(57)【要約】【課題】ろ過膜の薬品添加逆洗実施時に、必要な薬品量を供給し、またはろ過膜の浸漬時間を決定し、膜差圧の上昇を抑制する技術を提供すること。【解決手段】ろ過膜を用いた水処理方法において、前記ろ過膜の薬品添加逆流洗浄を実施する工程Ａ、前記薬品添加逆流洗浄を実施した後の膜ろ過処理における所定時間経過時の膜差圧を測定する工程Ｂ、該測定された膜差圧と所定の膜差圧との差、あるいは前記膜差圧の差の上昇速度に基づいて、薬品添加量の増減倍率または増減添加量を予め設定し、工程Ａの次の薬品添加逆流洗浄における薬品添加量を、工程Ａでの薬品添加量に前記増減倍率を乗じた値または前記増減添加量を加えた値に制御する工程Ｃを含むことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ過膜を用いた水処理方法において、前記ろ過膜の薬品添加逆流洗浄を実施する工程Ａ、前記薬品添加逆流洗浄を実施した後の膜ろ過処理における所定時間経過時の膜差圧を測定する工程Ｂ、該膜差圧の上昇速度または測定された膜差圧と所定の膜差圧との差に基づいて、前記工程Ａの薬品添加逆流洗浄の次の薬品添加逆流洗浄実施時に添加する薬品の量を制御する工程Ｃを含むことを特徴とするろ過膜を用いた水処理方法。
【請求項２】
工程Ｃが、膜差圧の上昇速度または測定された膜差圧と所定の膜差圧との差に基づいて、薬品添加量の増減倍率または増減添加量を予め設定し、工程Ａの次の薬品添加逆流洗浄実施時における薬品添加量を、工程Ａでの薬品添加量に前記増減倍率を乗じた値または前記増減添加量を加えた値に制御する工程であることを特徴とする請求項１記載のろ過膜を用いた水処理方法。
【請求項３】
ろ過膜を用いた水処理方法において、前記ろ過膜の薬品浸漬処理を伴う薬品添加逆流洗浄を実施する工程Ｄ、前記薬品添加逆流洗浄を実施した後の膜ろ過処理における所定時間経過時の膜差圧を測定する工程Ｅ、該膜差圧の上昇速度または測定された膜差圧と所定の膜差圧との差に基づいて、前記工程Ｄの薬品添加逆流洗浄の次の薬品添加逆流洗浄実施時に行う薬品浸漬時間を制御する工程Ｆを含むことを特徴とするろ過膜を用いた水処理方法。
【請求項４】
工程Ｆが、膜差圧の上昇速度または測定された膜差圧と所定の膜差圧との差に基づいて、薬品添加逆流洗浄での薬品浸漬時間の増減倍率または増減時間を予め設定し、工程Ｄの次の薬品添加逆流洗浄実施時における薬品浸漬時間を、工程Ｄでの薬品浸漬時間に前記増減倍率を乗じた時間または前記増減時間を加えた時間に制御する工程であることを特徴とする請求項３記載のろ過膜を用いた水処理方法。
【請求項５】
測定された膜差圧の代わりに、該膜差圧値から、原水水温に基づき演算処理し補正された膜差圧値を用いること特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のろ過膜を用いた水処理方法。
【請求項６】
ろ過膜を備える水処理装置において、前記ろ過膜の薬品添加逆流洗浄を実施する手段Ａ、前記薬品添加逆流洗浄を実施した後の膜ろ過処理における所定時間経過時の膜差圧を測定する手段Ｂ、該膜差圧の上昇速度または測定された膜差圧と所定の膜差圧との差に基づいて、前記薬品添加逆流洗浄実施時に添加する薬品の量を制御する手段Ｃを具備することを特徴とするろ過膜を備えた水処理装置。
【請求項７】
手段Ｃが、膜差圧の上昇速度または測定された膜差圧と所定の膜差圧との差に基づいて、薬品添加量の増減倍率または増減添加量を予め設定し、手段Ｃで膜差圧を測定した後の薬品添加逆流洗浄実施時における薬品添加量を、手段Ｃで膜差圧を測定したときよりも前の薬品添加逆流洗浄時での薬品添加量に前記増減倍率を乗じた値または前記増減添加量を加えた値に制御する手段であることを特徴とする請求項６記載のろ過膜を用いた水処理装置。
【請求項８】
ろ過膜を用いた水処理装置において、前記ろ過膜の薬品浸漬処理を伴う薬品添加逆流洗浄を実施する手段Ｄ、前記薬品添加逆流洗浄を実施した後の膜ろ過処理における所定時間経過時の膜差圧を測定する手段Ｅ、該膜差圧の上昇速度または測定された膜差圧と所定の膜差圧との差に基づいて、前記薬品添加逆流洗浄実施時に行う薬品浸漬時間を制御する手段Ｆを含むことを特徴とするろ過膜を用いた水処理装置。
【請求項９】
手段Ｆが、膜差圧の上昇速度または測定された膜差圧と所定の膜差圧との差に基づいて、薬品浸漬時間の増減倍率または増減時間を予め設定し、手段Ｅで膜差圧を測定した後の薬品添加逆流洗浄実施時における薬品浸漬時間を、手段Ｅで膜差圧を測定したときよりも前での薬品添加逆流洗浄時での薬品浸漬時間に前記増減倍率を乗じた時間または前記増減時間を加えた時間に制御する手段であることを特徴とする請求項８記載のろ過膜を用いた水処理方法。
【請求項１０】
膜差圧値から、原水水温に基づき補正された膜差圧値を得る演算処理手段をさらに備えること特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載のろ過膜を用いた水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上水道、下水道、工業用水または廃水中に含まれる汚濁物質を分離除去するためのろ過用の膜モジュールを用いた水処理方法および装置に関し、特に薬品添加逆流洗浄（以下、逆流洗浄を逆洗といい、薬品添加逆流洗浄を薬品添加逆洗という）および薬品浸漬工程を備えた薬品添加逆洗を用いた前記膜モジュールの洗浄方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被処理水中の汚濁物質を除去する方法として、膜ろ過を利用した水処理方法がよく知られている。この膜ろ過を用いた水処理においては、運転の継続に伴い、膜の表面に汚濁物質の付着層が生じ、目詰まり、固形物による流路閉塞などのファウリングが起こり、ろ過性能が低下する問題がある。そのため、安定した処理水量が得られないか、もしくは安定した処理水量を得るために膜の薬品洗浄頻度を上げなければならないという問題があった。
上記の膜処理性能低下を防止するために、次亜塩素酸ナトリウム、硫酸、塩酸などの薬品を添加した逆洗を用いた水処理方法が提案されている。この方法によれば、薬品を利用することにより、膜および膜への付着物質を薬品により除去することが可能となり、膜性能の低下を防止することができる。
【０００３】
図６に従来実施されていた浸漬工程を備えた次亜塩素酸ナトリウム添加逆洗を取り入れた膜ろ過システムのフロー図を示す。原水タンク２に流入した原水1は、運転ポンプ３により原水供給弁４を通り、膜モジュール７へと供給され、ろ過される。ここで、ろ過流量は、流量センサー９の値が一定となるように運転ポンプ３をインバータ制御することにより行われる。ろ過された水は流量センサー９、ろ過水出口弁１０、ろ過水タンク入口弁１１を通り、ろ過水タンク１２へと流入される。ろ過水タンク１２で容量を越えたろ過水が処理水１３として次工程へと通水される。所定時間のろ過が行われたところで、逆洗が実施される。逆洗は、ろ過水タンクの水を、逆洗ポンプ１４により逆洗水供給弁１５を通り、膜モジュール７の二次側より一次側へと流すことによりなされ、排水弁１６より排水される。
【０００４】
所定のろ過回数が終了したところで、次亜塩素酸ナトリウム添加逆洗として、逆洗水に次亜塩素酸ナトリウムタンク１７に貯留された次亜塩素酸ナトリウムを次亜塩素酸ナトリウム添加ポンプ１８を用いて次亜塩素酸ナトリウム添加バルブ１９より添加し、所定濃度の残留塩素濃度とした水を膜モジュールに添加される。膜モジュール７内が所定濃度の残留塩素水で満たされたところで一旦逆洗ポンプを停止し、各バルブを閉じて、所定時間膜モジュール７を残留塩素水に浸漬する。所定時間浸漬後に再度逆洗ポンプを起動してろ過水にて逆洗を実施することにより膜モジュール内の塩素水を洗い流すリンスが実施される。これら次亜塩素酸ナトリウム添加工程、浸漬工程、リンス工程から成り立つ洗浄を次亜塩素酸ナトリウム添加逆洗としている。なお、薬品添加工程に先立ち通常の逆洗を実施してから次亜塩素酸ナトリウム添加逆洗を実施することもある。
また、膜面へのファウリング物質により次亜塩素酸ナトリウムではなく、硫酸、塩酸など、その他の薬品および複数の薬品が使われる場合もある。
【０００５】
しかしながら、上記の次亜塩素酸ナトリウム添加逆洗を実施する膜ろ過システムにおける次亜塩素酸ナトリウムの添加方法は、逆洗水中の残留塩素濃度が常時所定値となるように供給されている。このため、従来の方法においては、以下に挙げるような問題があった。
所定濃度の次亜塩素酸ナトリウムしか添加しないため、原水水質の変動により必要な残留塩素量が増加した場合、洗浄が十分とならず膜差圧の上昇が始まる。あるいは突発的な原水悪化などでも同様に、洗浄が不十分となり膜差圧の上昇が生じる。これらのような膜差圧の上昇は加速度的に上昇していき、薬品洗浄間隔を短くするため、これらの問題を解決することが望まれていた。
【０００６】
なお、ろ過膜へ付着物による目詰まりをろ過膜の膜差圧による薬剤量を制御することは特許文献１に記載されているが、この技術では膜の一次側と二次側との膜差圧により薬剤量を制御するものであり、用いる薬剤も凝集フロックの形成に役立つなどの凝集剤である。また、膜間差圧、あるいは膜差圧の上昇速度に基づいて物理洗浄の頻度を制御する技術も知られているが（例えば、特許文献２、特許文献３を参照）、これらの技術も膜の一次側と二次側との膜差圧を測定するものであり、しかも物理洗浄処理回数を制御するものであって、薬品の使用を認識しているわけでもなく、ましてや薬品の使用量を制御する考えはない。さらに、次亜塩素酸ソーダなどの薬剤を原水などの被処理水に連続的あるいは間歇的に添加することも特許文献４に記載されているが、そこでは原水などの被処理水に添加することが記載されているだけであり、逆洗水に添加する考えはない。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１７０１７４号公報
【特許文献２】特開平１１−１６９８５１号公報
【特許文献３】特開平１１−３１９５１６号公報
【特許文献４】特開平９−３８６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたもので、この発明の課題は、ろ過膜の逆洗に際して、必要な薬品量を供給し、膜差圧の上昇を抑制することにある。また、ろ過膜の逆洗に際して、必要にして十分な薬品量を比較的に簡単な方法で把握でき、その適切な薬品量を供給し、逆洗後の後処理を容易にすると共に、膜差圧の上昇を抑制することにある。さらに、一般的には水処理プラントには、そのプラント独自の定められたろ過処理期間があり、本発明の課題は、その期間が満了するまでは該水処理プラントを停止せずにろ過運転が継続できるようにする技術を提供することであり、また、本発明の課題は、ろ過膜の水処理操作の管理をできるだけ少人数で行えることを可能にする方法及びその方法に使用する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の課題を解決するために、本発明においては、薬品添加逆洗実施後のろ過工程における所定時間の膜差圧を測定し、膜差圧の上昇速度または、測定された膜差圧と所定の膜差圧との差に基づいて、薬品添加量の増減倍率または増減添加量を予め設定し、次の薬品添加逆洗における薬品添加量を、当回の薬品添加量に前記増減倍率を乗じた値または前記増減添加量を加えた値に制御して、薬品を用いた物理洗浄を実施する。または、薬品添加逆洗実施後のろ過工程における所定時間の膜差圧を測定し、膜差圧の上昇速度または、測定された膜差圧と所定の膜差圧との差に基づいて、薬品浸漬時間の増減倍率または増減時間を予め設定し、次の薬品添加逆洗における薬品添加量を、当回の薬品添加量に前記増減倍率を乗じた値または前記増減時間を加えた値に制御して、薬品浸漬工程を備えた薬品添加逆洗を実施することを特徴とする。
【００１０】
すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、ろ過膜を用いた水処理方法において、前記ろ過膜の薬品添加逆洗を実施する工程Ａ、前記薬品添加逆洗を実施した後の膜ろ過処理において、ろ過開始後のろ過流量が安定した時間など所定時間経過後にその時の膜差圧を測定する工程Ｂ、その膜差圧の上昇速度または測定された膜差圧から所定の膜差圧を減じて得た値に基づいて、前記工程Ａの薬品添加逆洗の次の薬品添加逆洗実施時に添加する薬品の量を制御する工程Ｃを含むことを特徴とするろ過膜を用いた水処理方法である。
請求項２に係る発明は、その工程Ｃが、膜差圧の上昇速度または測定された膜差圧と所定の膜差圧との差に基づいて、
薬品添加量の増減倍率を予め設定し、工程Ａの次の薬品添加逆洗実施時における薬品添加量を、工程Ａでの薬品添加量に前記増減倍率を乗じた値に制御する工程であるか、もしくは、
薬品添加量の増減添加量を予め設定し、工程Ａの次の薬品添加逆洗実施時における薬品添加量を、工程Ａでの薬品添加量に前記増減添加量を加えた値に制御する工程であることを特徴とする。
請求項１および２の発明では、制御対象は薬品添加逆洗実施時に添加する薬品の量であるが、請求項３および４に係る発明では、制御対象は薬品添加逆洗実施時に行う薬品浸漬時間である。
請求項５に係る発明は、請求項１〜４にかかる発明において、測定された膜差圧に、原水水温による補正をして得た膜差圧値を用いることを特徴とする。このようにすることにより、すでに測定した膜差圧値同士を同一水温での補正値として比較することができるので、膜差圧の比較が精度よく行うことができることになる。
【００１１】
本発明の請求項６に係る発明は、ろ過膜を備える水処理装置において、前記ろ過膜の薬品添加逆洗を実施する手段Ａ、前記薬品添加逆洗を実施した後の膜ろ過処理における所定時間経過時の膜差圧を測定する手段Ｂ、該膜差圧の上昇速度または測定された膜差圧と所定の膜差圧との差に基づいて、前記薬品添加逆洗実施時に添加する薬品の量を制御する手段Ｃを具備することを特徴とするろ過膜を備えた水処理装置である。
請求項７に係る発明は、その手段Ｃが、膜差圧の上昇速度または測定された膜差圧と所定の膜差圧との差に基づいて、
薬品添加量の増減倍率を予め設定し、手段Ｃで膜差圧を測定した後の最初に行われる薬品添加逆洗実施時における薬品添加量を、手段Ｃで膜差圧を測定したときの直前の薬品添加逆洗時での薬品添加量に前記増減倍率を乗じた値に制御する手段であることを特徴とするか、もしくは、
薬品添加量の増減添加量を予め設定し、手段Ｃで膜差圧を測定した後の最初に行われる薬品添加逆洗実施時における薬品添加量を、手段Ｃで膜差圧を測定したときの直前の薬品添加逆洗時での薬品添加量に前記増減添加量を加えた値に制御する手段であることを特徴とする。
請求項６および７の発明では、制御対象は薬品添加逆洗実施時に添加する薬品の量であるが、請求項８および９に係る発明では、制御対象は薬品添加逆洗実施時に行う薬品浸漬時間である。
請求項１０に係る発明は、請求項６〜９かかる発明において、測定された膜差圧に、原水水温による補正をして温度補正膜差圧値を得る手段を備えることを特徴とする。このようにすることにより、すでに測定した膜差圧値同士を同一水温での補正値として比較することができるので、膜差圧の比較が精度よく行うこことができることになる。
【００１２】
上記の発明の方法によれば、洗浄に際して必要な薬品濃度を供給することまたは薬品との反応時間を保持することが可能となり、膜差圧の上昇を抑制することができることとなる。
【００１３】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明での原水としては、具体的には河川水、湖沼水、下水、工場廃水などが好ましいが、これらに何ら限定されない。これら原水が適度に清浄であれば、そのまま使用してもよいが、通常は前処理を施すことが有利である。たとえば、あらかじめ原水を放置して沈降物を除去する処理、あるいは凝集剤を加え、攪拌処理して、汚濁物質をある程度除去する処理などをあげることができるが、これらの処理に限定されることはない。
【００１４】
本発明で使用できるろ過膜は一般的な膜であれば全て使用できるのであり、たとえば精密ろ過膜（ＭＦ膜）、限外ろ過膜（ＵＦ膜）、ナノろ過膜（ＮＦ膜）、逆浸透膜（ＲＯ膜）などが使用可能である。これらの膜の中ではとくにＭＦ膜あるいはＵＦ膜が好適である。
また、上記膜を含む膜モジュールも特に制限されないのであるが、具体的には平膜型モジュール、中空糸型モジュール、スパイラル型モジュール、管型モジュールなどが使用可能である。
【００１５】
本発明では上記原水を上記ろ過膜に接触させ、原水を通過処理させるのであるが、とくに全量ろ過法により膜ろ過することが好ましい。しかし全量ろ過法以外の運転方法により原水を膜ろ過してもよい。さらに、本発明では上記原水を上記ろ過膜に接触させ、原水を通過させることによって浄水を製造してもよいのであるが、とくに全量ろ過法により膜ろ過して浄水を製造することが好ましい。しかし全量ろ過法以外の運転方法により処理水を製造してもよい。
前記原水を膜ろ過し、処理水を製造するのであるが、多量の原水を膜ろ過すると、ろ過膜のファウリングなどによりろ過効率が低下する。そこで、ろ過膜を物理逆洗処理することになるのであるが、本発明では、ろ過膜を通常のろ過水のみによる逆洗に加えて、定期的に薬品添加逆洗処理も行う。
【００１６】
薬品添加逆洗処理する際に用いる薬品の使用量は、ろ過膜の付着物を除去し、ろ過膜の機能を回復できるために必要にして十分な量であることが有利である。すなわち、その量よりも多すぎれば、余分な薬品を処理する操作が必要になり、コストアップの原因の一つとなる。また、その量が少なければ、ろ過膜の機能を回復することができなくなる。
薬品添加逆洗時には、ろ過膜を薬品含有逆洗液と浸漬処理することも有効である。この浸漬時間は短い時間ですむ事ができれば、ろ過膜の劣化もあまり受けることがなく、処理時間も少なくなることなど何かと有利であるが、あまり短すぎるとろ過膜の付着物を十分に除去することができないという欠点がある。
【００１７】
本発明では、該膜差圧の上昇速度または測定された膜差圧と所定の膜差圧との差に基づいて、薬品の必要な量またはろ過膜の浸漬時間をできるだけ正確に、しかも簡単に把握すること、そして、それらの薬品量を薬品添加逆洗実施時に添加し、または薬品浸漬時間を保持することを特徴とする。
すなわち、薬品添加逆洗を実施した後に、処理されたろ過膜を使用して再度原水の膜ろ過を行うのであるが、その処理において所定時間経過した時に膜の一次側と二次側の圧力を測定し、それらの測定値から膜差圧を算出する。その膜差圧から所定の膜差圧を減じ、その値を基にして必要な薬品添加量またはろ過膜の浸漬時間を決める。次いで、次回の薬品添加逆洗実施時に前記必要な薬品量を逆洗水に添加し、またはろ過膜を薬品添加逆洗水に決められた時間、浸漬し、薬品添加逆洗を実施する。
また、膜差圧の上昇速度の求め方の一例を説明すると（図３）、まず、薬品を添加をしない逆洗により、温度補正された逆洗前と逆洗後との膜差圧の差分だけ膜差圧は回復するが、この逆洗操作だけでは、次第に膜差圧は上昇していく。そこで、一定時間経過した時に薬品添加逆洗を実施し、膜差圧を大幅に低下させる。この操作を繰り返し行うが、該薬品添加逆洗後の膜差圧を基にして、膜差圧の上昇速度を求めることができる。すなわち、図３に示すように、薬品添加逆洗実施（ＣＥＢ）後の測定された膜差圧から補正膜差圧を得、その補正膜差圧から近似直線を得、その近似直線の傾きから膜差圧の上昇速度を求めることができる。
次いでその膜差圧の上昇速度を基にして必要な薬品添加量を決め、該膜差圧の上昇速度を決定した膜ろ過処理時の次回の薬品添加逆洗の実施時に、前記必要な薬品量を逆洗水に添加し,薬品添加逆洗を実施する。
引き続き、同様な操作を繰り返し、薬品添加逆洗実施時に必要な薬品添加量を決め、その必要な薬品量を逆洗水に添加し,薬品添加逆洗を実施する。この操作を繰り返すことにより、前記発明の課題が達成される。
【００１８】
測定される膜差圧の上昇速度または測定される膜差圧と所定の膜差圧との差を基にして必要な薬品添加量を決める方法をさらに説明する。
まず、あらかじめ膜差圧の上昇速度と、薬品添加量の増減倍率または増減添加量との関連を基礎データとして制御装置に記憶させておく。また、あらかじめ測定された膜差圧と所定の膜差圧との差と、薬品添加量の増減倍率または増減添加量との関連を基礎データとして制御装置に記憶させておく。
前記基礎データは、たとえば使用する処理プラントに応じてあらかじめ設定しておくことが有利であるが、運転しながら、その状態に応じて適宜設定変更する場合もある。
【００１９】
次に、実際に原水を膜ろ過処理し、所定時間経過後の一次側と二次側の測定された圧力値から膜差圧を算出し、その膜差圧から所定の膜差圧を減じて得られた値を前記制御装置に記憶させた基礎データと照合して、薬品添加量の増減倍率または増減添加量を決定する。その薬品添加量の増減倍率または増減添加量を前回の薬品添加逆洗の実施時に用いた薬品量に乗じるか、あるいは加算することにより、次の薬品添加逆洗時の薬品添加量を決定することができる。
また、所定時間経過後の一次側と二次側の測定された圧力値を得、膜差圧値を算出する。異なる時間での膜差圧値を算出し、これら複数の膜差圧値から膜差圧の上昇速度を算出し、その上昇速度を前記制御装置に記憶させた基礎データと照合して、薬品添加量の増減倍率または増減添加量を決定する。その薬品添加量の増減倍率または増減添加量を前回の薬品添加逆洗の実施時に用いた薬品量に乗じるか、あるいは加算することにより、次の薬品添加逆洗時の薬品添加量を決定することができる。
ここで、使用する制御装置はこの分野で使用される一般的な制御装置を使用すればよい。
【００２０】
前記所定の膜差圧は水処理プラントに使用されるろ過膜の一つの特性ということができ、本発明では水処理プラント独自の定められたろ過処理期間までは当該プラントを停止せず、ろ過運転を継続させることができるように、測定された膜差圧と前記所定の膜差圧との差に基づいて、薬品添加逆流洗浄実施時に添加する薬品の量を制御することを特徴とする。前記所定の膜差圧はとして、具体的には一定値として、あるいは計算値としても特に問題はない。
なお、測定された膜差圧を例えば所定の温度で補正し、その補正された膜差圧値を基にして上記操作を施してもよい。原水の膜差圧の測定時の水温が変わると、原水の粘性係数の変化により膜差圧の値が影響を受けることになる。そこで、測定値を所定の温度で補正することにより、膜差圧の比較を精度よく行うことができることになる。
所定の膜差圧として、例えば、一定値であれば、図４に示したような、運転開始後であって一定時間経過後の安定した補正膜差圧などが考えられる。
また、計算値であれば、図５に示したような初期安定膜差圧に、上限膜差圧から初期安定膜差圧を差し引いた値を、目標とする連続運転期間で除した値に運転日数を乗じた値を随時追加していく値（計算値＝初期安定補正膜差圧＋運転日数×（上限膜差圧−所期安定膜差圧）／目標連続運転日数）などが挙げられる。
【００２１】
膜差圧を測定する時期は、ろ過開始後であってろ過流量が安定した時間であれば特に問題はない。
使用する薬品の種類は、この分野で使用される一般的な薬剤であれば全て使用可能であり、とくに制限されない。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、薬品添加逆洗時に使用する薬品量を原水の性状に応じて増減することができる。また、薬品添加逆洗時での薬品浸漬時間を原水の性状に応じて増減することができる。すなわち、薬品添加逆洗時に必要な薬品濃度を供給することが可能となり、また、薬品との反応時間を保持することが可能となり、膜差圧の上昇を抑制することが可能となり、薬品の使用量を適正化することができる。本発明は、極めて実用的な発明である。
【発明の実施の形態】
【００２３】
（発明の実施の形態１）
本発明の実施の形態１について以下、図を用いて説明する。
図１に本発明における次亜塩素酸ナトリウム添加逆洗を備えた膜ろ過装置の概略フロー図を示す。運転サイクルなどは従来と同様であり、次亜塩素酸ナトリウム添加の制御方法が異なるものである。
従来においては逆洗水中の残留塩素濃度が所定濃度となるように次亜塩素酸ナトリウムを一定添加していたが、本実施の形態においては、膜差圧により供給する次亜塩素酸ナトリウム添加量を調整している。すなわち、逆洗水中の残留塩素濃度は一定ではなく、所定の膜差圧と測定された膜差圧の差分により変動することとなる。
【００２４】
制御方法についての一例を以下に述べる。なお、本発明は、当然のことながらこの例に限定されない。
まず、ろ過時間６０分の膜ろ過処理開始５分後に、次亜塩素酸ナトリウム添加量制御装置２０に、温度センサー６により測定された原水水温、膜入口圧力計５および膜出口圧力計８により測定された各圧力値および膜差圧を取り込む。取り込まれた原水水温、膜入口圧力および膜出口圧力より２５℃に補正された膜差圧を演算する。この値と所定の膜差圧の差分により、次回の次亜塩素酸ナトリウム添加逆洗における次亜塩素酸ナトリウム添加量を決定する。これは前回の出力値に増減倍率（％）を乗じることによりなされる。ここで、その増減倍率（％）は、測定された膜差圧と所定の膜差圧の差分により、処理プラントに応じてあらかじめ設定しており、その一例を表１に示す。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
表１によれば、演算された補正膜差圧から所定の膜差圧を差し引いた値を、５段階に分け、次亜塩素酸ナトリウム添加ポンプ１８の前回のポンプストローク数を基準としたストローク増の減数を設定している。
【００２７】
例えば、ある時の次亜塩素酸ナトリウム添加逆洗後の膜ろ過処理開始５分後における膜入口圧力の測定値から、所定の膜入口圧力の差を引いた値が0.3kPaであったとすると、次回の次亜塩素酸ナトリウム添加逆洗における次亜塩素酸ナトリウム添加ポンプ１８のストローク数を５加算して添加工程を実施することとなる。  なお、これらの目標とする値は、水質および膜ろ過装置の運転条件により、適宜変更されることは明らかである。また、圧力計からの取り込み時間に関しても５分としたが、それに限らず、ろ過開始後にろ過流量が安定した時間であれば特に問題はない。
【００２８】
本実施の形態では、補正膜差圧と所定の膜差圧との差分により制御する例を示したが、これに限らず、前回演算された補正膜差圧と当回の補正膜差圧から、膜差圧の上昇速度を求め制御してもよい。また、測定される膜差圧にはばらつきがあることから、何回かの測定値の移動平均を求め制御してもよい。さらには、薬品添加逆洗後の補正膜差圧の全データから近似式で求めた膜差圧の上昇速度を求めて制御してもよい。
このような制御を実施することにより、洗浄に際して必要な薬品濃度を供給することが可能となり、膜差圧の上昇を抑制することができることとなる。
【００２９】
（発明の実施の形態２）
本発明の実施の形態２について以下に述べる。
図２に本発明における硫酸添加逆洗を備えた膜ろ過装置の概略フロー図を示す。運転サイクルなどは従来と同様であり、硫酸浸漬時間に制御を加えたものである。
従来においては硫酸添加逆洗における浸漬時間は一定としていたが、本実施の形態においては、膜差圧により浸漬時間を調整している。すなわち、浸漬時間は一定ではなく、所定の膜差圧と測定された膜差圧の差分により変動することとなる。
【００３０】
制御方法についての前記と異なる一例を以下に述べる。なお、本発明は、当然のことながらこの例に限定されない。
まず、ろ過時間６０分の膜ろ過処理開始５分後に、硫酸浸漬時間制御装置２１に、温度センサー６により測定された原水水温、膜入口圧力計５および膜出口圧力計８により測定された各圧力値および膜差圧を取り込む。取り込まれた原水水温、膜入口圧力および膜出口圧力より２５℃に補正された膜差圧を演算する。この値と所定の膜差圧の差分により、次回の硫酸浸漬時間を決定する。これは前回の浸漬時間に増減倍率（％）を乗じることによりなされる。ここで、その増減倍率（％）は、測定された膜差圧と所定の膜差圧の差分により、処理プラントに応じてあらかじめ設定してある。ここで、所定の膜差圧は一定値でも計算値でも特に問題はない。
このような制御をすることにより、洗浄に際して必要な浸漬時間を保持することが可能となり、膜差圧の上昇を抑制することができることとなる。
【００３１】
上記の説明から、本発明を次のように記載することもできる。
（１）薬品添加逆洗を実施する膜を用いた水処理方法において、薬品添加逆洗実施後のろ過工程における所定時間の膜差圧を測定し、膜差圧の上昇速度または、測定された膜差圧と所定の膜差圧との差に基づいて、薬品添加量の増減倍率または増減添加量を予め設定し、次の薬品添加逆洗における薬品添加量を、当回の薬品添加量に前記増減倍率を乗じた値または前記増減添加量を加えた値に制御して、薬品を用いた物理洗浄を実施することを特徴とした水処理装置。
（２）薬品浸漬工程を備えた薬品添加逆洗を実施する膜を用いた水処理方法において、薬品添加逆洗実施後のろ過工程における所定時間の膜差圧を測定し、膜差圧の上昇速度または、測定された膜差圧と所定の膜差圧との差に基づいて、薬品浸漬時間の増減倍率または増減時間を予め設定し、次の薬品添加逆洗における薬品浸漬時間を、当回の薬品浸漬時間に前記増減倍率を乗じた時間または前記増減時間を加えた時間に制御して、薬品浸漬工程を備えた薬品添加逆洗を実施することを特徴とした水処理装置。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１に関わる概略システム系統図
【図２】本発明の実施の形態２に関わる概略システム系統図
【図３】本発明の膜差圧の上昇速度を説明する図
【図４】本発明の所定の膜差圧の一例である初期安定膜差圧を説明する図
【図５】本発明の上記と異なる所定の膜差圧の例を説明する図
【図６】従来の概略システム系統図
【符号の説明】
【００３３】
１：原水、
２：原水タンク、
３：運転ポンプ、
４：原水供給弁、
５：膜入口圧力計、
６：水温計、
７：膜モジュール、
８：膜出口圧力計、
９：流量センサー、
１０：ろ過水出口弁、
１１：ろ過水タンク入口弁、
１２：ろ過水タンク、
１３：処理水、
１４：逆洗ポンプ、
１５：逆洗水供給弁、
１６：排水弁、
１７：次亜塩素酸ナトリウムタンク、
１８次亜塩素酸ナトリウム添加ポンプ、
１９：次亜塩素酸ナトリウム添加バルブ、
２０：次亜塩素酸ナトリウム添加量制御装置、
２１：硫酸ナトリウムタンク、
２２：硫酸ナトリウム添加ポンプ、
２３：硫酸ナトリウム添加バルブ、
２４：硫酸浸漬時間制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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