(57)【要約】【課題】逆洗後の運転初期から濁度測定による膜破断検知が可能な膜濾過設備及びその運転方法を提供する。【解決手段】膜濾過装置５の胴部は、濁度計８を備えた処理液配管７を介して槽９に接続されている。槽９の上部には、エアベント１０Ａが設けられている。このエアベント１０Ａには空気フィルタ２３が設けられている。槽９は、逆洗配管１２を介して処理液配管７に接続されている。逆洗時、槽９内の貯留液が逆洗用に使用され、槽９内の貯留液の体積が減少するに従い、大気中の空気がエアベント１０Ａを通って槽９内に供給される。このとき、空気中の微粒子は空気フィルタ２３，２４によって除去されることから、槽９中の貯留液中に微粒子が混入することが防止される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜濾過装置と、
該膜濾過装置の２次側から流出する処理液を処理液導入手段を介して受け入れる槽と、
該処理液導入手段に設けられた濁度計と、
該槽内の貯留液を該膜濾過装置の２次側に供給する逆洗手段と
を有し、該槽にエアベントが設けられている膜濾過設備において、
該エアベントに空気フィルタが設けられていることを特徴とする膜濾過設備。
【請求項２】
請求項１において、該処理液導入手段及び／又は逆洗手段に消毒剤を注入する消毒剤注入手段が接続されており、該消毒剤注入手段に、消毒剤を濾過するフィルタが設けられていることを特徴とする膜濾過設備。
【請求項３】
膜濾過装置と、
該膜濾過装置の２次側から流出する処理液を処理液導入手段を介して受け入れる槽と、
該処理液導入手段に設けられた濁度計と、
該槽内の貯留液を該膜濾過装置の２次側に供給する逆洗手段と
を有し、該槽にエアベントが設けられている膜濾過設備において、
該処理液導入手段及び／又は逆洗手段に消毒剤を注入する消毒剤注入手段が接続されており、該消毒剤注入手段に、消毒剤を濾過するフィルタが設けられていることを特徴とする膜濾過設備。
【請求項４】
膜濾過装置と、
該膜濾過装置の２次側の流出ポートから流出する処理液を処理液導入手段を介して受け入れる槽と、
該処理液導入手段に設けられた濁度計と、
該槽内の貯留液を該膜濾過装置の２次側に供給する逆洗手段と
を有する膜濾過設備において、
該膜濾過装置の２次側に前記流出ポートとして第１及び第２の流出ポートが設けられており、
該第１の流出ポートと第２の流出ポートを接続する循環配管が設けられ、該循環配管に微粒子除去装置が設けられていることを特徴とする膜濾過設備。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の膜濾過設備の運転管理方法であって、逆洗後、運転を再開するときに、該濁度計を測定可能状態としておくことを特徴とする膜濾過設備の運転管理方法。
【請求項６】
請求項４に記載の膜濾過設備の運転管理方法であって、逆洗工程と運転工程との間に、該槽から供給されて該膜濾過装置の２次側に残存している貯留液を該循環配管に循環させ、該貯留液内の微粒子を該微粒子除去装置によって除去する微粒子除去工程を有することを特徴とする膜濾過設備の運転管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理液の濁度を測定する濁度計を備えた膜濾過設備及びその運転管理方法に係り、特に逆洗後の運転開始時に膜破断を早期に発見することが可能な膜濾過設備及びその運転管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品、飲料及び浄水用の水等の液体を濾過するために、膜濾過装置が用いられている。この膜濾過装置によって処理された処理液にあっては、消費者に安全かつ安心な飲料製品を提供するために、クリプトスポリジウムを始めとする病原生物の混入が厳しく管理されている。例えば、浄水では、このクリプトスポリジウム汚染対策のために、処理液の濁度が０．１度以下であることという法的規制が設けられている。
【０００３】
膜濾過装置によって製造される処理液の濁度を管理する手段として、濁度計が用いられる。
【０００４】
第１０図はこの濁度計を備えた従来の膜濾過設備の一例を示すフローである。原液槽１は、原液ポンプ３、循環ポンプ４及びバルブＶ１をこの順に備えた配管２を介して膜濾過装置５の塔頂部に接続されている。この配管２のバルブＶ１より膜濾過装置５側から、バルブＶ２を備えた逆洗液の排液用配管１５が分岐している。膜濾過装置の塔底部にバルブＶ３を備えた配管６の一端が接続され、他端が配管２の原液ポンプ３と循環ポンプ４との間の箇所に接続されている。
【０００５】
該膜濾過装置５の胴部は、処理液配管７を介して処理液槽９に接続されている。該処理液配管７に、バルブＶ４及び濁度計８が膜濾過装置５側からこの順に設けられている。
【０００６】
槽９の上部にはエアベント１０が設けられている。また、槽９には、貯留液を系外に送給するための配管１１が設けられている。この槽９は、逆洗配管１２を介して処理液配管７のバルブＶ４よりも膜濾過装置５側に接続されている。この逆洗配管１２には、洗浄ポンプ１３及びバルブＶ５が槽９側からこの順に設けられている。これら逆洗配管１２、洗浄ポンプ１３及びバルブＶ５によって逆洗手段が構成されている。
【０００７】
消毒剤注入手段としての配管１４が、処理液配管７のうち濁度計８よりも槽９側及び逆洗配管１２のうち洗浄ポンプ１３とバルブＶ５との間の箇所に接続されている。
【０００８】
かかる構成の膜濾過設備において、運転開始時にはバルブＶ１，Ｖ３，Ｖ４を開とし、その他のバルブＶ２，Ｖ５を閉とした状態で、原液ポンプ３及び循環ポンプ４を作動させる。これにより、原液槽１に貯留された原液が配管２を介して膜濾過装置５に供給される。膜濾過装置５内の膜を透過した処理液は、処理液配管７を介して槽９内に導入される。この処理液配管７を通る処理液の濁度が濁度計８によって測定され、測定値が設定値以上であると図示しない警報発生手段が警報を発生する。
【０００９】
膜濾過装置５に供給された原液の一部は、膜濾過装置５内の膜を透過することなく塔底部から流出し、配管６を通って循環ポンプ４を経由し、配管２に戻される。
【００１０】
なお、配管７内を通る処理液が槽９内に貯留される手前で、該処理液に配管１４を介して消毒剤が注入される。
【００１１】
逆洗時は、バルブＶ５，Ｖ２を開とし、その他のバルブＶ１，Ｖ３，Ｖ４を閉とした状態で、洗浄ポンプ１３を作動させる。これにより、槽９内の貯留液は逆洗配管１２を通り、配管１４を介して消毒剤が注入された後、膜濾過装置５の２次側に供給される。この液は濾過膜を逆方向に透過して膜濾過装置５の１次側に流入し、さらに配管２，１５を通って系外に排出される。
【００１２】
逆洗後は、上記の運転開始時と同様の手順で運転を再開する。
【００１３】
第１１図は、上記従来の膜濾過設備において、逆洗後、通水運転を開始する時における濁度の経時変化の一例を示すグラフである。第１１図では、運転を再開してから８分間は濁度が０．１度を超えている。このように、従来の膜濾過設備にあっては、運転を開始してから数分間、場合によっては１０分間以上の間、膜破断が発生していないにもかかわらず濁度が０．１度を超えることがある。
【００１４】
逆洗後の運転再開初期に濁度が上昇する主な原因として主に以下の２つが考えられる。
（１）  大気中の微粒子の混入
逆洗用液として槽９内の貯留液を膜濾過装置５へ送出すると、送出した貯留液と同等の体積の空気がエアベント１０から槽９内に流入する。このとき、空気中に混入している花粉、自動車の排ガス、煤塵等の浮遊微粒子が槽９の液面及び濡れた内壁に付着し、槽９内の貯留液に混入する。この微粒子が混入した貯留液を逆洗用液として使用することから、逆洗時に膜濾過装置５及び配管類が汚染され、特に膜面の２次側で捕捉される。運転再開時に、この捕捉されていた微粒子が剥離して流出するため、運転再開初期に濁度が一時的に上昇する。
【００１５】
表１に、異なる場所における大気中の主な微粒子の種類、含有量及び粒径の例を示す。
【００１６】
【表１】
2006314918.tif 000003
【００１７】
（２）  消毒剤からの混入
逆洗効果を高めるために、次亜塩素酸ソーダ等の消毒剤を逆洗液に添加したものを用いて膜面を洗浄することが一般的に行われている。この消毒液中には少量の微粒子が不純物として含まれており、この微粒子が膜面の２次側で捕捉され、運転再開時に濁度が上昇する。
【００１８】
表２に、次亜塩素酸ソーダよりなる市販の食品添加用消毒剤の種類と該消毒剤に混入している微粒子の含有量及び粒径を示す。
【００１９】
【表２】
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【００２０】
上記（１），（２）の他にも、水中に存在するＣａ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅ等の金属イオンが濾過膜を透過した後、濾過膜の２次側で消毒剤の添加を受けること等により濁度成分として析出し、処理液中に含有されるようになることもある。
【００２１】
このような、運転再開時の初期に濁度が上昇する現象は、処理液を利用して逆洗を行う膜濾過装置では共通の問題となっている。
【００２２】
特開２００３−２４９３８号公報には、かかる問題を解決するために、逆洗工程全体及び運転再開初期の一定時間、好ましくは３０秒〜３０分間、濁度測定を停止し、濁度計の不感時間を設け、この間、濁度警報を発生させずに採水を行うことが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−２４９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
上記特開２００３−２４９３８号公報のように濁度計の不感時間を設けた場合、この不感時間内に膜破断が発生しても膜破断が検知されない。このため、不感時間が経過し、濁度計によって濁度の上昇が検知されて運転が停止されるまでの間、原液が破断部から膜の２次側に流入し、２次側の配管や、槽９等を汚染する。
【００２４】
このような汚染が発生した場合には、膜の２次側の配管、槽、ポンプ等を入念に洗浄し、これらの内部の液体の濁度測定を行って濁度が設定値以下であることを確認してから運転を開始する必要が生じ、手間がかかる。
【００２５】
また、一般に、膜破断からしばらくすると、濁度は低下した状態で安定化することから、この安定化後に不感時間が終了して濁度測定を行った場合には、破断が検知されないおそれがある。
【００２６】
第１２図に、通水運転時に第１０図の膜濾過装置５内の膜（中空糸膜）を人為的に１，３又は５本切断し、その後の処理水の濁度の変化を測定した結果を示す。第１２図の通り、３又は５本切断の場合、破断後４〜８分をピークに濁度が降下し、１０分以上経過すると比較的安定する。このため、例えば逆洗後の運転開始時に１０分間の不感時間を設けた場合、少なくとも１０分間は原液の一部が濾過されることなく処理水に混入し、処理水が汚染される。
【００２７】
本発明は上記問題点を解決し、逆洗後の運転初期から濁度測定による膜破断検知が可能な膜濾過設備及びその運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
請求項１の膜濾過設備は、膜濾過装置と、該膜濾過装置の２次側から流出する処理液を処理液導入手段を介して受け入れる槽と、該処理液導入手段に設けられた濁度計と、該槽内の貯留液を該膜濾過装置の２次側に供給する逆洗手段とを有し、該槽にエアベントが設けられている膜濾過設備において、該エアベントに空気フィルタが設けられていることを特徴とするものである。
【００２９】
請求項２の膜濾過設備は、請求項１において、該処理液導入手段及び／又は逆洗手段に消毒剤を注入する消毒剤注入手段が接続されており、該消毒剤注入手段に、消毒剤を濾過するフィルタが設けられていることを特徴とするものである。
【００３０】
請求項３の膜濾過設備は、膜濾過装置と、該膜濾過装置の２次側から流出する処理液を処理液導入手段を介して受け入れる槽と、該処理液導入手段に設けられた濁度計と、該槽内の貯留液を該膜濾過装置の２次側に供給する逆洗手段とを有し、該槽にエアベントが設けられている膜濾過設備において、該処理液導入手段及び／又は逆洗手段に消毒剤を注入する消毒剤注入手段が接続されており、該消毒剤注入手段に、消毒剤を濾過するフィルタが設けられていることを特徴とするものである。
【００３１】
請求項４の膜濾過設備は、膜濾過装置と、該膜濾過装置の２次側の流出ポートから流出する処理液を処理液導入手段を介して受け入れる槽と、該処理液導入手段に設けられた濁度計と、該槽内の貯留液を該膜濾過装置の２次側に供給する逆洗手段とを有する膜濾過設備において、該膜濾過装置の２次側に前記流出ポートとして第１及び第２の流出ポートが設けられており、該第１の流出ポートと第２の流出ポートを接続する循環配管が設けられ、該循環配管に微粒子除去装置が設けられていることを特徴とするものである。
【００３２】
請求項５の膜濾過設備の運転管理方法は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の膜濾過設備の運転管理方法であって、逆洗後、運転を再開するときに、該膜濾過装置の２次側に該槽からの貯留液が残存している状態で該濁度計を測定可能状態としておくことを特徴とするものである。
【００３３】
請求項６の膜濾過設備の運転管理方法は、請求項４に記載の膜濾過設備の運転管理方法であって、逆洗工程と運転工程との間に、該槽から供給されて該膜濾過装置の２次側に残存している貯留液を該循環配管に循環させ、該貯留液内の微粒子を該微粒子除去装置によって除去する微粒子除去工程を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３４】
請求項１の膜濾過設備にあっては、処理液を受け入れる槽のエアベントに空気フィルタが設けられている。このため、エアベントから槽内に空気が流入するときに空気中の微粒子が空気フィルタによって捕捉され、貯留液中に空気中の微粒子が混入することが防止される。従って、運転再開当初から濁度の低い処理液が得られる。このため、運転再開時に濁度計を測定可能状態としておいても濁度警報が発生しない。なお、実際に膜破断が生じている場合には、濁度計により膜破断を早期に検知することができる。
【００３５】
請求項２，３の膜濾過設備にあっては、消毒剤注入手段にフィルタが設けられていることから、この消毒剤注入手段から処理液供給手段及び／又は逆洗手段に消毒剤を注入するときに消毒剤中の不純物微粒子はフィルタによって捕捉される。このため、貯留液中に該不純物微粒子が混入することが防止される。従って、運転再開当初から濁度の低い処理液が得られる。このため、運転再開時に濁度計を測定可能状態としておいても濁度警報が発生しない。なお、実際に膜破断が生じている場合には、濁度計により膜破断を早期に検知することができる。
【００３６】
請求項４の膜濾過設備にあっては、膜濾過装置の２次側の第１の流出ポートと第２の流出ポートを接続する循環配管が設けられ、該循環配管に微粒子除去装置が設けられている。この膜濾過設備の運転を行う場合、逆洗工程と運転工程との間に、槽から供給されて膜濾過装置の２次側に残存している液を循環配管に循環させ、該液内の微粒子を該微粒子除去装置によって除去することができる（請求項６）。
【００３７】
このように、逆洗後、膜濾過装置の２次側に残留している液中の微粒子が除去されてから運転が再開されることから、運転再開当初から濁度の低い処理液が得られる。このため、運転再開時に濁度計を測定可能状態としておいても濁度警報が発生しない。なお、実際に膜破断が生じている場合には、濁度計により膜破断を直ちに検知することができる。
【００３８】
なお、エアベントから流入する空気中の微粒子や消毒剤中に混入する微粒子の他に、槽内に貯留液が貯留される間に液中に混入しているマンガン等がゆっくりと析出して微粒子として成長することがある。請求項４の膜濾過設備にあっては、かかる微粒子も微粒子除去装置によって除去することができるため、濁度の上昇を防止することができる。
【００３９】
本発明の膜濾過設備及びその運転管理方法は、飲料のほか、大型ボイラー給水、コンデミ給水、超純用前処理給水等の処理に好適に適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００４１】
Ｉ．第１の実施の形態（エアベント）
第１図は第１の実施の形態に係る膜濾過設備を説明するフローである。なお、第１図の膜濾過設備は、空気フィルタ付きのエアベント１０Ａが設けられていること、及び配管２にバルブＶ６が設けられていること以外は第１０図の膜濾過設備と同様であり、同一符号は同一部分を示している。
【００４２】
第１０図と同様に、原液槽１は、原液ポンプ３、バルブＶ６、循環ポンプ４及びバルブＶ１をこの順に備えた配管２を介して膜濾過装置５の塔頂部に接続されている。この配管２のバルブＶ１より膜濾過装置５側からバルブＶ２を備えた逆洗液の排液用配管１５が分岐している。膜濾過装置の塔底部にバルブＶ３を備えた配管５の一端が接続され、他端が循環ポンプ４に接続されている。該膜濾過装置５の胴部は、処理液供給手段としての処理液配管７を介して槽９に接続されている。該処理液配管７に、バルブＶ４及び濁度計８が膜濾過装置５の側からこの順に設けられている。
【００４３】
槽９の上部には、エアベント１０Ａが設けられている。このエアベント１０Ａは途中で配管２１，２２に分岐した後合流して合流管１０Ｂとなり、その先端が大気に開放している。
【００４４】
配管２１には、ダンパ２５、空気フィルタ２３及びダンパ２６が槽９側からこの順に設けられている。配管２２には、ダンパ２７、空気フィルタ２４及びダンパ２８が槽９側からこの順に設けられている。
【００４５】
空気フィルタ２３，２４は空気中の花粉や自動車の排ガス中の煤等の浮遊微粒子を除去するためのものである。空気フィルタ２３，２４の除去可能な最小粒子径は、濁度計のカウント可能な最小範囲以下であってもよく、大気中の微粒子の粒径や含有量等に応じて適宜決められるが、例えば０．１〜１０μｍ程度である。空気フィルタ２３，２４はカートリッジ式のものであることが交換が容易である点で好ましい。
【００４６】
槽９には、貯留液を系外に送給するための配管１１が設けられている。この槽９は、逆洗配管１２を介して処理液配管７のバルブＶ４よりも膜濾過装置５側に接続されている。この逆洗配管１２には、洗浄ポンプ１３及びバルブＶ５が槽９側からこの順に設けられている。これら逆洗配管１２、洗浄ポンプ１３及びバルブＶ５によって逆洗手段が構成されている。
【００４７】
消毒剤注入手段としての配管１４が、処理液配管７のうち濁度計８よりも槽９側及び逆洗配管１２のうち洗浄ポンプ１３とバルブＶ５との間の箇所に接続されている。
【００４８】
なお、膜濾過装置５の濾過膜としては、限外濾過膜等が用いられる。
【００４９】
かかる構成の膜濾過設備の運転方法を以下に説明する。
＜運転開始時＞
濁度計８を測定可能状態とし、また、ダンパ２５，２６又はダンパ２７，２８を開としておく。次いで、バルブＶ６，Ｖ１，Ｖ３，Ｖ４を開とし、その他のバルブＶ２，Ｖ５を閉とし、原液ポンプ３及び循環ポンプ４を作動させる。これにより、原液槽１に貯留された原液が配管２を介して膜濾過装置５に供給される。濾過膜を透過した処理液は配管７を通り、濁度が濁度計８によって測定される。測定値が設定値以上である場合、図示しない警報発生手段が警報を発生する。処理液配管７内の処理液は、配管１４を介して消毒剤が注入され、槽９内に導入される。
【００５０】
処理液が配管７を介して槽９内に供給され、槽９内の貯留液の体積が増加するに従い、槽９内の空気はエアベント１０Ａを介して大気に放出される。
【００５１】
膜濾過装置５に供給された原液の一部は、膜濾過装置５内の膜を透過することなく塔底部から流出し、配管６を通って配管２に戻される。
【００５２】
＜逆洗時＞
バルブＶ１，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ６を閉とし、ポンプ３，４を停止した状態で、バルブＶ５，Ｖ２を開として洗浄ポンプ１３を作動させる。これにより、槽９内の貯留液は、逆洗配管１２を通り、配管１４から消毒剤が注入されてから膜濾過装置５の２次側に供給される。この液は、膜濾過装置５内の濾過膜を透過して１次側に流入した後、さらに配管２，１５を通って系外に排出される。
【００５３】
槽９内の貯留液が逆洗に使用され、槽９内の貯留液の体積が減少するに従い、大気が空気フィルタ２３及び／又は２４及びエアベント１０Ａを通って槽９内に供給される。このとき、空気中の微粒子は空気フィルタ２３及び／又は２４によって除去されることから、槽９中の貯留液中に微粒子が混入することが防止される。
【００５４】
この逆洗工程は、定期的に、又は膜濾過装置５の上流側の圧力上昇や配管７内の流速の減少などの膜の目詰まりの兆候が検知されたとき等に実施される。
【００５５】
逆洗工程においては、濁度計８は測定可能状態のままであってもよいが、測定停止状態とするのが好ましい。
【００５６】
＜運転再開時＞
逆洗後は、上記の運転開始時と同様の手順で運転を再開する。
【００５７】
上記の通り、槽９内に供給される空気は空気フィルタ２３，２４によって微粒子が除去されたものであるため、槽９内の貯留液に空気中の微粒子が混入することはない。従って、運転再開時、膜濾過装置５の２次側には逆洗用液として槽９から供給された液が残留しているが、この液の濁度は低い。このため、運転再開当初から濁度の低い処理液が得られる。また、濁度計を測定可能状態にしておいても、濁度警報は発生しない。なお、仮に膜濾過装置５内の膜に破断が生じているときには、濁度計により直ちに検知することができる。
【００５８】
II．第２の実施の形態（消毒剤濾過）
第２図は第２の実施の形態に係る膜濾過設備を説明するフローである。この第２図の膜濾過設備は、消毒剤注入手段及び槽９のエアベント１０の構成以外は第１図と同様であり、同一符号は同一部分を示すことから、第１図と同一部分の説明は省略する。
【００５９】
この実施の形態では、消毒剤貯槽３０からの消毒剤用配管３１が分岐して配管３２及び配管３３となっている。
【００６０】
配管３２は、配管７の濁度計８より槽９側に接続されている。この配管３２には、バルブ５１、ポンプ５０、バルブ５２が設けられている。また、このバルブ５２と配管７への接続部との間において配管３２は配管３２ａ，３２ｂに分かれており、配管３２ａにはバルブ５３ａ，フィルタ５４ａ，バルブ５５ａが設けられており、配管３２ｂにはバルブ５３ｂ，フィルタ５４ｂ，バルブ５５ｂが設けられている。
【００６１】
配管３３は、配管１２のポンプ１３とバルブＶ５との間の位置に接続されている。この配管３３には、バルブ６１、ポンプ６０、バルブ６２が設けられている。また、このバルブ６２と配管１２への接続部との間において配管３３は配管３３ａ，３３ｂに分かれており、配管３３ａにはバルブ６３ａ，フィルタ６４ａ，バルブ６５ａが設けられており、配管３３ｂにはバルブ６３ｂ，フィルタ６４ｂ，バルブ６５ｂが設けられている。
【００６２】
フィルタ５４ａ，５４ｂ，６４ａ及び６４ｂの除去可能な最小粒子径は、濁度計のカウント可能な最小範囲以下であってもよく、また消毒剤中の微粒子の粒径や含有量に応じて適宜決められるが、例えば空気フィルタと同様に０．１〜１０μｍ程度である。なお、消毒剤中には、消毒剤製造用水に元々含まれていた微粒子や製造過程で生じた微粒子が含まれている。
【００６３】
槽９の上部には空気フィルタを有しないエアベント１０が接続されている。
【００６４】
かかる構成の膜濾過設備の運転管理方法を以下に説明する。
【００６５】
＜運転開始時＞
濁度計８を測定可能状態としておく。バルブＶ６，Ｖ１，Ｖ３，Ｖ４を開とし、その他のバルブＶ２，Ｖ５を閉とし、原液ポンプ３及び循環ポンプ４を作動させる。これにより、原液槽１に貯留された原液が配管２，６を介して膜濾過装置５に循環供給される。膜濾過装置５内の膜を透過した処理液が処理液配管７を通るときに濁度計８によって濁度が測定され、この測定値が設定値以上であると、図示しない警報発生手段が警報を発生する。その後、処理液配管７内の処理液に後述の通り消毒剤が注入され、この処理液は槽９内に貯留される。
【００６６】
消毒剤を注入する際には、バルブ５１，５２と、バルブ５３ａ，５５ａ及び／又はバルブ５３ｂ，５５ｂとを開とし、ポンプ５０を作動させる。消毒剤貯槽３０内の消毒剤は配管３１，３２，３２ａ，３２ｂを通り、フィルタ５４ａ及び／又は５４ｂによって消毒剤中の不純物微粒子が除去された後、処理液に注入される。このため、処理液中に該不純物微粒子が混入することはない。
【００６７】
＜逆洗時＞
バルブＶ１，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ６を閉とし、ポンプ３，４を停止する。この状態でバルブＶ５，Ｖ２を開とし、洗浄ポンプ１３を作動させる。
【００６８】
また、ポンプ５０を停止し、バルブ５１，５２，５３ａ，５５ａ，５３ｂ，５５ｂを閉とする。この状態で、バルブ６１，６２と、バルブ６３ａ，６５ａ及び／又はバルブ６３ｂ，６５ｂとを開とし、ポンプ６０を作動させる。
【００６９】
これにより、槽９内の貯留液は逆洗配管１２を通り、配管３３から消毒剤が注入された後、膜濾過装置５の２次側に供給される。この液は、濾過膜を透過して１次側に流入し、さらに配管２，１５を通って系外に排出される。
【００７０】
消毒剤は、消毒剤貯槽３０から配管３１，３３を通り、フィルタ６４ａ及び／又は６４ｂによって微粒子が除去された後、さらに配管３３を通って配管１２内の逆洗用の液に注入される。このため、この逆洗用の液中に該不純物微粒子が混入することはない。
【００７１】
逆洗工程においては、濁度計８は測定可能状態のままであってもよく、測定不能状態にしてもよい。
【００７２】
＜運転再開時＞
逆洗後は、上記の運転開始時と同様の手順で運転を再開する。この場合も、運転再開当初から濁度の低い処理液が得られる。
【００７３】
なお、第２の実施の形態において、消毒用フィルタをポンプ５０，６０の出口側に設けたが、入口側に設けてもよい。
【００７４】
III．第３の実施の形態
第３〜６図は第３の実施の形態に係る膜濾過設備を説明するフローであり、第３図は運転工程を示し、第４図は逆洗工程を示し、第５図は第１の微粒子除去工程を示し、第６図は第２の微粒子除去工程を示している。
【００７５】
前記各実施の形態と同じく、原液槽１は、原液ポンプ３、バルブＶ６、循環ポンプ４及びバルブＶ１をこの順に備えた配管２を介して膜濾過装置５Ａの塔頂部に接続されている。この配管２のバルブＶ１より膜濾過装置５Ａ側からバルブＶ２を備えた逆洗液の排液用配管１５が分岐している。膜濾過装置５Ａの塔底部にバルブＶ３を備えた配管６の一端が接続され、他端が循環ポンプ４に接続されている。
【００７６】
該膜濾過装置５Ａの胴部の上側及び下側には、第１の流出ポート５ａと第２の流出ポート５ｂが設けられている。
【００７７】
第１の流出ポート５ａに接続された配管７１と第２の流出ポート５ｂに接続された配管７２とは合流して配管７３となっており、この配管７３はバルブＶ１５及び濁度計８を介して槽９に接続されている。なお、バルブＶ１５の下流側の配管７３内に消毒液が注入されてもよい。
【００７８】
槽９の上部には、エアベント１０が設けられており、槽９の下部には槽９内の貯留液を系外に供給するための配管１１が設けられている。また、槽９には逆洗配管７４の一端が接続されており、他端は配管７２に接続されている。この逆洗配管７４には、槽９側から順にバルブＶ１６、ポンプ１３、流量計８１が設けられている。
【００７９】
配管７１の第１の流出ポート５ａとバルブＶ１１との間からバルブＶ１２を備えた配管７５が分岐しており、配管７２の第２の流出ポート５ｂとバルブＶ１３との間からバルブＶ１４を備えた配管７６が分岐しており、これらの配管７５，７６は合流して配管７７となっている。この配管７７は途中で分岐して分岐管７７ａ，７７ｂとなり、再度合流して配管７８となって、配管７４のバルブＶ１６とポンプ１３との間の位置に接続される。
【００８０】
分岐管７７ａにはバルブＶ１７及び微粒子除去装置８０が設けられており、分岐管７７ｂにはバルブＶ１８が設けられている。
【００８１】
なお、微粒子除去装置８０としては、膜濾過装置５０Ａよりも小型の装置であってもよく、予備系列の膜濾過装置を用いてもよい。
【００８２】
かかる構成の膜濾過設備の運転方法を以下に説明する。
【００８３】
＜運転工程：第３図＞
濁度計８を測定可能状態とし、バルブＶ６，Ｖ１，Ｖ３，Ｖ１１，Ｖ１３，Ｖ１５を開とし、その他のバルブＶ２，Ｖ１２，Ｖ１４，Ｖ１６〜Ｖ１８を閉とし、原液ポンプ３及び循環ポンプ４を作動させる。これにより、原液槽１に貯留された原液が配管２，６を介して膜濾過装置５Ａに循環供給される。
【００８４】
膜濾過装置５Ａ内の濾過膜を透過した処理液は、第１，２の流出ポート５ａ，５ｂ、配管７１，７２及び配管７３を通って槽９内に貯留される。この配管７３内を通る処理液の濁度が濁度計８によって測定され、測定値が設定値以上である場合、図示しない警報発生手段が警報を発生する。
【００８５】
＜逆洗工程：第４図＞
運転工程において、ポンプ３，４を停止し、バルブＶ６，Ｖ１，Ｖ３，Ｖ１２，Ｖ１４，Ｖ１７，Ｖ１８を閉とし、その他のバルブＶ２，Ｖ１１，Ｖ１３，Ｖ１６を開とした状態で、ポンプ１３を作動させる。
【００８６】
これにより、槽９内の貯留液は配管７４及び配管７１，７２を介して第１，２の流出ポート５ａ，５ｂから膜濾過装置５Ａ内に供給される。なお、配管７４内を通る逆洗用の液の流量は流量計８１によって測定される。この液は、膜濾過装置５Ａ内の濾過膜を透過して洗浄し、その後、配管２，１５を通って系外に排出される。
【００８７】
逆洗工程においては、濁度計８は測定可能状態のままであってもよく、測定停止状態にしてもよい。
【００８８】
なお、上記逆洗工程ではバルブＶ１１，Ｖ１３を同時に開として逆洗を行ったが、バルブＶ１１及びＶ１３を片方ずつ順に開として逆洗を行ってもよい。
【００８９】
＜第１の微粒子除去工程：第５図＞
逆洗工程の終了後、バルブＶ２，Ｖ１３，Ｖ１６を閉とし、バルブＶ１４，Ｖ１７を開とする。
【００９０】
これにより、ポンプ１３によって配管７４内の液が配管７１内に送給され、さらに第１の流出ポート５ａから膜濾過装置５Ａ内に供給される。膜濾過装置５Ａ内に供給された液は、濾過膜の２次側に付着している微粒子を除去した後、１次側に透過することなく、膜濾過装置５Ａ内に残留していた液と共に第２の流出ポート５ｂから排出される。排出された液は配管７６，７７，７７ａを通って微粒子除去装置８０に供給され、該微粒子除去装置内で微粒子が除去された後、配管７８を介して配管７４に戻される。
【００９１】
このように、逆洗後に配管７４，７１及び膜濾過装置５Ａの２次側に残留していた液は、配管７４，７１、膜濾過装置５Ａの２次側、配管７６，７７，７７ａ、微粒子除去装置８０及び配管７８を通って循環し、この循環過程において微粒子除去装置８０によって液中の微粒子が除去される。
【００９２】
＜第２の微粒子除去工程：第６図＞
第１の微粒子除去工程の後、バルブＶ１１，Ｖ１４を閉とすると共に、バルブＶ１２，Ｖ１３を開とする。
【００９３】
これにより、配管７４内の液がポンプ１３によって配管７２内に送給され、さらに第２の流出ポート５ｂから膜濾過装置５Ａ内に供給される。膜濾過装置５Ａ内に供給された液は、濾過膜の２次側に付着している微粒子を除去した後、１次側に透過することなく、膜濾過装置５Ａ内に残留していた液と共に第１の流出ポート５ａから排出される。排出された液は、配管７５，７７，７７ａを通って微粒子除去装置８０に供給され、該微粒子除去装置内で微粒子が除去された後、配管７８を介して配管７４に戻される。このように、逆洗後に配管７２に残留し、第１の微粒子除去工程では循環することのなかった配管７２内の液は、配管７４，７２、膜濾過装置５Ａの２次側、配管７５，７７，７７ａ、微粒子除去装置８０及び配管７８を通って循環し、この循環過程において微粒子除去装置８０によって液中の微粒子が除去される。
【００９４】
なお、配管７２が短く、逆洗後に該配管７２内に残留する液が少量である場合等には、この第２の微粒子除去工程を省略してもよい。また、第１の微粒子除去工程を省略し、第２の微粒子除去工程のみを実施してもよい。
【００９５】
＜運転再開時＞
上記第１の微粒子除去工程及び第２の微粒子除去工程によって配管７４，７１，７２及び膜濾過装置５Ａの２次側の液中の微粒子が除去された後、上記運転工程を行い、運転を再開する。
【００９６】
本実施の形態にあっては、エアベント１０から槽９内の貯留液に混入した微粒子を微粒子除去装置８０によって除去するため、運転再開の初期から濁度計を測定可能状態にして、膜濾過装置５Ａ内の膜破断の管理を行うことができる。
【００９７】
なお、槽９内に貯留液が貯留される間に、液中に混入しているマンガン等がゆっくりとフロック化して微粒子として成長することがある。
【００９８】
本実施の形態にあっては運転再開の直前に微粒子除去工程を行うため、かかる微粒子も微粒子除去装置８０によって除去することができる。このため、より確実に濁度の上昇を防止することができる。
【００９９】
上記第１〜３の実施の形態では、空気フィルタ、消毒剤用のフィルタ及び微粒子除去装置のいずれか１種類を設けたが、例えば次の第７図のようにいずれか２種類又は３種類総てを設けてもよい。
【０１００】
第７図は、第３の実施の形態に係る膜濾過設備（第３〜６図）に、第１の実施の形態に係る膜濾過設備の空気フィルタ付きエアベント１０Ａ及び第２の実施の形態に係る膜濾過設備の消毒剤注入手段を設けたものである。
【０１０１】
なお、図面を簡明にするために、第７図では消毒剤注入手段の配管３２，３３の上流側は省略しているが、第２図と同様のフィルタ５４ａ，５４ｂ，６４ａ，６４ｂ、ポンプ５０，６０、消毒剤貯槽３０及び配管類が設けられている。
【実施例】
【０１０２】
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を詳細に説明する。
【０１０３】
＜実施例１＞
第７図の膜濾過設備を用い、通水運転を行った。原液としては３００ｍ３／日の伏流水を用いた。なお、処理水を槽９内に供給する前に、配管３２から３ｇ−消毒剤／ｍ３−処理水の割合で消毒剤（次亜塩素酸ナトリウム）を添加した。
【０１０４】
通水運転を１時間行った後、逆洗工程を２分間行った。配管３３から逆洗水に対して１０〜５０ｇ−消毒剤／ｍ３−処理水の割合で消毒剤を注入した。
【０１０５】
逆洗工程後、第１，２の微粒子除去工程を行うことなく、運転を再開した。
【０１０６】
運転再開時における濁度計の測定値の経時変化を第８図に示す。
【０１０７】
＜実施例２＞
消毒剤フィルタ５４ａ，５４ｂ，６４ａ，６４ｂを用いなかったこと以外は実施例１と同様にして通水、逆洗及び通水再開を行った。運転再開時の濁度計の経時変化を第８図に示す。
【０１０８】
＜比較例１＞
消毒剤フィルタ５４ａ，５４ｂ，６４ａ，６４ｂ及び空気フィルタ２３，２４を設けなかったこと以外は実施例１と同様にして通水、逆洗及び通水再開を行った。運転再開時の濁度計の経時変化を第８図に示す。
【０１０９】
第８図の通り、実施例１のように消毒剤フィルタ５４ａ，５４ｂ，６４ａ，６４ｂ及び空気フィルタ２３，２４を用いた場合、運転再開時の濁度は極めて低い。実施例２も比較例１に比べて運転再開時の濁度が低い。比較例１のように消毒剤フィルタ及び空気フィルタのいずれも用いない場合、運転再開時の濁度が高く、運転再開時から８分間程度の不感時間が必要である。
【０１１０】
＜実施例３＞
実施例２において、逆洗後、循環倍率０，１，２，３，４倍となるように第１の微粒子除去工程を行い、その後運転を再開した。運転再開から５分経過後の処理水の濁度を測定した結果を第９図に示す。
【０１１１】
なお、循環倍率Ｎは以下の通り算出される。
循環倍率Ｎ＝（Ｑ×Ｔ）／Ｖ
ここで、
Ｖ：槽９の容量＋２次側配管容量＋膜濾過装置５Ａの２次側の容量（ｍ３）
Ｑ：循環水量（ｍ３／ｍｉｎ）
Ｔ：循環時間（ｍｉｎ）
である。
【０１１２】
＜実施例４＞
比較例１において、逆洗後、循環倍率０，１，２，３，４，５倍となるように第１の微粒子除去工程を行い、その後運転を再開した。運転再開から５分経過後の処理水の濁度を測定した結果を第９図に示す。
【０１１３】
第９図の通り、循環倍率が大きくなるに従い処理水の濁度が低下する。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】第１の実施の形態に係る膜濾過設備のフローである。
【図２】第２の実施の形態に係る膜濾過設備のフローである。
【図３】第３の実施の形態に係る膜濾過設備の運転工程を示すフローである。
【図４】第３の実施の形態に係る膜濾過設備の逆洗工程を示すフローである。
【図５】第３の実施の形態に係る膜濾過設備の第１の微粒子除去工程を示すフローである。
【図６】第３の実施の形態に係る膜濾過設備の第２の微粒子除去工程を示すフローである。
【図７】別の実施の形態に係る膜濾過設備のフローである。
【図８】運転再開時における濁度の経時変化を示すグラフである。
【図９】循環倍率と濁度との関係を示すグラフである。
【図１０】従来例の膜濾過設備を示すフローである。
【図１１】図１０の膜濾過設備の運転再開時における濁度の経時変化を示すグラフである。
【図１２】図１０の膜濾過設備の膜を破断したときにおける濁度の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１５】
１  原水槽
５，５Ａ  膜濾過装置
８  濁度計
９  槽
１０，１０Ａ  エアベント
２３，２４  空気フィルタ
３０  消毒剤貯槽
５４ａ，５４ｂ，６４ａ，６４ｂ  フィルタ
８０  微粒子除去装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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