(57)【要約】【課題】膜チューブの外周面に付着した膜汚染物質を効率良く剥離除去することができ、さらに、各膜チューブ間で流路閉塞の発生を防止することができるセラミック膜モジュールの洗浄方法を提供する。【解決手段】セラミック製の複数の膜チューブ１３を集束固定して成る膜エレメント２４がケーシング１１内に設けられ、ケーシング１１に原水供給口１４と濾過水排出部１９と濃縮水排出口１５とが設けられた膜モジュール１０であって、洗浄時、被処理水に空気を混合して原水供給口１４からケーシング１１内に供給し、被処理水中の気泡Ａを膜チューブ１３に衝突させて膜チューブ１３を振動させ、その後、被処理水を濃縮水排出口１５からケーシング１１内に流入させ、上記振動により膜チューブ１３から剥離した膜汚染物質を被処理水と共に原水供給口１４からケーシング１１の外部へ排出する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端を閉塞した管状のセラミック製の複数の膜チューブを集束固定して成る膜エレメントがケーシング内に設けられ、上記ケーシングに被処理液供給部と濾過液排出部と濃縮液排出部とが設けられ、通常運転時、被処理液を、上記被処理液供給部からケーシング内に供給して膜チューブの外側から内側へ透過させて濾過した後、濾過処理水として濾過液排出部から排出し、ケーシング内の濃縮液を濃縮液排出部から排出するセラミック膜モジュールの洗浄方法であって、
上記被処理液供給部をケーシングの下部に設けるとともに膜エレメントの膜チューブの先端から長さ方向において離れた位置に開口させ、洗浄時、上記被処理液に気体を混合して上記被処理液供給部からケーシング内に供給し、被処理液中の気泡を上記膜チューブに衝突させて膜チューブを振動させ、その後、上記被処理液を上記濃縮液排出部からケーシング内に流入させ、膜チューブから剥離した膜汚染物質を被処理液と共に被処理液供給部からケーシングの外部へ排出することを特徴とするセラミック膜モジュールの洗浄方法。
【請求項２】
洗浄時、被処理液に気体を混合して上記被処理液供給部からケーシング内に供給し、被処理液中の気泡を上記膜チューブに衝突させて膜チューブを振動させると同時に、濾過処理液を濾過液排出部から膜チューブの基端開口を通って膜チューブの内側へ供給することにより、上記濾過処理液を膜チューブの内側から外側へ透過させて膜チューブを逆洗し、その後、被処理液を濃縮液排出部からケーシング内に流入させ、膜チューブから剥離した膜汚染物質を被処理液と共に被処理液供給部からケーシングの外部へ排出することを特徴とする請求項１記載のセラミック膜モジュールの洗浄方法。
【請求項３】
洗浄時、被処理液に気体を混合して上記被処理液供給部からケーシング内に供給し、被処理液中の気泡を上記膜チューブに衝突させて膜チューブを振動させた後、濾過処理液を濾過液排出部から膜チューブの基端開口を通って膜チューブの内側へ供給することにより、上記濾過処理液を膜チューブの内側から外側へ透過させて膜チューブを逆洗し、その後、被処理液を濃縮液排出部からケーシング内に流入させ、膜チューブから剥離した膜汚染物質を被処理液と共に被処理液供給部からケーシングの外部へ排出することを特徴とする請求項１記載のセラミック膜モジュールの洗浄方法。
【請求項４】
洗浄時、上記被処理液に気体を混合して上記被処理液供給部からケーシング内に供給し、被処理液中の気泡を上記膜チューブに衝突させて膜チューブを振動させ、その後、被処理液を濃縮液排出部からケーシング内に流入させると同時に、濾過処理液を濾過液排出部から膜チューブの基端開口を通って膜チューブの内側へ供給することにより、上記濾過処理液を膜チューブの内側から外側へ透過させて膜チューブを逆洗し、膜チューブから剥離した膜汚染物質を被処理液と共に被処理液供給部からケーシングの外部へ排出することを特徴とする請求項１記載のセラミック膜モジュールの洗浄方法。
【請求項５】
濃縮液排出部はケーシングの上部に設けられ、ケーシング内に供給された気体を上記濃縮液排出部から外部へ排出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のセラミック膜モジュールの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、上水（浄水）処理，下水・廃水処理等に用いられるセラミック膜モジュールの洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、セラミック膜モジュールとしては、例えば、図１５に示すように、複数本のチューブ状に形成された多孔質のセラミック膜５１（膜チューブ）が、一対のヘッダ５２，５３で支持されて、互いに間隔をおいて平行に配列されたものがある。一方のヘッダ５２には吸引室５４が形成されるとともに、吸引室５４を外部と連通させるための吸引口５５が設けられている。また、上記一方のヘッダ５２に支持されるセラミック膜５１の一端部は上記吸引室５４の内部に開口し、セラミック膜５１の他端部は他方のヘッダ５３に突き当てられている。
【０００３】
これによると、吸引口５５を通じてセラミック膜５１の内部に吸引圧を作用させることにより、被処理水は、セラミック膜５１の外側から内側へ透過して濾過され、濾過処理水として吸引室５４を経て吸引口５５から排出される。
【０００４】
上記セラミック膜５１の外周面に膜汚染物質が付着した場合、濾過処理水を、逆流させて吸引口５５から供給し、各セラミック膜５１の内側から外側へ流すことによって、各セラミック膜５１を逆洗していた（例えば特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２３５１６３号公報（第２頁、図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来形式では、各セラミック膜５１を逆洗しても、セラミック膜５１の外周面に強固に付着した膜汚染物質を除去することは困難であるといった問題があった。
【０００７】
また、各セラミック膜５１間の間隔が狭い場合、被処理水中に含まれる濁質成分や浮遊物質等が各セラミック膜５１間にブリッジ等を形成して堆積し、各セラミック膜５１間で流路閉塞が発生し、濾過分離機能が低下してしまうといった問題が生じた。
【０００８】
本発明は、膜チューブの外周面に付着した膜汚染物質を効率良く剥離除去することができ、さらに、各膜チューブ間で流路閉塞の発生を防止することができるセラミック膜モジュールの洗浄方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本第１発明は、先端を閉塞した管状のセラミック製の複数の膜チューブを集束固定して成る膜エレメントがケーシング内に設けられ、上記ケーシングに被処理液供給部と濾過液排出部と濃縮液排出部とが設けられ、通常運転時、被処理液を、上記被処理液供給部からケーシング内に供給して膜チューブの外側から内側へ透過させて濾過した後、濾過処理水として濾過液排出部から排出し、ケーシング内の濃縮液を濃縮液排出部から排出するセラミック膜モジュールの洗浄方法であって、
上記被処理液供給部をケーシングの下部に設けるとともに膜エレメントの膜チューブの先端から長さ方向において離れた位置に開口させ、洗浄時、上記被処理液に気体を混合して上記被処理液供給部からケーシング内に供給し、被処理液中の気泡を上記膜チューブに衝突させて膜チューブを振動させ、その後、上記被処理液を上記濃縮液排出部からケーシング内に流入させ、膜チューブから剥離した膜汚染物質を被処理液と共に被処理液供給部からケーシングの外部へ排出するものである。
【００１０】
これによると、洗浄時、被処理液に気体を混合して被処理液供給部からケーシング内に供給し、被処理液中の気泡を膜チューブに衝突させることによって、膜チューブが衝撃を受けて振動するため、膜チューブの外周面に付着した膜汚染物質が効率良く剥離される。また、上記被処理液中の気泡の流れによって乱流が発生し、この乱流効果によっても膜チューブが振動するため、膜汚染物質がさらに剥離される。
【００１１】
さらに、上記のような膜チューブの振動により、濁質成分や浮遊物質等が各膜チューブ間にブリッジ等を形成して堆積することも防止できるため、各膜チューブ間で流路閉塞が発生するのを防止することができる。
【００１２】
その後、被処理液を濃縮液排出部からケーシング内に流入させ、上記膜チューブから剥離した膜汚染物質を被処理液と共に被処理液供給部からケーシングの外部へ排出することによって、膜チューブから剥離した膜汚染物質がケーシング内に残留することはない。この際、被処理液供給部はケーシングの下部に設けられているとともに膜エレメントの膜チューブの先端から長さ方向において離れた位置に開口しているため、上記剥離した膜汚染物質が各膜チューブ間にブリッジ等を形成して再堆積してしまうといった不具合を防止することができ、濾過分離機能の低下を防ぐことができる。
【００１３】
また、本第２発明は、洗浄時、被処理液に気体を混合して上記被処理液供給部からケーシング内に供給し、被処理液中の気泡を上記膜チューブに衝突させて膜チューブを振動させると同時に、濾過処理液を濾過液排出部から膜チューブの基端開口を通って膜チューブの内側へ供給することにより、上記濾過処理液を膜チューブの内側から外側へ透過させて膜チューブを逆洗し、その後、被処理液を濃縮液排出部からケーシング内に流入させ、膜チューブから剥離した膜汚染物質を被処理液と共に被処理液供給部からケーシングの外部へ排出するものである。
【００１４】
これによると、洗浄時、被処理液中の気泡を膜チューブに衝突させて膜チューブを振動させるのと同時に、膜チューブを逆洗するため、膜チューブの外周面に付着した膜汚染物質がより一層効率良く剥離される。これにより、膜汚染物質を膜チューブから確実に剥離することができる。
【００１５】
また、本第３発明は、洗浄時、被処理液に気体を混合して上記被処理液供給部からケーシング内に供給し、被処理液中の気泡を上記膜チューブに衝突させて膜チューブを振動させた後、濾過処理液を濾過液排出部から膜チューブの基端開口を通って膜チューブの内側へ供給することにより、上記濾過処理液を膜チューブの内側から外側へ透過させて膜チューブを逆洗し、その後、被処理液を濃縮液排出部からケーシング内に流入させ、膜チューブから剥離した膜汚染物質を被処理液と共に被処理液供給部からケーシングの外部へ排出するものである。
【００１６】
これによると、洗浄時、被処理液中の気泡を膜チューブに衝突させ、膜チューブを振動させて膜汚染物質を剥離した後、さらに、膜チューブを逆洗するため、膜チューブの外周面に付着した膜汚染物質がより一層効率良く剥離される。これにより、膜汚染物質を膜チューブから確実に剥離することができる。
【００１７】
また、本第４発明は、洗浄時、上記被処理液に気体を混合して上記被処理液供給部からケーシング内に供給し、被処理液中の気泡を上記膜チューブに衝突させて膜チューブを振動させ、その後、被処理液を濃縮液排出部からケーシング内に流入させると同時に、濾過処理液を濾過液排出部から膜チューブの基端開口を通って膜チューブの内側へ供給することにより、上記濾過処理液を膜チューブの内側から外側へ透過させて膜チューブを逆洗し、膜チューブから剥離した膜汚染物質を被処理液と共に被処理液供給部からケーシングの外部へ排出するものである。
【００１８】
これによると、洗浄時、被処理液中の気泡を膜チューブに衝突させ、膜チューブを振動させて膜汚染物質を剥離した後、さらに、膜チューブを逆洗するため、膜チューブの外周面に付着した膜汚染物質がより一層効率良く剥離される。これにより、膜汚染物質を膜チューブから確実に剥離することができる。また、上記逆洗と同時に、膜チューブから剥離した膜汚染物質が被処理液と共に被処理液供給部からケーシングの外部へ確実に排出される。
【００１９】
また、本第５発明は、濃縮液排出部はケーシングの上部に設けられ、ケーシング内に供給された気体を上記濃縮液排出部から外部へ排出するものである。
これによると、洗浄時、被処理液に気体を混合して被処理液供給部からケーシング内に供給し、被処理液中の気泡を膜チューブに衝突させることによって、膜チューブが衝撃を受けて振動するため、膜チューブの外周面に付着した膜汚染物質が効率良く剥離される。この際、ケーシング内に供給された気体は濃縮液排出部から外部へ排出されるため、多量の気体がケーシング内に残留してしまうことはない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における第１の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。
図１，図２に示すように、セラミック膜モジュール１０のケーシング１１は種々の形状を採用できるが本実施の形態では、一例として直管円筒状のものを挙げている。上記ケーシング１１は両端が膜エレメント装入口１１ａとして開口し、膜エレメント装入口１１ａの外周縁にフランジ１２を有している。
【００２１】
上記ケーシング１１は、内部に充填する複数（２個）の膜エレメント２４を両側の膜エレメント装入口１１ａの各々から装入しており、両側の膜エレメント２４の間に形成する給水空間１１ｂに被処理水（被処理液の一例）を供給する原水供給口１４（被処理液供給部の一例）を有し、両側に濃縮水排出口１５（濃縮液排出部の一例）を有している。
【００２２】
図３，図４に示すように、上記膜エレメント２４は、被処理水を濾過する複数の膜チューブ１３と、集束プレート１６とで構成されている。上記各膜チューブ１３は、セラミック製であり、先端を閉塞した細い直管状をなし、多数の細孔を有した膜形成材のみで管壁を成形してなり、管外径１〜６ｍｍφ、管壁肉厚０．１〜０．８ｍｍの形状をなすものである。
【００２３】
これら膜チューブ１３は、所定間隔で平行に配置するとともに基端を上記集束プレート１６に形成した貫通孔に装入して配置し、各膜チューブ１３の基端間に充填する接着材層１７によって集束プレート１６に水密に集束固定している。
【００２４】
図１，図２に示すように、上記両膜エレメント２４はそれぞれ両膜エレメント装入口１１ａからケーシング１１の内部に充填されており、集束プレート１６はシール材１８を介してフランジ１２に水密に配置される。
【００２５】
また、ケーシング１１の両端部には濾過水排出部１９（濾過液排出部の一例）が設けられている。上記濾過水排出部１９は、各膜チューブ１３の基端開口１３ａを覆う帽子状の集水キャップ２０と、この集水キャップ２０の外周上部に設けられた濾過水排出口２１と、上記集水キャップ２０の開口端に設けられたフランジ３４とで構成されている。上記集水キャップ２０のフランジ３４は、シール材２２を介して集束プレート１６に水密に配置されており、固定ボルト，ナット２３によって集束プレート１６と共に上記フランジ１２側に一体に締め付けられて連結固定されている。これにより、上記集束プレート１６が両フランジ１２，３４間に挟まれて膜エレメント２４がケーシング１１内に固定されるとともに、集水キャップ２０がケーシング１１の両端部に取付けられる。
【００２６】
尚、上記集水キャップ２０の外周下部には、集水キャップ２０内のドレンを排出するためのドレン排出口４９が設けられている。これらドレン排出口４９はバルブ（図示省略）によって開閉される。
【００２７】
また、上記原水供給口１４は、ケーシング１１の下部で且つ長手方向における中央部に設けられているとともに、両膜エレメント２４の膜チューブ１３の先端間の下方に位置しており、これによって、上記膜チューブ１３の先端から長さ方向において離れた位置でケーシング１１内に開口している。
【００２８】
さらに、上記両濃縮水排出口１５は、ケーシング１１の上部に設けられ、且つ両膜エレメント２４の膜チューブ１３の上方に位置している。
上記原水供給口１４には供給用配管２６が接続されており、この供給用配管２６には、供給用配管２６内を流れる被処理水に空気（気体の一例）を混合する空気混合装置２７（気体混合装置の一例）が接続されている。上記空気混合装置２７は、圧縮空気を蓄えるタンク２８と、このタンク２８に圧縮空気を供給するコンプレッサー２９とで構成されている。上記タンク２８とコンプレッサー２９とを接続する接続配管３０、および、上記供給用配管２６とタンク２８とを接続する接続配管３１にはそれぞれ、バルブ３２，３３が設けられている。
【００２９】
また、上記両濃縮水排出口１５にはそれぞれ濃縮水排出用配管３５が接続されており、さらに、上記両濾過水排出口２１にはそれぞれ濾過水排出用配管３６が接続されている。
【００３０】
上記供給用配管２６と両濃縮水排出用配管３５との間には、被処理水を供給用配管２６から両濃縮水排出用配管３５へ供給する第１の洗浄用配管３７が接続されている。また、上記供給用配管２６には、原水供給口１４から排出された被処理水を供給用配管２６から分けて流す第２の洗浄用配管３８が接続されている。また、上記両濾過水排出用配管３６にはそれぞれ、逆洗用の濾過処理水（濾過処理液の一例）を供給する逆洗用配管３９が接続されている。上記各配管２６，３５〜３９にはそれぞれバルブ４１〜４６が設けられている。
【００３１】
以下、上記構成における作用を説明する。
通常運転時、図５に示すように、バルブ４１，４３を開き、バルブ３３，４２，４４，４５，４６を閉じておく。これにより、被処理水（被処理液の一例）が、供給用配管２６を流れ、原水供給口１４からケーシング１１内に供給され、各膜チューブ１３の外側から内側へ透過して濾過され、その後、濾過処理水として各膜チューブ１３の内部流路２５（図３参照）を通って各膜チューブ１３の基端開口１３ａから集水キャップ２０の内側空間４８へ集められ、濾過水排出口２１から濾過水排出用配管３６に排出される。
【００３２】
また、適時、バルブ４２を開くことによって、ケーシング１１内の濃縮水（膜チューブ１３を透過しないで濁質成分等が濃縮された水）が濃縮水排出口１５から濃縮水排出用配管３５へ排出される。
【００３３】
また、上記通常運転によって、膜チューブ１３の外周面に膜汚染物質が付着して濾過機能が低下してきた場合、以下のような方法で洗浄を行う。
すなわち、予め、コンプレッサー２９を作動させるとともにバルブ３２を開き、コンプレッサー２９から送られる圧縮空気をタンク２８に蓄えておく。
【００３４】
そして、洗浄時、図６に示すように、バルブ４４，４５，４６を閉じたままにして、バルブ４１，４２，４３を開いた状態で、さらにバルブ３３を開く。これにより、タンク２８内の圧縮空気が供給用配管２６内を流れる被処理水に混合され、上記被処理水中に多数の気泡Ａが存在した状態で、上記被処理水が原水供給口１４からケーシング１１内へ供給され、この際、被処理水中の気泡Ａが各膜チューブ１３に衝突することによって、各膜チューブ１３が衝撃を受けて振動する。この振動によって、膜チューブ１３の外周面に付着した膜汚染物質が振るい落とされて効率良く膜チューブ１３の外周面から剥離される。また、上記被処理水中の気泡Ａの流れによって乱流が発生し、この乱流効果によっても膜チューブ１３が振動するため、膜汚染物質がさらに剥離される。
【００３５】
さらに、上記のような膜チューブ１３の振動により、被処理水中の濁質成分や浮遊物質等が各膜チューブ１３間にブリッジ等を形成して堆積することも防止できるため、各膜チューブ１３間で流路閉塞が発生するのを防止することができ、濾過分離機能の低下を防ぐことができる。
【００３６】
この際、ケーシング１１内へ供給された空気は濃縮水排出口１５から濃縮水排出用配管３５へ排出されるため、多量の空気がケーシング１１内へ残留してしまうことはない。
【００３７】
その後（一定時間経過後）、図７に示すように、バルブ４６を閉じたままにして、上記バルブ３３，４１，４２，４３を閉じるとともに、バルブ４４，４５を開く。これにより、被処理水が、供給用配管２６から第１の洗浄用配管３７を流れ、濃縮水排出用配管３５を経て、濃縮水排出口１５からケーシング１１内に流入する。そして、各膜チューブ１３から剥離した膜汚染物質は、上記濃縮水排出口１５からケーシング１１内に流入した被処理水と共に、原水供給口１４から供給用配管２６を通って第２の洗浄用配管３８へ排出される。これにより、上記各膜チューブ１３から剥離した膜汚染物質がケーシング１１内に残留することはない。
【００３８】
この際、図１，図７に示すように、原水供給口１４はケーシング１１の下部に設けられているとともに両膜エレメント２４の膜チューブ１３の先端から長さ方向において離れた位置に開口しているため、上記剥離した膜汚染物質が各膜チューブ１３間にブリッジ等を形成して再堆積してしまうといった不具合を防止することができ、濾過分離機能の低下を防ぐことができる。
【００３９】
次に、第２の実施の形態を図８，図９に基づいて説明する。
洗浄時、図８に示すように、バルブ３３，４１，４２，４６を開き、バルブ４３，４４，４５を閉じておく。これにより、タンク２８内の圧縮空気が供給用配管２６内を流れる被処理水に混合され、上記被処理水中に多数の気泡Ａが存在した状態で、上記被処理水が原水供給口１４からケーシング１１内へ供給され、この際、被処理水中の気泡Ａが各膜チューブ１３に衝突することによって、各膜チューブ１３が衝撃を受けて振動する。この振動によって、膜チューブ１３の外周面に付着した膜汚染物質が振るい落とされて効率良く膜チューブ１３の外周面から剥離される。
【００４０】
同時に、濾過処理水が、逆洗用配管３９から濾過水排出用配管３６を通り、濾過水排出口２１を経て集水キャップ２０の内側空間４８へ流れ込み、各膜チューブ１３の基端開口１３ａを通って内部流路２５へ供給され、各膜チューブ１３の内側から外側へ透過して各膜チューブ１３を逆洗する。尚、原水供給口１４からケーシング１１内へ供給された被処理水と空気及び濾過水排出口２１からケーシング１１内へ供給された逆洗用の濾過処理水は濃縮水排出口１５から濃縮水排出用配管３５へ排出される。
【００４１】
上記のように、被処理水中の気泡Ａを各膜チューブ１３に衝突させて膜チューブ１３を振動させるのと同時に、膜チューブ１３を逆洗するため、膜チューブ１３の外周面に付着した膜汚染物質がより一層効率良く剥離される。これにより、膜汚染物質を膜チューブ１３から確実に剥離することができる。
【００４２】
その後（一定時間経過後）、図９に示すように、上記バルブ４４，４５を開き、バルブ４３は閉じたままにし、さらに、バルブ３３，４１，４２，４６を閉じる。これにより、被処理水が、供給用配管２６から第１の洗浄用配管３７を流れ、濃縮水排出用配管３５を経て、濃縮水排出口１５からケーシング１１内に流入する。そして、各膜チューブ１３から剥離した膜汚染物質は、上記濃縮水排出口１５からケーシング１１内に流入した被処理水と共に、原水供給口１４から供給用配管２６を通って第２の洗浄用配管３８へ排出される。これにより、上記各膜チューブ１３から剥離した膜汚染物質がケーシング１１内に残留することはない。
【００４３】
次に、第３の実施の形態を図１０〜図１２に基づいて説明する。
洗浄時、先ず、図１０に示すように、バルブ３３，４１，４２，４３を開き、バルブ４４，４５，４６を閉じておく。これにより、タンク２８内の圧縮空気が供給用配管２６内を流れる被処理水に混合され、上記被処理水中に多数の気泡Ａが存在した状態で、上記被処理水が原水供給口１４からケーシング１１内へ供給され、この際、被処理水中の気泡Ａが各膜チューブ１３に衝突することによって、各膜チューブ１３が衝撃を受けて振動する。この振動によって、膜チューブ１３の外周面に付着した膜汚染物質が振るい落とされて効率良く膜チューブ１３の外周面から剥離される。
【００４４】
この際、ケーシング１１内に供給された被処理水は、各膜チューブ１３によって濾過され、濾過処理水として濾過水排出口２１から濾過水排出用配管３６へ排出される。また、ケーシング１１内に供給された空気は濃縮水排出口１５から濃縮水排出用配管３５へ排出される。
【００４５】
その後（一定時間経過後）、図１１に示すように、バルブ４５，４６を開き、バルブ４４は閉じたままとし、さらに、バルブ３３，４１，４２，４３を閉じる。これにより、濾過処理水が、逆洗用配管３９から濾過水排出用配管３６を通り、濾過水排出口２１を経て集水キャップ２０の内側空間４８へ流れ込み、各膜チューブ１３の基端開口１３ａを通って内部流路２５へ供給され、各膜チューブ１３の内側から外側へ透過して各膜チューブ１３を逆洗した後、原水供給口１４から供給用配管２６を通って第２の洗浄用配管３８へ排出される。
【００４６】
上記のように、被処理水中の気泡Ａを各膜チューブ１３に衝突させ、膜チューブ１３を振動させて膜汚染物質を剥離した後、さらに、各膜チューブ１３を逆洗するため、膜チューブ１３の外周面に付着した膜汚染物質がより一層効率良く剥離される。これにより、膜汚染物質を膜チューブ１３から確実に剥離することができる。
【００４７】
その後（一定時間経過後）、図１２に示すように、バルブ４５を開いたままにして、さらにバルブ４４を開き、バルブ３３，４１，４２，４３を閉じたままにして、さらにバルブ４６を閉じる。これにより、被処理水が、供給用配管２６から第１の洗浄用配管３７を流れ、濃縮水排出用配管３５を経て、濃縮水排出口１５からケーシング１１内に流入する。そして、各膜チューブ１３から剥離した膜汚染物質は、上記濃縮水排出口１５からケーシング１１内に流入した被処理水と共に、原水供給口１４から供給用配管２６を通って第２の洗浄用配管３８へ排出される。これにより、上記各膜チューブ１３から剥離した膜汚染物質がケーシング１１内に残留することはない。
【００４８】
次に、第４の実施の形態を図１３，図１４に基づいて説明する。
洗浄時、先ず、図１３に示すように、バルブ３３，４１，４２，４３を開き、バルブ４４，４５，４６を閉じておく。これにより、タンク２８内の圧縮空気が供給用配管２６内を流れる被処理水に混合され、上記被処理水中に多数の気泡Ａが存在した状態で、上記被処理水が原水供給口１４からケーシング１１内へ供給され、この際、被処理水中の気泡Ａが各膜チューブ１３に衝突することによって、各膜チューブ１３が衝撃を受けて振動する。この振動によって、膜チューブ１３の外周面に付着した膜汚染物質が振るい落とされて効率良く膜チューブ１３の外周面から剥離される。
【００４９】
この際、ケーシング１１内に供給された被処理水は、各膜チューブ１３によって濾過され、濾過処理水として濾過水排出口２１から濾過水排出用配管３６へ排出される。また、ケーシング１１内に供給された空気は濃縮水排出口１５から濃縮水排出用配管３５へ排出される。
【００５０】
その後（一定時間経過後）、図１４に示すように、バルブ４４，４５，４６を開き、バルブ３３，４１，４２，４３を閉じる。これにより、被処理水が、供給用配管２６から第１の洗浄用配管３７を流れ、濃縮水排出用配管３５を経て、濃縮水排出口１５からケーシング１１内に流入すると同時に、濾過処理水が、逆洗用配管３９から濾過水排出用配管３６を通り、濾過水排出口２１を経て集水キャップ２０の内側空間４８へ流れ込み、各膜チューブ１３の基端開口１３ａを通って内部流路２５へ供給され、各膜チューブ１３の内側から外側へ透過して各膜チューブ１３を逆洗する。
【００５１】
上記のように、被処理水中の気泡Ａを各膜チューブ１３に衝突させ、膜チューブ１３を振動させて膜汚染物質を剥離した後、さらに、各膜チューブ１３を逆洗するため、膜チューブ１３の外周面に付着した膜汚染物質がより一層効率良く剥離される。これにより、膜汚染物質を膜チューブ１３から確実に剥離することができる。
【００５２】
さらに、上記膜チューブ１３から剥離した膜汚染物質は、上記濃縮水排出口１５からケーシング１１内に供給された被処理水および上記逆洗によって濾過水排出口２１からケーシング１１内に供給された濾過処理水と共に、原水供給口１４から供給用配管２６を通って第２の洗浄用配管３８へ確実に排出される。
【００５３】
上記各実施の形態では、図１に示すように、空気混合装置２７をタンク２８とコンプレッサー２９とで構成しているが、空気混合装置２７として、圧縮空気を充填した高圧ボンベを用いたり、或いは、エジェクターや超音波発信器等を用いてもよい。また、空気混合装置２７として、薬剤（ドライアイスや液化炭酸ガス等）を投入して空気等の気体を発生させてもよい。
【００５４】
上記各実施の形態では、気体の一例として空気を挙げたが、二酸化炭素や塩素等でもよく、或いは、被処理水の濾過および濾過後の処理工程に悪影響を及ぼさないものであれば、上記以外の気体を用いてもよい。
【００５５】
上記各実施の形態では、被処理液の一例として被処理水を挙げたが、水に限定されるものではなく、他の液体であってもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように本第１発明によると、洗浄時、被処理液に気体を混合して被処理液供給部からケーシング内に供給し、被処理液中の気泡を膜チューブに衝突させることによって、膜チューブが衝撃を受けて振動するため、膜チューブの外周面に付着した膜汚染物質が効率良く剥離される。また、上記被処理液中の気泡の流れによって乱流が発生し、この乱流効果によっても膜チューブが振動するため、膜汚染物質がさらに剥離される。
【００５７】
さらに、上記のような膜チューブの振動により、濁質成分や浮遊物質等が各膜チューブ間にブリッジ等を形成して堆積することも防止できるため、各膜チューブ間で流路閉塞が発生するのを防止することができる。
【００５８】
その後、被処理液を濃縮液排出部からケーシング内に流入させ、上記膜チューブから剥離した膜汚染物質を被処理液と共に被処理液供給部からケーシングの外部へ排出することによって、膜チューブから剥離した膜汚染物質がケーシング内に残留することはない。この際、被処理液供給部はケーシングの下部に設けられているとともに膜エレメントの膜チューブの先端から長さ方向において離れた位置に開口しているため、上記剥離した膜汚染物質が各膜チューブ間にブリッジ等を形成して再堆積してしまうといった不具合を防止することができ、濾過分離機能の低下を防ぐことができる。
【００５９】
また、本第２発明によると、洗浄時、被処理液中の気泡を膜チューブに衝突させて膜チューブを振動させるのと同時に、膜チューブを逆洗するため、膜チューブの外周面に付着した膜汚染物質がより一層効率良く剥離される。これにより、膜汚染物質を膜チューブから確実に剥離することができる。
【００６０】
また、本第３発明によると、洗浄時、被処理液中の気泡を膜チューブに衝突させ、膜チューブを振動させて膜汚染物質を剥離した後、さらに、膜チューブを逆洗するため、膜チューブの外周面に付着した膜汚染物質がより一層効率良く剥離される。これにより、膜汚染物質を膜チューブから確実に剥離することができる。
【００６１】
また、本第４発明によると、洗浄時、被処理液中の気泡を膜チューブに衝突させ、膜チューブを振動させて膜汚染物質を剥離した後、さらに、膜チューブを逆洗するため、膜チューブの外周面に付着した膜汚染物質がより一層効率良く剥離される。これにより、膜汚染物質を膜チューブから確実に剥離することができる。また、上記逆洗と同時に、膜チューブから剥離した膜汚染物質が被処理液と共に被処理液供給部からケーシングの外部へ確実に排出される。
【００６２】
また、本第５発明によると、洗浄時、被処理液に気体を混合して被処理液供給部からケーシング内に供給し、被処理液中の気泡を膜チューブに衝突させることによって、膜チューブが衝撃を受けて振動するため、膜チューブの外周面に付着した膜汚染物質が効率良く剥離される。この際、ケーシング内に供給された気体は濃縮液排出部から外部へ排出されるため、多量の気体がケーシング内に残留してしまうことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるセラミック膜モジュールの断面図である。
【図２】同、セラミック膜モジュールの一部切欠き斜視図である。
【図３】同、セラミック膜モジュールの膜エレメントの断面図である。
【図４】図３におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図５】同、セラミック膜モジュールの通常運転時におけるバルブの開閉と被処理水の流れとを示す図である。
【図６】同、セラミック膜モジュールの洗浄時におけるバルブの開閉と被処理水の流れとを示す図である。
【図７】同、セラミック膜モジュールの洗浄時におけるバルブの開閉と被処理水の流れとを示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるセラミック膜モジュールの洗浄時におけるバルブの開閉と被処理水の流れとを示す図である。
【図９】同、セラミック膜モジュールの洗浄時におけるバルブの開閉と被処理水の流れとを示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態におけるセラミック膜モジュールの洗浄時におけるバルブの開閉と被処理水の流れとを示す図である。
【図１１】同、セラミック膜モジュールの洗浄時におけるバルブの開閉と逆洗流とを示す図である。
【図１２】同、セラミック膜モジュールの洗浄時におけるバルブの開閉と被処理水の流れとを示す図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態におけるセラミック膜モジュールの洗浄時におけるバルブの開閉と被処理水の流れとを示す図である。
【図１４】同、セラミック膜モジュールの洗浄時におけるバルブの開閉と被処理水の流れとを示す図である。
【図１５】従来の膜モジュールの断面図である。
【符号の説明】
１０　　セラミック膜モジュール
１１　　ケーシング
１３　　膜チューブ
１３ａ　　基端開口
１４　　原水供給口（被処理液供給部）
１５　　濃縮水排出口（濃縮液排出部）
１９　　濾過水排出部（濾過液排出部）
２４　　膜エレメント
Ａ　　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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【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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