(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の膜モジュールを備えてなる膜分離装置の運転方法であって、
一部の膜モジュールの薬品洗浄を行っているときに他の膜モジュールで原水を濾過する定常濾過運転を行う膜分離装置の運転方法において、
該薬品洗浄は、該膜モジュールの原水・濃縮水側と透過水側のうち、原水・濃縮水側に薬液を流通させて該原水・濃縮水側を薬液洗浄するものであり、
この薬品洗浄の前及び／又は後に該一部の膜モジュールを休止状態とする膜分離装置の運転方法であって、
該膜モジュールはベッセル内に収容されており、該ベッセル内は該膜モジュールによって原水・濃縮水側と透過水側とに区画されており、
該ベッセルの該原水・濃縮水側に原水ポート及び濃縮水ポートが設けられ、該ベッセルの該透過水側に透過水ポートが設けられており、
前記定常濾過運転は、原水を該原水ポートから該ベッセル内に流入し、透過水を該透過水ポートから取り出し、濃縮水を該濃縮水ポートから取り出すものであり、
前記薬品洗浄は、薬液を該原水ポートから該ベッセル内に供給すると共に該濃縮水ポートから取り出す第１動作と、薬液を該濃縮水ポートから該ベッセル内に供給すると共に該原水ポートから取り出す第２動作とを繰り返し行うものであることを特徴とする膜分離装置の運転方法。
【請求項２】
請求項１において、前記休止状態の時間を、前記定常濾過運転中の膜モジュールの膜透過差圧が許容差圧に達するまでの範囲内とすることを特徴とする膜分離装置の運転方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記の洗浄工程の後期に原水で膜モジュールのリンスを行い、洗浄終了後は原水を膜モジュール内に残留させて上記の休止状態とすることを特徴とする膜分離装置の運転方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該膜モジュールは、袋状膜の内部に透過水流路材が配置され、袋状膜同士の間には原水流路材が配置されているスパイラル型膜モジュールであって、
該袋状膜は第１、第２、第３及び第４の辺部を有した略方形であり、該第１、第２及び第３の辺部は封じられ、該第４の辺部は一部が開放部となり残部が閉鎖部となっており、
前記第４の辺部と直交する第１の辺部をシャフトに当てて袋状膜を巻回して巻回体とし、前記第４の辺部を該巻回体の後端面に臨ませ、該第４の辺部に対向する第２の辺部を該巻回体の前端面に臨ませ、
該袋状膜同士の間の原水流路は、該第３の辺部の全体が封じられると共に、第４の辺部にあっては前記袋状膜の開放部と重なる箇所が閉鎖部となっており、且つ前記袋状膜の閉鎖部と重なる箇所が開放部となっているスパイラル型膜モジュールであることを特徴とする膜分離装置の運転方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記膜分離装置は、
前記ベッセルの前記原水ポートに原水弁を介して接続された原水ラインと、
該ベッセルの前記濃縮水ポートに濃縮水弁を介して接続された濃縮水ラインと、
該ベッセルの前記透過水ポートに透過水弁を介して接続された透過水ラインと、
該原水ポートに原水側薬液弁を介して接続された原水側薬液タンクと、
該濃縮水ポートに濃縮水側薬液弁を介して接続された濃縮水側薬液タンクと、
該原水側薬液タンクから該原水ポートに薬液を供給する原水側薬液ポンプと、
該濃縮水側薬液タンクから該濃縮水ポートに薬液を供給する濃縮水側薬液ポンプと
を備えており、
前記定常濾過運転においては、該原水弁、濃縮水弁及び透過水弁を開とし、該濃縮水側薬液弁及び原水側薬液弁を閉とし、該原水ラインを介して原水を該原水ポートから該ベッセル内に流入させ、該濃縮水ラインを介して濃縮水を該濃縮水ポートから取り出すと共に、該透過水ラインを介して透過水を該透過水ポートから取り出し、
前記薬品洗浄においては、該原水弁、濃縮水弁及び透過水弁を閉とし、該濃縮水側薬液弁及び原水側薬液弁を開とし、
前記第１動作時には、該原水側薬液ポンプを作動させ、該原水側薬液タンク内の薬液を該原水ポートから該ベッセル内に供給すると共に該濃縮水ポートから取り出して該濃縮水側薬液タンクに導入し、
前記第２動作時には、該濃縮水側薬液ポンプを作動させ、該濃縮水側薬液タンク内の薬液を該濃縮水ポートから該ベッセル内に供給すると共に該原水ポートから取り出して該原水側薬液タンクに導入することを特徴とする膜分離装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、精密濾過（ＭＦ）膜分離装置、限外濾過（ＵＦ）膜分離装置、逆浸透（ＲＯ）膜分離装置などの膜分離装置の運転方法に関する。詳しくは洗浄工程を改良した膜分離装置の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
膜分離装置に用いられる膜モジュールとして、集水管の外周に分離膜を巻回したスパイラル型膜モジュールがある。
【０００３】
図９は従来のスパイラル型膜モジュールの構造を示す一部分解斜視図である。
【０００４】
集水管１の外周に複数の袋状の分離膜２がメッシュスペーサ３を介して巻回されている。
【０００５】
集水管１には管内外を連通するスリット状開口が穿設されている。分離膜２は袋状のものであり、その中央部が集水管１をくるんでいる。この袋状分離膜２の内部にはメッシュスペーサ等よりなる流路材４が挿入されており、この袋状分離膜（袋状膜）２の内部が透過水流路となっている。
【０００６】
袋状膜２の巻回体５の両端にトップリング６とエンドリング７とが設けられ、その外周にブラインシール８が周設されている。
【０００７】
原水は、巻回体５の前端面から袋状膜２同士の間の原水流路に流入し、そのまま巻回体５の長手方向に流れ、巻回体５の後端面から濃縮水として流出する。この原水流路を流れる間に水が袋状膜２を透過してその内部に入り、集水管１内に流入し、該集水管１の後端側からモジュール外に取り出される。
【０００８】
上記従来のスパイラル型膜モジュールには、次のような解決すべき課題があった。
▲１▼  集水管１内の透過水流量を多くするためには該集水管１を大径化する必要があるが、そのようにするとスパイラル型膜モジュールの径も大きくなってしまう。
▲２▼  袋状膜２内に透過してきた透過水は、該袋状膜２内をスパイラル状に回りながら集水管１まで流れるため、袋状膜２内の流通抵抗が大きい。しかも、袋状膜２内から集水管１に流れ込む集水管スリット部付近での流通抵抗も大きい。
▲３▼  原水流路を流れる原水流量は、下流側になるほど減少する。（原水が濃縮される分だけ原水流量が減る。）このため、原水流路下流域では原水流速が小さくなり、汚れが付着し易くなる。
【０００９】
本発明者は、上記従来の問題点を解決し、集水管が不要であり、透過水流通抵抗が小さいスパイラル型膜モジュールとして、袋状膜をシャフトに巻回して巻回体とし、該巻回体の一端面から原水が供給され、透過水が巻回体の他端面から取り出されるようにしたスパイラル型膜モジュールを特開平１０−２７２３４２号等にて提案している。
【００１０】
図５〜８は同号公報に記載のスパイラル型膜モジュールを示すものであり、図５（ａ）はスパイラル型膜モジュールの袋状膜及び該袋状膜が巻き付けられるシャフトの斜視図、図５（ｂ），（ｃ）はそれぞれ図５（ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿う断面図である。図６はシャフトの周りに袋状膜を巻き付ける方法を示す断面図、図７は巻回体とソケットとの係合関係を示す斜視図、図８はスパイラル型膜モジュールの側面図である。
【００１１】
この袋状膜１０は、正方形又は長方形状のものであり、第１の辺部１１、第２の辺部１２、第３の辺部１３及び第４の辺部１４を有している。この袋状膜１０は、長い一枚の分離膜フィルムを第２の辺部１２の部分で二つに折り返し、第１の辺部１１及び第３の辺部１３において折り重なった分離膜フィルム同士を接着剤等によって接着し、第４の辺部１４の一部については接着を行うことなく開放部とした袋状のものである。
【００１２】
第４の辺部１４の途中から第３の辺部１３にかけて袋状膜１０の分離膜フィルム同士が接着されておらず、透過水流出用の開放部３０となっている。また、この第４の辺部１４の該途中から第１の辺部１１にかけては、袋状膜１０の分離膜フィルム同士が接着されており、透過水の流出を阻止する閉鎖部３１となっている。
【００１３】
この袋状の膜１０内に透過水流路材（例えばメッシュスペーサ等よりなる。）１５が挿入配置されている。なお、袋状膜１０としては、長い一枚のフィルムを第２の辺部１２部分で二つに折り返したものに限らず、二枚の分離膜フィルムを重ね合わせ、第１の辺部１１、第２の辺部１２、第３の辺部１３及び第４の辺部１４の一部を接着するようにしたものであっても良い。
【００１４】
この袋状膜１０の一方の面には、接着剤１６が付着されると共に他方の面には接着剤１７，１８が付着され、この袋状膜１０がシャフト２０の周りに巻き付けられる。接着剤１６は第１の辺部１１に沿って付着され、接着剤１７は第３の辺部１３に沿って付着されている。接着剤１８は第４の辺部１４の長手方向の前記途中箇所から第３の辺部１３にかけて、透過水流出用の開放部３０に沿って付着されている。
【００１５】
複数枚の袋状膜１０をシャフト２０の周囲に巻き付けることにより、重なり合った袋状膜１０同士は接着剤１７，１８の部分において水密的に接合される。これにより、袋状膜１０，１０同士の間には原水（及び濃縮水）が流れる原水流路が構成される。接着剤１８が硬化することにより、巻回体の後端面には、内周側に原水（濃縮水）の流出用の開放部が形成され、外周側に原水流出阻止用の閉鎖部が形成される。
【００１６】
第４の辺部１４のうち透過水流出用の開放部３０と透過水流出阻止用の閉鎖部３１との境界部分から、巻回体の後方に向ってフィン１９が延設されている。このフィン１９は、例えば合成樹脂フィルム又はシートよりなり、袋状膜１０に対し接着等により接合されるのが好ましい。
【００１７】
袋状膜１０をシャフト２０の周りに図６の如く原水流路材（メッシュスペーサ）２９を介して巻き付けることにより、図７に示すように巻回体２４が形成される。この巻回体２４の後端面からは、フィン１９が延出する。各袋状膜１０の第４の辺部１４において同一箇所にフィン１９を設けておくことにより、フィン１９は巻回体２４の軸心から等半径位上に位置し、フィン１９が重なり合うことによりフィン１９がリング状の突出部を形成することになる。このリング状の突出部内に円筒状のソケット２５の後端を挿入し、該ソケット２５とフィン１９を接着剤等により接合する。なお、ソケット２５をフィン１９に外嵌めしても良い。また、フィン１９に沿って巻回体２４の後端面に旋盤で切込み溝を付け、該溝にソケット２５の端部を埋め込むようにしても良い。
【００１８】
このようにソケット２５とフィン１９とを接合することにより、巻回体２４の後端面の外周側の透過水流出領域とソケット２５の内周側の濃縮水流出領域とが区画される。
【００１９】
なお、袋状膜１０をシャフト２０の周りに巻き付けるに際しては、図６に示すように、袋状膜１０同士の間に原水流路材（メッシュスペーサ）２９を介在させておく。これらのメッシュスペーサ２９を介在させることにより、原水流路が構成される。
【００２０】
図８に示すように、巻回体２４の前縁及び後縁にそれぞれトップリング２６及びエンドリング２７を合成樹脂モールド等により形成し、トップリング２６の外周にブラインシール２８を周設する。
【００２１】
このように構成されたスパイラル型膜モジュールにおいては、図８に示すように、巻回体２４の前端面から原水が袋状膜１０同士の間の原水流路に流入する。この原水は、巻回体２４の軸心線と略平行方向に原水流路を流れ、巻回体２４の後端のソケット２５の内側の端面から取り出される。そして、このように原水が原水流路を流れる間に、水が袋状膜１０内に透過し、透過水は巻回体２４の後端面のうちソケット２５の外周側から流出する。
【００２２】
このスパイラル型膜モジュールにあっては、透過水が袋状膜１０内を巻回体２４の軸心線と平行方向に流れて後端面から取り出されるため、従来のスパイラル型膜モジュールに用いられていた集水管が不要である。このため、袋状膜から集水管内に流れ込む際の流通抵抗が無くなり、透過水流通抵抗が著しく小さくなる。
【００２３】
なお、集水管を省略しており、その分だけ袋状膜１０の巻回方向の長さを大きくとることができ、膜面積を大きくとることが可能である。袋状膜の巻回方向の長さを大きくしても、透過水流通抵抗は増大せず、透過水量を多くすることができる。
【００２４】
このスパイラル型膜モジュールにあっては、原水流路の出口部分をソケット２５の内側だけに設けており、原水流路の出口（最下流部）を絞った構成としているため、原水流路の下流側においても原水（濃縮水）の流速が十分に大きなものとなり、原水流路下流域における汚れの付着を防止することができる。なお、ソケット２５の内側の面積と外側の面積（接着剤１８の辺部１４方向の長さ）は、このスパイラル型膜モジュールの水回収率に応じて決めるのが好ましい。
【００２５】
また、このスパイラル型膜モジュールにあっては、ソケット２５をフィン１９を用いて巻回体２４に接続しており、ソケット２５と巻回体２４との接続強度が高い。そして、このソケット２５によって原水の流入側と濃縮水の流出側とが水密的に区画分離される。
【００２６】
膜分離装置の膜モジュールは、通水運転により膜面に付着したＳＳ成分の除去を短い間隔（例えば数分〜数十分に１回）にて実施する逆洗と長い間隔（例えば数日ないし数週間に１回）にて実施する薬品洗浄で実施されている。
【００２７】
この薬品洗浄を行っている間には当該膜モジュールからは膜濾過水が得られないので、膜濾過水の生産が中断しないようにするために、複数の膜モジュールを並列に配置し、１個又は１グループの膜モジュールを洗浄している間に他の膜モジュールで濾過水の生産を行うようにした所謂メリーゴーランド方式の膜モジュールの運転方法が行われることがある（特開平７−２４２６５号、同１１−２４２６５号、同１１−７０３２５号）。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のメリーゴーランド方式の運転スケジュールは、図４に示すように、１個又は１グループの膜モジュールの洗浄が終ると次の１個又は１グループの膜モジュールを洗浄するようにしているため、洗浄の頻度が多い。膜モジュールの薬品洗浄は、薬剤コストがかかると共に、排出される薬液は、廃液処理が必要となる。
【００２９】
本発明は、薬品洗浄の頻度をなるべく少なくし、効率良く膜濾過水を生産することができる膜分離装置の運転方法を提供することを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明の膜分離装置の運転方法は、複数の膜モジュールを備えてなる膜分離装置の運転方法であって、一部の膜モジュールの薬品洗浄を行っているときに他の膜モジュールで原水を濾過する定常濾過運転を行う膜分離装置の運転方法において、該薬品洗浄は、該膜モジュールの原水・濃縮水側と透過水側のうち、原水・濃縮水側に薬液を流通させて該原水・濃縮水側を薬液洗浄するものであり、この薬品洗浄の前及び／又は後に該一部の膜モジュールを休止状態とする膜分離装置の運転方法であって、該膜モジュールはベッセル内に収容されており、該ベッセル内は該膜モジュールによって原水・濃縮水側と透過水側とに区画されており、該ベッセルの該原水・濃縮水側に原水ポート及び濃縮水ポートが設けられ、該ベッセルの該透過水側に透過水ポートが設けられており、前記定常濾過運転は、原水を該原水ポートから該ベッセル内に流入し、透過水を該透過水ポートから取り出し、濃縮水を該濃縮水ポートから取り出すものであり、前記薬品洗浄は、薬液を該原水ポートから該ベッセル内に供給すると共に該濃縮水ポートから取り出す第１動作と、薬液を該濃縮水ポートから該ベッセル内に供給すると共に該原水ポートから取り出す第２動作とを繰り返し行うものであることを特徴とするものである。
【００３１】
かかる膜分離装置の運転方法によると、一部の膜モジュールの洗浄を行っている間に他の膜モジュールで膜濾過水を生産する運転方式のものにおいて、膜モジュールの洗浄頻度が少なくなり、洗浄コストを大幅に低下させることができる。
【００３２】
本発明では、膜モジュールの透過差圧が許容差圧限界の範囲内においてなるべく長く濾過運転を継続させるのが好ましい。
【００３３】
本発明では、洗浄工程の後期に原水で膜モジュールのリンスを行い、洗浄終了後は原水を膜モジュール内に残留させて上記の休止状態とすることが好ましい。
【００３４】
このようにリンス用水に原水を用いることにより、濾過水をリンス用水に用いる場合に比べ、用水コストを低減でき、生産水の取得率も向上する。また、原水を膜モジュール内に残留させておくことにより、運転再開時の立ち上りを急速に行うことができる。
【００３５】
本発明の膜分離装置の運転方法は、上記の特開平１０−２７２３４２号公報のスパイラル型膜モジュール、即ち、袋状膜の内部に透過水流路材が配置され、袋状膜同士の間には原水流路材が配置されているスパイラル型膜モジュールであって、該袋状膜は第１、第２、第３及び第４の辺部を有した略方形であり、該第１、第２及び第３の辺部は封じられ、該第４の辺部は一部が開放部となり残部が閉鎖部となっており、前記第４の辺部と直交する第１の辺部をシャフトに当てて袋状膜を巻回して巻回体とし、前記第４の辺部を該巻回体の後端面に臨ませ、該第４の辺部に対向する第２の辺部を該巻回体の前端面に臨ませ、該袋状膜同士の間の原水流路は、該第３の辺部の全体が封じられると共に、第４の辺部にあっては前記袋状膜の開放部と重なる箇所が閉鎖部となっており、且つ前記袋状膜の閉鎖部と重なる箇所が開放部となっているものに特に好適に適用できる。
【００３６】
このタイプのスパイラル型膜モジュールは、繰り返し逆洗が施されても破損しにくく、また逆洗が容易であり且つ逆洗により透過水量が回復し易い。
【００３７】
本発明で用いる膜モジュールは、膜孔径が１μｍ以上例えば１〜１００μｍ、特に２〜１０μｍとりわけ２〜５μｍ程度のＭＦ膜モジュールが好ましい。孔径が１μｍ未満の膜は、透過水量が少ない。
【００３８】
本発明では、原水としては井水、表流水、工場排水などが例示されるが、これに限定されるものではない。
【００３９】
原水中に色度成分、フミン質、フミン状物質などの除去すべき有機物質が含まれているときには、無機凝集剤を添加してもよいが、通常は無機凝集剤の添加は不要である。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図１は本発明方法が適用される膜分離装置の系統図である。
【００４１】
前記図５〜８の構造のスパイラル型膜モジュール４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄが円筒状の耐圧ベッセル５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ内に収容されている。ベッセル５０Ａ〜５０Ｄの前端面の原水ポート５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄには、弁６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄを有した原水ライン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄを介して集合原水ライン６０が接続されている。各弁６１Ａ〜６１Ｄと原水ポート５１Ａ〜５１Ｄとの間の原水ライン６０Ａ〜６０Ｄは、逆洗水取出用の弁６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄを介して逆洗排水取出ライン６２に接続されている。
【００４２】
ベッセル５０Ａ〜５０Ｄの後端面の中央の濃縮水ポート５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄには前記ソケット２５が内嵌している。この濃縮水ポート５２Ａ〜５２Ｄは、弁７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄを介して濃縮水ライン７０に接続されている。
【００４３】
ベッセル５０Ａ〜５０Ｄの後端面の周辺側に位置する透過水ポート５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ，５３Ｄは、透過水ライン８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，８０Ｄ、タンク８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃ，８１Ｄ及び弁８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃ，８２Ｄを介して集合透過水ライン８３に接続されている。また、タンク８１Ａ〜８１Ｄと、弁８２Ａ〜８２Ｄとの間の透過水ライン８０Ａ〜８０Ｄには、気体ライン８４及び弁８５Ａ，８５Ｂ，８５Ｃ，８５Ｄを介してコンプレッサ等の加圧空気源から空気が供給可能とされている。
【００４４】
この膜モジュール４０Ａ〜４０Ｄを洗浄薬液で洗浄するために、２個の薬液タンク９１，９２が各ベッセル５０Ａ〜５０Ｄに接続されている。
【００４５】
薬液タンク９１にはポンプ１０１を有した配管９３が接続されており、この配管９３は弁９３Ａ，９３Ｂ，９３Ｃ，９３Ｄを介して各ベッセル５０Ａ〜５０Ｄの濃縮水ポート５２Ａ〜５２Ｄに接続されている。
【００４６】
薬液タンク９２にはポンプ１０２を有した配管９８が接続されており、この配管９８は弁９８Ａ，９８Ｂ，９８Ｃ，９８Ｄを介して各ベッセル５０Ａ〜５０Ｄの原水ポート５１Ａ〜５１Ｄに接続されている。
【００４７】
膜モジュール４０Ａ〜４０Ｄを薬液で洗浄した後にリンス（すすぎ）を行うが、このリンス排水を排出するために各ベッセル５０Ａ〜５０Ｄの濃縮水ポート５２Ａ〜５２Ｄは弁９４Ａ，９４Ｂ，９４Ｃ，９４Ｄを介してリンス排水排出ライン９４に接続されている。
【００４８】
なお、ポンプ１０１，１０２を迂回するように配管９３，９８から分岐した配管９５，１０５がタンク９１，９２の上部に引き回され、この配管９５，１０５に弁９６，１０６が設けられている。これらの弁９６，１０６は膜モジュールの薬品洗浄のときに必要に応じ開とされる。ポンプ１０１，１０２も膜モジュールの薬品洗浄のときに必要に応じ作動される。
【００４９】
このように構成された膜分離装置にあっては、いずれか１個の膜モジュールを薬品洗浄又は休止状態とし、残りの３個の膜モジュールで定常濾過運転を行う。
【００５０】
例えば、膜モジュール４０Ａがこの定常濾過運転状態にある場合、弁６１Ａ，７１Ａ，８２Ａは開、弁６３Ａ，９８Ａ，９３Ａ，９４Ａ，８５Ａは閉とされる。原水は、ライン６０，６０Ａからベッセル５０Ａ内に流入し、膜モジュール４０Ａによって膜分離処理される。透過水はポート５３Ａからライン８０Ａ，８３を介して取り出され、濃縮水はポート５２Ａからライン７０を介して取り出される。他の膜モジュールが定常濾過運転状態とされる場合も、同様に原水、透過水及び濃縮水が流れる。
【００５１】
なお、この定常濾過運転中に短いインターバルにて膜モジュールの逆洗が行なわれる。膜モジュール４０Ａを逆洗する場合、弁６１Ａ，９８Ａ，７１Ａ，８２Ａ，９３Ａ，９４Ａは閉、弁６３Ａ，８５Ａは開とされる。これにより、加圧空気源からの空気圧がタンク８１Ａに印加され、タンク８１Ａ内の透過水がポート５３Ａを介してベッセル５０Ａ内に逆流し、膜モジュール４０Ａの透過水側（２次側）から原水又は濃縮水側（１次側）に透過水が逆流し、膜モジュール４０Ａが逆洗される。なお、タンク８１Ａ内の透過水がすべて流出した後は空気が膜モジュール４０Ａの２次側から１次側に流れ、空気逆洗が行なわれる。
【００５２】
この逆洗排水は、ライン６２を介して排出される。この透過水或いはさらに空気による逆洗は、短いインターバル（例えば、数分ないし数十分に１回）の割合で行なわれる。この逆洗は、定常濾過運転の一部として行なわれるものであり、当然ながら後述の薬品洗浄とは異なる。
【００５３】
なお、この実施の形態では透過水をタンク８１Ａ〜８１Ｄに貯留させておき、透過水によって膜モジュールを逆洗しているが、タンク８１Ａ〜８１Ｄを省略し、実質的に空気のみで逆洗するようにしてもよい。
【００５４】
逆洗排水ライン６２から流出した逆洗排水の一部又は全量を原水として利用しても良い。
【００５５】
この定常濾過運転を継続していると、逆洗を所定インターバルで実施していても、膜モジュールの膜透過差圧が次第に増大してくる。この膜透過差圧が許容値に達する寸前となるタイミングにて膜モジュールを薬品洗浄工程におき、それまで薬品洗浄状態又は休止状態にあった膜モジュールを定常濾過運転工程に復帰させる。例えば、膜モジュール４０Ａを定常濾過運転から薬品洗浄又は休止状態とし、入れ替わりに膜モジュール４０Ｄを定常濾過運転に復帰させる。
【００５６】
図２のように、薬品洗浄（Ｗ）又は休止状態（Ｓ：スタンバイ）させる膜モジュールを順次に交替させる。Ｆは定常濾過運転を示す。
【００５７】
なお、図２では膜モジュールを薬品洗浄（Ｗ）した休止状態（Ｓ）としている（Ｗ→Ｓ）が、まず、休止状態とした後、薬品洗浄する（Ｓ→Ｗ）ようにしてもよく、順次に休止状態、薬品洗浄及び休止状態とする（Ｓ→Ｗ→Ｓ）ようにしてもよい。
【００５８】
この薬品洗浄工程の操作手順について、膜モジュール４０Ａを薬品洗浄する場合を例にとって次に説明する。
【００５９】
弁６１Ａ，６３Ａ，９４Ａ，７１Ａ，８５Ａ，８２Ａは閉とされる。また、弁９６も閉とされ、弁１０６が開とされる。弁９３Ａ，９８Ａは開とされる。
【００６０】
この状態でポンプ１０１が作動され、タンク９１内の薬液が配管９３からポート５２Ａを介して膜モジュール４０Ａの１次側に供給される。膜モジュール４０Ａの１次側を通り抜けた薬液は、ポート５１Ａから配管１０５を介してタンク９２に導入される。
【００６１】
所定時間タンク９１側からタンク９２側へ膜モジュール４０Ａに薬液を流通した後、薬液の流れを逆にしてタンク９２内の薬液をタンク９１側へ向って膜モジュール４０Ａに流通させる。即ち、ポンプ１０１を停止し、弁９６を開とし、弁１０６を閉とし、ポンプ１０２を作動させる。これにより、タンク９２側からタンク９１側へ膜モジュール４０Ａの１次側流路内を薬液が流通する。
【００６２】
このように薬液をタンク９１からタンク９２に流し再度タンク９２からタンク９１へ戻す往復動作を必要に応じ複数回繰り返し、膜モジュール４０Ａの１次側を薬液洗浄する。
【００６３】
必要な回数だけ薬液が往復し、タンク９２側からタンク９１へ戻った後、膜モジュール４０Ａをリンス（すすぎ）する。この実施の形態では、リンス用水として原水を用いる。即ち、このリンスを行うには、弁９８Ａ，９３Ａを閉、弁６１Ａ，９４Ａを開とする。弁６３Ａ，７１Ａ，８２Ａは閉のままである。これにより、原水がライン６０，６０Ａ及びポート５１Ａを介して膜モジュール４０Ａの１次側に流通し、この１次側及びベッセル５０Ａ内に残っていた洗浄用薬液がライン９４を介して排出される。リンスに必要にして十分な量の原水を流した後、弁９４Ａを閉とする。これにより、膜モジュール４０Ａの薬液洗浄とリンスとが終了する。
【００６４】
この実施の形態では、このリンス終了後、膜モジュール４０Ａを休止状態（Ｓ）としている。即ち、弁９４Ａを閉としたままベッセル５０Ａ内（及び膜モジュール４０Ａの１次側）に原水を保有させておき、次回の定常濾過運転復帰を待つ。定常濾過運転復帰に際しては、弁８２Ａを開とするだけでよく、ベッセル内及び膜モジュール１次側が原水で満たされているので直ちに定常濾過運転が開始する。
【００６５】
図２から明らかな通り、薬液洗浄と休止状態とを組み合せておくことにより、定常濾過運転の継続時間が長くなり、運転コストが安価となる。即ち、図４の従来例にあっては薬液洗浄後、直ちに定常濾過運転に復帰するので、薬液洗浄頻度が高く、薬品コスト、廃薬液処理コストが高い。これに対し、図２では薬液洗浄頻度が少なくなり、薬品コスト及び廃薬液処理コストが格段に安くなる。
【００６６】
なお、図３は図２の本発明例の場合と図４の従来例の場合とにおける膜透過差圧の経時変化の模式図である（なお、頻繁に行われる透過水逆洗又は空気逆洗による膜透過差圧の回復と、この逆洗同士の間の膜透過差圧の経時的上昇については図示を省略している。）。
【００６７】
図３の通り、従来例では、頻繁に薬品洗浄するので、膜透過差圧は低レベルを維持するが、上記の通り、コスト高である。本発明例では、膜透過差圧が許容上限近くに達するまで薬品洗浄を行わないので、相当のコスト削減が可能である。
【００６８】
なお、逆洗効率を高めるためには、膜モジュール４０Ａ〜４０Ｄをシャフト軸心方向が上下方向となるように縦置きするのが好ましい。
【００６９】
上記実施の形態においては、ソケット２５の外周側に透過水流出部を配置し、ソケット２５の内側に濃縮水流出部を配置しているが、逆にソケット２５の内側を透過水流出部とし、ソケット２５の外周側を濃縮水流出部とするように構成しても良い。
【００７０】
なお、本発明は図５〜８の膜モジュール以外の膜モジュールを備えた膜分離装置の洗浄にも適用できる。また、膜モジュールを２基、３基又は５基以上並列に設けてもよい。
【００７１】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると膜分離装置の薬品洗浄の頻度を著しく少なくし、洗浄コストを著しく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る膜モジュールの運転方法を示す通水系統図である。
【図２】本発明例の運転スケジュール図である。
【図３】膜透過差圧の経時変化図である。
【図４】従来例の運転スケジュール図である。
【図５】（ａ）図はスパイラル型膜モジュールの袋状膜の斜視図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）図は（ａ）図のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図６】図５のスパイラル型膜モジュールの袋状膜の巻き付け方法を示す断面図である。
【図７】図５の膜モジュールの巻回体とソケットとの係合関係を示す斜視図である。
【図８】図５のスパイラル型膜モジュールの側面図である。
【図９】従来のスパイラル型膜モジュールの構造を示す一部分解斜視図である。
【符号の説明】
１０  袋状膜
１１  第１の辺部
１２  第２の辺部
１３  第３の辺部
１４  第４の辺部
１５  流路材
１６，１７，１８  接着剤
１９  フィン
２０  シャフト
２４  巻回体
２５  ソケット
２９  メッシュスペーサ
３０  透過水流出用の開放部
３１  透過水流出阻止用の閉鎖部
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ  スパイラル型膜モジュール
５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ  ベッセル
６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ  原水ライン
６２  逆洗排水取出ライン
７０  濃縮水ライン
８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，８０Ｄ  透過水ライン
８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃ，８１Ｄ  透過水タンク
８４  気体ライン
９１，９２  薬液タンク
９４  リンス排水排出ライン
１０１，１０２  ポンプ
【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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