(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過膜にオゾン処理を行う濾過膜処理装置において、
前記濾過膜にオゾン含有流体を供給する第一供給部と、
前記第一供給部が前記オゾン含有流体を供給している供給工程中に、前記濾過膜の圧力に基づいた測定値を測定する測定部と、
前記測定部で測定する前記測定値の変化に基づいて、前記第一供給部が供給する前記オゾン含有流体の供給量を調整する制御部とを備え、
前記測定部は、前記測定値として、前記第一供給部が前記オゾン含有流体を第一時間供給した後の第一測定値Ｈ１および前記第一時間よりも長い時間である第二時間供給した後の第二測定値Ｈ２をそれぞれ測定し、
前記制御部は、前記第一測定値Ｈ１と前記第二測定値Ｈ２との下記式１における変化率αが閾値α１よりも大きいと、前記第一供給部による前記オゾン含有流体の供給を継続し、前記変化率αが閾値α１以下であると、前記第一供給部による前記オゾン含有流体の供給を抑制する
｜Ｈ１−Ｈ２｜÷｜Ｈ１｜＝α              ・・・式１
濾過膜処理装置。
【請求項２】
濾過膜にオゾン処理を行う濾過膜処理装置において、
前記濾過膜にオゾン含有流体を供給する第一供給部と、
前記濾過膜に前記オゾン含有流体および被処理液体と異なる測定用流体を供給する第二供給部と、
前記第二供給部が前記測定用流体を供給している供給工程中に、前記濾過膜の圧力に基づいた測定値を測定する測定部と、
前記測定部で測定する前記測定値の変化に基づいて、前記第一供給部が供給する前記オゾン含有流体の供給量を調整する制御部とを備え、
前記制御部は、前記測定部の測定時に、前記第一供給部を停止するとともに前記第二供給部から前記測定用流体を前記濾過膜に供給させ、前記測定部にて前記測定値を測定させ、
前記測定部は、前記測定値として、前記第一供給部が前記オゾン含有流体を第一時間供給した後であって前記第二供給部の前記測定用流体の供給中の第一測定値Ｈ１、および、前記第一供給部が前記オゾン含有流体を前記第一時間よりも長い時間である第二時間供給した後であって前記第二供給部の前記測定用流体の供給中の第二測定値Ｈ２をそれぞれ測定し、
前記制御部は、前記第一測定値Ｈ１と前記第二測定値Ｈ２との下記式１における変化率αが閾値α１よりも大きいと、前記第一供給部による前記オゾン含有流体の供給を継続し、前記変化率αが閾値α１以下であると、前記第一供給部による前記オゾン含有流体の供給を抑制し、
｜Ｈ１−Ｈ２｜÷｜Ｈ１｜＝α              ・・・式１
濾過膜処理装置。
【請求項３】
前記濾過膜は、被処理液体を一次側から二次側に濾過するものであり、
前記第二供給部は、前記濾過膜の二次側から一次側に前記測定用流体を注入するか、または、前記濾過膜の一次側から二次側に前記測定用流体を吸引もしくは圧入するかのいずれかにて構成される請求項２に記載の濾過膜処理装置。
【請求項４】
前記濾過膜は、被処理液体を一次側から二次側に濾過するものであり、
前記第一供給部は、前記濾過膜の二次側から一次側に前記オゾン含有流体を注入するか、または、前記濾過膜の一次側から二次側に前記オゾン含有流体を吸引もしくは圧入するかのいずれかにて構成される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の濾過膜処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記測定値の前記変化率αが前記閾値α１よりも大きいと、前記第一供給部による前記オゾン含有流体の供給を終了する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の濾過膜処理装置。
【請求項６】
前記第一供給部は、前記オゾン含有流体として、オゾンガス、または、オゾンを溶解したオゾン水、または、オゾン水にオゾンの分解により生じるラジカルの発生を促す物質を混和したオゾン混合水の少なくともいずれか一種類を供給する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の濾過膜処理装置。
【請求項７】
前記測定部の前記測定値は、前記濾過膜に供給する流体が流れる配管内の圧力値を前記測定値として測定されるか、または、流体が前記濾過膜を通過するときの前記濾過膜の内外の膜間差圧値を前記測定値として測定されるか、または、前記圧力値または前記膜間差圧値と前記濾過膜に供給する流体の流量値との比を前記測定値として測定されるかのいずれかである請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の濾過膜処理装置。
【請求項８】
前記濾過膜は、オゾンにより親水化する素材を有して構成され、
前記制御部は、前記測定値の変化により前記濾過膜の親水化度を判断する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の濾過膜処理装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の濾過膜処理装置を用いた被処理液体を処理する膜濾過装置において、
前記被処理液体を貯留するとともに前記濾過膜を浸漬する貯留槽と、
前記濾過膜が濾過した前記被処理液体を前記貯留槽の外部に移送する移送部とを備え、
前記制御部は、前記移送部を停止するとともに、前記貯留槽に浸漬された前記濾過膜に前記オゾン含有流体を前記第一供給部から供給する膜濾過装置。
【請求項１０】
濾過膜にオゾン含有流体を供給する供給工程と、
前記オゾン含有流体を供給している前記供給工程中に、前記濾過膜の圧力に基づいた測定値を測定する測定工程と、
前記測定値の変化に基づいて、前記オゾン含有流体の供給量を調整する制御工程とを備え、
前記測定工程は、前記オゾン含有流体を第一時間供給した後の第一測定値Ｈ１および前記第一時間よりも長い時間である第二時間供給した後の第二測定値Ｈ２をそれぞれ測定し、
前記制御工程は、前記第一測定値Ｈ１と前記第二測定値Ｈ２との下記式１における変化率αが閾値α１よりも大きいと、前記オゾン含有流体の供給を継続し、前記変化率αが閾値α１以下であると、前記オゾン含有流体の供給を抑制する
｜Ｈ１−Ｈ２｜÷｜Ｈ１｜＝α              ・・・式１
濾過膜処理方法。
【請求項１１】
濾過膜にオゾン含有流体を供給する供給工程と、
前記供給工程が停止中に前記濾過膜に前記オゾン含有流体および被処理液体と異なる測定用流体を供給する測定用流体供給工程と、
前記測定用流体を供給している前記測定用流体供給工程中に、前記濾過膜の圧力に基づいた測定値を測定する測定工程と、
前記測定値の変化に基づいて、前記オゾン含有流体の供給量を調整する制御工程とを備え、
前記測定工程は、前記オゾン含有流体を第一時間供給した後であって前記測定用流体の供給中の第一測定値Ｈ１、および、前記オゾン含有流体を前記第一時間よりも長い時間である第二時間供給した後であって前記測定用流体の供給中の第二測定値Ｈ２をそれぞれ測定し、
前記制御工程は、前記第一測定値Ｈ１と前記第二測定値Ｈ２との下記式１における変化率αが閾値α１よりも大きいと、前記オゾン含有流体の供給を継続し、前記変化率αが閾値α１以下であると、前記オゾン含有流体の供給を抑制する
｜Ｈ１−Ｈ２｜÷｜Ｈ１｜＝α              ・・・式１
濾過膜処理方法。
【請求項１２】
濾過膜にオゾン処理を行う濾過膜処理装置において、
前記濾過膜に一定量のオゾン含有流体を継続して供給し前記オゾン処理を実行する第一供給部と、
前記第一供給部と前記濾過膜とを接続する配管と、
前記配管内の圧力を測定値として測定する測定部と、
前記測定部で測定する前記測定値の変化に基づいて、前記第一供給部の前記オゾン含有流体の供給を調整する制御部とを備え、
前記制御部は、前記測定部で測定した第一測定値と、前記第一測定値より後に前記測定部が測定した第二測定値との変化率が閾値より大きい場合には前記第一供給部の前記オゾン含有流体の供給を継続させ、前記変化率が前記閾値以下の場合には前記第一供給部の前記オゾン含有流体の供給を終了して前記オゾン処理を完了し、
前記変化率は、前記第一測定値の絶対値に対する、前記第一測定値と前記第二測定値との差の絶対値の比率であり、
前記第一測定値および前記第二測定値は、前記配管内に前記オゾン含有流体、水道水、純水、超純水、アルカリ性薬品、または酸性薬品を供給した際の圧力である濾過膜処理装置。
【請求項１３】
配管を介してオゾン含有流体を第一供給部から濾過膜へ供給して前記濾過膜にオゾン処理を行う濾過膜処理方法において、
一定量のオゾン含有流体を前記第一供給部から前記濾過膜に供給して前記オゾン処理を実行する供給工程と、
前記配管内の圧力を測定値として測定する測定工程と、
前記測定値の変化に基づいて、前記第一供給部の前記オゾン含有流体の供給を調整する制御工程とを備え、
前記制御工程は、前記測定工程で測定した第一測定値と、前記第一測定値を測定した後に測定した第二測定値との変化率が閾値より大きい場合には前記第一供給部の前記オゾン含有流体の供給を継続し、
前記変化率が前記閾値以下の場合には前記第一供給部の前記オゾン含有流体の供給を終了して前記オゾン処理を完了し、
前記変化率は、前記第一測定値の絶対値に対する、前記第一測定値と前記第二測定値との差の絶対値の比率であり、
前記第一測定値および前記第二測定値は、前記配管内に前記オゾン含有流体、水道水、純水、超純水、アルカリ性薬品、または酸性薬品を供給した際の圧力である濾過膜処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、ばらつきの少ない濾過膜のオゾン処理が可能な濾過膜処理装置、膜濾過装置、および、濾過膜処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被処理液体を濾過膜にて分離すると、水中の不純物および微生物によって濾過膜が目詰まりする可能性がある。このような濾過膜を処理する上において、濾過膜の透水性を高めることで、このような目詰まりを防止することが可能である。濾過膜の透水性を高める方法として、生成した濾過膜を化学処理して親水化する等の方法がある。【０００３】
例えば、特許文献１には、ポリビニリデン系樹脂多孔質膜を塩基で処理した後に、過酸化水素またはオゾンを含有する水溶液で処理し、さらに過塩素酸塩、過臭素酸塩および過ヨウ素酸塩から選ばれた少なくとも１種類の塩を含有する水溶液で処理して親水化する方法が示されている。さらに、例えば、特許文献２には、オゾン水で膜モジュールを洗浄する際に、圧力差が規定値に達したときにオゾン水の通水を停止して親水化する方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３０２８０号公報
【特許文献２】特開２００４−２４９１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の濾過膜処理装置および濾過膜処理方法は、ある一定の条件、例えば濃度１０ｐｐｍのオゾン水で１００時間浸漬処理して膜を親水化し、親水化の指標として親水化後の純水の透水量と親水化前の透水量の比を用いて親水化の程度を評価している。この方法は固定した条件で膜を親水化している。そのため、膜には個体差があること、また同じポリビニリデン系樹脂多孔質の膜でも膜の製造メーカによってその特性が異なることが考慮されていない。そのため、膜の親水化程度にばらつきが生じ、膜の適切な処理を効率的に行うことができないという問題点があった。【０００６】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、ばらつきの少ない濾過膜のオゾン処理が可能な濾過膜処理装置、膜濾過装置、および、濾過膜処理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】
【０００７】
本願に開示される濾過膜処理装置は、
濾過膜にオゾン処理を行う濾過膜処理装置において、
前記濾過膜にオゾン含有流体を供給する第一供給部と、
前記第一供給部が前記オゾン含有流体を供給している供給工程中に、前記濾過膜の圧力に基づいた測定値を測定する測定部と、
前記測定部で測定する前記測定値の変化に基づいて、前記第一供給部が供給する前記オゾン含有流体の供給量を調整する制御部とを備え、
前記測定部は、前記測定値として、前記第一供給部が前記オゾン含有流体を第一時間供給した後の第一測定値Ｈ１および前記第一時間よりも長い時間である第二時間供給した後の第二測定値Ｈ２をそれぞれ測定し、
前記制御部は、前記第一測定値Ｈ１と前記第二測定値Ｈ２との下記式１における変化率αが閾値α１よりも大きいと、前記第一供給部による前記オゾン含有流体の供給を継続し、前記変化率αが閾値α１以下であると、前記第一供給部による前記オゾン含有流体の供給を抑制する
｜Ｈ１−Ｈ２｜÷｜Ｈ１｜＝α              ・・・式１
ものである。
また、本願に開示される濾過膜処理装置は、
濾過膜にオゾン処理を行う濾過膜処理装置において、
前記濾過膜にオゾン含有流体を供給する第一供給部と、
前記濾過膜に前記オゾン含有流体および被処理液体と異なる測定用流体を供給する第二供給部と、
前記第二供給部が前記測定用流体を供給している供給工程中に、前記濾過膜の圧力に基づいた測定値を測定する測定部と、
前記測定部で測定する前記測定値の変化に基づいて、前記第一供給部が供給する前記オゾン含有流体の供給量を調整する制御部とを備え、
前記制御部は、前記測定部の測定時に、前記第一供給部を停止するとともに前記第二供給部から前記測定用流体を前記濾過膜に供給させ、前記測定部にて前記測定値を測定させ、
前記測定部は、前記測定値として、前記第一供給部が前記オゾン含有流体を第一時間供給した後であって前記第二供給部の前記測定用流体の供給中の第一測定値Ｈ１、および、前記第一供給部が前記オゾン含有流体を前記第一時間よりも長い時間である第二時間供給した後であって前記第二供給部の前記測定用流体の供給中の第二測定値Ｈ２をそれぞれ測定し、
前記制御部は、前記第一測定値Ｈ１と前記第二測定値Ｈ２との下記式１における変化率αが閾値α１よりも大きいと、前記第一供給部による前記オゾン含有流体の供給を継続し、前記変化率αが閾値α１以下であると、前記第一供給部による前記オゾン含有流体の供給を抑制し、
｜Ｈ１−Ｈ２｜÷｜Ｈ１｜＝α              ・・・式１
ものである。
また、本願に開示される膜濾過装置は、
上記に記載の濾過膜処理装置を用いた被処理液体を処理する膜濾過装置において、
前記被処理液体を貯留するとともに前記濾過膜を浸漬する貯留槽と、
前記濾過膜が濾過した前記被処理液体を前記貯留槽の外部に移送する移送部とを備え、
前記制御部は、前記移送部を停止するとともに、前記貯留槽に浸漬された前記濾過膜に前記オゾン含有流体を前記第一供給部から供給するものである。
また、本願に開示される濾過膜処理方法は、
濾過膜にオゾン含有流体を供給する供給工程と、
前記オゾン含有流体を供給している前記供給工程中に、前記濾過膜の圧力に基づいた測定値を測定する測定工程と、
前記測定値の変化に基づいて、前記オゾン含有流体の供給量を調整する制御工程とを備え、
前記測定工程は、前記オゾン含有流体を第一時間供給した後の第一測定値Ｈ１および前記第一時間よりも長い時間である第二時間供給した後の第二測定値Ｈ２をそれぞれ測定し、
前記制御工程は、前記第一測定値Ｈ１と前記第二測定値Ｈ２との下記式１における変化率αが閾値α１よりも大きいと、前記オゾン含有流体の供給を継続し、前記変化率αが閾値α１以下であると、前記オゾン含有流体の供給を抑制する
｜Ｈ１−Ｈ２｜÷｜Ｈ１｜＝α              ・・・式１
ものである。
また、本願に開示される濾過膜処理方法は、
濾過膜にオゾン含有流体を供給する供給工程と、
前記供給工程が停止中に前記濾過膜に前記オゾン含有流体および被処理液体と異なる測定用流体を供給する測定用流体供給工程と、
前記測定用流体を供給している前記測定用流体供給工程中に、前記濾過膜の圧力に基づいた測定値を測定する測定工程と、
前記測定値の変化に基づいて、前記オゾン含有流体の供給量を調整する制御工程とを備え、
前記測定工程は、前記オゾン含有流体を第一時間供給した後であって前記測定用流体の供給中の第一測定値Ｈ１、および、前記オゾン含有流体を前記第一時間よりも長い時間である第二時間供給した後であって前記測定用流体の供給中の第二測定値Ｈ２をそれぞれ測定し、
前記制御工程は、前記第一測定値Ｈ１と前記第二測定値Ｈ２との下記式１における変化率αが閾値α１よりも大きいと、前記オゾン含有流体の供給を継続し、前記変化率αが閾値α１以下であると、前記オゾン含有流体の供給を抑制する
｜Ｈ１−Ｈ２｜÷｜Ｈ１｜＝α              ・・・式１
ものである。
また、本願に開示される濾過膜処理装置は、
濾過膜にオゾン処理を行う濾過膜処理装置において、
前記濾過膜に一定量のオゾン含有流体を継続して供給し前記オゾン処理を実行する第一供給部と、
前記第一供給部と前記濾過膜とを接続する配管と、
前記配管内の圧力を測定値として測定する測定部と、
前記測定部で測定する前記測定値の変化に基づいて、前記第一供給部の前記オゾン含有流体の供給を調整する制御部とを備え、
前記制御部は、前記測定部で測定した第一測定値と、前記第一測定値より後に前記測定部が測定した第二測定値との変化率が閾値より大きい場合には前記第一供給部の前記オゾン含有流体の供給を継続させ、前記変化率が前記閾値以下の場合には前記第一供給部の前記オゾン含有流体の供給を終了して前記オゾン処理を完了し、
前記変化率は、前記第一測定値の絶対値に対する、前記第一測定値と前記第二測定値との差の絶対値の比率であり、
前記第一測定値および前記第二測定値は、前記配管内に前記オゾン含有流体、水道水、純水、超純水、アルカリ性薬品、または酸性薬品を供給した際の圧力である。
また、本願に開示される濾過膜処理方法は、
配管を介してオゾン含有流体を第一供給部から濾過膜へ供給して前記濾過膜にオゾン処理を行う濾過膜処理方法において、
一定量のオゾン含有流体を前記第一供給部から前記濾過膜に供給して前記オゾン処理を実行する供給工程と、
前記配管内の圧力を測定値として測定する測定工程と、
前記測定値の変化に基づいて、前記第一供給部の前記オゾン含有流体の供給を調整する制御工程とを備え、
前記制御工程は、前記測定工程で測定した第一測定値と、前記第一測定値を測定した後に測定した第二測定値との変化率が閾値より大きい場合には前記第一供給部の前記オゾン含有流体の供給を継続し、
前記変化率が前記閾値以下の場合には前記第一供給部の前記オゾン含有流体の供給を終了して前記オゾン処理を完了し、
前記変化率は、前記第一測定値の絶対値に対する、前記第一測定値と前記第二測定値との差の絶対値の比率であり、
前記第一測定値および前記第二測定値は、前記配管内に前記オゾン含有流体、水道水、純水、超純水、アルカリ性薬品、または酸性薬品を供給した際の圧力である。
【発明の効果】
【０００８】
本願に開示される濾過膜処理装置、膜濾過装置、および、濾過膜処理方法によれば、
ばらつきの少ない濾過膜のオゾン処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１による濾過膜処理装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示した濾過膜処理装置の濾過膜処理方法を示したフローチャートである。
【図３】実施の形態１による他の濾過膜処理装置の構成を示す図である。
【図４】実施の形態１による他の濾過膜処理装置の構成を示す図である。
【図５】実施の形態１による他の濾過膜処理装置の構成を示す図である。
【図６】実施の形態１による他の濾過膜処理装置の構成を示す図である。
【図７】実施の形態１による他の濾過膜処理装置の構成を示す図である。
【図８】実施の形態２による濾過膜処理装置の構成を示す図である。
【図９】実施の形態２による他の濾過膜処理装置の構成を示す図である。
【図１０】実施の形態３による濾過膜処理装置の構成を示す図である。
【図１１】図１０に示した濾過膜処理装置の濾過膜処理方法を示したフローチャートである。
【図１２】実施の形態３による他の濾過膜処理装置の構成を示す図である。
【図１３】実施の形態４による濾過膜処理装置を用いた膜濾過装置の構成を示す図である。
【図１４】実施例１および比較例１および比較例２において使用した濾過膜処理装置の仕様を表で示した図である。
【図１５】実施例１の結果を表で示した図である。
【図１６】比較例１および比較例２の結果を表で示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は実施の形態１による濾過膜処理装置の構成を示す図である。図２は図１に示した濾過膜処理装置の濾過膜処理方法を示したフローチャートである。図３から図７は実施の形態１による他の濾過膜処理装置の構成を示す図である。図において、濾過膜処理装置は濾過膜１のオゾン処理を行うことにより、被処理液体を処理した濾過膜１の浄化処理を行い、再度、濾過膜１を被処理液体の処理に利用するためのものである。
【００１１】
よって、濾過膜１は、必然的にオゾン耐性を有する材質にて形成される。また、濾過膜１は、オゾンにより親水化する素材にて構成される。具体的には、フッ素系高分子から形成されるものなどが使用できる。例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰｏｌｙＶｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ＤｉＦｌｕｏｒｉｄｅ、ＰＶＤＦ）または、ポリテトラフルオロエチレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＰＴＦＥ）が代表例である。
【００１２】
濾過膜１の形状は、特に限定はなく、例えば、中空糸膜、平膜、チューブラー膜が使用できる。また、濾過膜１のモジュール形態は、特に限定はなく、例えば、円筒容器に収納された内圧式モジュールあるいは外圧式モジュールまたは、浸漬型モジュールが使用できる。尚、ここでは浸漬型モジュールであって中空糸膜モジュールを使用した例にて示す。
【００１３】
濾過膜処理装置は、第一供給部３と、測定部８と、制御部１１とを備える。第一供給部３は、濾過膜１にオゾン含有流体を供給する。測定部８は、濾過膜１の圧力に基づいた測定値Ｈを測定する。制御部１１は、測定部８で測定する測定値Ｈの変化に基づいて、第一供給部３が供給するオゾン含有流体の供給量を調整する。
【００１４】
ここでは、濾過膜１は、浸漬型であって中空糸膜モジュールであるため、被処理液体を一次側から二次側に濾過するものである。また、濾過膜１は浸漬型の中空糸膜モジュールを使用しているため、オゾン含有流体は、二次側から一次側に向けて注入される、いわゆる「逆圧洗浄」と同様な注入方法の例にて示す。
【００１５】
濾過膜１は、収容槽２に収容される。収容槽２には例えば水である液体４が充填される。よって、濾過膜１を液体４に浸漬させる。これは、濾過膜１が、浸漬型の中空糸膜モジュールであり、乾燥による性能劣化を防止するためである。よって、乾燥による性能劣化が生じない濾過膜１であれば、必ずしも収容槽２内の液体４に浸漬した状態でオゾン処理を行う必要はない。
【００１６】
濾過膜１と、測定部８と、第一供給部３とは第一配管７にて接続される。第一供給部３は、オゾン含有流体を貯留する第一貯槽５と、第一貯槽５から第一配管７を介して濾過膜１にオゾンを供給するための第一ポンプ６とを備える。尚、オゾン含有流体とは、例えばオゾンガス、オゾンを水等の溶媒に溶解させて生成したオゾン水、オゾン水にオゾンの分解により生じるラジカルの発生を促す物質を混合した混合水のいずれか一種類、または複数種類の使用を想定する。
【００１７】
測定部８は、濾過膜１の圧力に基づいた測定値Ｈを測定するものとして、濾過膜１に供給する流体、ここではオゾン含有流体が流れる配管としての第一配管７内の圧力値を測定する圧力計９を備える。圧力計９としては、測定した圧力値を制御部１１に伝送可能なタイプであれば、仕様に限定はない。制御部１１は、測定部８の圧力計９の測定値Ｈを受信し、測定値Ｈの変化に基づいて第一配管７を通して供給するオゾン含有流体の供給量を第一ポンプ６にて制御する。収容槽２には、液体４またはオゾン含有流体の余剰分を外部に排出する第一排出部１０が設置される。
【００１８】
次に上記のように構成された実施の形態１の濾過膜処理装置の濾過膜処理方法について説明する。まず、本実施の形態１の濾過膜処理装置は上記のように構成され、オゾン含有流体を濾過膜１に供給する際の圧力に基づいた測定値Ｈの変化を観測することで、オゾン処理の程度を定量化し、オゾン処理の完了のタイミングを判断するものである。
【００１９】
このことは、発明者らが鋭意検討した結果、オゾン含有流体を濾過膜１に接触させると、濾過膜１を構成する、オゾンにより親水化する素材の分子鎖上に、ヒドロキシル基等の親水性の官能基が付加される。よって濾過膜１の親水性が向上する。これにより、濾過膜１の透水性、すなわち水の通り易さが向上する。そしてこのことより、濾過膜１のオゾン処理による浄化が行われていることが判断できる。
【００２０】
さらに、発明者らは、オゾン含有流体を濾過膜１に供給し、圧力に基づいた測定値Ｈの変化により濾過膜１のオゾン処理を監視、評価することで、濾過膜１の透水性、水の通し易さを示した指標と読み替えて判断できることを見出した。そして、濾過膜１のオゾン処理が、オゾン含有流体を供給して行われる場合、濾過膜１の圧力に基づいた測定値Ｈが次第に低下し、さらにオゾン処理が完了すると、この測定値Ｈの変化が極端に小さくなることを見出した。これは、発明者らが鋭意検討を行ったところ、濾過膜１の前記分子鎖上に付加可能な親水基の量には限りがあり、この限度を超えると、濾過膜１にオゾン含有流体を供給しても親水化度の変化が極端に小さくなることを見出した。
【００２１】
よって、発明者らは、この測定値Ｈの変化に基づいて判断することにより、濾過膜１のオゾン処理の限界点、すなわちオゾン処理の完了すべき点とすることを見出した。このように、濾過膜１をオゾン処理するとは、濾過膜１を親水化処理することと同義である。よって、濾過膜１の親水化処理の限界、すなわち親水化処理の完了すべき点を見出したこととなる。尚、以上に示した内容は他の実施の形態においても同様であり、この説明は適宜省略する。
【００２２】
以下、これらのことふまえて、図２のフローチャートに基づいて濾過膜処理方法について説明する。まず、制御部１１は第一ポンプ６を駆動して、第一供給部３の第一貯槽５から第一配管７を経てオゾン含有流体を濾過膜１へ供給する供給工程を行う（図２のステップＳＴ１）。尚、オゾン含有流体の供給量は、一定量にて供給が継続される。
【００２３】
次に、供給工程を継続しながら、濾過膜１の圧力に基づいた測定値Ｈを測定する測定工程を行う。測定部８は、まず、測定値Ｈとして、第一供給部３がオゾン含有流体を第一時間Ｔ１供給した後の第一測定値Ｈ１を測定し、制御部１１に伝送する（図２のステップＳＴ２）。次に、第一時間Ｔ１よりも長い時間である第二時間Ｔ２、オゾン含有流体を供給した後の第二測定値Ｈ２を測定し、制御部１１に伝送する（図３のステップＳＴ３）。
【００２４】
上記のように測定される、第一時間Ｔ１、および第一時間Ｔ１から第二時間Ｔ２までの時間として好適な範囲は１分〜２０分である。１分より短いとオゾン処理がほとんど進んでおらず、前回の測定値Ｈ、または、初期状態からの差が不明瞭となり、オゾン処理の完了を判定できない可能性がある。一方、２０分よりも長いと、次の測定までの時間が長くなり、オゾン処理が実際には完了しているにもかかわらず、その判断が遅れ不必要にオゾン処理を継続してしまう可能性がある。尚、第一時間Ｔ１と、第一時間Ｔ１から第二時間Ｔ２までの時間とは同一時間でも良いし、個別に設定しても良い。例えば、オゾン処理の開始当初は当該時間は長く設定し、通常処理が終了されると考えられる時間に近づくと当該時間は短く設定することも考えられる。
【００２５】
次に、測定値Ｈの変化に基づいて、オゾン含有流体の供給量を調整する制御工程を行う。制御部１１は、第一測定値Ｈ１と第二測定値Ｈ２との下記式１における変化率αが、閾値α１以下であるか否か（下記式２）を判断する（図２のステップＳＴ４）。
【００２６】
｜Ｈ１−Ｈ２｜÷｜Ｈ１｜＝α              ・・・式１
【００２７】
α≦α１              ・・・式２
【００２８】
また、変化率αが閾値α１以下である（ＹＥＳ）と、第一供給部３によるオゾン含有流体の供給を抑制する。ここでは、制御部１１は、第一ポンプ６を停止させ、濾過膜１へのオゾン含有流体の供給を終了する（図２のステップＳＴ５）。
【００２９】
また、変化率αが閾値α１よりも大きい（ＮＯ）と、第一供給部３によるオゾン含有流体の供給を継続し、ステップＳＴ３からの処理を繰り返す。ステップＳＴ３から動作が繰り返される場合、先に測定した第二時間Ｔ２の第二測定値Ｈ２が、繰り返す際の第一時間Ｔ１の第一測定値Ｈ１となる。そして、これ以降の時間の第二時間Ｔ２後の第二測定値Ｈ２が新たに測定され、上記に示した方法が繰り返される。すなわち、第一時間Ｔ１の第一測定値Ｈ１は前回の測定値Ｈであり、第二時間Ｔ２の第二測定値Ｈ２は現在の測定値Ｈである。
【００３０】
変化率αの閾値α１として好適な範囲は０〜０．５である。閾値α１が０．５よりも大きいと、まだオゾン処理が進行する余地があるにも関わらずオゾン処理を完了と判断してしまう可能性がある。
【００３１】
上記に示した実施の形態１においては、測定値Ｈとして、第一配管７内の圧力値を用いる例を示したが、これに限られることはなく、例えば濾過膜１の一次側と二次側との膜間差圧値（Ｔｒａｎｓ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ、ＴＭＰ）を測定して測定値Ｈとしても良い。この場合、例えば濾過膜１の一次側と二次側にそれぞれ圧力計を設置して、それぞれの値から膜間差圧値を算出して測定値Ｈとしても良い。また、図１のような浸漬型の濾過膜１を用いる場合、収容槽２の液位と圧力計９の圧力値とからＴＭＰを算出して測定値Ｈとしても良い。
【００３２】
また、上記に示した実施の形態１においては、第一供給部３にオゾン含有流体を貯留する第一貯槽５を備えて、オゾン含有流体を供給する例にて示し、特にオゾン含有流体について示していないが、オゾン含有流体としてオゾンガスを用いる場合が考えられる。図３に示すように、第一供給部３として、オゾンガス発生器１２を備える。そして、制御部１１がオゾンガス発生器１２のオゾンガスの発生量を制御する。そして、オゾンガスを第一配管７を介して直接、濾過膜１に供給すれば、上記に示した実施の形態１と同様に濾過膜処理を行うことができる。
【００３３】
そして、オゾンガスをオゾン含有流体として用いる場合には、オゾンガス濃度として１ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍが好適である。１ｐｐｍよりオゾンガス濃度が低いとオゾン処理の効果が低く、オゾン処理完了に時間を要するためである。また、１０００ｐｐｍよりもオゾンガス濃度が高いと、濾過膜１を構成する部材または第一配管７等の劣化を招く可能性がある。
【００３４】
また、オゾンガスを用いる場合の他の例としては、図４に示すように、第一供給部３として、オゾンガス発生器１２と、第一貯槽５と、第一ポンプ６とを備える。そして、制御部１１がオゾンガス発生器１２のオゾンガスの発生量を制御する。そして、発生したオゾンガスをオゾン含有流体として第一貯槽５に貯留し、貯留したオゾンガスを第一ポンプ６を介して濾過膜１に供給すれば、上記に示した実施の形態１と同様に濾過膜処理を行うことができる。この際、第一貯槽５には、内部にシリカゲル等の多孔質を吸着剤として充填し、オゾンガスを吸着、濃縮して貯留しても良い。
【００３５】
また、他の例として、オゾン含有流体として、オゾン水を用いる場合が考えられる。図５に示すように、第一供給部３として、オゾンガス発生器１２と、第一貯槽５０と、第一ポンプ６とを備える。第一貯槽５０は、水などのオゾンガスを溶解するための溶媒を供給する第二配管１３と、第一貯槽５内の余剰オゾンガスを外部に排出する第二排出部１４とを備える。そして、第二配管１３にて第一貯槽５０に例えば水を供給する。次に、第一貯槽５０内にオゾンガス発生器１２からオゾンガスを供給して第一貯槽５にてオゾン水を作成して貯留する。そして、貯留したオゾン水を第一ポンプ６を介して濾過膜１に供給すれば、上記に示した実施の形態１と同様に濾過膜処理を行うことができる。
【００３６】
そして、オゾン水をオゾン含有流体として用いる場合には、濾過膜１に供給すべきオゾン水に含まれる溶存オゾン濃度としては、１ｍｇ／Ｌ〜１００ｍｇ／Ｌが好適である。これは、１ｍｇ／Ｌよりも溶存オゾン濃度が低いとオゾン処理の効果が低く、処理完了までに時間を要する。また、１００ｍｇ／Ｌよりも溶存オゾン濃度が高いとオゾンの分解による酸素ガス気泡が多量に発生し、濾過膜１へのオゾン水供給の妨げとなる可能性がある。
【００３７】
そして、オゾン水をオゾン含有流体として用いる場合には、塩酸、硫酸等のｐＨ調整剤を添加して使用しても良い。濾過膜１に供給すべきオゾン水のｐＨは、濾過膜１のｐＨ耐性に応じる範囲内であれば特に制限はない。例えば、濾過膜１にポリフッ化ビニリデン（Ｐｏｌｙ  Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ＤｉＦｌｕｏｒｉｄｅ、ＰＶＤＦ）を使用する場合は、オゾン水のｐＨは１ｐＨ〜１４ｐＨの間で任意のｐＨを選択可能である。
【００３８】
また、他の例として、オゾン含有流体として、オゾン水にオゾンの分解により生じるラジカルの発生を促す物質（以下、促進剤と略して示す）を混和した混合水を用いる場合が考えられる。この場合、図１に示す第一貯槽５にオゾン水と促進剤とをあらかじめ混合して生成した混合水を貯留し、貯留した混合水を第一ポンプ６を介して濾過膜１に供給すれば、上記に示した実施の形態１と同様に濾過膜処理を行うことができる。
【００３９】
また、混合水を用いる場合の他の例としては、図６に示すように、第一供給部３として、オゾンガス発生器１２と、第一貯槽５０と、第一ポンプ６と、添加部１５とを備える。添加部１５は、促進剤を添加するためのものである。添加部１５と第一配管７とを接続する第三配管１６が設置される。そして、制御部１１が添加部１５の促進剤の添加量を制御する。
【００４０】
そして、促進剤は添加部１５から第三配管１６を介して第一配管７に供給され、第一配管７内にてオゾン水に促進剤が混合され、濾過膜１に混合水として供給すれば、上記に示した実施の形態１と同様に濾過膜処理を行うことができる。促進剤としては、例えば過酸化水素水、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤、または、苛性ソーダ、水酸化カリウム等のアルカリが使用でき、いずれか１種類を選択しても良いし、複数種類を使用しても良い。
【００４１】
また、上記に示した実施の形態１においては、第一供給部３が、濾過膜１の二次側から一次側にオゾン含有流体を注入する例を示したが、これに限られることはなく、第一供給部３が、濾過膜１の一次側から二次側にオゾン含有流体を供給する例について示す。図７に示すように、第一ポンプ６から第一配管７を介して収容槽２にオゾン含有流体が供給される。濾過膜１に接続された第一配管７から吸引ポンプ３０を介してオゾン含有流体を吸引し、濾過膜１にオゾン含有流体を供給してオゾン処理を行う。そして、吸引ポンプ３０にて吸引したオゾン含有流体を第一排出部１０にて外部に排出する。このように構成しても、上記に示した実施の形態１と同様に濾過膜処理を行うことができる。尚、この場合、圧力計９にて測定される圧力値は、負圧となるが、上記式１に示すように、各値は絶対値により算出されるため、同様に対応可能である。
【００４２】
上記のように構成された実施の形態１の濾過膜処理装置によれば、
濾過膜にオゾン処理を行う濾過膜処理装置において、
前記濾過膜にオゾン含有流体を供給する第一供給部と、
前記濾過膜の圧力に基づいた測定値を測定する測定部と、
前記測定部で測定する前記測定値の変化に基づいて、前記第一供給部が供給する前記オゾン含有流体の供給量を調整する制御部とを備え、
また、実施の形態１の濾過膜処理方法によれば、
濾過膜にオゾン含有流体を供給する供給工程と、
前記濾過膜の圧力に基づいた測定値を測定する測定工程と、
前記測定値の変化に基づいて、前記オゾン含有流体の供給量を調整する制御工程とを備えるので、
オゾン含有流体を濾過膜に供給し、圧力に基づいた測定値の変化により濾過膜のオゾン処理を監視、評価することで、濾過膜の透水性、水の通し易さを示した指標と読み替えて判断できる。そしてこれにより、濾過膜のオゾン処理の完了点を、濾過膜の親水化が進行すると透水性が向上することにより判断が可能になる。よって、濾過膜が潜在的に有する親水化のポテンシャルを最大限に引き出し、濾過膜のタイプまたは性状または製造による個体差のばらつきによらずオゾン処理を確実に完了できる。
【００４３】
また、前記濾過膜は、被処理液体を一次側から二次側に濾過するものであり、
前記第一供給部は、前記濾過膜の二次側から一次側に前記オゾン含有流体を注入するか、または、前記濾過膜の一次側から二次側に前記オゾン含有流体を吸引もしくは圧入するかのいずれかにて構成されるので、濾過膜の構成に対応したオゾン処理が可能となる。
【００４４】
また、前記測定部は、前記測定値として、前記第一供給部が前記オゾン含有流体を第一時間供給した後の第一測定値Ｈ１および前記第一時間よりも長い時間である第二時間供給した後の第二測定値Ｈ２をそれぞれ測定し、
前記制御部は、前記第一測定値Ｈ１と前記第二測定値Ｈ２との式１における変化率αが閾値α１以下であると、前記第一供給部による前記オゾン含有流体の供給を継続し、前記変化率αが閾値α１よりも大きいと、前記第一供給部による前記オゾン含有流体の供給を抑制する、
また、前記測定工程は、前記オゾン含有流体を第一時間供給した後の第一測定値Ｈ１および前記第一時間よりも長い時間である第二時間供給した後の第二測定値Ｈ２をそれぞれ測定し、
前記制御工程は、前記第一測定値Ｈ１と前記第二測定値Ｈ２との式１における変化率αが閾値α１以下であると、前記オゾン含有流体の供給を継続し、前記変化率αが閾値α１よりも大きいと、前記オゾン含有流体の供給を抑制するので、
濾過膜の圧力に基づいた第一測定値および第二測定値の各測定値の変化により濾過膜のオゾン処理の制御がより確実に可能となる。
【００４５】
また、前記制御部は、前記測定値の前記変化率αが前記閾値α１よりも大きいと、前記第一供給部による前記オゾン含有流体の供給を終了するので、濾過膜のオゾン処理において、無駄なオゾン含有流体の供給を低減できる。
【００４６】
また、前記第一供給部は、前記オゾン含有流体として、オゾンガス、または、オゾンを溶解したオゾン水、または、オゾン水にオゾンの分解により生じるラジカルの発生を促す物質を混和したオゾン混合水の少なくともいずれか一種類を供給するので、濾過膜のオゾン処理を確実に行うことが可能となる。
【００４７】
また、前記測定部の前記測定値は、前記濾過膜に供給する流体が流れる配管内の圧力値を前記測定値として測定されるか、または、流体が前記濾過膜を通過するときの前記濾過膜の内外の膜間差圧値を前記測定値として測定されるかなので、濾過膜の測定値を確実に測定でき、濾過膜のオゾン処理を確実に行うことが可能となる。
【００４８】
また、前記濾過膜は、オゾンにより親水化する素材を有して構成され、
前記制御部は、前記測定値の変化により前記濾過膜の親水化度を判断するので、濾過膜の構成に応じて、濾過膜のオゾン処理により親水化度の判断が可能となる。
【００４９】
実施の形態２．
図８および図９は実施の形態２における濾過膜処理装置の構成を示す図である。上記実施の形態１においては、濾過膜１の圧力に基づいた測定値Ｈとして、第一配管７内の流体の圧力値または濾過膜１の膜間差圧値（ＴＭＰ）を用いる例を示したが、本実施の形態２においては、これら測定値にさらに、第一配管７内の流体の流量値を加味したものを、濾過膜１の圧力に基づいた測定値Ｈとする場合について説明する。
【００５０】
図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。図８の測定部８は、圧力計９と、第一配管７に設置された流量計１７とを備える。図９の測定部８は、圧力計９と、第一配管７に設置された流量計１７および温度計１７０を備える。また、図８および図９に示した濾過膜処理装置の濾過膜処理方法は、上記実施の形態１と同様に図２に示したフローチャートに沿って行うが、本実施の形態２の図８に示した濾過膜処理装置によれば、圧力計９で得た第一配管７内の圧力値と、流量計１７で得た第一配管７内の流量値との比で算出して得た値を測定値Ｈとして使用する点で異なる。
【００５１】
すなわち、本実施の形態２においては下記式３で算出した値を測定値Ｈとして使用する。
【００５２】
Ｈ＝Ｑ÷Ｐ          ・・・式３
Ｈ：測定値（Ｌ／ｈ／ｋＰａ）
Ｑ：流量値（Ｌ／ｈ）
Ｐ：圧力値（ｋＰａ）または膜間差圧値（ｋＰａ）
【００５３】
当該測定値Ｈを用いて、上記実施の形態１と同様に濾過膜処理方法を行う。
【００５４】
また、さらに、濾過膜１の有効膜面積が既知の場合は、下記式４にて算出された値を測定値Ｈとして使用する。
【００５５】
Ｈ＝Ｑ÷Ａ÷Ｐ          ・・・式４
Ａ：濾過膜１の有効面積（ｍ２）
【００５６】
当該測定値Ｈを用いて、上記実施の形態１と同様に濾過膜処理方法を行う。
【００５７】
また、さらに、本実施の形態２の図９に示した濾過膜処理装置によれば、上記に示した流量値に加えて、さらに、測定値Ｈに対してオゾン含有流体の温度の補正を行う。具体的には、上記式３、または、上記式４で求めた測定値Ｈに下記式５のような処理を加えることで補正後の測定値Ｈ’を得る。
【００５８】
Ｈ’＝Ｈ×（μｔ÷μｓ）          ・・・式５
Ｈ’：温度補正後の測定値
μｓ：任意の基準温度におけるオゾン含有流体の粘度値
μｔ：測定値の測定時の温度におけるオゾン含有流体の粘度値
【００５９】
尚、オゾンの溶媒として水を用いる場合、オゾン含有流体の粘度は水の粘度と等しいため、公知の水の粘度をμｓ、μｔとして使用できる。またμｓを決定する上で、任意に基準温度を選定する必要があるが、特に限定はない。例えば、常温、１５℃〜３０℃のいずれかに適宜設定すれば良い。そして、当該測定値Ｈ’を用いて、上記実施の形態１と同様に濾過膜処理方法を行う。
【００６０】
上記のように構成された実施の形態２の濾過膜処理装置によれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、前記測定部の前記測定値は、前記圧力値または前記膜間差圧値と前記濾過膜に供給する流体の流量値との比を前記測定値として測定されるため、
オゾン含有流体の流量に左右されることのない精度に優れた測定値が検出でき、濾過膜のオゾン処理の最適な制御が可能となる。
【００６１】
実施の形態３．
図１０は実施の形態３における濾過膜処理装置の構成を示す図である。図１１は図１０に示した濾過膜処理装置の濾過膜処理方法を示したフローチャートである。図１２は実施の形態３による他の濾過膜処理装置の構成を示す図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。上記各実施の形態においては、オゾン含有流体を濾過膜１に供給しながら、濾過膜１の圧力に基づいた測定値Ｈを測定する例を示したが、本実施の形態３では、濾過膜１の圧力に基づいた測定値Ｈを測定する場合に、濾過膜１へのオゾン含有流体を一旦停止して測定する場合について説明する。
【００６２】
図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明省略する。濾過膜１にオゾン含有流体と異なる測定用流体を供給する第二供給部１８を備える。第二供給部１８は、第二貯槽２０と、第二ポンプ１９とを備える。第二貯槽２０は、測定用流体を貯留する。測定用流体は、オゾン含有流体以外であれば特に限定されるものはなく、濾過膜１の汚損を招く物質を含んだものでなければ使用でき、例えば水道水、純水、超純水、あるいは苛性ソーダ等のアルカリ性薬品、塩酸、硫酸、クエン酸等の酸性薬品の使用が考えられる。
【００６３】
第二ポンプ１９は、第二貯槽２０から第四配管２１を介して第一配管７および濾過膜１に測定用流体を供給する。第一配管７にはバルブ２３が設置される。第四配管２１にはバルブ２２が設置される。
【００６４】
制御部１１は、測定部８にて測定値Ｈを測定する際に、第一配管７のバルブ２３を閉じるとともに第一ポンプ６を停止させて、第一供給部３のオゾン含有流体の供給を停止するとともに、第四配管２１のバルブ２２を開け、第二ポンプ１９を駆動して第二供給部１８の第二貯槽２０から測定用流体を第四配管２１を介して第一配管７および濾過膜１に供給する。また、測定部８の測定値Ｈの測定が終了すると、第四配管２１のバルブ２２を閉じるとともに第二ポンプ１９を停止させて、第二供給部１８の測定用流体の供給を停止するとともに、第一配管７のバルブ２３を開け、第一ポンプ６を駆動して第一供給部３の第一貯槽５からオゾン含有流体を第一配管７を介して濾過膜１に供給する。
【００６５】
次に、上記のように構成された実施の形態３の濾過膜処理装置の濾過膜処理方法について図１１のフローチャートに基づいて説明する。まず、制御部１１は第一ポンプ６を駆動して、第一供給部３の第一貯槽５から第一配管７を経てオゾン含有流体を濾過膜１へ供給する供給工程を行う（図１１のステップＳＴ１１）。
【００６６】
次に、第一時間Ｔ１供給した後、制御部１１は第一ポンプ６を停止するとともに、第一配管７のバルブ２３を閉じて、濾過膜１へのオゾン含有流体の供給を停止し、濾過膜１のオゾン処理を中断する（図１１のステップＳＴ１２）。次に、制御部１１は第四配管２１のバルブ２２を開くとともに、第二ポンプ１９を駆動して、第二供給部１８の第二貯槽２０から第四配管２１を経て測定用流体を第一配管７および濾過膜１に供給する。そして、測定用流体の供給を継続しながら、濾過膜１の圧力に基づいた測定値Ｈを測定する測定工程を行う。測定部８は、測定値Ｈとして、オゾン含有流体を濾過膜１に対して第一時間Ｔ１供給した後の第一測定値Ｈ１を測定し、制御部１１に伝送する（図１１のステップＳＴ１３）。
【００６７】
次に、制御部１１は第二ポンプ１９を停止するとともに、第四配管２１のバルブ２２を閉じて、濾過膜１への測定用流体の供給を停止し、かつ、第一ポンプ６を駆動して、第一供給部３の第一貯槽５から第一配管７を経てオゾン含有流体を濾過膜１へ供給し、濾過膜１のオゾン処理を再開する（図１１のステップＳＴ１４）。
【００６８】
次に、第二時間Ｔ２供給した後、制御部１１は第一ポンプ６を停止するとともに、第一配管７のバルブ２３を閉じて、濾過膜１へのオゾン含有流体の供給を停止し、濾過膜１のオゾン処理を中断する（図１１のステップＳＴ１５）。次に、制御部１１は第四配管２１のバルブ２２を開くとともに、第二ポンプ１９を駆動して、第二供給部１８の第二貯槽２０から第四配管２１を経て測定用流体を第一配管７および濾過膜１に供給する。
【００６９】
そして、測定用流体の供給を継続しながら、濾過膜１の圧力に基づいた測定値Ｈを測定する測定工程を行う。測定部８は、測定値Ｈとして、オゾン含有流体を濾過膜１に対して第二時間Ｔ２供給した後の第二測定値Ｈ２を測定し、制御部１１に伝送する（図１１のステップＳＴ１６）。次に、上記実施の形態１と同様に、測定値Ｈの変化に基づいて、オゾン含有流体の供給量を調整する制御工程を行う（図１１のステップＳＴ１７およびステップＳＴ１８）。
【００７０】
尚、上記実施の形態３においては、少なくとも第一ポンプ６を停止しバルブ２３を閉じて、親水化流体の濾過膜への供給を停止する。例えば親水化流体としてオゾンガスを供給する場合にはオゾンガス発生器１２を停止するか、第一配管７上に別途バイパス配管等を設けておき、流路を切り替えることで一時的に濾過膜１へのオゾンガス供給を遮断しても良い。
【００７１】
また、上記実施の形態１の図７にて示した、第一供給部３が、濾過膜１の一次側から二次側にオゾン含有流体を供給する場合であっても、上記に示した実施の形態３の第二供給部１８の測定用流体による測定を同様に行うことができる。例えば、図１２に示すように、上記実施の形態１にて示した図７および本実施の形態３にて示した図１０を組み合わせたような構成にて実施の形態３における他の濾過膜処理装置の構成する。すなわち、上記実施の形態３と同様に、制御部１１が第四配管２１のバルブ２２を開くとともに、第二ポンプ１９を駆動して、第二供給部１８の第二貯槽２０から第四配管２１を経て第一配管７を介して収容槽２に測定用流体が供給される。
【００７２】
そして、濾過膜１に接続された第一配管７から吸引ポンプ３０を介して測定用流体を吸引し、吸引ポンプ３０にて吸引した測定用流体を第一排出部１０にて外部に排出する。このように構成しても、上記に示した実施の形態３と同様に濾過膜処理方法を行うことができる。尚、この場合、圧力計９にて測定される圧力値は、負圧となるが、上記各式に示すように、圧力値に対する各値は絶対値により算出されるため、同様に対応可能である。
【００７３】
上記のように構成された実施の形態３の濾過膜処理装置によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、
前記濾過膜に前記オゾン含有流体と異なる測定用流体を供給する第二供給部を備え、
前記制御部は、前記測定部の測定時に、前記第一供給部を停止するとともに前記第二供給部から前記測定用流体を前記濾過膜に供給させ、前記測定部にて前記測定値を測定させるので、測定用流体はオゾン含有流体と異なるため、測定用流体を用いて測定値を測定することで、測定中に濾過膜に対してオゾン処理が行われないため測定値の安定化が可能であり、より正確な測定値の測定が可能となり、濾過膜のオゾン処理の制御がさらに向上する。
【００７４】
また、前記濾過膜は、被処理液体を一次側から二次側に濾過するものであり、
前記第二供給部は、前記濾過膜の二次側から一次側に前記測定用流体を注入するか、または、前記濾過膜の一次側から二次側に前記測定用流体を吸引もしくは圧入するかのいずれかにて構成されるので、濾過膜の構成に対応したオゾン処理が可能となる。
【００７５】
実施の形態４．
図１３は実施の形態４による濾過膜処理装置を用いた膜濾過装置の構成を示す図である。本実施の形態４は上記各実施の形態において示した濾過膜処理装置の濾過膜１を膜濾過に用いるものであり、濾過膜１による被処理流体の濾過も、濾過膜１の洗浄も両方に行うことができるものである。すなわち、濾過膜１で、被処理液体の排水処理、浄水処理等の濾過を行って濾過膜１が汚染された場合、オゾン含有流体を濾過膜１に供給することで濾過膜１に付着した汚れをオゾン含有流体で剥離、分解し、濾過膜１の洗浄を行うとともに、濾過膜１の親水化を果たす。
【００７６】
この一例として、図１３には膜濾過装置に濾過膜処理装置を組み入れた場合の構成を示す。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。図１３に示す膜濾過装置は例えば膜分離バイオリアクタであり、活性汚泥２６が貯留される貯留槽としての曝気槽２５と、曝気槽２５の活性汚泥２６に被処理流体を供給する第五配管２４とを備える。曝気槽２５が上記に示した濾過膜処理装置の収容槽２としても機能する。そして、第一排出部１０は、曝気槽２５内の余剰な活性汚泥２６を排出する。第一配管７は第六配管２８に接続され、第六配管２８には移送部としての第三ポンプ２７が設置される。第六配管２８にはバルブ２９が設置されている。第三ポンプ２７は第三排出部３１に接続される。
【００７７】
次に、上記のように構成された実施の形態４の膜濾過装置の動作について説明する。まず、第五配管２４から被処理液体が曝気槽２５に供給される。そして、曝気槽２５内に貯留されている活性汚泥２６と被処理液体とは混合される。被処理液体中に含まれる有機物は活性汚泥２６に吸着、分解される。同時に、制御部１１はバルブ２９を開くとともに、第三ポンプ２７が駆動する。そして、濾過膜１で活性汚泥２６の濾過を行う。濾過によって得られた濾過流体は第一配管７および第六配管２８を介して第三排出部３１により装置外へと排出される。この際、第一配管７のバルブ２３は閉じた状態である。当該濾過動作は必ずしも連続する必要はなく、間欠的に行って良い。
【００７８】
そして、当該濾過動作に伴って濾過膜１に有機物等の汚れが付着すると、濾過膜１の膜間差圧値が上昇する。よって、濾過膜１のオゾン処理は、所定の膜間差圧値に到達した場合、または、ある所定時間濾過を行った場合、または、任意のタイミングで、濾過動作を停止して行う。
【００７９】
制御部１１は、第三ポンプ２７を停止させ、バルブ２９を閉じて濾過動作を終了する。そして、制御部１１は第一配管７のバルブ２３を開いて第一ポンプ６を駆動して、オゾン含有流体を濾過膜１に供給して濾過膜１のオゾン処理を行う。この濾過膜処理方法は、上記各実施の形態と同様に行うことができるため、その説明は適宜省略する。そして、濾過膜１のオゾン処理が終了すると、制御部１１は第一ポンプ６を停止するとともに、第一配管７のバルブ２３を閉じ濾過膜処理を終了する。そして、制御部１１は第六配管２８のバルブ２９を開いて、第三ポンプ２７を駆動して、濾過膜１の濾過処理を再開する。
【００８０】
尚、濾過膜１のオゾン処理は濾過膜１の洗浄のたびに実施する必要はなく、実施の要否を判断し必要の都度行って良い。また、オゾン処理は、活性汚泥２６の濾過を開始する前にあらかじめ行ってから、活性汚泥２６の濾過を開始しても良い。
【００８１】
上記のように構成された実施の形態４の膜濾過装置によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、
前記被処理液体を貯留するとともに前記濾過膜を浸漬する貯留槽と、
前記濾過膜が濾過した前記被処理液体を前記貯留槽の外部に移送する移送部とを備え、
前記制御部は、前記移送部を停止するとともに、前記貯留槽に浸漬された前記濾過膜に前記オゾン含有流体を前記第一供給部から供給するので、被処理液体の膜濾過装置に、濾過膜処理装置を組み入れて、濾過膜の濾過と、濾過膜の洗浄および親水化処理とを兼ねことで、濾過膜の洗浄における過不足発生を防ぐことができる。
【００８２】
実施例１.
以下、実施例１と比較例１、２とを示す。ここでは、図８に示した濾過膜処理装置と同様な装置を使用して、濾過膜１のオゾン処理を行った結果に基づいて説明する。本実施例１で使用した濾過膜処理装置の主な仕様は、図１４の表に示す通りである。本実施例１ではオゾン処理開始前に、純水を３（Ｌ／ｈ）で濾過膜１の二次側から一次側に向けて注入し、当該流量値と、この際の圧力値、および濾過膜１の有効面積（膜面積）から式４を用いて初期の測定値Ｈをあらかじめ求めた。オゾン処理は、図２に示したフローチャートの手順で実施した。
【００８３】
濾過膜１にオゾン含有流体として、オゾン水を３（Ｌ／ｈ）で供給を開始した。そして、第一時間Ｔ１である１０分後に濾過膜１の第一測定値Ｈ１を測定した。第一測定値Ｈ１は式４を用いて算出した。次に、第二時間Ｔ２後、すなわち第一時間Ｔ１から１０分後に、第二測定値Ｈ２を算出した。次に、判定１回目として、第一測定値Ｈ１と第二測定値Ｈ２との変化率αを式１に基づいて算出した。そしてここでは、閾値α１をα１＝０．２として設定し、式２を用いて変化率αと閾値α１との比較を行った。
【００８４】
図１５の表に示すように、判定１回目の変化率αは、０．４であり、閾値α１の０．２よりも大きいため、再度１０分後に測定値Ｈを測定し、判定２回目を上記判定１回目と同様に実施した。判定２回目においては、判定１回目の第二測定値Ｈ２が、第一測定値Ｈ１となり、第二時間Ｔ２後、すなわち、オゾン開始からの累積処理時間としては３０分後の第二測定値Ｈ２が新たに測定される。そして、この変化率αは、０．３８であり、閾値α１の０．２よりも大きいため、再度１０分後に測定値Ｈを測定し、判定３回目を上記各判定と同様に実施した。そして、判定３回目の変化率αは、０．２８であり、再度１０分後に測定値Ｈを測定し、判定４回目を上記各判定と同様に実施した。そして、判定４回目の変化率αは、０．０８であり、閾値α１の０．２以下であるため、オゾン処理を終了した。
【００８５】
これに対し、図１６に示す比較例１は、実施例１で使用した濾過膜処理装置を使用し、濾過膜のオゾン処理も同一条件にて実施した。比較例１は、オゾン処理としてオゾン水を３（Ｌ／ｈ）で３０分間注入した時点のみの測定値であり、途中にて測定値の測定は実施されていない。また、図１６に示す比較例２は、実施例１で使用した濾過膜処理装置を使用し、濾過膜のオゾン処理を行った。比較例２は、親水化処理を３（Ｌ／ｈ）でオゾン水を９０分間注入したのみとし、途中、測定値の測定は実施されていない。各測定値は、上記実施例１と同様に、圧力値、流量値、および濾過膜の有効面積とから式４を用いて算出されたものである。
【００８６】
実施例１の結果は、図１５の表に示す通りである。オゾン処理開始から５０分後の変化率αが閾値α１の０．２を下回り、オゾン処理を完了した。このとき測定値は初期の測定値の１１（Ｌ／ｍ２／ｈ／ｋＰａ）から３３．３（Ｌ／ｍ２／ｈ／ｋＰａ）まで上昇し、十分にオゾン処理がなされ親水化が促進されていることが確認できた。
【００８７】
これに対し、比較例１、２の結果は図１６の表に示す通りである。比較例１ではオゾン処理の測定値が２３（Ｌ／ｍ２／ｈ／ｋＰａ）であり、実施例１での測定値が３３（Ｌ／ｍ２／ｈ／ｋＰａ）であることから、比較例１はオゾン処理の余地を残した状態で、オゾン処理を停止したこととなる。
【００８８】
一方、比較例２では測定値が３３．６（Ｌ／ｍ２／ｈ／ｋＰａ）であり、オゾン処理は十分であったと考えられる。しかしながら、オゾン処理を５０分間実施した実施例１の最終測定値とほとんど差がなかった。すなわち、本実施例１および比較例２において使用した濾過膜１のオゾン処理は５０分間で十分であり、比較例２のようにオゾン処理を９０分間オゾン処理を行うことは不経済であり、非効率である。
【００８９】
以上に示したように、本濾過膜処理方法によれば濾過膜のオゾン処理の完了点を見出して、必要最低限のオゾン処理で濾過膜の親水化を確実に完了できることが示された。以上より、本実施例の優位性は明らかである。
【００９０】
本開示は、様々な例示的な実施の形態および実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００９１】
１  濾過膜、２  収容槽、３  第一供給部、３０  吸引ポンプ、４  液体、５  第一貯槽、５０  第一貯槽、６  第一ポンプ、７  第一配管、８  測定部、９  圧力計、１０  第一排出部、１１  制御部、１２  オゾンガス発生器、１３  第二配管、１４  第二排出部、１５  添加部、１６  第三配管、１７  流量計、１７０  温度計、１８  第二供給部、１９  第二ポンプ、２０  第二貯槽、２１  第四配管、２２  バルブ、２３  バルブ、２４  第五配管、２５  曝気槽、２６  活性汚泥、２７  第三ポンプ、２８  第六配管、２９  バルブ、３０  吸引ポンプ、３１  第三排出部、Ｈ  測定値、Ｈ’  測定値、Ｈ１  第一測定値、Ｈ２  第二測定値、Ｔ１  第一時間、Ｔ２  第二時間。
【要約】
濾過膜（１）にオゾン処理を行う濾過膜処理装置において、濾過膜（１）にオゾン含有流体を供給する第一供給部（３）と、濾過膜（１）の圧力に基づいた測定値（Ｈ）を測定する測定部（８）と、測定部（８）で測定する測定値（Ｈ）の変化に基づいて、第一供給部（３）が供給するオゾン含有流体の供給量を調整する制御部（１１）とを備える。【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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