(57)【要約】      （修正有）【課題】膜面の不純物物質を観察することができる膜面観察用セルと、この膜面観察用セルを用いた分離膜モジュールの運転方法の提供。【解決手段】透過膜２を有し、透過膜２の一次側を観察するための透明部を備えたセル１に、実機分離膜モジュールに通水する原水と同一の原水を通水し、セル１の一次側膜面の観察結果に基づいて該分離膜モジュールの洗浄薬品を選定する、分離膜モジュールの運転方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過膜を有するセルにおいて、透過膜の一次側を観察するための透明部を備えたことを特徴とする膜面観察用セル。
【請求項２】
前記セルは、一次側セルと二次側セルとを備え、該一次側セルと二次側セルとの間に前記透過膜が配置されており、該一次側セルの少なくとも一部が透明となっていることを特徴とする請求項１の膜面観察用セル。
【請求項３】
前記一次側セルの全体が透明樹脂にて形成されていることを特徴とする請求項２の膜面観察用セル。
【請求項４】
透過膜の一次側を観察するためのカラーセンサが前記透明部の外側に配置されている請求項１〜３のいずれかの膜面観察用セル。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの膜面観察用セルに実機分離膜モジュールに通水する原水と同一の原水を通水し、前記膜面観察用セルの一次側膜面の観察結果に基づいて該分離膜モジュールの洗浄薬品を選定することを特徴とする分離膜モジュールの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過膜、特に逆浸透膜（ＲＯ膜）等の分離膜の性能評価試験において、膜面の経時的な変化を観察し、膜の汚染状況を判断可能とする膜面観察用セルに関する。本発明は、この膜面観察用セルを用いた分離膜モジュールの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
分離膜に、一定条件で原水（試料）を通水し、膜面を透過した水（透過水）を採取し計量する試験装置（例えば、特許文献１の図２）において、原水はポンプによって一定の流量で分離膜モジュールに送液され、分離膜モジュールに装着された分離膜を透過した水が透過水として採取され、分離膜を透過しなかった水が濃縮水として回収される。所定の圧力をモジュールの一次側に与えるために、濃縮水側に背圧弁が設けられている。
【０００３】
分離膜モジュールを連続的に作動させた場合、時間経過とともに透過水の積算量が増加し、膜の表面や内部に不純物が蓄積し、次第に透過抵抗が上昇する。通常、この透過抵抗の変化は、一次側圧力と透過水側圧力との圧力差（膜面透過圧力差）、単位時間当たりの透過水量（透過流速）、および膜面積と水温より求められる単位面積当たりの透過水流束（一般に、次式で表される。）の変化により管理される。
流束（Ψ）＝ｆ（Ｆ，Ｓ，Ｐ，Ｔ）
Ｆ：透過水流量（ｌ／ｍｉｎ）
Ｓ：透過膜面積（ｍ２）
Ｐ：膜面透過圧力差（ＭＰａ）
Ｔ：水温（℃）
【０００４】
通常、分離膜モジュールは、少ない圧力差で、より多くの透過水を得られるように運転される。分離膜モジュールの運転管理のために、透過流束を継続的に計測することが望ましい。
【０００５】
透過流束は上述のように演算によって求められる。算出要素である流量、膜面積、圧力差及び水温のうちの１項目を、他の演算要素を一定にすることで計測し、管理する方法が一般的に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１８７４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
薬品洗浄等により膜に蓄積した不純物を除去する場合、供給した原水の性状から蓄積不純物を予想して薬品を選定することが行われているが、あくまでも予想であるため、不確かであり、実際に洗浄を実施した時の回復割合で蓄積不純物を再判断することが行われる。
【０００８】
モジュールを分解して、蓄積不純物を膜面から採取すれば、蓄積不純物を正確に知ることができるが、分離膜モジュールの定常運転管理では実施できない。
【０００９】
本発明は、膜面の不純物物質を観察することができる膜面観察用セルと、この膜面観察用セルを用いた分離膜モジュール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】
【００１０】
本発明の膜面観察用セルは、透過膜を有するセルにおいて、透過膜の一次側を観察するための透明部を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の一態様では、前記セルは、一次側セルと二次側セルとを備え、該一次側セルと二次側セルとの間に前記透過膜が配置されており、該一次側セルの少なくとも一部が透明となっている。
【００１２】
本発明の一態様では、前記一次側セルの全体が透明樹脂にて形成されている。
【００１３】
本発明の一態様では、透過膜の一次側を観察するためのカラーセンサが前記透明部の外側に配置されている。
【００１４】
本発明の分離膜モジュールの運転方法は、かかる本発明の膜面観察用セルに実機分離膜モジュールに通水する原水と同一の原水を通水し、前記膜面観察用セルの一次側膜面の観察結果に基づいて該分離膜モジュールの洗浄薬品を選定する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の膜面観察用セルによると、膜面不純物物質を外部から観察して知ることができる。これにより、膜面観察用セルに通水する原水と同じ原水を処理する分離膜モジュールの洗浄薬品を適切に選定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】膜面観察用セルの側面図である。
【図２】指標値の経時変化の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に実施の形態に係る平膜セル１を示す。この平膜セル１では、平膜よりなる透過膜２が一次側セル３と二次側セル４との間に配置されている。透過膜２としては、ＲＯ膜、ＵＦ膜、ＭＦ膜などのいずれでもよい。透過膜２の一次側に一次室（原水室）１１が設けられ、二次側に二次室（透過水室）１２が設けられている。即ち、透過膜２は原水室１１と透過水室１２とを隔てるように設けられている。原水室１１に原水がポンプ（図示略）によって供給され、透過膜２を透過した透過水は透過水室１２から取り出される。透過膜２を透過しなかった濃縮水は、原水室１１から濃縮水ラインへ流出する。この濃縮水ラインに背圧弁が設けられている。
【００１８】
一次側のセル３を透明樹脂（例えばポリカーボネート）で構成する。この一次側セル３の外側にカラーセンサ５を配置し、平膜セル１内の膜面の色を連続的にモニターできるようにしてある。
【００１９】
なお、一次側セル３の全体を透明としてもよく、透過膜２と対面する一部のみを透明としてもよい。また、透過膜２に向って照明光を照射する手段（例えばＬＥＤ）を設けてもよい。
【００２０】
実機分離膜モジュールに通水される原水と同一の原水を、実機を模した条件で平膜セル１に通水運転する。この通水を継続すると、膜面にスライム、スケール等が付着して透過流束が次第に低下する。膜付着物質がスライムによるバイオフィルムである場合、センサ５にあっては短波長側の受光レベルが減少する。膜付着物質がスケールである場合は、長波長側の受光レベルが減少する。
【００２１】
従って、センサ５が受光する光の波長及び受光強度を経時的に観察することにより、膜面の汚染物質を知ることができる。
【００２２】
一般に、スライムによるバイオフィルムの色は赤・茶系であるため、バイオフィルムが付着した場合は、茶・赤の補色である青・緑系統の波長の受光レベルが減少することとなる。
【００２３】
膜面にスケールが付着した場合、黄色系を呈することがあるが、この場合には、黄色の補色である紫（赤・青）系のレベルが減少することとなる。
【００２４】
カラーセンサ５のＲＧＢの減衰レベルより、スケールとスライムの付着指標を下記の関数により指標化する。
Ｆｓｌ＝ｆ（Ｒ、Ｇ，Ｂ）
Ｆｓｃ＝ｇ（Ｒ、Ｇ，Ｂ）
【００２５】
ＦｓｌとＦｓｃが経時的に図２のように変化した場合には、通水運転の経過初期においてスケールの付着が進行し、その後スライムが付着していったことが推測できる。そのため、実機の分離膜モジュールを洗浄する際には、初期には、スライム除去を目的としたアルカリ系の洗浄剤による洗浄を行うことが有効であると推察できる。また、スケールが炭酸カルシウム系のスケールであると観察される場合には、その後、酸系の洗浄剤を使用することが有効と推察できる。上記のようにして、膜面に起こる色度変化をとらえることにより、実機装置で起こる膜面流束減少の原因を推察することが可能となる。
【符号の説明】
【００２６】
１  平膜セル
２  透過膜
３  一次側セル
４  二次側セル
５  カラーセンサ
【図１】
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【図２】
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