(57)【要約】【課題】分離膜の表面の汚れを十分に除去できる膜エレメントの洗浄方法を提供する。【解決手段】スパイラル型の膜エレメント（逆浸透膜エレメント１０）を、液体を用いて洗浄する方法であり、液体からなる液相と、気相との界面（気液界面Ｓ）が存在する状態で、膜エレメント（逆浸透膜エレメント１０）に回転、往復動（振動）等の動きを加える、膜エレメントの洗浄方法。【選択図】図３
2019111485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパイラル型の膜エレメントを、液体を用いて洗浄する方法であり、
前記液体からなる液相と、気相との界面が存在する状態で、前記膜エレメントに動きを加える、膜エレメントの洗浄方法。
【請求項２】
前記界面が存在する状態で、前記膜エレメントを回転させる、請求項１に記載の膜エレメントの洗浄方法。
【請求項３】
前記界面が存在する状態で、前記膜エレメントを往復動させる、請求項１に記載の膜エレメントの洗浄方法。
【請求項４】
前記膜エレメントの少なくとも一方の端面に、前記膜エレメントの端面の一部を覆う遮断部を有する流路規制部材を配置する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の膜エレメントの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜エレメントの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原水を逆浸透膜で膜ろ過する逆浸透膜ろ過装置は、通常、集水管の外側に逆浸透膜を巻き回したスパイラル型の逆浸透膜エレメントの１個以上を円筒状のベッセル（耐圧容器）内に収納した逆浸透膜モジュール（逆浸透膜ユニットとも呼ばれる。）を備える。
【０００３】
図１３は、逆浸透膜ろ過装置に備えられた逆浸透膜モジュールの一例を示す概略断面図である。
逆浸透膜モジュール１００は、円筒状のベッセル１０２と、ベッセル１０２内に直列に収納された３個の円柱状の逆浸透膜エレメント１０とを備える。
【０００４】
ベッセル１０２は、逆浸透膜エレメント１０を収納する円筒状の収納部１０４と；第１の端部側で収納部１０４よりも拡径された第１の拡径部１０６と；第２の端部側で収納部１０４よりも拡径された第２の拡径部１０８と；ベッセル１０２の第１の端部の開口を塞ぐ第１の端板１１０と；ベッセル１０２の第２の端部の開口を塞ぐ第２の端板１１２と；第１の端板１１０に形成された第１の給排水管１１４と；第２の端板１１２に形成された第２の給排水管１１６と；第２の端板１１２を貫通し、最も下流側の逆浸透膜エレメント１０の集水管１２の第２の端部に接続された透過水排出管１１８とを有する。
ベッセル１０２の第１の拡径部１０６の内部は第１の貯水空間１２０とされ、第２の拡径部１０８の内部は第２の貯水空間１２２とされている。
【０００５】
逆浸透膜エレメント１０は、複数の集水孔（図示略）が形成された管状の集水管１２と、折り目部分に集水管１２が位置するように二つ折りにされ、かつ三方を液密に接着された状態で集水管１２に巻き回された逆浸透膜１４とを有する。
逆浸透膜モジュール１００は、最も上流側の逆浸透膜エレメント１０の集水管１２の第１の端部の開口を塞ぐエンドキャップ１２４と、隣接する逆浸透膜エレメント１０の集水管１２同士、または逆浸透膜エレメント１０の集水管１２と透過水排出管１１８とを連結する管状のジョイント１２６とをさらに備える。
【０００６】
逆浸透膜モジュール１００の第１の給排水管１１４を通って逆浸透膜モジュール１００の第１の貯水空間１２０に導入された原水は、逆浸透膜エレメント１０に導入され、逆浸透膜１４を透過した透過水と逆浸透膜１４を透過しない濃縮水とに分離される。逆浸透膜１４を透過した透過水は、集水管１２および透過水排出管１１８を通って透過水管（図示略）に送り出される。逆浸透膜１４を透過しない濃縮水は、逆浸透膜モジュール１００の第２の貯水空間１２２に導入された後、逆浸透膜モジュール１００の第２の給排水管１１６を通って濃縮水管（図示略）に送り出される。
【０００７】
原水を逆浸透膜１４で膜ろ過し続けると、原水中の有機物や無機物が逆浸透膜１４の表面に付着し、逆浸透膜１４のファウリング等の問題が生じる。逆浸透膜１４のファウリングが生じると、逆浸透膜１４の性能（透過流量、塩阻止率等）が低下し、また、圧力損出が増加して逆浸透膜１４の寿命に影響する。そのため、定期的にまたは随時、逆浸透膜モジュール１００に流体を流通させて逆浸透膜エレメント１０を洗浄することが行われる。逆浸透膜エレメント１０の洗浄方法としては、逆浸透膜エレメント１０の端面から逆浸透膜エレメント１０内に流体を導入し、逆浸透膜１４の表面の汚れを除去する方法が知られている。
【０００８】
流体として気体または気液混合流体を用いる逆浸透膜エレメントの洗浄方法としては、例えば、下記の方法が提案されている。
逆浸透膜モジュールの中心軸が水平方向となるように逆浸透膜モジュールが設置された横置きタイプの逆浸透膜ろ過装置において、下部に流体通過用の開口部が形成されたガイド部材を、逆浸透膜エレメントの端面に設けた状態で、耐圧容器の端面の原水流入口から耐圧容器内に気体または気液混合流体を導入し、ガイド部材の開口部を通過した気体または気液混合流体を逆浸透膜エレメントの端面の下部に供給する方法（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−１４７８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１に記載の方法では、逆浸透膜の表面の汚れを十分に除去できずに、逆浸透膜の表面に汚れが残ることがある。
本発明は、分離膜の表面の汚れを十分に除去できる膜エレメントの洗浄方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、下記の態様を有する。
＜１＞スパイラル型の膜エレメントを、液体を用いて洗浄する方法であり、前記液体からなる液相と、気相との界面が存在する状態で、前記膜エレメントに動きを加える、膜エレメントの洗浄方法。
＜２＞前記界面が存在する状態で、前記膜エレメントを回転させる、前記＜１＞の膜エレメントの洗浄方法。
＜３＞前記界面が存在する状態で、前記膜エレメントを往復動させる、前記＜１＞の膜エレメントの洗浄方法。
＜４＞前記膜エレメントの少なくとも一方の端面に、前記膜エレメントの端面の一部を覆う遮断部を有する流路規制部材を配置する、前記＜１＞〜＜３＞のいずれかの膜エレメントの洗浄方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の膜エレメントの洗浄方法によれば、分離膜の表面の汚れを十分に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】スパイラル型の逆浸透膜エレメントの一例を示す断面図である。
【図２】図１のスパイラル型の逆浸透膜エレメントの斜視図である。
【図３】膜エレメントの洗浄装置の一例を一部透視して示す概略側面図である。
【図４】図３の膜エレメントの洗浄装置をＩＶ方向から見た概略図である。
【図５】膜エレメントの洗浄装置の他の例を一部透視して示す概略図である。
【図６】膜エレメントの洗浄装置の他の例を一部透視して示す概略図である。
【図７】膜エレメントの洗浄装置の他の例を一部透視して示す概略図である。
【図８】膜エレメントの洗浄装置の他の例を一部透視して示す概略図である。
【図９】膜エレメントの洗浄装置の他の例を一部透視して示す概略図である。
【図１０】膜エレメントの洗浄装置の他の例を一部透視して示す概略図である。
【図１１】逆浸透膜エレメントの上端面に上部流路規制部材を配置した様子を示す上面図である。
【図１２】逆浸透膜エレメントの下端面に下部流路規制部材を配置した様子を示す下面図である。
【図１３】逆浸透膜ろ過装置に備えられた逆浸透膜モジュールの一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の用語の定義は、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
「膜エレメント」は、集水管に膜を固定したものを意味する。膜エレメントには、集水管に膜を固定したものをケーシングに収納したものや、この端面にテレスコープ防止部材を取り付けたものも包含される。
「膜モジュール」は、１個以上の膜エレメントをベッセル等の容器内に収納したものを意味する。
数値範囲を示す「〜」は、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含むことを意味する。
図１〜図１３における寸法比は、説明の便宜上、実際のものとは異なったものである。
【００１５】
＜膜エレメントの洗浄方法＞
本発明の膜エレメントの洗浄方法は、スパイラル型の膜エレメントを、液体を用いて洗浄する方法である。
本発明の膜エレメントの洗浄方法の特徴は、洗浄用の液体からなる液相と、気相との界面（以下、「気液界面」とも記す。）が存在する状態で、膜エレメントに動きを加えることにある。
【００１６】
本発明において洗浄対象となるスパイラル型の膜エレメントは、集水管の外側に分離膜を巻き回した円柱状の膜エレメントである。
分離膜としては、逆浸透膜、ナノろ過膜、限外ろ過膜等が挙げられる。
【００１７】
洗浄用の液体としては、水、薬液等が挙げられる。薬液は、原水、処理水等に薬品を添加したものである。薬液としては、アルカリ性化合物の水溶液、酸水溶液、次亜塩素酸水溶液等が挙げられる。アルカリ性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。アルカリ性化合物の水溶液は、界面活性剤、キレート剤、酸化剤、還元剤等を含んでいてもよい。アルカリ性化合物の水溶液による洗浄の後、酸水溶液による洗浄を実施してもよい。
【００１８】
気相を構成する気体としては、洗浄用の液体および膜エレメントに対して非反応性のガスが挙げられる。非反応性のガスとしては、空気、窒素ガス、希ガス、二酸化炭素等が挙げられる。
【００１９】
気液界面は、液体をドラム、洗浄槽等の容器内に注入することによって容器内に形成されるものであってもよく、液体を膜エレメント内に注入することによって膜エレメント内に形成されるものであってもよい。膜エレメントを収納する容器内に気液界面を存在させる、または膜エレメント内に気液界面を直接存在させれば、膜エレメント内の分離膜の表面に気液界面が接触することになる。
【００２０】
膜エレメントに加える動きとしては、回転、往復動（振動）等が挙げられる。回転の形態としては、膜エレメントの中心軸を回転軸として膜エレメントを回転させる形態、膜エレメントの中心軸に直交する軸を回転軸として膜エレメントを回転させる形態等が挙げられる。往復動の形態としては、膜エレメントを水平方向、上下方向等に振動させる形態等が挙げられる。
【００２１】
気液界面が存在する状態で膜エレメントに動きを加えると、気液界面が分離膜の表面を移動するため、気液界面と分離膜の表面の汚れとが接触して分離膜の表面から汚れが剥離しやすい。また、膜エレメントに動きを加えることによって、気液界面が膜エレメントの全体にわたって移動するため、膜エレメントの全体をまんべんなく洗浄できる。また、膜エレメントに動きを連続的または断続的に加えることによって、気液界面と分離膜の表面の汚れとの接触機会がさらに増え、洗浄効率をさらに高めることができる。
【００２２】
以下、洗浄対象となるスパイラル型の膜エレメントとしてスパイラル型の逆浸透膜エレメントを用いた本発明の実施形態例について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２３】
（逆浸透膜エレメント）
図１は、スパイラル型の逆浸透膜エレメントの一例を示す断面図であり、図２は、図１のスパイラル型の逆浸透膜エレメントの斜視図である。
逆浸透膜エレメント１０は、複数の集水孔（図示略）が形成された管状の集水管１２と、折り目部分に集水管１２が位置するように二つ折りにされ、かつ三方を液密に接着された状態で集水管１２に巻き回された逆浸透膜１４と、集水管１２および逆浸透膜１４を収納する円筒状のケーシング１６と、逆浸透膜１４の両端に設けられたテレスコープ防止部材１８とを有する。
テレスコープ防止部材１８は、集水管１２の周囲から放射状に延びる複数のリブ部と、リブ部の終端を結ぶリング状の外枠部とを有する。リブ部と外枠部とで囲まれた開口が、流体の流路となる。
【００２４】
（第１の実施形態例）
図３は、本発明の第１の実施形態例に用いる膜エレメント洗浄装置を一部透視して示す概略側面図であり、図４は、図３の膜エレメントの洗浄装置をＩＶ方向から見た概略図である。
膜エレメント洗浄装置２０は、中心軸が水平方向とされた円筒状のドラム２２と、中心軸が水平方向とされ、ドラム２２の下側でドラム２２の外周壁に接するように配置された２本の回転ローラ２４と、回転ローラを中心軸を回転軸として回転させる回転装置２６とを備える。
回転装置２６は、例えば、モータ（図示略）と、モータと回転ローラ２４とを接続する無端ベルト（図示略）とを備える。
【００２５】
膜エレメント洗浄装置２０を用いた逆浸透膜エレメント１０の洗浄は、例えば、下記のように行う。
逆浸透膜ろ過装置において原水を膜ろ過し続け、逆浸透膜１４のファウリングが生じた逆浸透膜エレメント１０を逆浸透膜ろ過装置の逆浸透膜モジュールから取り出す。
【００２６】
逆浸透膜エレメント１０の中心軸が水平方向となるように逆浸透膜エレメント１０をドラム２２内に置く。ドラム２２を液密に密封し、ドラム２２内に空気が残り、逆浸透膜エレメント１０が完全に浸からないように液体を注入することによって、ドラム２２内に気液界面Ｓを形成する。
【００２７】
回転装置２６を駆動させることによって、２本の回転ローラ２４を回転させると、２本の回転ローラ２４の上に載置されたドラム２２が回転ローラ２４とは反対方向に回転する。ドラム２２が回転すると、ドラム２２内に置かれた逆浸透膜エレメント１０がドラム２２の回転につられて回転ローラ２４とは同方向に回転する。この際、逆浸透膜エレメント１０内の逆浸透膜の表面と気液界面Ｓとが接触した状態で気液界面Ｓが逆浸透膜の表面を移動し、気液界面Ｓと逆浸透膜の表面の汚れとが接触して逆浸透膜の表面から汚れが剥離する。
【００２８】
（第２の実施形態例）
図５は、本発明の第２の実施形態例に用いる膜エレメント洗浄装置を一部透視して示す概略図である。
膜エレメント洗浄装置３０は、逆浸透膜エレメント１０の集水管に挿通され、位置ずれしないように固定される軸棒３２と、逆浸透膜エレメント１０が収納されるとともに軸棒３２の両端を支持する洗浄槽３４と、軸棒３２を回転軸として逆浸透膜エレメント１０を回転させる回転装置（図示略）とを備える。
回転装置は、例えば、モータ（図示略）と、モータと軸棒３２とを接続する無端ベルト（図示略）とを備える。
【００２９】
膜エレメント洗浄装置３０を用いた逆浸透膜エレメント１０の洗浄は、例えば、下記のように行う。
逆浸透膜ろ過装置において原水を膜ろ過し続け、逆浸透膜１４のファウリングが生じた逆浸透膜エレメント１０を逆浸透膜ろ過装置の逆浸透膜モジュールから取り出す。
【００３０】
逆浸透膜エレメント１０の集水管に軸棒３２を挿通し、位置ずれしないように固定する。逆浸透膜エレメント１０の中心軸が水平方向となるように逆浸透膜エレメント１０を洗浄槽３４内に収納し、軸棒３２の両端を洗浄槽３４に支持させる。逆浸透膜エレメント１０が完全に浸からないように洗浄槽３４内に液体を注入することによって、洗浄槽３４内に気液界面Ｓを形成する。
【００３１】
回転装置を駆動させることによって、軸棒３２を回転軸として逆浸透膜エレメント１０を回転させる。この際、逆浸透膜エレメント１０内の逆浸透膜の表面と気液界面Ｓとが接触した状態で気液界面Ｓが逆浸透膜の表面を移動し、気液界面Ｓと逆浸透膜の表面の汚れとが接触して逆浸透膜の表面から汚れが剥離する。
【００３２】
（第３の実施形態例）
図６は、本発明の第３の実施形態例に用いる膜エレメント洗浄装置を一部透視して示す概略図である。
膜エレメント洗浄装置４０は、逆浸透膜エレメント１０の集水管に挿通され、位置ずれしないように固定される棒状部材４２と、逆浸透膜エレメント１０が収納されるとともに棒状部材４２の両端が固定され、中心軸が後述する回転軸に直交する方向とされた円筒状のドラム４４と、ドラム４４の長さ方向の半分の位置の外周壁から水平方向にかつ同一線上に延びる２本の軸棒４６と、軸棒４６の端部を支持する支持台４８と、軸棒４６を回転軸としてドラム４４を回転させる回転装置（図示略）とを備える。
回転装置は、例えば、モータ（図示略）と、モータと軸棒４６とを接続する無端ベルト（図示略）とを備える。
【００３３】
膜エレメント洗浄装置４０を用いた逆浸透膜エレメント１０の洗浄は、例えば、下記のように行う。
逆浸透膜ろ過装置において原水を膜ろ過し続け、逆浸透膜１４のファウリングが生じた逆浸透膜エレメント１０を逆浸透膜ろ過装置の逆浸透膜モジュールから取り出す。
【００３４】
逆浸透膜エレメント１０の集水管に棒状部材４２を挿通し、位置ずれしないように固定する。逆浸透膜エレメント１０の中心軸が軸棒４６に直交する方向となるように逆浸透膜エレメント１０をドラム４４内に収納し、棒状部材４２の両端をドラム４４の両端面に固定する。ドラム４４を液密に密封し、ドラム４４内に空気が残り、逆浸透膜エレメント１０が完全に浸からないように液体を注入することによって、ドラム４４内に気液界面Ｓを形成する。
【００３５】
回転装置を駆動させることによって、軸棒４６を回転軸としてドラム４４とともにドラム４４内の逆浸透膜エレメント１０を回転させる。この際、逆浸透膜エレメント１０内の逆浸透膜の表面と気液界面Ｓとが接触した状態で気液界面Ｓが逆浸透膜の表面を移動し、気液界面Ｓと逆浸透膜の表面の汚れとが接触して逆浸透膜の表面から汚れが剥離する。
【００３６】
（第４の実施形態例）
図７は、本発明の第４の実施形態例に用いる膜エレメント洗浄装置を一部透視して示す概略図である。
膜エレメント洗浄装置５０は、逆浸透膜エレメント１０の集水管に挿通され、位置ずれしないように固定される棒状部材５２と、逆浸透膜エレメント１０が収納されるとともに棒状部材５２の両端が固定され、中心軸が水平方向とされた円筒状のドラム５４と、ドラム５４を長さ方向に挟持する挟持機構５６と、挟持機構５６を支持するとともに振動させる振動装置５８とを備える。
振動装置５８としては、例えば、ペイントシェーカー等が挙げられる。
【００３７】
膜エレメント洗浄装置５０を用いた逆浸透膜エレメント１０の洗浄は、例えば、下記のように行う。
逆浸透膜ろ過装置において原水を膜ろ過し続け、逆浸透膜１４のファウリングが生じた逆浸透膜エレメント１０を逆浸透膜ろ過装置の逆浸透膜モジュールから取り出す。
【００３８】
逆浸透膜エレメント１０の集水管に棒状部材５２を挿通し、位置ずれしないように固定する。逆浸透膜エレメント１０をドラム５４内に収納し、棒状部材５２の両端をドラム５４の両端面に固定する。ドラム５４を液密に密封し、ドラム５４内に空気が残り、逆浸透膜エレメント１０が完全に浸からないように液体を注入することによって、ドラム５４内に気液界面Ｓを形成する。ドラム５４および逆浸透膜エレメント１０の中心軸が水平方向となるようにドラム５４を挟持機構５６に取り付ける。
【００３９】
振動装置５８を駆動させることによって、ドラム５４とともにドラム５４内の逆浸透膜エレメント１０を、水平方向、上下方向等に振動させる。この際、逆浸透膜エレメント１０内の逆浸透膜の表面と気液界面Ｓとが接触した状態で気液界面Ｓが逆浸透膜の表面を移動し、気液界面Ｓと逆浸透膜の表面の汚れとが接触して逆浸透膜の表面から汚れが剥離する。
【００４０】
（第５の実施形態例）
図８は、本発明の第５の実施形態例に用いる膜エレメント洗浄装置を一部透視して示す概略図である。
膜エレメント洗浄装置６０は、逆浸透膜エレメント１０の集水管に挿通され、位置ずれしないように固定される棒状部材６２と、逆浸透膜エレメント１０が収納されるとともに棒状部材６２の両端が固定され、中心軸が鉛直方向とされた円筒状のドラム６４と、ドラム６４を長さ方向に挟持する挟持機構６６と、挟持機構６６を支持するとともに振動させる振動装置６８とを備える。
振動装置６８としては、例えば、ペイントシェーカー等が挙げられる。
【００４１】
膜エレメント洗浄装置６０を用いた逆浸透膜エレメント１０の洗浄は、例えば、下記のように行う。
逆浸透膜ろ過装置において原水を膜ろ過し続け、逆浸透膜１４のファウリングが生じた逆浸透膜エレメント１０を逆浸透膜ろ過装置の逆浸透膜モジュールから取り出す。
【００４２】
逆浸透膜エレメント１０の集水管に棒状部材６２を挿通し、位置ずれしないように固定する。逆浸透膜エレメント１０をドラム６４内に収納し、棒状部材６２の両端をドラム６４の両端面に固定する。ドラム６４を液密に密封し、ドラム６４内に空気が残り、逆浸透膜エレメント１０が完全に浸からないように液体を注入することによって、ドラム６４内に気液界面Ｓを形成する。ドラム６４および逆浸透膜エレメント１０の中心軸が鉛直方向となるようにドラム６４を挟持機構６６に取り付ける。
【００４３】
振動装置６８を駆動させることによって、ドラム６４とともにドラム６４内の逆浸透膜エレメント１０を、水平方向、上下方向等に振動させる。この際、逆浸透膜エレメント１０内の逆浸透膜の表面と気液界面Ｓとが接触した状態で気液界面Ｓが逆浸透膜の表面を移動し、気液界面Ｓと逆浸透膜の表面の汚れとが接触して逆浸透膜の表面から汚れが剥離する。
【００４４】
（第６の実施形態例）
図９は、本発明の第６の実施形態例に用いる膜エレメント洗浄装置を一部透視して示す概略図である。
膜エレメント洗浄装置７０は、逆浸透膜エレメント１０の集水管に挿通され、位置ずれしないように固定される棒状部材７２と、逆浸透膜エレメント１０が収納され、中心軸が鉛直方向とされた有底円筒状の洗浄槽７４と、棒状部材７２の上端に接続され、棒状部材７２とともに逆浸透膜エレメント１０を上下方向に往復動させる昇降装置７６とを備える。
【００４５】
膜エレメント洗浄装置７０を用いた逆浸透膜エレメント１０の洗浄は、例えば、下記のように行う。
逆浸透膜ろ過装置において原水を膜ろ過し続け、逆浸透膜１４のファウリングが生じた逆浸透膜エレメント１０を逆浸透膜ろ過装置の逆浸透膜モジュールから取り出す。
【００４６】
逆浸透膜エレメント１０の集水管に棒状部材７２を挿通し、位置ずれしないように固定する。逆浸透膜エレメント１０を洗浄槽７４内に収納し、棒状部材６２の上端を昇降装置７６に接続する。逆浸透膜エレメント１０が完全に浸からないように洗浄槽７４内に液体を注入することによって、洗浄槽７４内に気液界面Ｓを形成する。
【００４７】
昇降装置７６を駆動させることによって、洗浄槽７４内の逆浸透膜エレメント１０を上下方向に往復動させる。この際、逆浸透膜エレメント１０内の逆浸透膜の表面と気液界面Ｓとが接触した状態で気液界面Ｓが逆浸透膜の表面を移動し、気液界面Ｓと逆浸透膜の表面の汚れとが接触して逆浸透膜の表面から汚れが剥離する。
【００４８】
（第７の実施形態例）
図１０は、本発明の第７の実施形態例に用いる膜エレメント洗浄装置を一部透視して示す概略図である。
膜エレメント洗浄装置８０は、逆浸透膜エレメント１０の端面における流路を完全に塞ぐように逆浸透膜エレメント１０の端面に取り付けられる２枚の蓋体８２と、蓋体８２付き逆浸透膜エレメント１０を長さ方向に挟持する挟持機構８４と、挟持機構８４を支持するとともに振動させる振動装置８６とを備える。
振動装置８６としては、例えば、ペイントシェーカー等が挙げられる。
【００４９】
膜エレメント洗浄装置８０を用いた逆浸透膜エレメント１０の洗浄は、例えば、下記のように行う。
逆浸透膜ろ過装置において原水を膜ろ過し続け、逆浸透膜１４のファウリングが生じた逆浸透膜エレメント１０を逆浸透膜ろ過装置の逆浸透膜モジュールから取り出す。
【００５０】
逆浸透膜エレメント１０の下端面に蓋体８２を取り付ける。逆浸透膜が完全に浸からないように逆浸透膜エレメント１０内に液体を注入することによって、逆浸透膜エレメント１０内に気液界面Ｓを形成する。逆浸透膜エレメント１０の上端面に蓋体８２を取り付ける。逆浸透膜エレメント１０の中心軸が鉛直方向となるように蓋体８２付き逆浸透膜エレメント１０を挟持機構８４に取り付ける。
【００５１】
振動装置８６を駆動させることによって、逆浸透膜エレメント１０を、水平方向、上下方向等に振動させる。この際、逆浸透膜エレメント１０内の逆浸透膜の表面と気液界面Ｓとが接触した状態で気液界面Ｓが逆浸透膜の表面を移動し、気液界面Ｓと逆浸透膜の表面の汚れとが接触して逆浸透膜の表面から汚れが剥離する。
【００５２】
（作用機序）
以上説明した第１〜７の実施形態例逆浸透膜エレメント１０の洗浄方法においては、気液界面Ｓが存在する状態で逆浸透膜エレメント１０に回転、往復動（振動）等の動きを加えているため、逆浸透膜エレメント１０内の逆浸透膜の表面と気液界面Ｓとが接触した状態で気液界面Ｓが逆浸透膜の表面を移動する。そのため、気液界面Ｓと逆浸透膜の表面の汚れとが接触して逆浸透膜の表面から汚れが剥離しやすい。また、逆浸透膜エレメント１０に回転、往復動（振動）等の動きを加えることによって、気液界面Ｓが逆浸透膜エレメント１０の全体にわたって移動するため、逆浸透膜エレメント１０の全体をまんべんなく洗浄できる。その結果、逆浸透膜の表面の汚れを十分に除去できる。
【００５３】
なお、特許文献１に記載の方法でも、気液混合流体を逆浸透膜エレメントに流すことによって、気液界面と逆浸透膜の表面との接触が起こる。しかし、特許文献１に記載の方法では、逆浸透膜エレメントに動きを加えていないため、気液界面と逆浸透膜の表面との接触は緩やかであり、逆浸透膜の表面から汚れが剥離しにくい。また、スパイラル型の逆浸透膜エレメントにおいては、集水管付近の逆浸透膜のシート間に隙間が生じているため、集水管付近に気液混合流体が流れやすい。そのため、逆浸透膜エレメントに動きを加えないと、逆浸透膜エレメントの全体をまんべんなく洗浄できない。その結果、逆浸透膜の表面の汚れを十分に除去できない。
【００５４】
（他の実施形態例）
本発明の膜エレメントの洗浄方法は、スパイラル型の膜エレメントを液体を用いて洗浄する方法において、気液界面が存在する状態で膜エレメントに動きを加える方法であればよく、図示例の膜エレメント洗浄装置を用いた第１〜７の実施形態例の方法に限定はされない。
例えば、膜エレメントに動きを加えながら、液体に超音波を照射して洗浄効率をさらに向上させてもよい。
また、膜エレメントに動きを加えながら、液体に気体を吹き込み、バブルを発生させてもよい。バブルは、本発明における気液界面の一形態である。
また、膜エレメントに手動で回転、往復動（振動）等の動きを加えてもよい。
【００５５】
また、本発明の膜エレメントの洗浄方法においては、膜エレメントの少なくとも一方の端面に、膜エレメントの端面の一部を覆う遮断部を有する流路規制部材を配置してもよい。膜エレメントの端面に流路規制部材を配置することによって、膜エレメントに動きを加えた際に遮断部に覆われていない部分に液体を優先的に移動させることができる。これによって、洗浄を優先したい部分、例えば、膜エレメントにおいて汚れが溜まりやすい部分（外周部のファウリング部分等）を優先的に洗浄できる。また、流路規制部材を配置すれば、同じ液体の量でも液体が移動するときの圧力を高めることができる。これによって、膜エレメントにおいて汚れが溜まりやすい部分に液体を多く移動させるとともに液体の圧力を高めて洗浄効率をさらに高めることができる。
【００５６】
流路規制部材は、膜エレメントの両方の端面に配置されることが好ましい。膜エレメントの両方の端面に流路規制部材を配置することによって、流路規制部材による効果がさらに十分に発揮される。
流路規制部材は、膜エレメントの端面に接して配置されることが好ましい。膜エレメントの端面に接して流路規制部材を配置することによって、膜エレメントの端面の所望の位置にて液体を移動させやすく、洗浄効率をさらに高めることができる。
【００５７】
流路規制部材としては、膜エレメントの端面の中央部を覆う遮断部を有するものが好ましい。集水管の外側に分離膜を巻き回した膜エレメントにおいては、集水管付近の分離膜は集水管に均等間隔に固定されているため、分離膜のシート間に隙間が生じている。一方、膜エレメントの外周付近の分離膜はシートとスペーサーのみ巻くことになるため、分離膜の間の隙間が狭い。そのため、膜ろ過によって膜エレメントの外周部における分離膜の表面に汚れが溜まりやすい。膜エレメントの端面の中央部を覆う遮断部を有する流路規制部材によれば、膜エレメントの外周部に流体を優先的に流すことができ、汚れが溜まりやすい膜エレメントの外周部を効率よく洗浄できる。
【００５８】
図１１および図１２は、図１に示す逆浸透膜エレメント１０における両側の端面Ｅに流路規制部材を配置した様子を示す図である。図１１および図１２に示すように、流路規制部材付き逆浸透膜エレメントにおいては、下部流路規制部材９６の貫通孔（図示略）、逆浸透膜エレメント１０の集水管１２および上部流路規制部材９４の貫通孔（図示略）に挿通され、頭部９０ａが下部流路規制部材２６に係合するボルト９０と、ボルト９０のねじ部９０ｂに螺合し、上部流路規制部材９４に当接するナット９２との組み合わせによって、下部流路規制部材９６、逆浸透膜エレメント１０および上部流路規制部材９４が一体に締結される。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６０】
（実施例１）
逆浸透膜のファウリングが生じた８インチの逆浸透膜エレメント１０を用意する。
図３および図４に示すような、中心軸が水平方向とされた円筒状のドラム２２と、中心軸が水平方向とされ、ドラム２２の下側でドラム２２の外周壁に接するように配置された２本の回転ローラ２４と、回転ローラを中心軸を回転軸として回転させる回転装置２６とを備える膜エレメント洗浄装置２０を用意する。
【００６１】
逆浸透膜エレメント１０の中心軸が水平方向となるように逆浸透膜エレメント１０をドラム２２内に置く。ドラム２２を液密に密封し、ドラム２２内の液相と気相との比が７：３となるように、ドラム２２内に薬液（１．０質量％の水酸化ナトリウム水溶液）を注入する。
【００６２】
回転装置２６を駆動させることによって、２本の回転ローラ２４を１００ｒｐｍで回転させるとともに、ドラム２２および逆浸透膜エレメント１０を回転させる。回転は、６０分間とする。
ドラム２２から逆浸透膜エレメント１０を取り出し、逆浸透膜エレメント１０を分解して逆浸透膜１４の表面を確認すると、汚れはほぼ除去されている。
【００６３】
（比較例１）
逆浸透膜のファウリングが生じた８インチの逆浸透膜エレメントを用意する。図１３に示すように、３個の逆浸透膜エレメント１０をベッセル１０２内に収納して逆浸透膜モジュール１００とする。
逆浸透膜モジュール１００に薬液（１．０質量％の水酸化ナトリウム水溶液）を５０Ｌ／分で１０分間供給し、逆浸透膜エレメント１０の洗浄を実施する。
逆浸透膜モジュール１００から逆浸透膜エレメント１０を取り出し、逆浸透膜エレメント１０を分解して逆浸透膜１４の表面を確認すると、逆浸透膜エレメント１０の外周部にあった逆浸透膜１４の表面に汚れが多く残っている。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の膜エレメントの洗浄方法は、集水管の外側に分離膜を巻き回した、いわゆるスパイラル型の膜エレメントの洗浄に有用である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  逆浸透膜エレメント、１２  集水管、１４  逆浸透膜、１６  ケーシング、１８  テレスコープ防止部材、２０  膜エレメント洗浄装置、２２  ドラム、２４  回転ローラ、２６  回転装置、３０  膜エレメント洗浄装置、３２  軸棒、３４  洗浄槽、４０  膜エレメント洗浄装置、４２  棒状部材、４４  ドラム、４６  軸棒、４８  支持台、５０  膜エレメント洗浄装置、５２  棒状部材、５４  ドラム、５６  挟持機構、５８  振動装置、６０  膜エレメント洗浄装置、６２  棒状部材、６４  ドラム、６６  挟持機構、６８  振動装置、７０  膜エレメント洗浄装置、７２  棒状部材、７４  洗浄槽、７６  昇降装置、８０  膜エレメント洗浄装置、８２  蓋体、８４  挟持機構、８６  振動装置、９０  ボルト、９０ａ  頭部、９０ｂ  ねじ部、９２  ナット、９４  上部流路規制部材、９６  下部流路規制部材、１００  逆浸透膜モジュール、１０２  ベッセル、１０４  収納部、１０６  第１の拡径部、１０８  第２の拡径部、１１０  第１の端板、１１２  第２の端板、１１４  第１の給排水管、１１６  第２の給排水管、１１８  透過水排出管、１２０  第１の貯水空間、１２２  第２の貯水空間、１２４  エンドキャップ、１２６  ジョイント、Ｅ  端面、Ｓ  気液界面。
【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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【図１３】
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