(57)【要約】【課題】濾布の目詰まり回復を確実に行い逆洗効果を向上させることができる濾過装置の逆洗方法を提供すること。【解決手段】濾過槽内１を仕切板により濾液室１０２と濾過室１０１に区画し、濾過室１０１内に、上部開口４０２を有する多孔製の筒状支持体４００と該支持体４００の外周を被覆する袋状の濾布４０１とからなる濾過筒４を吊り下げて配設し、前記濾過室１０１に入った原水が該濾過室１０１内を上向流しながら、濾布４０１により濾過され濾液となって濾過筒４内を上昇して濾液室１０２内に集水される構造であり、且つ前記濾過室１０１に逆洗水を供給する配管及び空気を供給する配管が接続されていることを特徴とする濾過装置の該濾布４０１の濾過面と反対側の面から微細気泡を混入した逆洗水を送って濾布４０１の逆洗を行う濾過装置の逆洗方法において、前記微細気泡の直径が、前記濾布４０１の平均孔径の１．１０〜１．２５倍であることを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾布による濾過を行う濾過装置の該濾布の濾過面と反対側の面から微細気泡を混入した逆洗水を送って濾布の逆洗を行う濾過装置の逆洗方法において、
前記微細気泡の直径が、前記濾布の平均孔径の１．１０〜１．２５倍であることを特徴とする濾過装置の逆洗方法。
【請求項２】
前記濾過装置が、濾過槽内を仕切板により濾液室と濾過室に区画し、濾過室内に、上部開口を有する多孔製の筒状支持体と該支持体の外周を被覆する袋状の濾布とからなる多数の濾過筒を吊り下げて配設し、前記濾過室に入った原水が該濾過室内を上向流しながら、濾布により濾過され濾液となって濾過筒内を上昇して濾液室内に集水される構造であり、且つ前記濾過室に逆洗水を供給する配管及び空気を供給する配管が直接又は間接に接続されていることを特徴とする請求項１記載の濾過装置の逆洗方法。
【請求項３】
前記濾布の孔径が、５〜３００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１又は２記載の濾過装置の逆洗方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過装置の逆洗方法に関し、詳しくは、濾布の目詰まり回復を確実に行い逆洗効果を向上させることができる濾過装置の逆洗方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、複数の袋状濾布モジュールを吊り下げた方式の濾過装置が開示されている。しかし、濾布の洗浄に関しては記載されていない。
【０００３】
また特許文献２には、精密濾過膜や限外濾過膜の洗浄の際に、原液側にオゾン微細気泡（気泡径５ｍｍ未満）導入してオゾン濃度を高め、また同時に粗大気泡（気泡径５ｍｍ以上）も別に導入して膜を揺動させ、更に過酸化水素水を膜の濾過液側から原液側に向かって逆流させて洗浄する技術が開示されている。
【特許文献１】特公平７−５３２０６
【特許文献２】特開２００５−３４６９４
【特許文献３】特開２００２−２６３６４７  被処理水より高い温度のオゾン含有水を用いて濾過膜を洗浄する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、濾布洗浄について何ら記載がなく、また特許文献２のように原液側に気泡を導入する方式では、濾布の内部に侵入した目詰まりをほとんど除去できず、洗浄効果が不十分であった。
【０００５】
そこで、本発明は、濾布の目詰まり回復を確実に行い逆洗効果を向上させることができる濾過装置の逆洗方法を提供することにある。
【０００６】
また本発明の他の課題は、以下の記載により明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【０００８】
（請求項１） 
濾布による濾過を行う濾過装置の該濾布の濾過面と反対側の面から微細気泡を混入した逆洗水を送って濾布の逆洗を行う濾過装置の逆洗方法において、
前記微細気泡の直径が、前記濾布の平均孔径の１．１０〜１．２５倍であることを特徴とする濾過装置の逆洗方法。
【０００９】
（請求項２）
前記濾過装置が、濾過槽内を仕切板により濾液室と濾過室に区画し、濾過室内に、上部開口を有する多孔製の筒状支持体と該支持体の外周を被覆する袋状の濾布とからなる多数の濾過筒を吊り下げて配設し、前記濾過室に入った原水が該濾過室内を上向流しながら、濾布により濾過され濾液となって濾過筒内を上昇して濾液室内に集水される構造であり、且つ前記濾過室に逆洗水を供給する配管及び空気を供給する配管が直接又は間接に接続されていることを特徴とする請求項１記載の濾過装置の逆洗方法。
【００１０】
（請求項３）
前記濾布の孔径が、５〜３００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１又は２記載の濾過装置の逆洗方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、濾布の目詰まり回復を確実に行い逆洗効果を向上させることができる濾過装置の逆洗方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明の方法を実施可能な濾過装置の一例を示す概略断面図である。
【００１４】
図において、１は濾過槽であり、円筒竪型に形成されることが好ましく、該濾過槽１は仕切板２により濾過室１０１と濾液室１０２に区画されている。
【００１５】
濾過室１０１には原液導入口１０３が設けられ、濾液室１０２には濾液排出口１０４が設けられている。
【００１６】
原液導入口１０３には原水導入管１０５が接続されている。１０５Ａは原水導入管１０５に設けられた開閉弁である。
【００１７】
原水は、例えば、バラスト水（海水や淡水）などが挙げられる。バラスト水として海水を原水とする場合に、濾過対象となる物質としては、動物性プランクトン、植物性プランクトン、微生物、Ｓｉ、Ａｌ，Ｆｅなどの元素又はその酸化物や塩化物など無機物、その他、懸濁物質（ＳＳ）などがある。濾過室１０１には逆洗浄時に空気を導入可能にするための空気導入管１０６を接続していてもよい。１０６Ａは空気導入管１０６に設けられた開閉弁である。
【００１８】
濾液排出口１０４には濾液排出管１０７が接続され、該濾液排出管１０７には開閉弁１０７Ａが設けられている。また濾液排出口１０４には濾布の逆洗浄を行うための逆洗水を供給するための洗浄配管１０８が接続され、該洗浄配管１０８には開閉弁１０８Ａが設けられている。
【００１９】
図１において、３は空気供給源であり、例えばコンプレッサーなどが用いられる。３００は空気供給管である。空気供給管３００の先端部には、１又は２以上の微細気泡生成部３０１が取り付けられている。
【００２０】
微細気泡生成部３０１には、多孔部材を用いることができる。多孔部材の孔径は、微細気泡の直径を規定するので、後述の濾布の平均孔径の１．１０〜１．２５倍であることが必要である。
【００２１】
４は仕切板２に吊り下げられた濾過筒であり、該濾過筒４は多孔製の円筒形の支持体４００と該支持体４００の外周に被覆され袋状に形成された濾布４０１によって構成され、濾過筒４の上部は濾液室１０２に濾液を送液可能なように上部開口４０２を有している。
【００２２】
支持体４００は上部開口４０２を有する樹脂製円筒形であり、好ましくはポリエチレン製のものが好ましい。支持体の表面は網目状に形成されてもよいし、あるいは多孔状に形成されてもよい。支持体表面の開口率は４０％〜７０％の範囲が好ましく、より好ましくは４５％〜６５％の範囲が好ましく、更に好ましくは５０％〜６５％の範囲が好ましい。
【００２３】
濾布４０１は例えばポリエステル極細繊維で織られ、表面を一定方向に立毛させた緻密層を有し、下層部は粗い地組織を有する２層構造のものを好ましく用いることができる。濾過時には緻密層で原水中の粒子を捕捉しやすく、且つ洗浄時には捕捉された粒子を容易に離脱させることができるからである。またポリエステルは疎水性で繊維が膨潤しにくいので好ましい。濾布４０１を袋状にするには、通常の縫製法でよい。
【００２４】
本発明において、濾布４０１の孔径に関する好ましい態様としては、孔径の範囲は、１５〜２５μｍの範囲であり、平均孔径は約１８μｍである。ここで、平均孔径というのは、濾布を構成する繊維の隣り合う繊維同士の間隔の平均値ということを意味している。
【００２５】
本態様では、濾過室１０１内に、複数本の濾過筒４、４、・・が吊り下げて配設されているが、その本数は必ずしも限定されない。
【００２６】
本発明において、微細気泡生成部３０１は図１に示すように、濾液室１０２の内部に存在していてもよいが、好ましくは図２に示すように濾過筒４の内部に挿入される形態を採用でき、かかる形態によると、図１に比べ、微細気泡の径を制御し易いからである。図１では濾液室１０２内から各濾過筒４の内部に微細気泡が到達するまでに気泡同士の結合を生じるおそれがあるが、図２の態様ではかかる懸念がない点で優れている。この態様では多孔部材３０１は棒状体に形成されることが好ましい。
【００２７】
また本発明では、図３の態様を採用することもできる。空気供給管３００の先に空気導入管３０２を接続し、該空気導入管３０２に可撓性配管３０３を複数設け、該可撓性配管３０３の先端に微細気泡生成部３０１を設けるようにしてもよい。可撓性配管３０３が気泡の流れによって揺動して気泡の拡散を図れる点で優れている。
【００２８】
本発明において、原水は、原水導入管１０５から原液導入口１０３を経由して濾過室１０１に導入されると、濾過室１０１内を上向流する。
【００２９】
濾過室１０１内の原水は、濾布４０１を通過し、濾過筒４内に入り、上方に向かって進み、濾液室１０２に集水される。
【００３０】
本発明では、濾布濾過を継続すると、濾布４０１の目詰まりが生じるので、逆洗浄が必要になる。
【００３１】
洗浄を行うには、開閉弁１０８Ａを開けて洗浄水を濾液室１０２に供給する。その際に開閉弁１０７Ａ、１０５Ａは閉じている。また同時にコンプレッサー３を作動させて空気を空気供給管３００から供給する。微細気泡生成部３０１から濾液室１０２内の洗浄水に微細気泡が放出拡散される。
【００３２】
微細気泡は濾過筒４の内部に至り、濾布４０１の内面から外面に向かって洗浄水とともに排出され、その排出過程で濾布に付着した目詰まり物質を除去する。かかる目詰まり物質を含む洗浄廃水は、廃水管１０９から外部に排出される。なお、１０９Ａは開閉弁である。
【００３３】
次に本発明の逆洗浄のメカニズムを図４に基づいて説明する。
【００３４】
図４（Ａ）は、微細気泡５が濾布４０１の孔部４０３に入る前の状態を示している。本発明では、微細気泡の直径が、濾布の平均孔径の１．１０〜１．２５倍であることを特徴とする。
【００３５】
１．１０倍未満では、微細気泡が孔を抵抗なく通過してしまい、目詰まり物質が脱着しないという問題があり、１．２５倍を越えると、微細気泡は孔部で分裂して、孔を容易に通過して目詰まり物質が脱着しないという問題がある。  
【００３６】
濾布の平均孔径Ｍは、実験装置の一例では１８μｍであるので、その場合について説明すると、微細気泡の直径Ｌは、濾布の平均孔径１８μｍの１．１０〜１．２５倍＝２０〜２４μｍの範囲である。従って、２０〜２４μｍの範囲の微細気泡の一つに注目すると、図４（Ａ）に示すように、孔部４０３をスムーズに通過できる状態にはない。なお、図４（Ａ）において、４０４は目詰まり物質である。
【００３７】
図４（Ｂ）は気泡が孔部４０３の中に入り込んだ状態を示している。気泡自体は圧縮性があるので、圧力があればより狭い孔であっても入り込める。図４（Ｃ）は気泡が孔部４０３を通過して、目詰まり物質４０４を一緒に排出した状態を示している。
【００３８】
このように図４（Ｂ）のように圧縮状態で孔部４０３を通過しようとする気泡は孔部４０３を膨張させる役割も果たし、その膨張によって目詰まり物質４０４を容易に濾布４０１から脱着し易くなり、その結果、図４（Ｃ）に示すように気泡とともに目詰まり物質４０４を排出している。
【００３９】
なお、本発明では、濾過室１０１には下方より空気導入管１０６を介して空気を導入すると、濾布の表面を気泡で衝撃を与えることもでき、上記の逆洗浄と協働作用によって洗浄効果が上昇する。
【００４０】
上記説明では、逆洗浄において水とともに空気を供給する態様について説明したが、空気に代えて廃オゾンを用いることも好ましい。
【００４１】
また上記の例では、微細気泡生成部３０１に多孔部材を用いた態様を説明したが、ラインミキサー、静的混合器などの微細気泡を生成可能な各種デバイスを用いることもできる。例えば図５に示すように静的混合器３０１を配置して逆洗水と空気を同時に供給し、空気と逆洗水の圧力と流量を調整することにより所定の微細気泡を生成できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の方法を実施可能な濾過装置の一例を示す概略断面図
【図２】多孔部材の取り付け手段の他の態様を示す図
【図３】多孔部材の取り付け手段の他の態様を示す図
【図４】本発明の逆洗浄のメカニズムを示す図
【図５】本発明の他の態様を示す図
【符号の説明】
【００４３】
１：濾過槽
１０１：濾過室
１０２：濾液室
１０３：原液導入口
１０４：濾液排出口
１０５：原水導入管
１０５Ａ：開閉弁
１０６：空気導入管
１０６Ａ：開閉弁
１０７：濾液排出管
１０７Ａ：開閉弁
１０８：洗浄配管
１０８Ａ：開閉弁
１０９：廃水管
１０９Ａ：開閉弁
２：仕切板
３：空気供給源
３００：空気供給管
３０１：微細気泡生成部
３０２：空気導入管
３０３：可撓性配管
４：濾過筒
４００：支持体
４０１：濾布
４０２：開口
４０３：孔部
４０４：目詰まり物質
５：微細気泡
【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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