(57)【要約】【課題】洗浄に起因する再利用水の生産量の低下を抑制することで、再利用水の生産量を十分に向上することができる水処理方法の提供を課題とする。【解決手段】本発明の水処理方法は、原水を急速濾過ユニットによって急速濾過する前処理工程と、上記前処理工程で得られた前処理水を限外濾過膜又は精密濾過膜で膜分離する膜処理工程と、上記膜処理工程で得られた膜透過水を逆浸透膜で逆浸透膜透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理工程と、上記濃縮水で上記急速濾過ユニットを逆洗浄する逆洗浄工程とを備える。【選択図】図１
2018061940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を急速濾過ユニットによって急速濾過する前処理工程と、
上記前処理工程で得られた前処理水を限外濾過膜又は精密濾過膜で膜分離する膜処理工程と、
上記膜処理工程で得られた膜透過水を逆浸透膜で逆浸透膜透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理工程と、
上記濃縮水で上記急速濾過ユニットを逆洗浄する逆洗浄工程と
を備える水処理方法。
【請求項２】
上記逆浸透膜に供給される膜透過水に殺菌剤を混合する殺菌剤混合工程をさらに備える請求項１に記載の水処理方法。
【請求項３】
上記逆浸透膜透過水に薬剤を混合する薬剤混合工程と、
上記薬剤が混合された逆浸透膜透過水で上記限外濾過膜又は精密濾過膜を洗浄する薬剤洗浄工程と
をさらに備える請求項１又は請求項２に記載の水処理方法。
【請求項４】
上記膜透過水で上記限外濾過膜又は精密濾過膜を洗浄する膜透過水洗浄工程をさらに備える請求項３に記載の水処理方法。
【請求項５】
上記急速濾過ユニットの洗浄における上記前処理水の使用率が０％であり、
上記膜透過水の全量をＦ１、上記膜透過水洗浄工程に使用する膜透過水の水量をＦ２、上記前処理水の全量をＦ３とした場合、
（Ｆ１−Ｆ２）／Ｆ３≧０．９であり、
上記逆浸透膜処理工程に供給される上記膜透過水の水量をＶ１、上記薬剤洗浄工程に使用する逆浸透膜透過水の水量をＶ２、上記逆浸透膜透過水の全量をＶ３とした場合、
（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ３≧０．７２である請求項４に記載の水処理方法。
【請求項６】
原水を急速濾過ユニットによって急速濾過する前処理部と、
上記急速濾過ユニットで急速濾過された前処理水を限外濾過膜又は精密濾過膜で膜分離する膜処理部と、
上記限外濾過膜又は精密濾過膜を透過した膜透過水を逆浸透膜透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理部と、
上記濃縮水で上記急速濾過ユニットを逆洗浄する逆洗浄機構と
を備える水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理方法及び水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、下水や工場排水等の原水を水処理して再利用するために水処理装置が用いられている。この水処理装置としては、例えば原水から濁質を取り除く砂濾過ユニットと、この砂濾過ユニットを透過した砂濾過水を逆浸透膜透過水と濃縮液に分離する逆浸透膜とを有するものや、上記砂濾過ユニットに代えて限外濾過膜又は精密濾過膜を有するものが存在している。
【０００３】
このような水処理装置では、水処理量が一定程度に至ると、砂濾過ユニットに濁質が蓄積されたり、限外濾過膜又は精密濾過膜に濁質が付着したりして濾過効率が低下する。そのため、このような水処理装置では、砂濾過ユニットに蓄積された濁質や、限外濾過膜又は精密濾過膜に付着した濁質を除去するために洗浄を行う必要がある。
【０００４】
上記砂濾過ユニットの洗浄は、通常この砂濾過ユニットを透過した砂濾過水を用いて行われる。この砂濾過水を用いた砂濾過ユニットの洗浄方法としては、例えば砂濾過水と空気とを砂濾過ユニットの下部から供給することで、濁質を砂濾過水と共に砂濾過ユニットの上部に設けられた排出管から排出する方法が提案されている（特開平７−８７１０号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−８７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記公報に記載の洗浄方法のように、砂濾過水を用いて砂濾過ユニットを洗浄すると、再利用水（逆浸透膜透過水のうち再利用すべく系外に排出される水）の生産量を十分に高め難い。一方、例えば水不足が懸念される地域での下水の再利用に用いられる水処理装置にあっては、原水自体も決して豊富とはいえないため、再利用水の回収率の向上は急務である。このような点から、今日では再利用水の回収率を十分に高めることができる洗浄方法が望まれている。
【０００７】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、洗浄に起因する再利用水の生産量の低下を抑制することで、再利用水の生産量を十分に向上することができる水処理方法及び水処理装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る水処理方法は、原水を急速濾過ユニットによって急速濾過する前処理工程と、上記前処理工程で得られた前処理水を限外濾過膜又は精密濾過膜で膜分離する膜処理工程と、上記膜処理工程で得られた膜透過水を逆浸透膜で逆浸透膜透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理工程と、上記濃縮水で上記急速濾過ユニットを逆洗浄する逆洗浄工程とを備える。
【０００９】
また、上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る水処理装置は、原水を急速濾過ユニットによって急速濾過する前処理部と、上記急速濾過ユニットで急速濾過された前処理水を限外濾過膜又は精密濾過膜で膜分離する膜処理部と、上記限外濾過膜又は精密濾過膜を透過した膜透過水を逆浸透膜透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理部と、上記濃縮水で上記急速濾過ユニットを逆洗浄する逆洗浄機構とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の水処理方法及び水処理装置は、洗浄に起因する再利用水の生産量の低下を抑制することで、再利用水の生産量を十分に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る水処理装置を示す模式図である。
【図２】図１の水処理装置とは異なる実施形態に係る水処理装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
【００１３】
本発明の一態様に係る水処理方法は、原水を急速濾過ユニットによって急速濾過する前処理工程と、上記前処理工程で得られた前処理水を限外濾過膜又は精密濾過膜で膜分離する膜処理工程と、上記膜処理工程で得られた膜透過水を逆浸透膜で逆浸透膜透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理工程と、上記濃縮水で上記急速濾過ユニットを逆洗浄する逆洗浄工程とを備える。
【００１４】
当該水処理方法は、上記前処理工程によって比較的大きい粒子からなる濁質や浮遊物質を除去し、上記膜処理工程によって前処理工程で捕捉されなかった比較的小さい粒子からなる濁質や浮遊物質を除去したうえ、上記逆浸透膜処理工程によって塩分等の不純物を含む濃縮水とこれらの不純物を実質的に含まない逆浸透膜透過水とを分離することができる。当該水処理方法は、上記膜処理工程の前に前処理工程を備えることで、比較的大きい濁質や浮遊物質が限外濾過膜又は精密濾過膜まで至ることを抑制することができるので、限外濾過膜又は精密濾過膜の目詰まりを抑制することができる。そのため、当該水処理方法は、限外濾過膜又は精密濾過膜の洗浄に使用する水量を比較的少なく抑えることができる。また、当該水処理方法は、上記逆洗浄工程で逆浸透膜透過水と分離された濃縮水によって急速濾過ユニットを逆洗浄するので、この逆洗浄工程に起因する逆浸透膜透過水の生産量の低下を防止することができる。従って、当該水処理方法は、洗浄に起因する再利用水の生産量の低下を抑制することで、再利用水の生産量を十分に向上することができる。
【００１５】
当該水処理方法は、上記逆浸透膜に供給される膜透過水に殺菌剤を混合する殺菌剤混合工程をさらに備えるとよい。このように、上記逆浸透膜に供給される膜透過水に殺菌剤を混合する殺菌剤混合工程をさらに備えることによって、殺菌剤が混合された濃縮水で上記逆洗浄工程によって急速濾過ユニットを逆洗浄することができるので、上記急速濾過ユニットに微生物が繁殖することを抑制することができ、急速濾過ユニットの洗浄効率を高めることができる。
【００１６】
当該水処理方法は、上記逆浸透膜透過水に薬剤を混合する薬剤混合工程と、上記薬剤が混合された逆浸透膜透過水で上記限外濾過膜又は精密濾過膜を洗浄する薬剤洗浄工程とをさらに備えるとよい。このように、上記逆浸透膜透過水に薬剤を混合する薬剤混合工程と、上記薬剤が混合された逆浸透膜透過水で上記限外濾過膜又は精密濾過膜を洗浄する薬剤洗浄工程とをさらに備えることによって、限外濾過膜又は精密濾過膜の洗浄効率を向上することができ、再利用水の生産効率をより高めることができる。
【００１７】
当該水処理方法は、上記膜透過水で上記限外濾過膜又は精密濾過膜を洗浄する膜透過水洗浄工程をさらに備えるとよい。このように、上記膜透過水で上記限外濾過膜又は精密濾過膜を洗浄する膜透過水洗浄工程をさらに備えることによって、上述の薬剤洗浄工程と膜透過水洗浄工程とを必要に応じて選択することができ、これにより上記限外濾過膜又は精密濾過膜の洗浄の効率化を促進することができる。
【００１８】
上記急速濾過ユニットの洗浄における上記前処理水の使用率が０％であり、上記膜透過水の全量をＦ１、上記膜透過水洗浄工程に使用する膜透過水の水量をＦ２、上記前処理水の全量をＦ３とした場合、（Ｆ１−Ｆ２）／Ｆ３≧０．９であり、上記逆浸透膜処理工程に供給される上記膜透過水の水量をＶ１、上記薬剤洗浄工程に使用する逆浸透膜透過水の水量をＶ２、上記逆浸透膜透過水の全量をＶ３とした場合、（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ３≧０．７２であるとよい。これにより、再利用水の生産効率をさらに向上することができる。
【００１９】
また、本発明の他の一態様に係る水処理装置は、原水を急速濾過ユニットによって急速濾過する前処理部と、上記急速濾過ユニットで急速濾過された前処理水を限外濾過膜又は精密濾過膜で膜分離する膜処理部と、上記限外濾過膜又は精密濾過膜を透過した膜透過水を逆浸透膜透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理部と、上記濃縮水で上記急速濾過ユニットを逆洗浄する逆洗浄機構とを備える。
【００２０】
当該水処理装置は、上記前処理部と、膜処理部とを備えることで、上述のように上記限外濾過膜又は精密濾過膜の目詰まりを抑制することができる。そのため、当該水処理装置は、限外濾過膜又は精密濾過膜の洗浄に使用する水量を比較的少なく抑えることができる。また、当該水処理装置は、上記逆浸透膜処理部で逆浸透膜透過水と分離された濃縮水によって急速濾過ユニットを逆洗浄するので、この逆洗浄に起因する逆浸透膜透過水の生産量の低下を防止することができる。従って、当該水処理装置は、洗浄に起因する再利用水の生産量の低下を抑制することで、再利用水の生産量を十分に向上することができる。
【００２１】
なお、本発明において、「急速濾過ユニットの洗浄における前処理水の使用率」とは、急速濾過ユニットの洗浄における前処理水自体の使用率を意味し、前処理水をさらに濾過して得られる膜透過水、逆浸透膜透過水及び濃縮水の使用率は含まない。また「膜透過水洗浄工程に使用する膜透過水の水量」とは、膜透過水洗浄工程に使用する膜透過水自体の水量をいい、膜透過水を逆浸透膜で分離して得られる逆浸透膜透過水及び濃縮水の使用量は含まない。
【００２２】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る水処理方法及び水処理装置について説明する。
【００２３】
［第一実施形態］
＜水処理装置＞
図１の水処理装置１は、下水や工場排水等の原水Ｘを水処理して再利用可能に構成されている。当該水処理装置１は、原水Ｘを急速濾過ユニット２ａによって急速濾過する前処理部２と、急速濾過ユニット２ａで急速濾過された前処理水を限外濾過膜又は精密濾過膜（以下、単に「濾過膜３ａ」ともいう）で膜分離する膜処理部３と、限外濾過膜又は精密濾過膜を透過した膜透過水を逆浸透膜透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理部４と、上記濃縮水で急速濾過ユニット２ａを逆洗浄する逆洗浄機構５とを備える。また、当該水処理装置１は、原水Ｘを一時的に貯留する原水貯留部６と、原水貯留部６から前処理部２の急速濾過ユニット２ａに供給される原水Ｘに凝集剤Ａを添加する凝集剤添加部７と、濾過膜３ａを洗浄水Ｂによって洗浄する濾過膜洗浄機構８とをさらに備える。
【００２４】
当該水処理装置１は、前処理部２によって原水Ｘに含まれる比較的大きい粒子からなる濁質や浮遊物質を除去し、膜処理部３によって前処理部２で捕捉されなかった比較的小さい粒子からなる濁質や浮遊物質を除去したうえ、逆浸透膜処理部４によって塩分等の不純物を含む濃縮水とこれらの不純物を実質的に含まない逆浸透膜透過水とを分離することができる。当該水処理装置１は、膜処理部３によって膜分離する前に前処理部２によって原水Ｘを急速濾過するので、比較的大きい濁質や浮遊物質が濾過膜３ａまで至ることを抑制することができ、濾過膜３ａの目詰まりを抑制することができる。そのため、当該水処理装置１は、濾過膜３ａの洗浄に使用する水量を比較的少なく抑えることができる。また、当該水処理装置１は、逆浸透膜処理部４で逆浸透膜透過水と分離された濃縮水によって急速濾過ユニット２ａを逆洗浄し、この逆洗浄に膜透過水又は逆浸透膜透過水を用いないので、この逆洗浄に起因する逆浸透膜透過水の生産量の低下を防止することができる。従って、当該水処理装置１は、洗浄に起因する再利用水Ｚの生産量の低下を抑制することで、再利用水Ｚの生産量を十分に向上することができる。当該水処理装置１は、例えば水不足が懸念される地域での下水の再利用のための比較的大型の水処理装置として用いられることで、この地域での水不足を効果的に緩和することができる。
【００２５】
前処理部２と膜処理部３、及び膜処理部３と逆浸透膜処理部４とは配管によって接続されている。これにより、当該水処理装置１は、前処理部２の急速濾過ユニット２ａによって急速濾過された前処理水が膜処理部３に導入され、膜処理部３の濾過膜３ａによって膜分離された膜透過水が逆浸透膜処理部４に導入されるよう構成されている。また、原水貯留部６と凝集剤添加部７、及び凝集剤添加部７と前処理部２とは配管によって接続されている。これにより、当該水処理装置１は、原水貯留部６に貯留された原水Ｘが凝集剤Ａの添加後に、前処理部２に導入されるよう構成されている。
【００２６】
（原水貯留部）
原水貯留部６は、原水Ｘが導入されると共に、この原水Ｘを一時的に貯留する原水貯留槽６ａと、原水貯留槽６ａに貯留された原水Ｘを凝集剤添加部７側に圧送するポンプ６ｂとを有する。原水貯留部６は、原水貯留槽６ａに貯留される原水Ｘをポンプ６ｂによって圧送することで、原水貯留槽６ａに貯留される原水Ｘを凝集剤添加部７に供給可能に構成されている。
【００２７】
（凝集剤添加部）
凝集剤添加部７は、凝集剤Ａを供給する凝集剤供給機構７ａと、凝集剤Ａ及び原水Ｘを混合する凝集剤混合槽７ｂとを有する。凝集剤添加部７は、原水Ｘと凝集剤供給機構７ａによって供給された凝集剤Ａとを凝集剤混合槽７ｂで混合することで、原水Ｘに含まれる濁質をフロック化する。
【００２８】
当該水処理装置１は、凝集剤添加部７によって原水Ｘに含まれる濁質をフロック化することで、この濁質の急速濾過ユニット２ａによる捕捉効率を高めることができる。また、当該水処理装置１は、急速濾過ユニット２ａによる濁質の捕捉効率を高めることで、濾過膜３ａの膜ファウリングを抑制し、濾過膜３ａの洗浄に必要となる水量を抑制することができる。
【００２９】
凝集剤Ａとしては、無機凝集剤、高分子凝集剤等の公知の凝集剤が用いられる。上記無機凝集剤としては、例えば硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等のアルミニウム塩、塩化第二鉄、硫化第一鉄、ポリ硫酸第二鉄、鉄一シリカ無機高分子等の鉄塩などが挙げられる。また、上記高分子凝集剤としては、カチオン性ポリマー、アニオン性ポリマー及びノニオン性ポリマーが挙げられる。上記カチオン性ポリマーとしては、例えばジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、アリルジメチルアミン及びこれらの中和塩、４級塩等が挙げられる。上記アニオン性ポリマーとしては、例えば（メタ）アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸及びそれらの塩等が挙げられる。上記ノニオン性ポリマーとしては、例えば（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。
【００３０】
（前処理部）
前処理部２は、凝集剤添加部７から送られる原水Ｘを急速濾過する急速濾過ユニット２ａと、急速濾過ユニット２ａで急速濾過された前処理水を一時的に貯留する前処理水貯留槽２ｂとを有する。
【００３１】
急速濾過ユニット２ａは、原水Ｘを上方側から下方側に透過させることで、この原水Ｘに含まれる比較的大きい粒子からなる濁質や浮遊物質を捕捉する。急速濾過ユニット２ａとしては、典型的には砂濾過ユニットが用いられる。当該水処理装置１は、急速濾過ユニット２ａによって急速濾過を一定の間行った後に、後述の逆洗浄機構５によって急速濾過ユニット２ａの逆洗浄を行う。
【００３２】
（膜処理部）
膜処理部３は、前処理部２から送られる前処理水を膜分離する濾過膜３ａと、濾過膜３ａを透過した膜透過水を一時的に貯留する膜透過水貯留槽３ｂと、濾過膜３ａに前処理水を圧送するポンプ３ｃとを有する。また、膜処理部３は、濾過膜３ａを収容する容器（不図示）を有する。
【００３３】
膜処理部３は、ポンプ３ｃによって上記前処理水を濾過膜３ａに圧送し、濾過膜３ａを透過した膜透過水を膜透過水貯留槽３ｂに貯留すると共に、上記前処理水に含まれる比較的小さい粒子からなる濁質や浮遊物質を濾過膜３ａの表面で捕捉する。なお、濾過膜３ａが限外濾過膜である場合の作動圧としては、例えば３００ｋＰａ以下とすることができる。また、濾過膜３ａが精密濾過膜である場合の作動圧としては、例えば２００ｋＰａ以下とすることができる。
【００３４】
上記限外濾過膜は、例えば平均径が２ｎｍ以上０．１μｍ以下程度の多数の孔を有する多孔質膜である。また、上記精密濾過膜は、例えば平均径が１０ｎｍ以上１０μｍ以下程度の多数の孔を有する多孔質膜である。濾過膜３ａは、スパイラル型やチューブラー型に構成されてもよく、中空糸膜又は平膜として構成されてもよい。また、濾過膜３ａによる濾過方式としては、特に限定されるものではなく、内圧式、外圧式、クロスフロー式等、公知の濾過方式を採用することが可能である。
【００３５】
濾過膜３ａの主成分としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、ポリサルホン、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、酢酸セルロース、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。これらの中でも耐薬品性、耐熱性、耐候性、不燃性等に優れ、多孔質性であるＰＴＦＥが好ましく、１軸又は２軸延伸したＰＴＦＥがより好ましい。なお、濾過膜３ａの形成材料には、他のポリマー、潤滑剤などの添加剤等が適宜配合されていてもよい。また、「主成分」とは、最も含有量の多い成分をいい、例えば５０質量％以上含有される成分をいう。
【００３６】
（濾過膜洗浄機構）
濾過膜洗浄機構８は、濾過膜３ａによって上記前処理水の膜分離を一定の間行った後に、濾過膜３ａの逆洗浄を行う。濾過膜洗浄機構８による逆洗浄は、濾過膜３ａの作動を停止した状態で行われる。濾過膜洗浄機構８は、濾過膜３ａが収容される容器に接続され、濾過膜３ａに洗浄水Ｂを供給する洗浄水供給管８ａと、濾過膜３ａが収容される容器に接続され、濾過膜３ａ洗浄後の洗浄水Ｂを排出する洗浄水排出管８ｂとを有する。本実施形態では、洗浄水Ｂとして外部の水を用いる。つまり、当該水処理装置１は、洗浄水Ｂとして原水及び前処理水は用いない。また、この洗浄水Ｂには薬剤が混合されていてもよい。
【００３７】
濾過膜洗浄機構８による濾過膜３ａの洗浄は、例えば濾過膜３ａの連続濾過時間が一定の時間に達した場合に行ってもよく、濾過膜３ａの差圧が一定以上となった場合に行ってもよい。
【００３８】
なお、洗浄水排出管８ｂは、一端が濾過膜３ａが収容される容器に接続されると共に、他端が中和槽９ａに接続されている。また、中和槽９ａは、排水貯留槽９ｂと配管によって接続されている。さらに、中和槽９ａには、洗浄水Ｂを排水貯留槽９ｂ側に圧送するポンプ９ｃが配設され、排水貯留槽９ｂには、中和槽９ａから送られた洗浄水Ｂを系外に排出するポンプ９ｄが配設されている。中和槽９ａは、例えば薬剤を混合した洗浄水Ｂを用いた場合に、この洗浄剤Ｂを中和するための中和剤が導入される。当該水処理装置１は、中和槽９ａで洗浄水Ｂを中和した後に、この洗浄水Ｂを排水貯留槽９ｂに貯留し、排水貯留槽９ｂに設けられるポンプ９ｄによって排水貯留槽９ｂに貯留された洗浄水Ｂを放流水Ｙとして系外に排出する。なお、排水貯留槽９ｂには、中和槽９ａから送られた洗浄水Ｂの濃度を低くするために、原水Ｘの一部を適宜供給してもよい。
【００３９】
（逆浸透膜処理部）
逆浸透膜処理部４は、膜処理部３から送られる膜透過水を逆浸透膜透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜４ａと、上記逆浸透膜透過水を一時的に貯留する逆浸透膜透過水貯留槽４ｂと、上記濃縮水を一時的に貯留する濃縮水貯留槽４ｃと、逆浸透膜４ａに上記膜透過水を圧送するポンプ４ｄとを有する。また、逆浸透膜処理部４は、逆浸透膜４ａを収容する容器（不図示）を有する。
【００４０】
逆浸透膜処理部４は、上記膜透過水のうち逆浸透膜４ａを透過した逆浸透膜透過水を逆浸透膜透過水貯留槽４ｂに貯留すると共に、逆浸透膜４ａを透過しなかった濃縮水を濃縮水貯留槽４ｃに貯留する。逆浸透膜４ａの平均孔径としては、例えば０．１ｎｍ以上２ｎｍ以下程度とすることができる。当該水処理装置１は、膜処理部３によって比較的小さい粒子からなる濁質や浮遊物質が捕捉されているため、上記濃縮水には濁質や浮遊物質は実質的に含まれていない。なお、逆浸透膜４ａの作動圧としては、例えば０．１ＭＰａ以上１５ＭＰａ以下とすることができる。
【００４１】
逆浸透膜４ａの主成分としては、例えばポリアミド、酢酸セルロース等の合成樹脂が挙げられる。また、逆浸透膜４ａは、スパイラル型やチューブラー型に構成されてもよく、中空糸膜で構成されてもよい。
【００４２】
なお、当該水処理装置１にあっては、逆浸透膜透過水貯留槽４ｂに貯留された逆浸透膜透過水は、逆浸透膜透過水貯留槽４ｂに設けられるポンプ１０によって再利用水Ｚとして系外に排出される。
【００４３】
（逆洗浄機構）
逆洗浄機構５は、濃縮水貯留槽４ｃ及び急速濾過ユニット２ａに接続される濃縮水供給管５ａと、濃縮水供給管５ａに設けられる切替バルブ５ｂと、濃縮水を急速濾過ユニット２ａ側に圧送するポンプ５ｃとを有する。濃縮水供給管５ａは、一端が濃縮水貯留槽４ｃの下部に接続され、他端が急速濾過ユニット２ａの下部に接続されている。なお、当該水処理装置１は、濃縮水供給管５ａ及び排水貯留槽９ｂに接続される濃縮水排出管５ｄをさらに有しており、切替バルブ５ｂは濃縮水供給管５ａ及び濃縮水排出管５ｄの接続部に配設されている。切替バルブ５ｂは、濃縮水貯留槽４ｃに貯留される濃縮水の流路を切り替え可能に構成されている。
【００４４】
逆洗浄機構５による逆洗浄は、急速濾過ユニット２ａによる急速濾過を停止した状態で行われる。逆洗浄機構５は、切替バルブ５ｂによって濃縮水貯留槽４ｃに貯留される濃縮水が急速濾過ユニット２ａ側に流れる状態で、ポンプ５ｃを作動することで濃縮水を急速濾過ユニット２ａの下部側に圧送する。これにより、急速濾過ユニット２ａに捕捉された濁質、浮遊物質等のフロックが急速濾過ユニット２ａの砂等から分離される。また、この分離されたフロックは、配管を通って排水貯留槽９ｂに排出される。当該水処理装置１は、濁質及び浮遊物質が実施的に含まれない濃縮水を用いて急速濾過ユニット２ａを逆洗浄することで、逆浸透膜透過水の生産量を低下させることなく急速濾過ユニット２ａを効果的に洗浄することができる。なお、逆洗浄機構５は、上記逆洗浄と共に、上記濃縮水を急速濾過ユニット２ａの砂層の表面等に噴射して表洗を行うよう構成されてもよい。さらに、当該水処理装置１は、急速濾過ユニット２ａの下部側に空気を圧送する空気圧送機構をさらに有していてもよい。当該水処理装置１は、上記濃縮水と共に空気を圧送することで、急速濾過ユニット２ａに捕捉されたフロックを砂等からより効率的に分離することができる。なお、当該水処理装置１は、急速濾過ユニット２ａの洗浄に原水及び前処理水は用いない。
【００４５】
逆洗浄機構５による急速濾過ユニット２ａの洗浄は、例えば急速濾過ユニット２ａの連続濾過時間が一定の時間に達した場合に行ってもよく、濾過損失水頭が一定の値まで高くなった場合に行ってもよい。
【００４６】
＜水処理方法＞
次に、当該水処理装置１を用いた水処理方法について説明する。当該水処理方法は、原水Ｘを急速濾過ユニット２ａによって急速濾過する前処理工程と、上記前処理工程で得られた前処理水を限外濾過膜又は精密濾過膜で膜分離する膜処理工程と、上記膜処理工程で得られた膜透過水を逆浸透膜４ａで逆浸透膜透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理工程と、上記濃縮水で上記急速濾過ユニット２ａを逆洗浄する逆洗浄工程とを備える。また、当該水処理方法は、急速濾過ユニット２ａに供給される原水Ｘに凝集剤Ａを添加する凝集剤添加工程と、洗浄水Ｂによって濾過膜３ａを逆洗浄する濾過膜洗浄工程とをさらに備える。
【００４７】
当該水処理方法は、上記膜処理工程の前に前処理工程を備えることで、上述のように濾過膜３ａの目詰まりを抑制することができる。そのため、当該水処理方法は、濾過膜３ａの洗浄に使用する水量を比較的少なく抑えることができる。また、当該水処理方法は、上記逆洗浄工程で逆浸透膜透過水と分離された濃縮水によって急速濾過ユニット２ａを逆洗浄するので、この逆洗浄工程に起因する逆浸透膜透過水の生産量の低下を防止することができる。従って、当該水処理方法は、洗浄に起因する再利用水Ｚの生産量の低下を抑制することで、再利用水Ｚの生産量を十分に向上することができる。当該水処理方法は、例えば水不足が懸念される地域での下水の再利用のために用いられることで、この地域での水不足を効果的に緩和することができる。
【００４８】
（凝集剤添加工程）
上記凝集剤添加工程は、凝集剤添加部７によって行われる。上記凝集剤添加工程では、原水貯留槽６ａから急速濾過ユニット２ａに供給される原水Ｘに凝集剤Ａを添加したうえ、原水Ｘ及び凝集剤Ａを混合する。当該水処理方法は、上記凝集剤添加工程で、原水Ｘに含まれる濁質をフロック化することによって、この濁質の上記前処理工程での捕捉効率を高めることができる。また、当該水処理方法は、上記前処理工程での濁質の捕捉効率を高めることで、濾過膜３ａの膜ファウリングを抑制し、濾過膜３ａの洗浄に必要となる水量を抑制することができる。
【００４９】
（前処理工程）
上記前処理工程は、前処理部２によって行われる。上記前処理工程では、原水Ｘを急速濾過ユニット２ａの上方側から下方側に透過させることで、この原水Ｘに含まれる比較的大きい粒子からなる濁質や浮遊物質を捕捉する。なお、当該水処理方法は、急速濾過ユニット２ａによる濾過効率が低下することを抑制すべく、上記前処理工程を一定の間行った後に後述の逆洗浄工程を行う。
【００５０】
（膜処理工程）
上記膜処理工程は、膜処理部３によって行われる。上記膜処理工程では、上記前処理工程で得られた前処理水を濾過膜３ａに圧送し、この濾過膜３ａを透過した膜透過水と上記前処理水に含まれる比較的小さい粒子からなる濁質や浮遊物質とを膜分離する。
【００５１】
（濾過膜洗浄工程）
上記濾過膜洗浄工程は、濾過膜洗浄機構８によって行われる。上記濾過膜洗浄工程では、濾過膜３ａによって上記前処理水の膜分離を一定の間行った後に、洗浄水Ｂによって濾過膜３ａの逆洗浄を行う。本実施形態では、この洗浄水Ｂとして外部の水を用いる。また、洗浄水Ｂには薬剤が混合されていてもよい。上記濾過膜洗浄工程は、例えば濾過膜３ａの連続濾過時間が一定の時間に達した場合に行ってもよく、濾過膜３ａの差圧が一定以上となった場合に行ってもよい。濾過膜３ａによる連続濾過と上記濾過膜洗浄工程とを交互に行う場合、この濾過膜洗浄工程を行う間隔としては、例えば２０分以上５０分以下が好ましい。また、上記濾過膜洗浄工程では、洗浄水Ｂによる洗浄に加え、濾過膜３ａに気泡等の空気を擦過させてもよい。なお、上記濾過膜洗浄工程では、濾過膜３ａの洗浄に原水及び前処理水は用いない。
【００５２】
（逆浸透膜処理工程）
上記逆浸透膜処理工程は、逆浸透膜処理部４によって行われる。上記逆浸透膜処理工程では、上記膜透過水を逆浸透膜４ａに圧送し、逆浸透膜４ａを透過した逆浸透膜透過水と逆浸透膜４ａを透過しなかった濃縮水とを分離する。なお、上記逆浸透膜透過水は、再使用水Ｚとして系外に排出される。
【００５３】
（逆洗浄工程）
上記逆洗浄工程は、逆洗浄機構５によって行われる。上記逆洗浄工程では、上記前処理工程を停止した状態で、上記濃縮水を急速濾過ユニット２ａの下部側から上部側に圧送し、急速濾過ユニット２ａを逆洗浄する。これにより、急速濾過ユニット２ａに捕捉された濁質、浮遊物質等のフロックが急速濾過ユニット２ａの砂等から分離される。なお、上記逆洗浄工程では、上記逆洗浄と共に、上記濃縮水を急速濾過ユニット２ａの砂層の表面等に噴射して表洗を行ってもよい。さらに、上記逆洗浄工程では、上記濃縮水と共に急速濾過ユニット２ａの下部側に空気を圧送してもよい。なお、上記逆洗浄工程では、急速濾過ユニット２ａの洗浄に原水及び前処理水は用いない。
【００５４】
［第二実施形態］
＜水処理装置＞
図２の水処理装置１１は、下水や工場排水等の原水Ｘを水処理して再利用可能に構成されている。当該水処理装置１１は、原水Ｘを急速濾過ユニット２ａによって急速濾過する前処理部２と、急速濾過ユニット２ａで急速濾過された前処理水を限外濾過膜又は精密濾過膜で膜分離する膜処理部３と、限外濾過膜又は精密濾過膜を透過した膜透過水を逆浸透膜透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理部４と、上記濃縮水で急速濾過ユニット２ａを逆洗浄する逆洗浄機構５とを備える。また、当該水処理装置１１は、原水Ｘを一時的に貯留する原水貯留部６と、原水貯留部６から前処理部２の急速濾過ユニット２ａに供給される原水Ｘに凝集剤Ａを添加する凝集剤添加部７とを備える。さらに、当該水処理装置１１は、逆浸透膜４ａに供給される膜透過水に殺菌剤Ｃを混合する殺菌剤混合機構１２と、上記膜透過水で限外濾過膜又は精密濾過膜を洗浄する膜透過水洗浄機構１３と、上記逆浸透膜透過水に薬剤Ｄを混合する薬剤混合機構１４と、薬剤Ｄが混合された上記逆浸透膜透過水で限外濾過膜又は精密濾過膜を洗浄する薬剤洗浄機構１５とを備える。当該水処理装置１１における前処理部２、膜処理部３、逆浸透膜処理部４、原水貯留部６、凝集剤添加部７及び逆洗浄機構５としては、図１の水処理装置１と同様のため、同一符号を付して説明を省略する。
【００５５】
（殺菌剤混合機構）
殺菌剤混合機構１２は、逆浸透膜４ａに供給される上記膜透過水に殺菌剤Ｃを供給可能に構成されている。なお、後述するように、当該水処理装置１１は、濾過膜３ａと逆浸透膜４ａとを結ぶ配管に接続される膜透過水供給管１３ａを有する。殺菌剤混合機構１２は、濾過膜３ａと逆浸透膜４ａとを結ぶ配管と膜透過水供給管１３ａとの接続部よりも下流側で殺菌剤Ｃを上記膜透過水に供給可能に構成されている。当該水処理装置１１は、殺菌剤混合機構１２を有することで、逆洗浄機構５によって殺菌剤Ｃが混合された濃縮水で急速濾過ユニット２ａを逆洗浄することができる。これにより、急速濾過ユニット２ａに微生物が繁殖することを抑制することができ、急速濾過ユニット２ａの洗浄効率を高めることができる。
【００５６】
殺菌剤Ｃとしては、例えば５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン（ＣＭＩＴ）及び２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン（ＭＩＴ）の混合物、２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン（ＯＩＴ）、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン（ＢＩＴ）等の有機窒素硫黄系殺菌剤、２−ブロモ−２−ニトロプロパン−１，３−ジオール、２，２−ジブロモ−３−ニトリルプロピオンアミド（ＤＢＮＰＡ）等の有機臭素系殺菌剤、１，５−ペンタンジオール等のアルデヒド系殺菌剤、臭化ナトリウムなどの公知の殺菌剤を用いることができる。
【００５７】
（膜透過水洗浄機構）
膜透過水洗浄機構１３は、上記膜透過水で濾過膜３ａを逆洗浄可能に構成されている。膜透過水洗浄機構１３は、濾過膜３ａと逆浸透膜４ａとを結ぶ配管に接続される膜透過水供給管１３ａと、濾過膜３ａと逆浸透膜４ａとを結ぶ配管における膜透過水供給管１３ａとの接続部よりも下流側に設けられるバルブ１３ｂとを有する。膜透過水供給管１３ａの他端は、逆浸透膜透過水貯留槽４ｂと濾過膜３ａを収容する容器とに接続される後述の逆浸透膜透過水供給管１５ａに接続されている。また、膜透過水洗浄機構１３は、膜透過水供給管１３ａ及び逆浸透膜透過水供給管１５ａの接続部分に配設される切替バルブ１３ｃを有する。
【００５８】
膜透過水洗浄機構１３による逆洗浄は、濾過膜３ａによる膜分離を停止した状態で行われる。膜透過水洗浄機構１３は、バルブ１３ｂを閉じ、かつ切替バルブ１３ｃによって膜透過水が濾過膜３ａ側に流れる状態で、上記膜透過水を濾過膜３ａ側に圧送する。上記膜透過水の圧送は、濾過膜３ａと逆浸透膜４ａとを結ぶ配管に配設される上述のポンプ４ｄによって行うことができる。これにより、比較的小さい濁質及び浮遊物質が除去された膜透過水で濾過膜３ａを洗浄することができるので、濾過膜３ａに付着した不純物を除去しやすい。
【００５９】
（薬剤混合機構）
薬剤混合機構１４は、例えば後述の逆浸透膜透過水供給管１５ａ内に薬剤Ｄを供給可能に構成されている。薬剤Ｄとしては、例えば有機物に対して高い洗浄効果が得られる次亜塩素酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、二酸化塩素、過酸化水素、オゾンや、金属酸化物に対して高い洗浄効果が得られるシュウ酸、クエン酸、硝酸、塩酸、硫酸、エチレンジアミン四酢酸等が挙げられる。
【００６０】
（薬剤洗浄機構）
薬剤洗浄機構１５は、薬剤Ｄが混合された逆浸透膜透過水で濾過膜３ａを逆洗浄可能に構成されている。薬剤洗浄機構１５は、逆浸透膜透過水貯留槽４ｂと濾過膜３ａを収容する容器とに接続される逆浸透膜透過水供給管１５ａと、逆浸透膜透過水貯留槽４ｂに配設されるポンプ１５ｂとを有する。
【００６１】
薬剤洗浄機構１５による逆洗浄は、濾過膜３ａによる膜分離を停止した状態で行われる。薬剤洗浄機構１５は、切替バルブ１３ｃによって逆浸透膜透過水が逆浸透膜透過水貯留槽４ｂから濾過膜３ａ側に流れる状態で、逆浸透膜透過水貯留槽４ｂに貯留された逆浸透膜透過水をポンプ１５ｂによって濾過膜３ａ側に圧送する。またこの際、薬剤混合機構１４によって、逆浸透膜貯留槽４ｂから濾過膜３ａに供給される逆浸透膜透過水に薬剤Ｄが混合される。これにより、薬剤Ｄが混合された逆浸透膜透過水で濾過膜３ａを洗浄することができるので、濾過膜３ａに付着した不純物を容易かつ確実に除去することができると共に、濾過膜３ａに微生物が繁殖することを抑制することができる。従って、濾過膜３ａの洗浄効率を向上することができ、再利用水Ｚの生産効率をより高めることができる。
【００６２】
当該水処理装置１１は、膜透過水洗浄機構１３及び薬剤洗浄機構１５を必要に応じて選択的に用いることで、濾過膜３ａの洗浄の効率化を図ることができる。また、当該水処理装置１１は、濾過膜３ａの洗浄に原水Ｘ及び上記前処理水を用いないので、再利用水Ｚの生産効率をより高めることができる。
【００６３】
＜水処理方法＞
次に、当該水処理装置１１を用いた水処理方法について説明する。当該水処理方法は、原水Ｘを急速濾過ユニット２ａによって急速濾過する前処理工程と、上記前処理工程で得られた前処理水を限外濾過膜又は精密濾過膜で膜分離する膜処理工程と、上記膜処理工程で得られた膜透過水を逆浸透膜４ａで逆浸透膜透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜処理工程と、上記濃縮水で上記急速濾過ユニット２ａを逆洗浄する逆洗浄工程とを備える。また、当該水処理方法は、急速濾過ユニット２ａに供給される原水Ｘに凝集剤Ａを添加する凝集剤添加工程と、上記膜透過水で限外濾過膜又は精密濾過膜を洗浄する膜透過水洗浄工程と、逆浸透膜４ａに供給される上記膜透過水に殺菌剤Ｃを混合する殺菌剤混合工程と、上記逆浸透膜透過水に薬剤Ｄを混合する薬剤混合工程と、薬剤Ｄが混合された逆浸透膜透過水で限外濾過膜又は精密濾過膜を洗浄する薬剤洗浄工程とを備える。なお、当該水処理方法における前処理工程、膜処理工程、逆浸透膜処理工程、逆洗浄工程及び凝集剤添加工程は、図１の水処理装置１を用いた上述の水処理方法と同様のため、説明を省略する。
【００６４】
（膜透過水洗浄工程）
上記膜透過水洗浄工程は、膜透過水洗浄機構１３によって行われる。上記膜透過水洗浄工程では、濾過膜３ａによって上記前処理水の膜分離を一定の間行った後に、上記膜処理工程を停止した状態で、膜透過水で濾過膜３ａの逆洗浄を行う。上記膜透過水洗浄工程は、例えば濾過膜３ａの連続濾過時間が一定の時間に達した場合に行ってもよく、濾過膜３ａの差圧が一定以上となった場合に行ってもよい。濾過膜３ａによる連続濾過と上記膜透過水洗浄工程とを交互に行う場合、この膜透過水洗浄工程を行う間隔としては、例えば２０分以上５０分以下が好ましい。また、上記膜透過水洗浄工程では、上記膜透過水による洗浄に加え、濾過膜３ａに気泡等の空気を擦過させてもよい。なお、上記膜透過水洗浄工程では、濾過膜３ａの洗浄に原水及び前処理水は用いない。
【００６５】
（殺菌剤混合工程）
上記殺菌剤混合工程は、殺菌剤混合機構１２によって行われる。上記殺菌剤混合工程では、上記膜透過水洗浄工程で上記膜透過水を濾過膜３ａに供給する流路よりも下流側で殺菌剤Ｃを上記膜透過水に混合する。当該水処理方法は、上記殺菌剤混合工程によって上記膜透過水に殺菌剤Ｃを混合するので、上記逆浸透膜処理工程によって分離される濃縮水には殺菌剤Ｃが混合されている。そのため、当該水処理方法は、殺菌剤Ｃが混合された濃縮水で上記逆洗浄工程によって急速濾過ユニット２ａを逆洗浄することができるので、急速濾過ユニット２ａの砂に微生物が繁殖することを抑制することができ、急速濾過ユニット２ａの洗浄効率を高めることができる。
【００６６】
（薬剤混合工程）
上記薬剤混合工程は、薬剤混合機構１４によって行われる。上記薬剤混合工程では、後述の薬剤洗浄工程の洗浄に使用される逆浸透膜透過水に薬剤Ｄを混合する。
【００６７】
（薬剤洗浄工程）
上記薬剤洗浄工程は、薬剤洗浄機構１５によって行われる。上記薬剤洗浄工程では、濾過膜３ａによって上記前処理水の膜分離を一定の間行った後に、上記膜処理工程を停止した状態で、薬剤Ｄが混合された逆浸透膜透過水で濾過膜３ａの逆洗浄を行う。上記薬剤洗浄工程は、例えば濾過膜３ａの連続濾過時間が一定の時間に達した場合に行ってもよく、濾過膜３ａの差圧が一定以上となった場合に行ってもよい。なお、上記薬剤洗浄工程では、濾過膜３ａの洗浄に原水及び前処理水は用いない。
【００６８】
当該水処理方法は、上記薬剤混合工程及び薬剤洗浄工程を備えるので、濾過膜３ａに付着した不純物を容易かつ確実に除去することができると共に、濾過膜３ａに微生物が繁殖することを抑制することができる。そのため、当該水処理方法は、濾過膜３ａの濾過効率を高めることができ、ひいては逆浸透膜透過水の生産効率をより高めることができる。当該水処理方法は、上記薬剤洗浄工程が実質的に不純物を含まない逆浸透膜透過水によって濾過膜３ａの洗浄を行うので、濾過膜３ａの洗浄を効果的に行うことができる。
【００６９】
当該水処理方法は、上記膜透過水洗浄工程及び薬剤洗浄工程を共に有することで、上記膜透過水洗浄工程と薬剤洗浄工程とを必要に応じて選択することができ、これにより濾過膜３ａの洗浄の効率化を図ることができる。その結果、当該水処理方法は、上記逆浸透膜透過水の生産効率をさらに向上することができる。
【００７０】
なお、当該水処理方法では、例えば上記膜透過水洗浄工程及び薬剤洗浄工程を予め規定した順序で行うことで濾過膜３ａを洗浄してもよく、上記膜透過水洗浄工程を繰り返し行いつつ、濾過膜３ａの差圧が一定以上高くなった場合にのみ薬剤洗浄工程を組込んでもよい。
【００７１】
当該水処理方法は、急速濾過ユニット２ａの洗浄における上記前処理水の使用率が０％である。また、当該水処理方法は、上記膜透過水の全量をＦ１、上記膜透過水洗浄工程に使用する膜透過水の水量をＦ２、上記前処理水の全量をＦ３とした場合、（Ｆ１−Ｆ２）／Ｆ３≧０．９であることが好ましく、（Ｆ１−Ｆ２）／Ｆ３≧０．９２であることがより好ましい。また、当該水処理方法は、上記逆浸透膜処理工程に供給される上記膜透過水の水量をＶ１、上記薬剤洗浄工程に使用する逆浸透膜透過水の水量をＶ２、上記逆浸透膜透過水の全量をＶ３とした場合、（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ３≧０．７２であることが好ましく、（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ３≧０．７５であることがより好ましい。当該水処理方法は、かかる構成によると、再利用水Ｚの生産効率をさらに向上することができ、例えば水不足が懸念される地域での下水の再利用に好適に用いられる。
【００７２】
［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００７３】
例えば、当該水処理装置及び水処理方法は、必ずしも急速濾過ユニットに供給される原水に凝集剤を添加する必要はない。当該水処理装置及び水処理方法は、原水に凝集剤を添加しない場合でも、急速濾過ユニットの下流に配設される限外濾過膜又は精密濾過膜によって原水に含まれる濁質及び浮遊物質を十分に捕捉することができる。また、上記急速濾過ユニットは、必ずしも砂濾過ユニットである必要はない。
【００７４】
当該水処理装置及び水処理方法は、膜透過水に殺菌剤を混合する場合、この殺菌剤は限外濾過膜又は精密濾過膜と逆浸透膜とを結ぶ配管における膜透過水供給管との接続部よりも上流側で混合されてもよい。
【００７５】
当該水処理装置及び水処理方法は、急速濾過ユニットの洗浄における原水及び前処理水の使用量が０％であることが好ましいが、一定量の原水又は前処理水を急速濾過ユニットの洗浄に使用してもよい。
【実施例】
【００７６】
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００７７】
［Ｎｏ．１］
図２の水処理装置１１を用いた水処理方法によって原水Ｘを水処理した。原水Ｘとしては下水二次処理水を１０００００ｍ３用意し、この原水Ｘのうち５００００ｍ３を急速濾過ユニット２ａに供給し、残りの５００００ｍ３を排水貯留槽９ｂに供給した。また、急速濾過ユニット２ａに供給される原水Ｘには凝集剤（台彎▲気▼化工業股▲分▼有限公司製の「ポリ塩化アルミニウム」）を５ｐｐｍの割合で添加した。さらに、膜処理部に設けられる濾過膜３ａとして住友電気工業株式会社製のポアフロン（登録商標）透過膜「ＯＰＭＷ０２Ｂ−１００」を用い、この濾過膜３ａを透過した膜透過水に殺菌剤（ゼネラル・エレクトリック・カンパニー製の「ＢＩＯＭＡＴＥ  ＭＢＣ７８１」）を４．５ｐｐｍの割合で混合した。
【００７８】
このＮｏ．１の水処理方法における急速濾過ユニットの洗浄における原水及び前処理水の使用率は０％であり、濾過膜３ａを透過した膜透過水の全量をＦ１、膜透過水洗浄工程に使用する膜透過水の水量をＦ２、前処理水の全量をＦ３とした場合、（Ｆ１−Ｆ２）／Ｆ３＝０．９２であり、逆浸透膜処理工程に供給される膜透過水の水量をＶ１、薬剤洗浄工程に使用する逆浸透膜透過水の水量をＶ２、逆浸透膜透過水の全量をＶ３とした場合、（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ３＝０．７５であった。さらに、Ｎｏ．１の水処理方法における原水Ｘの急速濾過ユニット２ａへの供給量に対する再利用水Ｚの生産量の比は０．６８であった。
【００７９】
［Ｎｏ．２］
急速濾過ユニット２ａの洗浄に濃縮水に代えて前処理水を用いた以外はＮｏ．１と同様にして水処理を行った。具体的には、Ｎｏ．２では、前処理水の水量をＧ１、前処理水のうち、急速濾過ユニット２ａの逆洗浄に使用する水量をＧ２、急速濾過ユニット２ａへの原水Ｘの供給量をＧ３とした場合、（Ｇ１−Ｇ２）／Ｇ３＝０．９５であった。このＮｏ．２の水処理方法における原水Ｘの急速濾過ユニット２ａへの供給量に対する再利用水Ｚの生産量の比は０．６４６であった。
【００８０】
［Ｎｏ．３］
急速濾過ユニット２ａの洗浄に濃縮水に代えて原水Ｘを用いた以外はＮｏ．１と同様にして水処理を行った。具体的には、Ｎｏ．３では、急速濾過ユニット２ａへの原水Ｘの供給量をＪ１、急速濾過ユニット２ａの逆洗浄に使用する原水Ｘの水量をＪ２とした場合、Ｊ１＋Ｊ２＝５００００ｍ３、かつ（Ｊ１−Ｊ２）／Ｊ１＝０．９５であった。さらに、このＮｏ．３の水処理方法における原水Ｘの急速濾過ユニット２ａへの供給量に対する再利用水Ｚの生産量の比は０．６４６であった。
【００８１】
［評価結果］
上述のように、Ｎｏ．１の水処理方法は、濃縮水によって原水Ｘの逆洗浄を行うことで原水Ｘの急速濾過ユニット２ａへの供給量に対する再利用水Ｚの生産量の比を０．６８と高くすることができた。これに対し、前処理水によって急速濾過ユニット２ａの洗浄を行ったＮｏ．２、及び原水Ｘによって急速濾過ユニット２ａの洗浄を行ったＮｏ．３は、原水Ｘの急速濾過ユニット２ａへの供給量に対する再利用水Ｚの生産量の比がいずれも０．６４６と低く、再利用水Ｚを十分効率的に生産することができないことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のように、本発明の水処理方法及び水処理装置は、洗浄に起因する再利用水の生産量の低下を抑制することで、再利用水の生産量を十分に向上することができるので、水不足が懸念される地域での下水の再利用に適している。
【符号の説明】
【００８３】
１，１１  水処理装置
２  前処理部
２ａ  急速濾過ユニット
２ｂ  前処理水貯留槽
３  膜処理部
３ａ  濾過膜
３ｂ  膜透過水貯留槽
３ｃ  ポンプ
４  逆浸透膜処理部
４ａ  逆浸透膜
４ｂ  逆浸透膜透過水貯留槽
４ｃ  濃縮水貯留槽
４ｄ  ポンプ
５  逆洗浄機構
５ａ  濃縮水供給管
５ｂ  バルブ
５ｃ  ポンプ
５ｄ  濃縮水排出管
６  原水貯留部
６ａ  原水貯留槽
６ｂ  ポンプ
７  凝集剤添加部
７ａ  凝集剤供給機構
７ｂ  凝集剤混合槽
８  濾過膜洗浄機構
８ａ  洗浄水供給管
８ｂ  洗浄水排出管
９ａ  中和槽
９ｂ  排水貯留槽
９ｃ，９ｄ  ポンプ
１０  ポンプ
１２  殺菌剤混合機構
１３  膜透過水洗浄機構
１３ａ  膜透過水供給管
１３ｂ，１３ｃ  バルブ
１４  薬剤混合機構
１５  薬剤洗浄機構
１５ａ  逆浸透膜透過水供給管
１５ｂ  ポンプ
Ｘ  原水
Ｙ  放流水
Ｚ  再利用水
Ａ  凝集剤
Ｂ  洗浄水
Ｃ  殺菌剤
Ｄ  薬剤
【図１】
2018061940.tif 000003
【図２】
2018061940.tif 000004