(57)【要約】【課題】  高い回復率を得ることができ、膜モジュールを再使用することが可能となる洗浄方法を提供すること。【解決手段】  シュウ酸水溶液により、疎水性樹脂からなるろ過膜モジュールを洗浄する薬液洗浄方法であって、その前、または後に次亜塩素酸ナトリウム水溶液及び水酸化ナトリウム水溶液の混合液で洗浄する薬液洗浄方法。また、洗浄されるろ過膜モジュールが、地下水、井水、河川水、湖沼水の何れか、あるいはその混合液をろ過する膜モジュールである。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シュウ酸水溶液により、疎水性樹脂からなるろ過膜モジュールを洗浄する薬液洗浄方法であって、その前、または後に次亜塩素酸ナトリウム水溶液及び水酸化ナトリウム水溶液の混合液で洗浄する薬液洗浄方法。
【請求項２】
洗浄されるろ過膜モジュールが、地下水、井水、河川水、湖沼水の何れか、あるいはその混合液をろ過する膜モジュールである請求項１記載の薬液洗浄方法。
【請求項３】
薬液洗浄中におけるシュウ酸水溶液の濃度が、１００〜３０，０００ｍｇ／リットルであり、次亜塩素酸ナトリウム水溶液中の遊離塩素濃度が、１０〜２，０００ｐｐｍであって、水酸化ナトリウム水溶液の濃度が、１００〜３０，０００ｍｇ／リットルである請求項１または２記載の薬液洗浄方法。
【請求項４】
洗浄されるろ過膜モジュールが、精密ろ過膜もしくは限外ろ過膜を含むものであって、ろ過膜が疎水性樹脂からなる請求項１〜３いずれかに記載の薬液洗浄方法。
【請求項５】
ろ過膜が、ポリエーテルサルホン樹脂からなるものである、請求項１〜４いずれかに記載の薬液洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、膜の洗浄方法に関する。さらに詳しくは、疎水性樹脂からなる膜の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  液体中の成分を分離したり、ＳＳを除去する膜は、省エネルギーであることから色々な用途に使用されてきた。例えば、工場排水処理、河川水や地下水除濁、海水淡水化、バイオリアクターなどは、一例である。使用される膜も、その用途に応じて、さまざまなものが使用されてきた。例えば、河川水では、精密濾過膜、限外濾過膜や逆浸透膜によって濾過され飲用水などに利用される。また、排水においては、活性汚泥水を精密濾過膜やダイナミック濾過によって活性汚泥固形物と濾過水に分離されている。【０００３】  濾過に用いられる膜の種類は親水性樹脂からなるものと疎水性樹脂のものとがあり、それぞれ特徴を生かした使用方法がとられている。【０００４】  しかし、このような濾過は、濾過面にＳＳや吸着物が付着し濾過能力を低下させ、必要な濾過水量が得られなくなることがある。このため、濾過面を定期的または非定期的に洗浄することで、濾過面に付着したＳＳ分などを除去して濾過能力を保持している。例えば、特開平８−１４１３７５では、定期的に濾過側から濾過水を逆透過させることで濾過性能を維持している。また、特開平２００１−３８１７７には、濾過体下よりエアーを供給することで濾過面を洗浄しながら濾過を行うことが提案されている。さらに、特開平２００２−１２６４７０には、このような方法でも濾過面が洗浄できず、濾過体を化学洗浄する方法も提案されている。
それでも濾過能力は１００％の回復には時間、労力を要し、特に疎水性樹脂からなる濾過膜は地下水、井水、河川水、湖沼水の何れか、若しくはそれらの混合液をろ過した場合、これまで化学洗浄をしても回復率は低く、再使用することが非常に困難な状況であった。
【特許文献１】  特開２００２−２４８３２５号公報
【特許文献２】  特開平１０−２４９３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  本発明は、疎水性樹脂からなる膜の洗浄方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明者は、疎水性樹脂からなる膜において、地下水、井水、河川水、湖沼水の何れかを含むか、あるいはそれらの混合液をろ過したときのろ過膜の洗浄方法について、高い回復率を得ることができ、膜モジュールを再使用することが可能となる洗浄方法を完成したものである。【０００７】  請求項１の発明はシュウ酸水溶液によりろ過膜モジュールを洗浄することを特徴とする薬液洗浄方法であって、その前、または後に次亜塩素酸ナトリウム水溶液及び水酸化ナトリウム水溶液の混合液で洗浄する薬液洗浄方法である。また請求項２の発明は、洗浄されるろ過膜モジュールが、地下水、井水、河川水、湖沼水の何れかを含むか、あるいはそれらの混合液をろ過する膜モジュールである洗浄方法であり、請求項３の発明は、洗浄薬液の濃度が、シュウ酸水溶液は１００〜３０，０００ｍｇ／リットルであり、次亜塩素酸ナトリウム水溶液は遊離塩素濃度で１０〜２，０００ｐｐｍであって、水酸化ナトリウム水溶液は１００〜３０，０００ｍｇ／リットルである薬液洗浄方法である。また、請求項４の発明は、洗浄されるろ過膜モジュールが、精密濾過膜もしくは限外濾過膜であって、ろ過膜が疎水性樹脂からなる請求項１〜３いずれかに記載の薬液洗浄方法であり、請求項５の発明は、ろ過膜が、ポリエーテルサルホン樹脂からなるものである、請求項１〜４いずれかに記載の薬液洗浄方法である。【０００８】  本発明では、シュウ酸水溶液により、ろ過膜の薬液洗浄を行なう。シュウ酸は、市販のものを使用することができる。本発明ではシュウ酸を用いており、膜に付着する無機物に作用し、特にＰＥＳ膜に対し他の酸に比べて有効であり、高い洗浄効果が得られる。【０００９】  またシュウ酸洗浄の前、または後に次亜塩素酸ナトリウム水溶液と水酸化ナトリウム水溶液の混合液で洗浄する。膜の付着物として菌類または有機物が存在するとき、洗浄効果が高い。付着物の付着状態（例えば、層状であるかどうか等）により、シュウ酸洗浄の前に行なう方が効果的な場合と、後に行なう方が効果的な場合とがある。水酸化ナトリウムは、有機物等を溶解すると考えられ、また、次亜塩素酸ナトリウムはそれをさらに分解させる為、効果が高いと考えられる。次亜塩素酸ナトリウムを単独で用いた場合、消費される速度が速いため、単独では洗浄効果の持続性が低く、混合液として用いるのが好ましい。【００１０】  本発明の洗浄方法は、対象とする処理水の種類が限定されるものではない。例えば、地下水、井水、河川水、湖沼水、あるいはそれらの混合物を処理したろ過膜モジュールを洗浄するのに用いることができる。【００１１】  洗浄に用いる薬液中の、各成分の濃度についてはそれぞれ下記の範囲のものを用いることが好ましい。シュウ酸水溶液の濃度は、１００〜３０，０００ｍｇ／リットルである、より好ましくは１，０００〜１０，０００ｍｇ／リットルである。シュウ酸濃度がこの範囲より高いと、中空糸自体に損傷を与える恐れがあり、またこの範囲より低いと洗浄効果が低く実用レベルに達しない。又は、洗浄が長時間におよび実用的ではない。【００１２】  次亜塩素酸ナトリウムの濃度は、遊離塩素濃度が、１０〜２，０００ｐｐｍの範囲であり、より好ましくは、５００〜���，０００ｐｐｍである。次亜塩素酸ナトリウム濃度がこの範囲より高いと中空糸膜自体に損傷を与える可能性があり、またこの範囲より低いと洗浄効果が充分に得られないことがある。【００１３】  更に、水酸化ナトリウムの濃度は、１００〜３０，０００ｍｇ／リットルであり、より好ましくは１，０００〜５，０００ｍｇ／リットルである。水酸化ナトリウムの濃度がこの範囲より高いと、中空糸膜自体に損傷を与える恐れがあり、またこの範囲より低いと洗浄効果が充分に得られないことがある。【００１４】  本発明は、特に疎水性樹脂を主な成分とするろ過膜を薬液洗浄するのに効果が大きいものである。疎水性膜は、その膜表面に付着した汚れを除去しにくいものであるが、本発明の洗浄方法により、シュウ酸および、次亜塩素酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの混合物を用いることにより、この汚れを効率良く除去できるようになった。【００１５】  本発明の方法は、以下のようにして実施することができる。まず最初に所定有効濃度のシュウ酸水溶液を調合する。これを例えば薬液タンクに入れ、薬液ポンプを用いて所定の割合で、ろ過膜モジュールの透過側から仕込む。そして、このシュウ酸による洗浄の前、あるいは後に、シュウ酸と同様の方法で、次亜塩素酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの混合溶液で洗浄を行なう。この際、次亜塩素酸ナトリウムは所定の温度にまで加温した後に加えるのが好ましい。【００１６】  本発明に使用する膜モジュールの膜の材質である疎水性樹脂とは、ポリサルホン系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素系樹脂、をさす。好ましくはポリエーテルサルホン樹脂、ポリサルホン樹脂である。また、膜の孔径はどのようなものでもよい。好ましくは、精密濾過膜もしくは限外濾過膜である。
【発明の効果】
【００１７】  本発明の薬液洗浄方法では、疎水性樹脂からなる膜モジュールを有効に洗浄でき、膜モジュールとしての性能を回復させ、再使用することを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】  以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【実施例１】
【００１９】  井水の濾過に３ヶ月使用された中空糸膜モジュールＦＳ１０−ＦＵＳ１５８２（ダイセン・メンブレン・システムズ社製）（ポリエーテルサルホン樹脂でできた中空糸膜で、有効膜面積５ｍ２のものを搭載）の透過側から、濃度１．０％、４０℃のシュウ酸水溶液を１．５ｍ３／Ｈの流量で仕込み、全量ろ過による洗浄を３時間実施した。次に遊離塩素濃度１０００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウム水溶液および、濃度が２０００ｍｇ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液の混合薬液を使用し、透過側より薬液を、１．５ｍ３／Ｈの流量で、２０秒逆透過させた後、仕込みを中止し、薬液をモジュール内に満たしたまま、膜モジュールを２０℃で１５時間浸漬・放置した。この後、再度混合薬液を１．５ｍ３／Ｈの流量で３０分間逆透過させた後、フラッシング洗浄を２０分および循環ろ過洗浄を４時間実施した。洗浄後の膜モジュールの透過流束は、製造直後の値と比較して９５％の性能に回復した。
【実施例２】
【００２０】  地下水のろ過に１年間使用した中空糸膜モジュールＦＳ１０−ＦＵＳ１５８２（ダイセン・メンブレン・システムズ社製）（ポリエーテルサルホン樹脂でできた中空糸膜で、有効膜面積５ｍ２を搭載）を、遊離塩素濃度１０００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウム水溶液および、２０００ｍｇ／リットルの濃度の水酸化ナトリウム水溶液の混合薬液を使用して、循環ろ過で２時間洗浄した。次に濃度１．０％、４０℃のシュウ酸水溶液を１．５ｍ３／Ｈで仕込みながら、全量ろ過による洗浄を２時間実施し、さらにフラッシング洗浄を２０分、および、透過側より薬液を２０分逆透過させ洗浄を終了した。透過流速は製造直後の値と比較して洗浄前は３６％であったのに対し洗浄後１３５％まで回復した。【００２１】  上記実施例１、２から、本発明の方法により、疎水性樹脂からなるろ過膜の洗浄を、シュウ酸および次亜塩素酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの混合液で行なうことにより、高い洗浄効果が得られることが明らかとなった。