(57)【要約】【課題】有機物とスケールの両方を効率的に除去することができ、且つ、洗浄排水の処理コストが低廉な濾過膜の洗浄方法を提供する。【解決手段】本発明の濾過膜の洗浄方法は、濾過処理運転中において、所定時間の間原水１１にアルカリ性薬剤２４を供給し、アルカリ性薬剤２４が供給された原水１１を濾過膜１５に通水させるアルカリ処理工程と、アルカリ処理工程を行った後、所定時間の間原水１１に酸性薬剤２６を供給し、酸性薬剤２６が供給された原水１１を濾過膜１５に通水させる中和処理工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を濾過膜に通水させて透過水と濃縮水とに分離する濾過膜の洗浄方法であって、
濾過処理運転中において、所定時間の間、前記原水にアルカリ性薬剤を供給し、前記アルカリ性薬剤が供給された原水を前記濾過膜に通水させるアルカリ処理工程と、
前記アルカリ処理工程を行った後、所定時間の間、前記原水に酸性薬剤を供給し、前記酸性薬剤が供給された原水を前記濾過膜に通水させる中和処理工程と、
を含むことを特徴とする濾過膜の洗浄方法。
【請求項２】
前記中和処理工程において、
前記濾過膜の透過水量が予め設定された値以上となった場合に、前記酸性薬剤の供給を停止することを特徴とする請求項１に記載の濾過膜の洗浄方法。
【請求項３】
前記アルカリ処理工程において、
前記濾過膜の透過水量が予め設定された値以下となった場合に、アルカリ性薬剤の供給を停止することを特徴とする請求項１又は２に記載の濾過膜の洗浄方法。
【請求項４】
濾過処理中において、前記濾過膜の透過水量が予め設定された値以下となった場合に、前記アルカリ処理工程を開始することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の濾過膜の洗浄方法。
【請求項５】
前記アルカリ処理工程における原水のｐＨを９．０以上とし、前記中和処理工程における原水のｐＨを７．２以下とすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の濾過膜の洗浄方法。
【請求項６】
前記中和処理工程における原水のｐＨを５．０以下にすることを特徴とする請求項５に記載の濾過膜の洗浄方法。
【請求項７】
前記原水が海水であり、前記濾過膜が逆浸透膜であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の濾過膜の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過膜の洗浄方法に関するものであり、特に、海水淡水化装置に用いられる逆浸透膜の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原水である海水から淡水を得る装置として、海水に圧力をかけて逆浸透膜（ＲＯ膜：Reverse  Osmosis  Membrane）と呼ばれる濾過膜の一種に通し、海水の塩分を濃縮して除去することにより淡水（透過水）を生産する淡水化装置が知られている。この淡水化装置では、海水中に含まれるバクテリア等の有機物が逆浸透膜に付着すると、逆浸透膜が目詰まりして透水性能が低下し、膜差圧が上昇するため、逆浸透膜を定期的に洗浄して膜面の付着物を除去する必要がある。
【０００３】
逆浸透膜を洗浄する方法の一例として、特許文献１に示される方法がある。特許文献１に示される方法では、ｐＨ９．５以上のアルカリ性領域に調整された原水を逆浸透膜に通水させることにより、逆浸透膜に付着した有機物を分解・除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３２４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、原水中には通常カルシウムなどの硬度成分が含有されており、特許文献１に示される方法のように原水のｐＨを高くすると、上記硬度成分によるスケールが生成して逆浸透膜に付着し、逆浸透膜が目詰まりすることがある。このため、特許文献１の方法では、スケールによって逆浸透膜が目詰まりするのを防止するために、アルカリ領域で解離して金属イオンと錯体を形成しやすいエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）等のキレート系スケール防止剤を原水に添加している。しかしながら、この方法では、洗浄処理で排出される排水中に上記スケール防止剤が混入するため、これをそのまま河川や海等に放流することができず、その処理に手間が掛かり、処理コストが増大するという問題がある。また、逆浸透膜の洗浄を行う間は濾過装置の濾過処理運転を停止しなければならず、透過水の生産効率が悪いという問題がある。
【０００６】
よって、逆浸透膜等の濾過膜に付着する有機物とスケールの両方を効率的に除去することができると同時に、洗浄排水の処理コストが低廉な濾過膜の洗浄方法が望まれている。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、有機物とスケールの両方を効率的に除去することができ、且つ、洗浄排水の処理コストが低廉な濾過膜の洗浄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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係る濾過膜の洗浄方法は、原水を濾過膜に通水させて透過水と濃縮水とに分離する濾過膜の洗浄方法であって、濾過処理運転中において、所定時間の間、前記原水にアルカリ性薬剤を供給し、前記アルカリ性薬剤が供給された原水を前記濾過膜に通水させるアルカリ処理工程と、前記アルカリ処理工程を行った後、所定時間の間、前記原水に酸性薬剤を供給し、前記酸性薬剤が供給された原水を前記濾過膜に通水させる中和処理工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る濾過膜の洗浄方法は、上記請求項１における前記中和処理工程において、前記濾過膜の透過水量が予め設定された値以上となった場合に、前記酸性薬剤の供給を停止することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る濾過膜の洗浄方法は、上記請求項１又は２における前記アルカリ処理工程において、前記濾過膜の透過水量が予め設定された値以下となった場合に、アルカリ性薬剤の供給を停止することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４に係る濾過膜の洗浄方法は、上記請求項１から３のいずれか一つにおいて、濾過処理中に前記濾過膜の透過水量が予め設定された値以下となった場合に、前記アルカリ処理工程を開始することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項５に係る濾過膜の洗浄方法は、上記請求項１から４のいずれか一つにおいて、前記アルカリ処理工程における原水のｐＨを９．０以上とし、前記中和処理工程における原水のｐＨを７．２以下とすることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項６に係る濾過膜の洗浄方法は、上記請求項５において、前記中和処理工程における原水のｐＨを５．０以下にすることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項７に係る濾過膜の洗浄方法は、上記請求項１から６のいずれか一つにおいて、前記原水が海水であり、前記濾過膜が逆浸透膜であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の濾過膜の洗浄方法によれば、アルカリ性薬剤が供給された原水を濾過膜に通水させることで、濾過膜に付着したバクテリア等の有機物を除去することができ、酸性薬剤が供給された原水を濾過膜に通水させることで、スケールを除去することができるため、従来のようにスケール防止剤を添加する必要がなくなる。さらに、本発明の濾過膜の洗浄方法では、原水の濾過処理を行いながら濾過膜の洗浄を行うため、濾過膜の洗浄のために濾過装置の運転を停止させる必要がなく、また、従来のようにスケール防止剤を添加しないので、洗浄中に得られた透過水は、通常の透過水製造運転で得られた透過水と同様に使用することが可能であり、洗浄排水（濃縮水）の処理コストも通常の透過水製造運転で生成した濃縮水の処理コストと同程度で済む。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施例の濾過膜の洗浄方法を適用した淡水化装置の概略図である。
【図２】図２は、本実施例の濾過膜の洗浄方法における第１例の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本実施例の濾過膜の洗浄方法における第２例の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本実施例の濾過膜の洗浄方法における第３例の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本実施例の濾過膜の洗浄方法における第４例の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、原水（海水）にアルカリ性薬剤及び酸性薬剤を供給して洗浄を行った場合における原水のｐＨと逆浸透膜の透過水量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。以下では、海水の淡水化装置で使用される逆浸透膜を洗浄する例について説明する。
【００１８】
図１は、本実施例に係る濾過膜の洗浄方法が適用される淡水化装置の概略図である。図１に例示される淡水化装置１０は、海水に圧力をかけて逆浸透膜（ＲＯ膜： Reverse Osmosis Membrane）に通し、海水の塩分を濃縮して除去することにより淡水を得る装置である。淡水化装置１０は、海水（原水）１１中の濁質分を濾過する前処理膜１２を有する前処理装置１３と、前処理装置１３から供給された海水１１を加圧送水するポンプ１４と、ポンプ１４で加圧された海水１１から塩分を除去して透過水（淡水）１７を得る逆浸透膜（ＲＯ膜）１５を有する逆浸透膜装置１６とを具備している。
【００１９】
この淡水化装置１０では、前処理装置１３で海水１１中の濁質分を濾過した後、ポンプ１４を用いて逆浸透膜１５の海水側に浸透圧以上の運転圧力をかけることにより、海水１１を透過水（淡水）１７と濃縮水１８とに分離して透過水１７を得るように構成されている。ここで、符号２１は前処理装置１３で処理された海水を逆浸透膜装置１６に供給する海水ライン、符号２２は透過水１７を外部の水使用設備等に供給する透過水ライン、符号２３は逆浸透膜装置１６で濃縮された濃縮水１８を排出する濃縮水ラインである。
【００２０】
上記の淡水化装置１０は、逆浸透膜１５に付着した付着物を分解・除去するための膜洗浄手段として、海水ライン２１の海水１１にアルカリ性薬剤２４を供給するアルカリ性薬剤供給部２５と、海水ライン２１の海水１１に酸性薬剤２６を供給する酸性薬剤供給部２７と、逆浸透膜装置１６の入口付近の海水１１のｐＨを計測するためのｐＨ計２８と、逆浸透膜１５の出口付近の透過水１７の流量を計測するための流量計２９と、アルカリ性薬剤２４と酸性薬剤２６の供給を制御する制御部３０とを備えている。
【００２１】
本実施例における逆浸透膜１５の洗浄方法では、淡水化装置１０の運転中に、所定時間の間、海水１１にアルカリ性薬剤２４を供給して、逆浸透膜装置１６の入口付近における海水１１のｐＨをアルカリ性領域の所定の範囲に調整しながら、この海水１１を逆浸透膜１５に通水させることにより、逆浸透膜１５に付着したバクテリア等の有機物を分解・除去する（アルカリ処理工程）。次いで、所定時間の間、海水１１に酸性薬剤２６を添加して海水１１のｐＨを中性又は酸性領域に調整しながら、この海水１１を逆浸透膜１５に通水させることにより、上記アルカリ処理工程で生成したスケールを逆浸透膜１５から溶解・除去する（中和処理工程）。
【００２２】
上記のアルカリ処理工程及び中和処理工程を行うことで、逆浸透膜１５に付着した有機物やスケールを淡水化装置１０の淡水化処理中に効率的に除去することができるため、逆浸透膜１５の透水性能を常に所望の状態に保持することが可能となる。また、この洗浄方法では、海水１１の淡水化処理を行いながら逆浸透膜１５の洗浄を行うため、逆浸透膜１５の洗浄のために淡水化装置１０の運転を一時的に停止させたり、淡水化装置１０から逆浸透膜装置１６を取り外して洗浄を行う必要がないため、淡水化装置１０の生産効率を低下させることもない。さらに、従来のようにスケール防止剤を添加しないので、洗浄中に生産した透過水１７は通常の淡水製造運転（以下、「通常運転」とよぶ）で生産した透過水１７と同様に使用することが可能であり、また、洗浄処理中に生成した濃縮水１８は特別な処理を必要とせず、通常運転で生成した濃縮水１８の処理コストと同程度で済む。以下、アルカリ処理工程と中和処理工程について詳しく説明する。
【００２３】
ここで、洗浄対象となる逆浸透膜１５としては、例えば直径３〜７ｍｍ程度の太さで中が空胴の糸状に成型し、外側から内側へ濾過する「中空糸膜」型の逆浸透膜と、１枚の濾過膜を、強度を保つため丈夫なメッシュ状のサポートと重ね合わせて袋状に閉じ、これをロールケーキ状に巻いてその断面方向から加圧する「スパイラル膜」型の逆浸透膜を挙げることができる。また、逆浸透膜１５の材質としては、酢酸セルロース系、ポリアミド系のいずれにも適用することが可能である。
【００２４】
アルカリ性薬剤２４が添加される前、すなわち、通常の淡水化処理運転を行う際の海水１１のｐＨは、約７．２である。アルカリ処理工程において、制御部３０は、逆浸透膜装置１６に供給する海水１１のｐＨが８．５以上１２．０以下、好ましくは、９．０以上１２．０以下となるように、アルカリ性薬剤供給部２５からアルカリ性薬剤２４を海水１１に添加する。ここで、制御部３０の制御の一例としては、所定の時間の間、ｐＨ計２８の測定値に基づいてアルカリ性薬剤２４を供給する制御が考えられる。具体的には、例えば３０分間、ｐＨ計２８の測定ｐＨが１０．５を維持するように、アルカリ性薬剤２４を海水１１に供給する。
【００２５】
また、制御部３０の制御の他の例としては、所定の時間の間、アルカリ性薬剤２４を一定の供給速度で供給する制御が考えられる。この場合、上記制御例のように供給中にｐＨ計２８で海水１１のｐＨを測定するのではなく、どれくらいの供給速度で供給した場合に海水１１のｐＨが所定の数値になるかを予め算出しておき、それに基づき供給速度を決める。具体的には、３０分間、アルカリ性薬剤２４を１０［ｋｇ／ｓ］の供給速度で供給する。
【００２６】
一般的に、アルカリ性の溶液はバクテリア等の有機物を分解する性能を有している。このため、上記範囲のｐＨに調整された海水１１を逆浸透膜１５に通すことで、逆浸透膜１５に付着したバクテリア等の有機物が分解され、バクテリア等の有機物の繁殖が抑制される。その結果、有機物の付着に起因して逆浸透膜１５が目詰まりするのを防止することが可能となる。ここで、海水１１のｐＨが８．５未満であると、バクテリアが分解されず、十分な洗浄効果が得られない。一方、海水１１のｐＨが１２．０を超えると、逆浸透膜１５が劣化する可能性がある。
【００２７】
アルカリ性薬剤供給部２５から海水１１に供給されるアルカリ性薬剤２４としては、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム等を挙げることができるが、特に、最も安価であるという理由から、水酸化ナトリウムを用いるのが好ましい。また、海水１１のアルカリ処理を行う時間は、逆浸透膜１５の種類や海水１１の汚れの程度にもよるが、数分〜数時間程度である。また、アルカリ処理工程時におけるポンプ１４の圧力は、通常運転と同じである。
【００２８】
上述したアルカリ処理工程を長時間行うと、バクテリア等の有機物は分解・除去されるが、その一方で、海水１１中に含まれるカルシウム等の硬度成分によるスケール（炭酸カルシウム）が逆浸透膜１５に付着し、これを放置すると逆浸透膜１５が目詰まりして透水性能が低下する事態が生じる。そこで、アルカリ性薬剤２４の供給を所定時間行った後に、上述した中和処理工程を行う。
【００２９】
この中和処理工程では、制御部３０は、逆浸透膜装置１６に供給する海水１１のｐＨが２．０以上７．２以下、好ましくは、５．０以下となるように、酸性薬剤供給部２７から酸性薬剤２６を海水１１に添加する。ここで、制御部３０の制御の一例としては、所定の時間の間、ｐＨ計２８の測定値に基づいて酸性薬剤２６を供給する制御が考えられる。具体的には、例えば３０分間、ｐＨ計２８の測定値がｐＨ５．０を維持するように、酸性薬剤２６を海水１１に供給する。また、制御部３０の制御の他の例としては、所定の時間の間、酸性薬剤２６を一定の供給速度で供給する制御が考えられる。この場合、供給中にｐＨ計２８で海水１１のｐＨを測定するのではなく、どれくらいの供給速度で供給した場合に海水１１のｐＨが所定の数値になるかを予め算出しておき、それに基づき供給速度を決める。具体的には、３０分間、酸性薬剤２６を１０［ｋｇ／ｓ］の供給速度で供給する。
【００３０】
ここで、海水１１中に生成した炭酸カルシウム等のスケールは、ｐＨ７．２前後の中性溶液中でもある程度は溶解する。このため、逆浸透膜１５に付着したスケールの量が比較的少ない場合には、海水１１が中和される程度（ｐＨ７．２）に酸性薬剤２６を添加することにより、逆浸透膜１５に付着したスケールを十分に溶解させることができ、逆浸透膜１５の透過水量を所望の値まで回復させることが可能である。
【００３１】
但し、逆浸透膜１５の殺菌効果まで考慮した場合には、海水１１のｐＨを５．０以下にするのが好ましい。また、逆浸透膜１５に付着したスケールの量が比較的多い場合には、海水１１のｐＨを５．０以下にすることで、確実にスケールを溶解・除去することができると同時に、有機物と無機物の複合汚れも効果的に除去することが可能となる。その結果、逆浸透膜１５を所望の透水性能に維持することができる。ここで、中和処理工程において、海水１１のｐＨが７．２を超えると、スケールを溶解・除去することができなくなり、十分な洗浄効果が得られない。一方、海水１１のｐＨが２．０未満であると、逆浸透膜１５が劣化する可能性がある。
【００３２】
酸性薬剤供給部２７から海水１１に供給される酸性薬剤２６としては、硝酸、硫酸、塩酸等を挙げることができるが、最も安価であるという理由から、特に硫酸を用いるのが好ましい。また、中和処理工程を行う時間は、逆浸透膜１５の種類やスケールの付着量等にもよるが、数分〜数時間程度である。また、中和処理工程時におけるポンプ１４の圧力は、通常運転と同じである。
【００３３】
上述したアルカリ処理工程及び中和処理工程からなる洗浄処理は、淡水化装置１０を運転する間中、繰り返し行ってもよく（常時洗浄）、また、間欠的に行ってもよい（間欠洗浄）。ここで、常時洗浄とは、アルカリ処理工程及び中和処理工程を行った後、直ちに次のアルカリ処理工程及び中和処理工程を行うことを繰り返す、すなわち、淡水化装置１０の通常運転を行いながら、常に洗浄工程を同時に行うことを意味する。また、間欠洗浄とは、例えば１日に１回もしくは１週間に１回というように一定の期間をおいて洗浄を行う場合、あるいは、逆浸透膜１５の透過水量[ｍ３／ｈ]を監視し、透過水量が所定値を下回った場合にのみ洗浄を行う場合など、淡水化装置１０の通常運転中に所定間隔で洗浄を行うことを意味する。
【００３４】
なお、透過水ライン２２には、逆浸透膜装置１６の出口近傍の透過水１７の流量を測定するための流量計２９が接続されており、この流量計２９の測定結果から、逆浸透膜１５の透過水量[ｍ３／ｈ]を算出することができる。
【００３５】
なお、上記のアルカリ処理工程では、原水である海水１１のｐＨがアルカリ性領域に調整されるため、アルカリ処理工程中に得られる透過水１７のｐＨもアルカリ性となる。また、上記の中和処理工程では、原水である海水１１のｐＨが中性又は酸性領域に調整されるため、海水１１のｐＨが酸性に調整された場合には、中和処理工程中に得られる透過水１７のｐＨも酸性となる。このため、透過水ライン２２には、中和剤を供給するための中和剤供給部３１が接続されており、必要に応じて透過水１７を中和することができるように構成されている。ここで、アルカリ性の透過水１７を中和するための中和剤３２としては、塩酸、硫酸、炭酸等が用いられ、酸性の透過水１７を中和するための中和剤３３としては、水酸化ナトリウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等が用いられる。なお、透過水１７の中和は必須ではなく、透過水１７の用途に応じて適宜行われる。
【００３６】
［洗浄処理手順：第１例］
図２は、上述したアルカリ処理工程及び中和処理工程からなる洗浄処理の第１例を示すフローチャートである。この第１例は、例えば１日１回、所定の時刻に洗浄を行う場合であり、アルカリ処理工程及び中和処理工程における各洗浄時間の長さは予め決められているものとする。以下、図２を参照しながら、第１例の洗浄処理手順について説明する。
【００３７】
淡水化装置１０は、通常の淡水製造運転を行っている。ここで、洗浄開始時刻になると、制御部３０はアルカリ性薬剤供給部２５に対して供給開始命令を送信し、アルカリ性薬剤供給部２５はアルカリ性薬剤２４の供給を開始する（ステップＳ０１）。そして、所定時間の間、アルカリ性領域の所定のｐＨ値に調整された海水１１を逆浸透膜１５に通水させることにより、膜面に付着したバクテリア等の有機物を除去する（ステップＳ０２）。一方、この間、海水１１中に生成したスケールは、徐々に逆浸透膜１５に付着していく。供給開始時刻から所定の時間が経過すると、制御部３０は、アルカリ性薬剤供給部２５に供給停止命令を送信する（ステップＳ０３）。次いで、酸性薬剤供給部２７に対して直ちに供給開始命令を送信し、酸性薬剤供給部２７は酸性薬剤２６の供給を開始する（ステップＳ０４）。そして、所定時間の間、中性又は酸性領域の所定のｐＨ値に調整された海水１１を逆浸透膜１５に通水させることにより、膜面に付着したスケールを除去する（ステップＳ０５）。酸性薬剤２６の供給開始時刻から所定の時間が経過すると、制御部３０は、酸性薬剤供給部２７に供給停止命令を送信し（ステップＳ０６）、逆浸透膜１５の洗浄を終了する。
【００３８】
なお、上記の第１例では１日１回の間欠洗浄を行う場合について説明したが、常時洗浄を行う場合には、ステップＳ０６の後、再びステップＳ０１に戻り、ステップＳ０２〜Ｓ０６の処理を行うことを連続的に繰り返す。
【００３９】
［洗浄処理手順：第２例］
次に、図３は、上述したアルカリ処理工程及び中和処理工程からなる洗浄処理の第２例を示すフローチャートである。この第２例は、上記第１例と同様に、例えば１日１回、所定の時刻に洗浄を行う場合であるが、アルカリ処理工程におけるアルカリ性薬剤の供給を停止するか否かの判断を、逆浸透膜１５の透過水量に基づいて行っている点が上記第１例と異なる。以下、図３を参照しながら、第２例の洗浄処理手順について説明する。
【００４０】
淡水化装置１０は、通常の淡水製造運転を行っている。ここで、洗浄開始時刻になると、制御部３０がアルカリ性薬剤供給部２５に対して供給開始命令を送信し、アルカリ性薬剤２４の供給を開始すると同時に、流量計２９を通じて逆浸透膜１５の透過水量の監視を開始する（ステップＳ１１）。そして、アルカリ性領域の所定のｐＨ値に調整された海水１１を逆浸透膜１５に通水させることにより、膜面に付着したバクテリア等の有機物を除去する（ステップＳ１２）。この間、海水１１中に生成したスケールは、徐々に逆浸透膜１５に付着していくが、逆浸透膜１５の透過水量が予め設定された所定値を上回っている間は（ステップＳ１３：Ｎｏ）、制御部３０はアルカリ性薬剤２４の供給を続ける。一方、逆浸透膜１５へのスケールの付着量が増え、逆浸透膜１５の透過水量が所定値を下回った場合には（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、制御部３０はアルカリ性薬剤２４の供給を停止し（ステップＳ１４）、直ちに酸性薬剤供給部２７に対して供給命令を送信して、酸性薬剤２６の供給を開始する（ステップＳ１５）。そして、所定時間の間、中性又は酸性領域の所定のｐＨ値に調整された海水１１を逆浸透膜１５に通水させることにより、膜面に付着したスケールを除去する（ステップＳ１６）。酸性薬剤２６の供給開始時刻から所定の時間が経過すると、制御部３０は、酸性薬剤供給部２７に供給停止命令を送信し（ステップＳ１７）、逆浸透膜１５の洗浄を終了する。
【００４１】
なお、上記の第２例では１日１回の間欠洗浄を行う場合について説明したが、常時洗浄を行う場合には、ステップＳ１７の後、再びステップＳ１１に戻り、ステップＳ１２〜Ｓ１７の処理を行うことを連続的に繰り返す。
【００４２】
［洗浄処理手順：第３例］
次に、図４は、上述したアルカリ処理工程及び中和処理工程からなる洗浄処理の第３例を示すフローチャートである。この第３例は、上記第１例と同様に、例えば１日１回、所定の時刻に洗浄を行う場合であるが、中和処理工程における酸性薬剤の供給を停止するか否かの判断を、逆浸透膜１５の透過水量に基づいて行っている点が上記第１例と異なる。以下、図４を参照しながら、第３例の洗浄処理手順について説明する。
【００４３】
淡水化装置１０は、通常の淡水製造運転を行っている。ここで、洗浄開始時刻になると、制御部３０はアルカリ性薬剤供給部２５に対して供給開始命令を送信し、アルカリ性薬剤供給部２５はアルカリ性薬剤２４の供給を開始する（ステップＳ２１）。そして、所定時間の間、アルカリ性領域の所定のｐＨ値に調整された海水１１を逆浸透膜１５に通水させることにより、膜面に付着したバクテリア等の有機物を除去する（ステップＳ２２）。一方、この間、海水１１中に生成したスケールは、徐々に逆浸透膜１５に付着していく。供給開始時刻から所定の時間が経過すると、制御部３０は、アルカリ性薬剤２４の供給を停止し（ステップＳ２３）、直ちに酸性薬剤供給部２７に対して供給開始命令を送信すると同時に、流量計２９を通じて逆浸透膜１５の透過水量の監視を開始する（ステップＳ２４）。そして、中性又は酸性領域の所定のｐＨ値に調整された海水１１を逆浸透膜１５に通水させてスケールの除去を行う（ステップＳ２５）。逆浸透膜１５の透過水量が予め設定された所定値に達しない間は（ステップＳ２６：Ｎｏ）、制御部３０は酸性薬剤２６の供給を続ける。一方、逆浸透膜１５の透過水量が所定値以上となった場合には（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、制御部３０は、逆浸透膜１５が十分に洗浄されたと判定し、酸性薬剤供給部２７に供給停止命令を送信し（ステップＳ２７）、逆浸透膜１５の洗浄を終了する。
【００４４】
なお、上記の第３例では１日１回の間欠洗浄を行う場合について説明したが、常時洗浄を行う場合には、ステップＳ２７の後、再びステップＳ２１に戻り、ステップＳ２２〜Ｓ２７の処理を行うことを連続的に繰り返す。
【００４５】
［洗浄処理手順：第４例］
次に、図５は、上述したアルカリ処理工程及び中和処理工程からなる洗浄処理の第４例を示すフローチャートである。この第４例は、上記第１例のように予め決められた時刻に洗浄を開始するのではなく、洗浄を開始するか否かの判断を逆浸透膜１５の透過水量に基づき行っている点が上記第１例と異なる。以下、図５を参照しながら、第４例の洗浄処理手順について説明する。
【００４６】
淡水化装置１０は、通常の淡水製造運転を行っている。制御部３０は、この間、流量計２９を通じて逆浸透膜１５の透過水量を監視している。ここで、逆浸透膜１５の透過水量が所定値以下となった場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、制御部３０はアルカリ性薬剤供給部２５に対して供給開始命令を送信し、アルカリ性薬剤供給部２５はアルカリ性薬剤２４の供給を開始する（ステップＳ３２）。そして、所定時間の間、アルカリ性領域の所定のｐＨ値に調整された海水１１を逆浸透膜１５に通水させることにより、膜面に付着したバクテリア等の有機物を除去する（ステップＳ３３）。一方、この間、海水１１中に生成したスケールは、徐々に逆浸透膜１５に付着していく。供給開始時刻から所定の時間が経過すると、制御部３０は、アルカリ性薬剤供給部２５に供給停止命令を送信する（ステップＳ３４）。次いで、酸性薬剤供給部２７に対して直ちに供給開始命令を送信し、酸性薬剤供給部２７は酸性薬剤２６の供給を開始する（ステップＳ３５）。そして、所定時間の間、中性又は酸性領域の所定のｐＨ値に調整された海水１１を逆浸透膜１５に通水させることにより、膜面に付着したスケールを除去する（ステップＳ３６）。酸性薬剤２６の供給開始時刻から所定の時間が経過すると、制御部３０は、酸性薬剤供給部２７に供給停止命令を送信し（ステップＳ３７）、逆浸透膜１５の洗浄を終了する。
【００４７】
なお、上記の第１〜第４例に例示した洗浄処理手順は一例であり、これに限定されるものではない。例えば、図３に示す第２例のステップＳ１３と、図４に示す第３例のステップＳ２６と、図５に示す第４例のステップＳ３１の判断をすべて行うようにしてもよい。すなわち、アルカリ性薬剤２４の供給開始・供給停止の判断、及び、酸性薬剤２６の供給停止の判断を、すべて逆浸透膜１５の透過水量に基づいて行うようにしてもよい。また、上記の第１〜第４例では、アルカリ性薬剤２４の供給を停止した後、直ちに酸性薬剤２６の供給を開始したが、アルカリ性薬剤２４の供給停止後、所定の時間を経た後に酸性薬剤２６を供給するようにしてもよい。
【００４８】
［試験例］
上述した洗浄方法の効果を確認するために、以下の測定を行った。
【００４９】
淡水化装置の淡水化処理を行いながら、逆浸透膜の洗浄処理を行った。洗浄処理を行う前、洗浄処理中、洗浄処理を行った後の逆浸透膜の透過水量と供給水のｐＨの変化を測定した。供給水としてはｐＨ７．２の海水を用いた。測定結果を図６に示す。
【００５０】
図６に示すように、９時から測定を始め、１２時にアルカリ性薬剤の供給を開始し、供給水のｐＨを１０．０に調整した状態で逆浸透膜に通水させることにより、逆浸透膜に付着した有機物を分解・除去した。その一方で、供給水中にスケールが徐々に生成し、供給開始から１時間ほどで逆浸透膜の透過水量が減り始め、供給開始から３時間後には、透過水量はアルカリ性薬剤供給前の１／４にまで低下した。そこで、アルカリ性薬剤の供給を停止して酸性薬剤の供給を開始することにより、アルカリ性の供給水を中和した。供給水のｐＨは、洗浄開始前の値と同じ７．２に調整した。これにより、逆浸透膜に付着したスケールが徐々に溶解され、透過水量は洗浄処理を行う前とほぼ同じ値に回復した。
【００５１】
図６の結果から、酸性薬剤を供給して供給水を中和する際、供給水のｐＨを洗浄処理前の元の中性領域に戻せば、逆浸透膜に付着したスケールを十分に溶解・除去することができ、洗浄前の透過水量に回復させることが可能であることを確認した。
【００５２】
以上説明したように、本実施例に係る濾過膜（逆浸透膜）の洗浄方法は、濾過処理運転中において、原水である海水１１にアルカリ性薬剤２４を供給し、海水１１のｐＨをアルカリ性領域の所定の範囲としながら、所定時間の間海水１１を逆浸透膜１５に通水させるアルカリ処理工程と、海水１１に酸性薬剤２６を供給し、海水１１のｐＨを中性又は酸性領域の所定の範囲としながら、所定時間の間海水を逆浸透膜１５に通水させる中和処理工程とを備えている。アルカリ性領域の海水１１を逆浸透膜１５に通水させることで、逆浸透膜１５に付着したバクテリア等の有機物を除去することができ、中性又は酸性領域の海水１１を逆浸透膜１５に通水させることで、スケールを除去することができるため、従来のようにスケール防止剤を添加する必要がなくなる。さらに、本発明の濾過膜の洗浄方法では、海水１１の淡水製造運転を行いながら逆浸透膜１５の洗浄を行うため、膜の洗浄のために淡水化装置１０の運転を停止させる必要がなく、また、従来のようにスケール防止剤を添加しないので、洗浄中に得られた透過水１７は、通常の淡水製造運転で得られた透過水１７と同様に使用することが可能であり、濃縮水１８の処理コストも通常の淡水製造運転で生成した濃縮水１８の処理コストと同程度で済む。
【００５３】
また、本発明の濾過膜の洗浄方法によれば、中和処理工程において、逆浸透膜１５の透過水量が予め設定された値以上となった場合に、酸性薬剤２６の供給を停止するようにしたことで、逆浸透膜１５に付着したスケールを確実に除去することができる。
【００５４】
また、本発明の濾過膜の洗浄方法によれば、アルカリ処理工程において、逆浸透膜１５の透過水量が予め設定された値以下となった場合に、アルカリ性薬剤２４の供給を停止するようにしたことで、逆浸透膜１５に付着するスケールの量が比較的少ない段階で、次の中和処理工程を行うことができる。
【００５５】
また、本発明の濾過膜の洗浄方法によれば、淡水化装置１０の淡水製造運転中に逆浸透膜１５の透過水量が予め設定された値以下となった場合に、アルカリ処理工程を開始するようにしたことで、洗浄処理を効率よく行うことができる。
【００５６】
また、本発明の濾過膜の洗浄方法によれば、アルカリ処理工程における海水１１のｐＨを９．０以上とすることで、逆浸透膜１５に付着した有機物を十分に分解・除去することができる。また、中和処理工程における海水１１のｐＨを７．２以下としたことで、逆浸透膜１５に付着したスケールを十分に除去することができる。
【００５７】
また、本発明の濾過膜の洗浄方法によれば、中和処理工程における原水のｐＨを５．０以下にすることで、上記スケールを確実に除去することができるとともに、有機物と無機物の複合汚れも効果的に除去することができる。
【００５８】
また、本発明の濾過膜の洗浄方法によれば、上記の洗浄処理を間欠的に行うようにしたことで、アルカリ性薬剤２４や酸性薬剤２６による逆浸透膜１５の劣化を抑制することができる。
【００５９】
また、本発明の濾過膜の洗浄方法によれば、海水の淡水化装置等に用いられる逆浸透膜を、上記洗浄手順を用いて洗浄するようにしたので、淡水化装置の運転中に効率よく逆浸透膜の洗浄を行うことができる。
【００６０】
なお、上記実施例では、海水の淡水化装置に用いられる逆浸透膜を洗浄する場合について説明したが、原水は海水以外であってもよく、また、淡水化装置以外の装置に用いられる逆浸透膜を洗浄する場合にも適用することができる。また、本発明の洗浄対象となる濾過膜は逆浸透膜に限定されるものではなく、例えばＵＦ膜（限外濾過膜）やＭＦ膜（精密濾過膜）等の濾過膜の洗浄にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明の濾過膜の洗浄方法は、海水の淡水化装置で用いる逆浸透膜の洗浄に有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  淡水化装置
１１  海水（原水）
１２  前処理膜
１３  前処理装置
１４  ポンプ
１５  逆浸透膜（濾過膜）
１６  逆浸透膜装置
１７  透過水
１８  濃縮水
２１  海水ライン
２２  透過水ライン
２３  濃縮水ライン
２４  アルカリ性薬剤
２５  アルカリ性薬剤供給部
２６  酸性薬剤
２７  酸性薬剤供給部
２８  ｐＨ計
２９  流量計
３０  制御部
３１  中和剤供給部
３２，３３  中和剤
【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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