(57)【要約】【課題】中和還元処理槽の必要容量を縮小してコストダウンを図ることができ、また中和還元処理工程と浸漬工程又はろ過工程を時間的に重複させて、タイムロスの発生を大幅に抑制すること。【解決手段】薬品添加逆洗工程において、薬品注入工程において排出された薬品洗浄排水を中和還元するための中和還元処理工程を、薬品浸漬工程と並行して開始するようにして、薬品浸漬時間内に中和還元処理および排水を完了する。また、薬品注入工程において排出された排水を中和還元処理槽１１に貯留して中和還元処理して排水した後、リンス工程において排出された薬品洗浄排水を中和還元処理槽１１に貯留して中和還元処理して排水することで、１つの中和還元処理槽１１で対応できるようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜モジュールに原水を供給して処理水を得るろ過工程と前記膜モジュールの処理水側から原水側に向けて逆洗水を供給する逆洗工程とを繰り返す繰り返し工程と、前記繰り返し工程における繰り返し回数が設定値に到達、または、膜差圧若しくはろ過圧力が設定値に到達したときに膜を薬品に浸漬する工程を含む薬品添加逆洗工程と、を行う膜処理装置の運転方法において、
前記膜モジュールに処理水側から供給される逆洗水に薬品を添加すると共に当該膜モジュールから排出される薬品含有水を排水貯留槽に貯留し、
薬品添加を停止すると共に前記膜モジュールからの薬品含有水の排出を止めて膜モジュール内を薬品に所定時間に亘り浸漬する薬品浸漬工程を実施し、
前記薬品浸漬工程と並行して、前記排水貯留槽に貯留している薬品含有水の中和又は還元処理を行って処理後に当該排水貯留槽から排水し、
所定時間の前記薬品浸漬工程が終わると、前記膜モジュールに処理水側から逆洗水を供給して膜付着の薬液をリンスすると共に、当該膜モジュールから排出される薬品含有水を排水貯留槽に貯留し、
次のろ過工程及び逆洗工程の繰り返しに入るのと並行して、前記排水槽貯留の薬品含有水を中和又は還元処理を行って処理後に当該排水貯留槽から排水することを特徴とする膜処理装置の運転方法。
【請求項２】
薬品を添加する工程において膜モジュールから排出される薬品含有水の中和又は還元処理及びその排水は、前記浸漬工程時間内に終了することを特徴とする請求項１記載の膜処理装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川水や湖沼水等の表流水及び地下水等を、膜ろ過処理する水処理装置に適用可能な膜処理装置の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水道原水である環境水に混入した塩素耐性原虫（クリプトスポリジウム等）を除去するためにろ過膜が用いられている。クリプトスポリジウムの大きさは３〜５μｍ程度であるので、原水のクリプトスポリジウムを除去するためには、それより大きな微粒子成分を完全に除去すればよい。
【０００３】
従来のクリプトスポリジウム対策として、精密ろ過膜や限外ろ過膜を用いた浄水処理方法が採用されている。この方法では、理論上、膜孔径より大きい濁質成分は、ろ過中に膜の原水流入側で濃縮され、逆洗などの物理洗浄によって除去される。
【０００４】
しかしながら、膜表面に付着した濁質量の分布や、付着物の性状によって、物理洗浄では膜表面から濁質を剥離できない場合が存在し、これが膜差圧の上昇を招いて運転の障害となる。この問題解決には、薬品を用いたオンライン洗浄（以後、「薬品添加逆洗」という）またはオフライン洗浄が効果的とされている。
【０００５】
図４は従来の薬品添加逆洗工程のフロー図である。従来、薬品添加逆洗工程では、薬品注入工程、薬品浸漬工程、リンス工程、中和還元処理工程（排水含む）、ろ過工程が連続しており、各工程が終了してから次工程に移っていた。薬品注入工程において排出される排水は中和還元処理槽に貯留し、リンス工程において排出される排水は別の中和還元処理槽に貯留している。中和還元処理工程において、それぞれの中和還元処理槽に貯留されている排水を一括して中和還元処理していた。中和還元処理工程の期間中は膜ろ過工程が停止しており、中和還元処理工程後にろ過運転を再開する。
また、特許文献１には、第１の工程で水酸化ナトリウムと次亜塩素酸ナトリウムの混合溶液を洗浄薬品溶液として用い、第２の工程で還元性酸溶液を洗浄薬品溶液として用いるろ過膜モジュールの薬品洗浄方法が記載されている。第１の工程では、上記混合溶液からなる洗浄薬品溶液を所定時間循環させた後、洗浄廃液を洗浄廃液貯槽に貯留し、第２の工程では還元性酸溶液からなる洗浄薬品溶液を所定時間循環させた後、洗浄廃液を別の洗浄廃液貯槽に貯留する。そして、双方の洗浄廃液貯槽に貯留した洗浄廃液を等量ずつ混合槽に送り、中和還元処理している。
【特許文献１】特開２００５−１９３１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図４に示す薬品添加逆洗工程による洗浄方法では、中和還元処理工程の後にろ過開始するので、中和還元処理工程の間はろ過運転が停止しており、タイムロスが発生するという問題があった。また、薬品注入工程とリンス工程とで別々の貯留槽を使用するので、２つの貯留槽の設置スペースが必要となり、中大規模の浄水施設では大幅なコストアップになるという問題があった。
また、特許文献１記載の洗浄方法では、第１の工程と第２の工程とで別々の洗浄廃液貯槽を使用するので、上記同様に２つの貯留槽の設置スペースが必要となる問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、１つの排水処理槽で対応可能であると共に排水処理槽を小さくすることができて省スペース化を実現でき、またタイムロスを減らして運転効率を改善することのできる膜処理装置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】
【０００８】
本発明の膜処理装置の運転方法は、膜モジュールに原水を供給して処理水を得るろ過工程と前記膜モジュールの処理水側から原水側に向けて逆洗水を供給する逆洗工程とを繰り返す繰り返し工程と、前記繰り返し工程における繰り返し回数が設定値に到達、または、膜差圧若しくはろ過圧力が設定値に到達したときに膜を薬品に浸漬する工程を含む薬品添加逆洗工程と、を行う膜処理装置の運転方法において、前記膜モジュールに処理水側から供給される逆洗水に薬品を添加すると共に当該膜モジュールから排出される薬品含有水を排水貯留槽に貯留し、薬品添加を停止すると共に前記膜モジュールからの薬品含有水の排出を止めて膜モジュール内を薬品に所定時間に亘り浸漬する薬品浸漬工程を実施し、前記薬品浸漬工程と並行して、前記排水貯留槽に貯留している薬品含有水の中和又は還元処理を行って処理後に当該排水貯留槽から排水し、所定時間の前記薬品浸漬工程が終わると、前記膜モジュールに処理水側から逆洗水を供給して膜付着の薬液をリンスすると共に、当該膜モジュールから排出される薬品含有水を排水貯留槽に貯留し、次のろ過工程及び逆洗工程の繰り返しに入るのと並行して、前記排水槽貯留の薬品含有水を中和又は還元処理を行って処理後に当該排水貯留槽から排水することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、薬品浸漬工程と並行して排水貯留槽に貯留している薬品含有水の中和又は還元処理を行って処理後に当該排水貯留槽から排水するので、中和還元処理工程が終了するまで浸漬工程の開始を待つ待ち時間が無くなり、タイムロスを小さくすることができる。
【００１０】
また、膜モジュールに処理水側から供給される逆洗水に薬品を添加する際に当該膜モジュールから排出される薬品含有水を排水貯留槽に貯留し、中和還元処理および排水を先行して行うので、一括して行う場合に比べて中和還元処理槽の必要容量が縮小され、処理槽設置スペースを小さくすることができる。
【００１１】
また本発明は、上記膜処理装置の運転方法において、薬品を添加する工程において膜モジュールから排出される薬品含有水の中和又は還元処理及びその排水は、前記浸漬工程時間内に終了することを特徴とする。
【００１２】
この構成により、薬品含有水の中和又は還元処理及びその排水は、前記浸漬工程時間内に終了するので、浸漬工程の終了と同時にリンス工程に入ることができ、タイムロスを短縮することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、中和還元処理槽の必要容量を縮小することができて処理槽設置スペースを小さくしてコストダウンを図ることができ、また中和還元処理工程と浸漬工程又はろ過工程を時間的に重複させることができ、タイムロスの発生を大幅に抑制することができ運転効率の改善を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は本実施の形態に係る運転方法が適用される膜ろ過装置の概略図であり、図２は本実施の形態における薬品添加逆洗工程のフロー図である。
【００１５】
膜ろ過装置は、原水タンク１に貯留させた原水を原水ポンプ２によって膜モジュール３へ供給し、膜モジュール３において固液分離して得られた清澄な処理水を処理水タンク４へ送水・貯留するように構成されている。また、処理水タンク４に貯留された処理水を逆洗ポンプ５により膜モジュール３の処理水側から原水側に向かって供給する一方、洗浄薬液を薬品注入ポンプ６によって逆洗ライン７の途中から膜モジュール３の処理水側から原水側に向かって供給できるように構成されている。膜モジュール３を処理水で逆洗した際の逆洗排水は逆洗排水ライン８を介して排水池へ送られ、膜モジュール３から排出される薬品を含んだ薬品洗浄排水（リンス工程排水を含む）は薬品洗浄排水ライン９に設けた排水貯留槽としての中和還元処理槽１１を経由して排水池へ送られるようにしている。なお、膜モジュール３と処理水タンク４とを結ぶ配管には開閉弁１２が設けられ、逆洗ライン７には逆洗弁１３が設けられている。また、逆洗排水ライン８には逆洗排水弁１４が設けられ、薬品洗浄排水ライン９には薬品排水弁１５が設けられている。各弁１２，１３，１４，１５の開閉タイミングについては後述する。
【００１６】
以上のように構成された膜ろ過装置におけるろ過工程及び薬品添加逆洗工程について説明する。
本実施の形態における薬品添加逆洗工程では、図２に示すように薬品注入工程の後、薬品注入工程において排出された排水の中和還元処理（排水を含む）と薬品浸漬工程とが並行して行われる。またリンス工程の後、リンス工程において排出された排水の中和還元処理工程（排水を含む）と同時にろ過工程が開始される。
【００１７】
ろ過工程では、膜モジュール３と処理水タンク４とを結ぶ配管上の開閉弁１２を開く一方で、排水ライン（８，９）側の逆洗排水弁１４，薬品排水弁１５を閉じると共に逆洗ライン７上の逆洗弁１３を閉じる。そして、原水ポンプ２によって原水タンク１から膜モジュール３へ原水が供給され、膜モジュール３において固液分離された清澄な処理水が処理水タンク４へ送水・貯留される。
【００１８】
所定運転時間又は膜差圧が所定値を越えた段階で処理水による逆洗を実施する。処理水のみによる逆洗工程では、膜モジュール３と処理水タンク４とを結ぶ配管上の開閉弁１２を閉じる一方、逆洗ライン７上の逆洗弁１３を開く。また、逆洗排水ライン８上の逆洗排水弁１４を開くと共に薬品洗浄排水ライン９上に設けた薬品排水弁１５を閉じる。そして、逆洗ポンプ５により処理水が処理水タンク４から膜モジュール３の処理水側に供給され、膜面から剥離した汚泥が排水される。この洗浄排水は逆洗排水ライン８を経由して排水池へ直接排出される。
【００１９】
以上のような、ろ過工程と逆洗工程とを繰り返し、その繰り返し回数が設定値に到達した場合、または、膜差圧若しくはろ過圧力が設定値に到達した場合に、膜モジュール３に薬品洗浄液を充填して薬品に浸漬する工程を含む薬品添加逆洗工程を実施する。
【００２０】
薬品添加逆洗工程では、膜モジュール３に薬品を含んだ洗浄薬液を注入する薬品注入工程が実施される。薬品注入工程では、逆洗工程と同様に膜モジュール３と処理水タンク４とを結ぶ配管上の開閉弁１２を閉じる一方、逆洗ライン７上の逆洗弁１３を開く。また、逆洗排水ライン８上の逆洗排水弁１４を閉じて薬品洗浄排水ライン９上の薬品排水弁１５を開き、薬品が含まれた排水が中和還元処理槽１１に流入するように切替える。そして、逆洗ポンプ５により処理水が処理水タンク４から膜モジュール３の処理水側に供給されると共に、薬品が薬品注入ポンプ６によって逆洗ライン７の途中から膜モジュール３の処理水側に供給される。このとき、膜モジュール３から排出される薬品含有水は中和還元処理槽１１に流入して貯えられる。
【００２１】
薬品注入工程において、ろ過膜を含む系内の薬品濃度が所定濃度に達したときに逆洗および薬品添加を停止すると共に薬品排水弁１５を閉じる。これにより、膜モジュール３に薬品を含んだ洗浄薬液が滞留した薬品浸漬工程に移行する。本実施の形態では、薬品浸漬工程に入るのと並行して中和還元処理槽１１に貯留された薬品含有水を中和または還元する処理を開始する。すなわち、膜モジュール３における薬品浸漬工程と中和還元処理槽１１における中和還元処理工程とが並行して実施される。薬品浸漬工程の完了前に、中和還元処理工程における中和還元処理及び排水池への排水処理が完了する。
【００２２】
一方、薬品浸漬工程において膜モジュール３を洗浄薬液に所定時間だけ浸漬させた後、リンス工程に移行する。リンス工程では、逆洗工程と同様に、膜モジュール３と処理水タンク４とを結ぶ配管上の開閉弁１２を閉じる一方、逆洗ライン７上の逆洗弁１３を開く。また、逆洗排水ライン８上の逆洗排水弁１４を閉じて薬品洗浄排水ライン９上の薬品排水弁１５を開き、薬品が含まれた排水が中和還元処理槽１１に流入するように切替える。そして、逆洗ポンプ５により処理水が処理水タンク４から膜モジュール３の処理水側に供給される。このとき、処理水によって膜モジュール３から押し出された薬品洗浄排水は中和還元処理槽１１に流入して貯えられる。薬品洗浄排水の中和還元処理が完了した後、排水池へ排水する。
【００２３】
リンス工程の排水完了後に、上記同様の切り替え動作にてろ過工程が開始される。本実施の形態では、ろ過工程の開始と共に中和還元処理槽１１において中和還元処理が開始される。中和還元処理工程において中和還元処理された排水は排水池へ排出される。
【００２４】
このように本実施の形態によれば、薬品添加逆洗工程において、薬品注入工程において排出された薬品洗浄排水を中和還元するための中和還元処理工程を、薬品浸漬工程と並行して開始するようにしたので、薬品浸漬時間内に中和還元処理および排水を完了することができ、中和還元処理工程の完了を待つことによるタイムロスを生じることなくリンス工程を開始することができる。
【００２５】
また、本実施の形態によれば、薬品注入工程において排出された排水を中和還元処理槽１１に貯留して中和還元処理して排水した後、リンス工程において排出された薬品洗浄排水を中和還元処理槽１１に貯留して中和還元処理して排水するので、排水処理槽は中和還元処理槽１１の１つでよい事から処理槽設置スペースの削減を図ることができる。しかも、中和還元処理槽１１は薬品注入工程の排水量又はリンス工程の排水量のうち大きい方の容量に対応できれば良く、薬品洗浄排水の中和還元処理を一括して行う場合に比べて、中和還元処理槽１１の必要容量を縮小できる。
【００２６】
図３に、本実施の形態と従来の運転方法とによる中和還元処理槽の水量変化の比較結果を示す。同図において、処理１は薬品注入工程において排出された排水の中和還元処理を示し、処理２はリンス工程において排出された排水の中和還元処理を指す。従来の運転方法では本実施の形態に比べて中和還元処理槽１１の必要容量が約２５０Ｌも大きい。本実施の形態によれば、中和還元処理槽１１の必要容量を、従来の運転方法での必要容量から３６％も削減できることが判る。また、処理１が浸漬時間内で完了する事も確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、ろ過工程と逆洗工程を繰り返し、必要に応じて薬品添加逆洗を行う膜ろ過装置の運転方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一実施の形態に係る運転方法が適用される膜ろ過装置の概略図
【図２】上記一実施の形態における薬品添加逆洗工程のフロー図
【図３】上記一実施の形態と従来の運転方法とによる中和還元処理槽の水量変化の比較結果を示す図
【図４】従来の薬品添加逆洗工程のフロー図
【符号の説明】
【００２９】
１…原水タンク、２…原水ポンプ、３…膜モジュール、４…処理水タンク、５…逆洗ポンプ、６…薬品注入ポンプ、７…逆洗ライン、８…逆洗排水ライン、９…薬品洗浄排水ライン、１１…中和還元処理槽、１２…開閉弁、１３…逆洗弁、１４…逆洗排水弁、１５…薬品排水弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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