０３）における各切換え弁の開閉状態を示す。オゾンガス供給部２０から供給するオゾンガスは、オゾンガス配管１７を通って分岐した後、オゾンガス切換え弁３３ａを通過し、ガス吸引装置６ａで吸引される。ガス吸引装置６ａ内でオゾンガスとオゾン溶解槽４ａからの処理水と混合され、一部のオゾンガスは処理水中で溶解し、残りはオゾンガスとして残存し、処理水と気液混合流の状態で循環配管１４ａを通じてオゾン溶解槽４ａの液相部へ移送される。残存するオゾンガスは気泡の状態で上昇し気相部へ移送される。
【００３５】
そして、オゾン溶解槽４ａの上部の気相部に溜まった未溶解のオゾンガスは、オゾン溶解槽４ａの気相部から排オゾンガス吸引配管１２ａを介して、排オゾンガス切換え弁３１ａ、排オゾンガス吸引入口弁３２ｂを通過後、ガス吸引装置６ｂで吸引される。吸引された排オゾンガスは、ガス吸引装置６ｂ内でオゾン溶解槽４ｂからの処理水と混合され、循環配管１４ｂを通じてオゾン溶解槽４ｂの液相部へ移送される。
【００３６】
混合後、オゾン溶解槽４ｂの気相部に溜まった未溶解のオゾンガスは、大気排出配管１６に設置されたブロワ等の吸引装置（図示せず）によって吸引され、オゾン溶解槽４ｂ上部の気相部から排オゾンガス吸引配管１２ｂを介して、排オゾンガス分解塔の入口弁３０ｂを通過し、排オゾンガス分解塔１９に供給される。
【００３７】
そして、オゾン溶解槽４ａ内の処理水が予め与えた値の溶存オゾン濃度に到達し、差圧計２３の値が、ろ過開始時の値から所定圧力まで上昇したところで、オゾン水逆洗工程（ＳＴ０４）に移行する。この工程では、図４に示すように三方弁３４ａの３つの弁のうち、２つの弁を開操作し、循環ポンプ８ａによりオゾン溶解槽内４ａ内のオゾン水を分離膜２のろ過二次側から供給し、逆洗する。所定時間の逆洗後、循環ポンプ８ａを停止し、オゾン水逆洗工程（ステップＳＴ０４）を終了する。この場合、オゾンガス切換え弁３３ａは、オゾンガス切換え弁３３ｂとともに閉操作されている。
【００３８】
ここで、実施の形態１では、このオゾン水逆洗工程（ステップＳＴ０４）後、前処理水移送工程（ステップＳＴ０１）を開始する工程について説明したが、本実施の形態２では、次バッチのオゾンガス供給工程（ステップＳＴ０３）でオゾン溶解槽４ｂを実施の形態１のオゾン水生成槽５として使用し、オゾン溶解槽４ａを実施の形態１のオゾン溶解槽４として使用するので、前処理水移送工程（ステップＳＴ０１）を省略できる。
次に、ろ過水受入工程（ステップＳＴ０２）では、三方弁２２を洗浄装置１０側に切換え、切換え弁３５ａを開操作、切換え弁３５ｂを閉操作してろ過ポンプ３により、分離膜２でろ過されたろ過水をオゾン溶解槽４ａへ移送する。
【００３９】
次バッチのオゾンガス混合工程（ＳＴ０３）においては、各切換え弁を図３の状態と逆の図５の状態とすることで、予め前バッチで排オゾンガスと混合され、有機物濃度およびｐＨが低減したろ過水を貯留するオゾン溶解槽４ｂに、オゾンガスを供給できる（この場合においては、循環ポンプ８ｂ、排オゾンガス分解塔の入口弁３０ａ、排オゾンガス切換え弁３１ｂ、排オゾンガス吸引入口弁３２ａを用いる）ので、予め与えた値の濃度のオゾン水を得るために必要なオゾンガス供給量を低減できる。また、この際も前バッチと同様に、オゾン溶解槽４ｂから発生する排オゾンガスをオゾン溶解槽４ａに付設するガス吸引装置６ａで吸引し、ろ過水と混合する。
【００４０】
このように本実施の形態２によれば、オゾンガスと排オゾンガスの供給先を選択でき、どちらの槽からも直接オゾン水を分離膜に供給できるようにしたので、実施の形態１の前処理水移送工程のように、排オゾンガスと混合させたろ過水を都度、もう一方の槽に移送してオゾンガスを供給する必要がない。従って、本実施の形態２によれば、オゾン水を生成するまでの時間を短縮することができ、ランニングコストを低減できる。
【００４１】
実施の形態３．
上記の実施の形態１、２では、一方のオゾン溶解槽にのみオゾンガスを供給し、もう一方のオゾン溶解槽でエジェクタ等を用いたガス吸引装置６、７で排オゾンガスを吸引する場合の水処理システム１００について述べたが、本実施の形態３では、ガス吸引装置６、７を用いず、散気板でオゾンガスを溶解できるようにした。このような水処理膜の洗浄装置に係る水処理システム１００について以下詳しく説明する。
【００４２】
図６に本実施の形態による具体的な廃水処理システムの例を示す。図中、黒く塗りつぶした弁は、閉状態にある弁を示し、（白抜きで）塗りつぶしていない弁は、開状態にある弁を示す。なお、以下に示す実施の形態は一例であり、この実施の形態にその内容が限定されるものではない。
【００４３】
図６は、図２で示したオゾンガス供給工程（ステップＳＴ０３）における三方弁２２の開閉状態を示す。オゾンガス供給部２０から供給するオゾンガスは、オゾンガス配管１７を通った後、散気板５０（第一の散気板５０とも呼ぶ。以下同様）に供給される。散気板５０からオゾン溶解槽４ｂ内のろ過水に（微細な）気泡として放出されたオゾンガスは、ろ過水と混合され、一部のオゾンガスはろ過水中で溶解し、残りはオゾンガスとして残存し、オゾン溶解槽４ｂの気相部へ排オゾンガスとして蓄積される。蓄積された排オゾンガスは、供給するオゾンガス量に伴い圧力が徐々に上昇し、最終的にはオゾン溶解槽４ａに貯留されたろ過水によって散気板４０にかかる圧力を超え、散気板４０（第二の散気板４０とも呼ぶ。以下同様）から放出される。
【００４４】
そして、オゾン溶解槽４ｂ内のろ過水が予め与えた値の溶存オゾン濃度に到達し、差圧計２３の値がろ過開始時の値から所定圧力まで上昇したところで、オゾン水逆洗工程（ＳＴ０４）に移行する。この工程では、逆洗ポンプ２５によりオゾン溶解槽４ｂ内のオゾンガス含有ろ過水を分離膜２のろ過二次側から供給し、逆洗する。所定時間の逆洗後、逆洗ポンプ２５（場合によっては逆洗ポンプ２４も含む）を停止し、オゾン水逆洗工程（ステップＳＴ０４）を終了する。ここで、前述の循環ポンプは、エジェクタ等を用いたガス吸引装置６、７でのガス吸引のための駆動水を発生させる必要があるため、比較的大型のポンプであり、排オゾンガス吸引時において比較的長時間運転するのに対して、上記逆洗ポンプ２４、２５は、小型のポンプで十分対応でき、水処理膜の逆洗時において、３０分程度の比較的短時間の運転で済むという違いがある。
【００４５】
このように本実施の形態３によれば、散気板でオゾンガスを溶解できるようにしたので、実施の形態１、２の水処理システムのような、ガス吸引装置６、７を駆動するための循環流を必要としないので、循環配管１４、１５及び循環ポンプ９を省略することができる。従って、設置スペースに制限がある場合、あるいは大型の循環ポンプ使用による洗浄装置のランニングコストの増加を抑制したい場合は、他の実施の形態２、３に比較して、本形態の方が有利である。
【００４６】
なお、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１  膜分離槽、２  分離膜、３  ろ過ポンプ、４、４ａ、４ｂ  オゾン溶解槽、５  オゾン水生成槽、６、６ａ、６ｂ  ガス吸引装置、７  ガス吸引装置、８、８ａ、８ｂ  循環ポンプ、９  循環ポンプ、１０  洗浄装置、１１  ろ過水配管、１２、１２ａ、１２ｂ  排オゾンガス吸引配管、１３  前処理水配管、１４、１４ａ、１４ｂ  循環配管、１５  循環配管、１６  大気排出配管、１７  オゾンガス配管、１８  逆洗水配管、１９  排オゾンガス分解塔、２０  オゾンガス供給部、２１  ろ過配管、２２、３４ａ、３４ｂ  三方弁、２３  差圧計、２４、２５  逆洗ポンプ、３０ａ、３０ｂ  排オゾンガス分解塔の入口弁、３１ａ、３１ｂ  排オゾンガス切換え弁、３２ａ、３２ｂ  排オゾンガス吸引入口弁、３３ａ、３３ｂ  オゾンガス切換え弁、１００  水処理システム
【図１】
2019039155.tif 000003
【図２】
2019039155.tif 000004
【図３】
2019039155.tif 000005
【図４】
2019039155.tif 000006
【図５】
2019039155.tif 000007
【図６】
2019039155.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月21日(2020.2.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を水処理膜でろ過したろ過水にオゾンガスを溶解して生成したオゾン水を使用する水処理膜の洗浄装置であって、
オゾンガスを生成してオゾンガス配管を通して当該オゾンガスを供給するオゾンガス供給部、
前記ろ過水、または、前処理ろ過水を貯留する第一のオゾン溶解槽および第二のオゾン溶解槽、
前記水処理膜に接続されているろ過配管に接続され、前記ろ過水を前記第一のオゾン溶解槽、第二のオゾン溶解槽、あるいは水処理膜の洗浄装置の系外のいずれかに移送するろ過ポンプ、
前記ろ過ポンプの吐出側に接続され、前記吐出側の流路を、前記第一のオゾン溶解槽、前記第二のオゾン溶解槽への流路に、あるいは、前記水処理膜の洗浄装置の系外への流路のいずれかに、切換える三方弁、
前記第一のオゾン溶解槽に接続され、前記第一のオゾン溶解槽内の貯留ろ過水を循環させる、または、前記第一のオゾン溶解槽で前記貯留ろ過水から生成されたオゾンガス含有ろ過水を前記水処理膜に供給する第一の循環ポンプ、
前記第二のオゾン溶解槽に接続され、前記第二のオゾン溶解槽内の貯留ろ過水を循環させる、または、前記第二のオゾン溶解槽で前記オゾンガス含有ろ過水を前記水処理膜に供給する第二の循環ポンプ、
前記第一の循環ポンプの吐出側に接続され、前記吐出側の流路を前記第一のオゾン溶解槽へ戻る第一の循環配管に、あるいは、前記水処理膜に接続される逆洗水配管に切り替える第一の三方弁、
前記第二の循環ポンプの吐出側に接続され、前記吐出側の流路を前記第二のオゾン溶解槽へ戻る第二の循環配管に、あるいは、前記水処理膜に接続される前記逆洗水配管に切り替える第二の三方弁、
前記オゾンガス供給部からの前記オゾンガスを供給する前記オゾンガス配管および前記第一のオゾン溶解槽かつ前記第二のオゾン溶解槽に接続される排オゾンガス吸引配管に備えられ、前記オゾンガス供給部から供給される前記オゾンガスの供給先を、または、前記第一のオゾン溶解槽で生成された排オゾンガスの供給先を、前記第二のオゾン溶解槽に切り替える第一の切替え弁、
前記オゾンガス供給部からの前記オゾンガスを供給する前記オゾンガス配管および前記第一のオゾン溶解槽かつ前記第二のオゾン溶解槽に接続される前記排オゾンガス吸引配管に備えられ、前記オゾンガス供給部から供給される前記オゾンガスの供給先を第二のオゾン溶解槽に、または、第二のオゾン溶解槽で生成された前記排オゾンガスの供給先を、第一のオゾン溶解槽に切り替える第二の切替え弁、
前記第一の循環配管に備えられ、前記第一のオゾン溶解槽から循環する前記貯留ろ過水を駆動水として用いて、当該貯留ろ過水と前記オゾンガス含有ろ過水を生成するため前記第一の切替え弁を通して前記オゾンガス供給部から吸引した前記オゾンガスとを、または、前記前処理ろ過水を生成するために前記第一の切替え弁を通して前記第二のオゾン溶解槽から吸引した前記排オゾンガスとを、混合する第一のガス吸引装置、
前記第二の循環配管に備えられ、前記第二のオゾン溶解槽から循環する前記貯留ろ過水を駆動水として用いて、当該貯留ろ過水と、前記前処理ろ過水を生成するために前記第二の切替え弁を通して前記第一のオゾン溶解槽から吸引した前記排オゾンガスとを、または、前記オゾンガス含有ろ過水を生成するために前記第二の切替え弁を通して前記オゾンガス供給部から吸引した前記オゾンガスとを、混合する第二のガス吸引装置、
前記ろ過配管に配設され、ろ過時の前記水処理膜間の差圧を測定する差圧計、
前記各循環配管に取り付けられ、前記オゾンガス含有ろ過水の溶存オゾン濃度を計測するオゾン濃度計、
を備え、
前記オゾン濃度計で計測された前記第一のオゾン溶解槽の、または前記第二のオゾン溶解槽の前記貯留ろ過水の溶存オゾン濃度が予め与えた値に到達し、前記差圧計で測定した圧力がろ過開始時の圧力から所定圧力まで上昇したところで、前記第一のオゾン溶解槽、または前記第二のオゾン溶解槽で生成された前記オゾンガス含有ろ過水を、それぞれ前記第一の循環ポンプ、または、第二の循環ポンプにより、前記水処理膜の二次側から前記水処理膜の一次側に流通させ、当該水処理膜を洗浄することを特徴とする水処理膜の洗浄装置。
【請求項２】
原水を水処理膜でろ過したろ過水にオゾンガスを溶解して生成したオゾン水を使用する水処理膜の洗浄装置であって、
オゾンガスを生成してオゾンガス配管を通して当該オゾンガスを供給するオゾンガス供給部、
前処理ろ過水を貯留する第一のオゾン溶解槽、
前記ろ過水を貯留する第二のオゾン溶解槽、
前記水処理膜に接続されているろ過配管に接続され、前記ろ過水を前記第二のオゾン溶解槽に移送する、または、前記水処理膜の洗浄装置の系外に移送するろ過ポンプ、
前記ろ過ポンプの吐出側に接続され、前記吐出側の流路を前記第二のオゾン溶解槽への流路に、または、前記水処理膜の洗浄装置の系外への流路に切換える三方弁、
前記第一のオゾン溶解槽に接続され、前記第一のオゾン溶解槽内の貯留ろ過水を循環させる、または、前記第一のオゾン溶解槽で生成されたオゾンガス含有ろ過水を前記水処理膜に供給する第一の循環ポンプ、
前記第二のオゾン溶解槽に接続され、前記第二のオゾン溶解槽内の貯留ろ過水を循環させる、または、前記第二のオゾン溶解槽で生成された前記前処理ろ過水を前記第一のオゾン溶解槽に移送する第二の循環ポンプ、
前記第一の循環ポンプの吐出側に接続され、前記吐出側の流路を、前記第一のオゾン溶解槽へ戻る第一の循環配管、あるいは、前記水処理膜へ接続される逆洗水配管に切り替える第一の三方弁、
前記第二の循環ポンプの吐出側に接続され、前記吐出側の流路を、前記第二のオゾン溶解槽へ戻る第二の循環配管に、あるいは、前記第一のオゾン溶解槽へ接続される前処理ろ過水配管に切り替える第二の三方弁、
前記第一の循環配管に備えられ、前記第一のオゾン溶解槽から循環する前記貯留ろ過水を駆動水として用いて、当該貯留ろ過水と、前記オゾンガス含有ろ過水を生成するため、前記オゾンガス配管を通して前記オゾンガス供給部から吸引した前記オゾンガスとを、とを混合する第一のガス吸引装置、
前記第二の循環配管に備えられ、前記第二のオゾン溶解槽から循環する前記貯留ろ過水を駆動水として用いて、当該貯留ろ過水と、前記前処理ろ過水を生成するために前記第二のオゾン溶解槽から接続される排オゾンガス吸引配管を通して前記第一のオゾン溶解槽から吸引した排オゾンガスとを混合する第二のガス吸引装置、
前記ろ過配管に備えられ、ろ過時の前記水処理膜間の差圧を測定する差圧計、
前記第一の循環配管に取り付けられ、前記貯留ろ過水の溶存オゾン濃度を計測するオゾン濃度計、
を備え、
前記オゾン濃度計で計測された前記第一のオゾン溶解槽の前記貯留ろ過水の溶存オゾン濃度が予め与えた値に到達し、前記差圧計で測定した圧力がろ過開始時の圧力から所定圧力まで上昇したところで、前記第一のオゾン溶解槽で生成された前記オゾンガス含有ろ過水を、前記第一の循環ポンプにより、前記水処理膜の二次側から前記水処理膜の一次側に流通させ、当該水処理膜を洗浄することを特徴とする水処理膜の洗浄装置。
【請求項３】
原水を水処理膜でろ過したろ過水にオゾンガスを溶解して生成したオゾン水を使用する水処理膜の洗浄装置であって、
オゾンガスを生成してオゾンガス配管を通して当該オゾンガスを供給するオゾンガス供給部、
前処理ろ過水を貯留する第一のオゾン溶解槽、
前記ろ過水を貯留する第二のオゾン溶解槽、
前記水処理膜に接続されているろ過配管に接続され、前記ろ過水を前記第二のオゾン溶解槽に移送する、または、前記水処理膜の洗浄装置の系外に移送するろ過ポンプ、
前記ろ過ポンプの吐出側に接続され、前記吐出側の流路を前記オゾン溶解槽への流路に、または、前記水処理膜の洗浄装置の系外への流路に切換える三方弁、
前記第二のオゾン溶解槽に接続され、前記第二のオゾン溶解槽で生成された前記前処理ろ過水を前記第一のオゾン溶解槽に移送する移送ポンプ、
前記オゾンガス供給部から供給されたオゾンガスを前記第二のオゾン溶解槽内のろ過水に気泡として放出し前記第二のオゾン溶解槽内の処理水に溶解させる前記第一のオゾン溶解槽内に備えられ、前記第一のオゾン溶解槽内の貯留ろ過水から生成されたオゾンガス含有ろ過水を生成するために、前記オゾンガス供給部から供給された前記オゾンガスを前記第一のオゾン溶解槽内の貯留ろ過水に気泡状態で放出し前記第一のオゾン溶解槽内の貯留ろ過水に前記オゾンガスを溶解させる第一の散気板、
前記第二のオゾン溶解槽内に備えられ、前記前処理ろ過水を生成するために、前記第一のオゾン溶解槽からの排オゾンガスを前記第二のオゾン溶解槽内の貯留ろ過水に気泡の状態で放出し前記第二のオゾン溶解槽内の貯留ろ過水に前記排オゾンガスを溶解させる第二の散気板、
前記ろ過配管に備えられ、ろ過時の前記水処理膜間の差圧を測定する差圧計、
前記第一のオゾン溶解槽に取り付けられ、前記第一のオゾン溶解槽内の貯留ろ過水の溶存オゾン濃度を計測するオゾン濃度計、
前記第一のオゾン溶解槽に接続され、前記第一のオゾン溶解槽で生成された前記オゾンガス含有ろ過水を前記水処理膜に供給する逆洗ポンプ、
を備え、
前記オゾン濃度計で計測された前記第一のオゾン溶解槽内の貯留ろ過水の溶存オゾン濃度が予め与えた値に到達するか、前記差圧計で測定した圧力がろ過開始時の圧力から所定圧力まで上昇した際に、前記逆洗ポンプにより、前記第一のオゾン溶解槽内の前記オゾンガス含有ろ過水を、前記水処理膜の二次側から前記水処理膜の一次側に流通させ、当該水処理膜を洗浄することを特徴とする水処理膜の洗浄装置。
【請求項４】
原水を水処理膜でろ過したろ過水にオゾンガスを溶解して生成したオゾン水を使用する請求項１に記載の水処理膜の洗浄装置を用いた水処理膜の洗浄方法であって、
前記ろ過ポンプにより、前記原水からろ過した前記ろ過水を受け入れ、前記第一のオゾン溶解槽、または、前記第二のオゾン溶解槽に前記ろ過水を貯留するろ過水受入工程、
前記オゾンガス含有ろ過水を生成するために、前記第一のオゾン溶解槽、または、前記第二のオゾン溶解槽から循環する前記貯留ろ過水と前記オゾンガス供給部から供給される前記オゾンガスとを混合する前記第一のガス吸引装置、または、前記第二のガス吸引装置に前記オゾンガスを供給する、とともに、前記前処理ろ過水を生成するために、前記第二のオゾン溶解槽、または、前記第一のオゾン溶解槽から循環する貯留ろ過水と前記第二のオゾン溶解槽、または、前記第一のオゾン溶解槽で発生する前記排オゾンガスとを混合する前記第一のガス吸引装置、または、前記第二のガス吸引装置へ供給するオゾンガス供給工程、
前記オゾン濃度計で計測された前記第一のオゾン溶解槽、または、第二のオゾン溶解槽の前記貯留ろ過水の溶存オゾン濃度が予め与えた値に到達し、前記差圧計で測定した圧力がろ過開始時の圧力から所定圧力まで上昇したところで、前記第一のオゾン溶解槽、または、第二のオゾン溶解槽で生成された前記オゾンガス含有ろ過水を、前記第一の循環ポンプ、または、第二の循環ポンプにより、前記水処理膜の二次側から前記水処理膜の一次側に流通し、当該水処理膜を洗浄するオゾン水逆洗工程、
を含むことを特徴とする水処理膜の洗浄方法。
【請求項５】
原水を水処理膜でろ過したろ過水にオゾンガスを溶解して生成したオゾン水を使用する請求項２に記載の水処理膜の洗浄装置、を用いた水処理膜の洗浄方法であって、
前記第二のオゾン溶解槽で生成した前記前処理ろ過水を、前記第二の循環ポンプにより、前記第一のオゾン溶解槽に移送する前処理ろ過水移送工程、
前記ろ過ポンプにより、前記原水からろ過した前記ろ過水を受け入れ、前記第二のオゾン溶解槽に前記ろ過水を貯留するろ過水受入工程、
前記オゾンガス含有ろ過水を生成するために、前記第一のオゾン溶解槽から循環する前記貯留ろ過水と前記オゾンガス供給部から供給される前記オゾンガスとを混合する前記第一のガス吸引装置に前記オゾンガスを供給する、とともに、前記前処理ろ過水を生成するために、前記第二のオゾン溶解槽から循環する貯留ろ過水と前記第一のオゾン溶解槽で発生する前記排オゾンガスとを混合する第二のガス吸引装置へ供給するオゾンガス供給工程、
前記オゾン濃度計で計測された前記第一のオゾン溶解槽の前記貯留ろ過水の溶存オゾン濃度が予め与えた値に到達し、前記差圧計で測定した圧力がろ過開始時の圧力から所定圧力まで上昇したところで、前記第一のオゾン溶解槽で生成された前記オゾンガス含有ろ過水を、前記第一の循環ポンプにより、前記水処理膜の二次側から前記水処理膜の一次側に流通し、当該水処理膜を洗浄するオゾン水逆洗工程、
を含むことを特徴とする水処理膜の洗浄方法。
【請求項６】
原水を水処理膜でろ過したろ過水にオゾンガスを溶解して生成したオゾン水を使用する請求項３に記載の水処理膜の洗浄装置を用いた水処理膜の洗浄方法であって、
前記第二のオゾン溶解槽で生成した前記前処理ろ過水を、前記移送ポンプにより、前記第一のオゾン溶解槽に移送する前処理ろ過水移送工程、
前記ろ過ポンプにより、前記原水からろ過した前記ろ過水を受け入れ、前記第二のオゾン溶解槽に前記ろ過水を貯留するろ過水受入工程、
前記オゾンガス含有ろ過水を生成するために、前記第一のオゾン溶解槽内の前記貯留ろ過水と前記オゾンガス供給部から供給される前記オゾンガスとを混合する前記第一の散気板に前記オゾンガスを供給する、とともに、前記前処理ろ過水を生成するために、前記第二のオゾン溶解槽内の貯留ろ過水と前記第一のオゾン溶解槽で発生する前記排オゾンガスとを混合する前記第二の散気板に供給するオゾンガス供給工程、
前記オゾン濃度計で計測された前記第一のオゾン溶解槽の前記貯留ろ過水の溶存オゾン濃度が予め与えた値に到達し、前記差圧計で測定した圧力がろ過開始時の圧力から所定圧力まで上昇したところで、前記第一のオゾン溶解槽で生成された前記オゾンガス含有ろ過水を、前記逆洗ポンプにより、前記水処理膜の二次側から前記水処理膜の一次側に流通し、当該水処理膜を洗浄するオゾン水逆洗工程、
を含むことを特徴とする水処理膜の洗浄方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本願に開示される水処理膜の洗浄装置は、
原水を水処理膜でろ過したろ過水にオゾンガスを溶解して生成したオゾン水を使用する水処理膜の洗浄装置であって、
オゾンガスを生成してオゾンガス配管を通して当該オゾンガスを供給するオゾンガス供給部、
前記ろ過水、または、前処理ろ過水を貯留する第一のオゾン溶解槽および第二のオゾン溶解槽、
前記水処理膜に接続されているろ過配管に接続され、前記ろ過水を前記第一のオゾン溶解槽、第二のオゾン溶解槽、あるいは水処理膜の洗浄装置の系外のいずれかに移送するろ過ポンプ、
前記ろ過ポンプの吐出側に接続され、前記吐出側の流路を、前記第一のオゾン溶解槽、前記第二のオゾン溶解槽への流路に、あるいは、前記水処理膜の洗浄装置の系外への流路のいずれかに、切換える三方弁、
前記第一のオゾン溶解槽に接続され、前記第一のオゾン溶解槽内の貯留ろ過水を循環させる、または、前記第一のオゾン溶解槽で前記貯留ろ過水から生成されたオゾンガス含有ろ過水を前記水処理膜に供給する第一の循環ポンプ、
前記第二のオゾン溶解槽に接続され、前記第二のオゾン溶解槽内の貯留ろ過水を循環させる、または、前記第二のオゾン溶解槽で前記オゾンガス含有ろ過水を前記水処理膜に供給する第二の循環ポンプ、
前記第一の循環ポンプの吐出側に接続され、前記吐出側の流路を前記第一のオゾン溶解槽へ戻る第一の循環配管に、あるいは、前記水処理膜に接続される逆洗水配管に切り替える第一の三方弁、
前記第二の循環ポンプの吐出側に接続され、前記吐出側の流路を前記第二のオゾン溶解槽へ戻る第二の循環配管に、あるいは、前記水処理膜に接続される前記逆洗水配管に切り替える第二の三方弁、
前記オゾンガス供給部からの前記オゾンガスを供給する前記オゾンガス配管および前記第一のオゾン溶解槽かつ前記第二のオゾン溶解槽に接続される排オゾンガス吸引配管に備えられ、前記オゾンガス供給部から供給される前記オゾンガスの供給先を、または、前記第一のオゾン溶解槽で生成された排オゾンガスの供給先を、前記第二のオゾン溶解槽に切り替える第一の切替え弁、
前記オゾンガス供給部からの前記オゾンガスを供給する前記オゾンガス配管および前記第一のオゾン溶解槽かつ前記第二のオゾン溶解槽に接続される前記排オゾンガス吸引配管に備えられ、前記オゾンガス供給部から供給される前記オゾンガスの供給先を第二のオゾン溶解槽に、または、第二のオゾン溶解槽で生成された前記排オゾンガスの供給先を、第一のオゾン溶解槽に切り替える第二の切替え弁、
前記第一の循環配管に備えられ、前記第一のオゾン溶解槽から循環する前記貯留ろ過水を駆動水として用いて、当該貯留ろ過水と前記オゾンガス含有ろ過水を生成するため前記第一の切替え弁を通して前記オゾンガス供給部から吸引した前記オゾンガスとを、または、前記前処理ろ過水を生成するために前記第一の切替え弁を通して前記第二のオゾン溶解槽から吸引した前記排オゾンガスとを、混合する第一のガス吸引装置、
前記第二の循環配管に備えられ、前記第二のオゾン溶解槽から循環する前記貯留ろ過水を駆動水として用いて、当該貯留ろ過水と、前記前処理ろ過水を生成するために前記第二の切替え弁を通して前記第一のオゾン溶解槽から吸引した前記排オゾンガスとを、または、前記オゾンガス含有ろ過水を生成するために前記第二の切替え弁を通して前記オゾンガス供給部から吸引した前記オゾンガスとを、混合する第二のガス吸引装置、
前記ろ過配管に配設され、ろ過時の前記水処理膜間の差圧を測定する差圧計、
前記各循環配管に取り付けられ、前記オゾンガス含有ろ過水の溶存オゾン濃度を計測するオゾン濃度計、
を備え、
前記オゾン濃度計で計測された前記第一のオゾン溶解槽の、または前記第二のオゾン溶解槽の前記貯留ろ過水の溶存オゾン濃度が予め与えた値に到達し、前記差圧計で測定した圧力がろ過開始時の圧力から所定圧力まで上昇したところで、前記第一のオゾン溶解槽、または前記第二のオゾン溶解槽で生成された前記オゾンガス含有ろ過水を、それぞれ前記第一の循環ポンプ、または、第二の循環ポンプにより、前記水処理膜の二次側から前記水処理膜の一次側に流通させ、当該水処理膜を洗浄するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
オゾン水生成槽５の上部の気相部には、排オゾンガス吸引配管１２が接続されており、オゾン溶解槽４に付設するガス吸引装置６に接続されている。同様にガス吸引装置６も、循環ポンプ８の吐出側に位置する形で循環配管１４に接続されており、循環ポンプ８の駆動水流を用いてオゾン水生成槽５の気相部のガスを吸引し、駆動水と吸引ガスを混合する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図３に本実施の形態による具体的な水処理システムの例を示す。図中、黒く塗りつぶした切換え弁は、閉状態にある弁を示し、（白抜きで）塗りつぶしていない切換え弁は、開状態にある弁を示す。この場合、オゾン水逆洗工程で使用される三方弁３４ａ、３４ｂの３つの弁のうち逆洗水配管１８に接続される各弁は、いずれも閉状態となっている。なお、以下に示す実施の形態は一例であり、この実施の形態にその内容が限定されるものではない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
そして、オゾン溶解槽４ａ内の処理水が予め与えた値の溶存オゾン濃度に到達し、差圧計２３の値が、ろ過開始時の値から所定圧力まで上昇したところで、オゾン水逆洗工程（ステップＳＴ０４）に移行する。この工程では、図４に示すように三方弁３４ａの３つの弁のうち、２つの弁を開操作し、循環ポンプ８ａによりオゾン溶解槽内４ａ内のオゾン水を分離膜２のろ過二次側から供給し、逆洗する。所定時間の逆洗後、循環ポンプ８ａを停止し、オゾン水逆洗工程（ステップＳＴ０４）を終了する。この場合、オゾンガス切換え弁３３ａは、オゾンガス切換え弁３３ｂとともに閉操作されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
次バッチのオゾンガス供給工程（ステップＳＴ０３）においては、各切換え弁を図３の状態と逆の図５の状態とすることで、予め前バッチで排オゾンガスと混合され、有機物濃度およびｐＨが低減したろ過水を貯留するオゾン溶解槽４ｂに、オゾンガスを供給できる（この場合においては、循環ポンプ８ｂ、排オゾンガス分解塔の入口弁３０ａ、排オゾンガス切換え弁３１ｂ、排オゾンガス吸引入口弁３２ａを用いる）ので、予め与えた値の濃度のオゾン水を得るために必要なオゾンガス供給量を低減できる。また、この際も前バッチと同様に、オゾン溶解槽４ｂから発生する排オゾンガスをオゾン溶解槽４ａに付設するガス吸引装置６ａで吸引し、ろ過水と混合する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
図６に本実施の形態による具体的な水処理システムの例を示す。図中、黒く塗りつぶした弁は、閉状態にある弁を示し、（白抜きで）塗りつぶしていない弁は、開状態にある弁を示す。なお、以下に示す実施の形態は一例であり、この実施の形態にその内容が限定されるものではない。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
そして、オゾン溶解槽４ｂ内のろ過水が予め与えた値の溶存オゾン濃度に到達し、差圧計２３の値がろ過開始時の値から所定圧力まで上昇したところで、オゾン水逆洗工程（ステップＳＴ０４）に移行する。この工程では、逆洗ポンプ２５によりオゾン溶解槽４ｂ内のオゾンガス含有ろ過水を分離膜２のろ過二次側から供給し、逆洗する。所定時間の逆洗後、逆洗ポンプ２５（場合によっては逆洗ポンプ２４も含む）を停止し、オゾン水逆洗工程（ステップＳＴ０４）を終了する。ここで、前述の循環ポンプは、エジェクタ等を用いたガス吸引装置６、７でのガス吸引のための駆動水を発生させる必要があるため、比較的大型のポンプであり、排オゾンガス吸引時において比較的長時間運転するのに対して、上記逆洗ポンプ２４、２５は、小型のポンプで十分対応でき、水処理膜の逆洗時において、３０分程度の比較的短時間の運転で済むという違いがある。
【国際調査報告】
2019039155.tif 000009
2019039155.tif 000010
2019039155.tif 000011
2019039155.tif 000012