(57)【要約】【解決課題】膜面や膜細孔内に強固に付着していた物質を短時間で剥離することでき、膜ろ過の安定運転が可能な膜の洗浄方法およびろ過装置を提供する。【解決手段】精密ろ過膜および／または限外ろ過膜の原液側にオゾンを含む微細気泡を導入する散気装置と、粗大気泡を導入する散気装置と、過酸化水素含有水を膜のろ過液側から原液側に逆流させる装置とを設け、オゾン微細気泡で液中のオゾン濃度を高めた後、粗大気泡で膜を揺動させ、過酸化水素含有水で逆流洗浄する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ過空間を原液部とろ液部とに分離する精密ろ過膜または限外ろ過膜の洗浄方法であって、原液室にオゾンを含む微細気泡を導入した後、原液室に粗大気泡を導入することを特徴とする膜の洗浄方法。
【請求項２】
オゾンを含む微細気泡の導入を停止して静置した後に粗大気泡を導入する、請求項１に記載の膜の洗浄方法。
【請求項３】
オゾンを含む微細気泡の導入中および／または導入後にろ液部側から原液部側へ過酸化水素含有水を逆流させる、請求項１または２に記載の膜の洗浄方法。
【請求項４】
オゾンを含む微細気泡の気泡径が５ｍｍ未満で、粗大気泡の気泡径が５ｍｍ以上である請求項１〜３のいずれかに記載の膜の洗浄方法。
【請求項５】
原液部の溶存オゾン濃度が０．１〜１００ｍｇ／ｌになるまでオゾンを含む微細気泡を導入する、請求項１〜４のいずれかに記載の膜の洗浄方法。
【請求項６】
ろ過空間を原液部とろ液部とに分離する精密ろ過膜および／または限外ろ過膜と、原液部にオゾンを含む微細気泡を導入する散気装置と、原液部に粗大気泡を導入する散気装置とを備えていることを特徴とするろ過装置。
【請求項７】
ろ液部側から原液部側に過酸化水素含有水を逆流させる過酸化水素含有水供給手段を備えている、請求項６に記載のろ過装置。
【請求項８】
請求項１〜５の方法または請求項６もしくは７の装置を用いることを特徴とする水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、精密ろ過膜や限外ろ過膜を用いた装置において好適に実施できる、オゾンを用いた膜の洗浄方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、上下水道や排水処理等の水処理用途において原水中の不純物を分離除去して清澄な水に変換する膜ろ過法の普及が進んでいる。膜の除去対象物質は、膜の種類によって異なるが、精密ろ過膜や限外ろ過膜の場合は、一般的に懸濁物質、細菌、原虫、コロイド物質等が挙げられる。
【０００３】
膜ろ過運転を行う場合、膜ろ過水量に伴って、膜表面や膜細孔内にフミン酸等の有機物や酸化第二鉄等の無機物の付着量が増大していき、ろ過水量の低下あるいは膜差圧の上昇が問題となってくる。
【０００４】
ろ過性能を維持するための膜の洗浄方法として、膜の原水側に気泡を導入し、膜を揺動させ、膜同士を触れ合わせることにより膜表面の付着物質を掻き落とす空気洗浄が実用化されている。洗浄効果を高めるため、例えば通常の空気を用いずにオゾンを中空糸膜の原水側に気泡として注入する方法が提案されている（特許文献１）。しかし、オゾンを導入して膜を揺動させる洗浄の効果は、気泡径に大きく影響されやすい。気泡径が大きい場合、膜を揺動させる力が強いため、膜同士が触れ合うことにより膜表面の付着物質を掻き落とす効果が大きいものの、オゾンと水の接触面積が小さくなるため、オゾンの水への溶解効率は低くなる。その結果、オゾンによる膜表面の付着物質の酸化分解効率は低下し、強固に付着した物質を剥離させる洗浄効果はほとんど期待できない。逆に気泡径が小さい場合、オゾンと水の接触面積が大きくなるため、オゾンの水への溶解効率が高くなり、膜表面の付着物質の酸化分解効率が高くなるものの、膜を揺動させる力が弱いため、膜同士が触れ合うことにより膜表面の付着物質を掻き落とす効果はほとんど期待できない。
【０００５】
一方、膜のろ過方法とは逆方向に膜ろ過水あるいは清澄水を圧力で押し込み、膜表面や膜細孔内に付着していたファウリング原因物質を排除する逆流洗浄が実用化されている。洗浄効果を高めるため、例えば逆流洗浄水に次亜塩素酸ソーダを添加したり、逆流洗浄水にオゾン含有水を用いる方法が提案されている（特許文献２）。さらに洗浄効果を高めるため、オゾン含有水で逆流洗浄すると同時に、膜の原水側にオゾンを導入して膜を揺動させる方法が提案されている（特許文献３）。しかし、逆流洗浄時間は水回収率の観点から、一般的に数分〜数時間のろ過時間に対して数秒〜数分の範囲で行われていることが多く、オゾン含有水で逆流洗浄を行っても、実際にオゾンと膜との接触時間は数秒〜数分と短いため、大半のオゾンは膜表面や膜細孔内の付着物質を酸化分解させることなく逆流洗浄排水として系外へ排出されてしまう。結果としてオゾン生成に要する電力費に対価するだけのファウリング抑制効果はほとんど期待できない。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６３−４２７０３号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平４−３１０２２０号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開２００１−７９３６５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の技術の上述した問題点を解決し、オゾンの水中への溶解効率を高めるとともに膜を揺動させる力を高めることで、膜面や膜細孔内に強固に付着していた物質を短時間で酸化分解し、剥離できる膜の洗浄方法およびろ過装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、ろ過空間を原液部とろ液部とに分離する精密ろ過膜または限外ろ過膜の洗浄方法であって、原液室にオゾンを含む微細気泡を導入した後、原液室に粗大気泡を導入する膜の洗浄方法を特徴とするものである。このとき、オゾンを含む微細気泡の導入を停止して静置した後に粗大気泡を導入することや、オゾンを含む微細気泡の導入中および／または導入後にろ液部側から原液部側へ過酸化水素含有水を逆流させることが好ましい。また、オゾンを含む微細気泡の気泡径が５ｍｍ未満で、粗大気泡の気泡径が５ｍｍ以上であること、さらには、原液部の溶存オゾン濃度が０．１〜１００ｍｇ／ｌになるまでオゾンを含む微細気泡を導入することが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、ろ過空間を原液部とろ液部とに分離する精密ろ過膜および／または限外ろ過膜と、原液部にオゾンを含む微細気泡を導入する散気装置と、原液部に粗大気泡を導入する散気装置とを備えているろ過装置を特徴とするものである。ここで、ろ液部側から原液部側に過酸化水素含有水を逆流させる過酸化水素含有水供給手段を備えていることが好ましい。
【００１２】
さらに、上記いずれかの方法または上記いずれかの装置を用いる水処理方法も
好ましい。
【発明の実施の形態】
本発明に係るろ過装置は、例えば図１に示すように、河川水、湖沼水、下水二次処理水、工場廃水等を原水（被処理水）として一旦貯留する原水タンク１と、原水を固液分離するための、精密ろ過膜や限外ろ過膜などの分離膜５を備えた膜モジュール４（ろ過空間）と、膜ろ過水を貯留するろ過水タンク７と、膜モジュール４内原液室側に微細気泡を供給するするための微細気泡散気管（板）１０と、膜モジュール４内原液室側に粗大気泡を供給するための粗大気泡散気管（板）１６とを備えている。微細気泡散気管（板）１０には、オゾン発生設備８が連結されており、微細気泡散気管（板）１０が膜モジュール４内に供給する微細気泡にはオゾンが含有される。また、微細気泡散気管（板）１０とオゾン発生設備８との間には、微細気泡生成時に開となる微細気泡バルブ９が設けられている。そして、粗大気泡散気管（板）１６には、コンプレッサ１４が連結されており、粗大気泡散気管（板）１６とコンプレッサ１４との間には、粗大気泡生成時に開となる粗大気泡バルブ１５が設けられている。
【００１３】
また、原水タンク１と膜モジュール４の間には、原水を膜モジュール４に供給するための原水ポンプ２と、膜洗浄時に閉となる原水供給バルブ３とが設けられている。一方、膜モジュール４とろ過水タンク７との間には、膜ろ過時に開となるろ過バルブ６と、膜ろ過水を逆流洗浄水として分離膜５へ導入するための逆洗ポンプ１７と、逆流洗浄水として利用される膜ろ過水に過酸化水素を注入するための過酸化水素注入設備１８と、逆流洗浄時に開となる逆洗バルブ１９とが設けられている。
【００１４】
そして、膜洗浄時の水をモジュール４から排出するため、膜モジュール４には排水バルブ２０が設けられ、さらに、洗浄に使用されたオゾンガス等を膜モジュール４から排出するための排気バルブ１１と気液分離タンク１３、気液分離タンク１３内のオゾンガスを除去するための排オゾン塔１２も設けられている。
【００１５】
ここで、膜モジュール４は、中空状の分離膜５がＵ字状に湾曲した状態で筒状のハウジング内部に配置されてなり、分離膜５によって、膜モジュール４内が原水部とろ過水部とに分離される。分離膜５の下方（湾曲部側）には微細気泡散気管（板）１０および粗大気泡散気管（板）１６が設けられている。分離膜５は、孔径が０．０１μｍ〜１０μｍ程度の精密ろ過膜や孔径が数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の限外ろ過膜の少なくとも一方を選択し、その素材としては、オゾンの強い酸化力に耐え得るポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系樹脂、セラミックス等が好ましい。また、ハウジングの材質は、オゾンの強い酸化力に耐え得るステンレス鋼（ＳＵＳ３０４、３１６）、フッ素系樹脂、塩素系樹脂等が好ましい。
【００１６】
さらに、微細気泡散気管（板）１０は、オゾンの強い酸化力に耐え得るよう、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４、３１６）やセラミックス等で形成することが好ましい。気孔径は平均気孔径が５ｍｍ未満となるよう数十μｍ〜数百μｍが好ましい。設置位置は、オゾンの水への吸収効率を高めるためにはなるべく水深深くした方が好ましい。しかし、水深が大きくなると、オゾン発生設備の原料ガス装置の動力費が増大し、オゾン発生機の放電の状態が変化して、オゾン発生効率が低下する。したがって、設置位置はオゾン発生効率および吸収効率の観点から水深２〜６ｍ程度が好ましい。
【００１７】
粗大気泡散気管（板）１６も、微細気泡散気管（板）１０と同様、オゾンの強い酸化力に耐え得るようステンレス鋼（ＳＵＳ３０４、３１６）やセラミックス等で形成することが好ましい。気孔径は平均気孔径が５ｍｍ以上となるよう数ｍｍが好ましい。設置位置は、気泡を直接膜面に接触させてより大きな力で膜を揺動、膜同士を接触させるため、気泡が直接膜面に接触するよう分離膜５の真下にしたほうが好ましい。
【００１８】
オゾン発生設備８は、原料ガス装置、電源装置、オゾン発生機、冷却装置等から構成され。オゾン発生用の原料ガス装置は、空気法、購入純酸素法、発生純酸素法および酸素富化空気法に分類される。各原料ガスにより、同一オゾン発生機でのオゾン発生量が異なる。空気法を１００％とすると、購入純酸素法および発生純酸素法は２２０％程度、酸素富化空気法は１５０％程度であるが、経済性および安全性の観点から空気法が好ましい。オゾン発生機の発生方式は無声放電が一般的である。
【００１９】
また、オゾンが接触することになる配管（オゾン発生設備８から微細気泡散気管（板）１０までの配管、膜モジュール４から排オゾン塔１２までの配管）は、オゾンの強い酸化力に耐え得るステンレス鋼（ＳＵＳ３０４、３１６）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等で形成することが好ましい。
【００２０】
過酸化水素注入設備１８は、過酸化水素貯留タンク、注入ポンプ、注入配管等から構成されている。貯留タンク内の過酸化水素の濃度は、補充頻度が少なく、腐食、爆発する危険性の少ない３０％程度が好ましい。また、タンク、ポンプヘッドおよび配管の材質は、耐食性に優れたフッ素系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、塩化ビニル樹脂等が好ましい。
【００２１】
排オゾン塔１２は活性炭吸着分解法、加熱分解法、触媒分解法等から選択し、排オゾン濃度、送風量等に応じて、複数組み合わせても構わない。活性炭吸着分解法はオゾンを確実に処理でき、維持管理は活性炭の交換、補充のみであり、加熱の必要もなく、間欠運転にも適している。高濃度の排オゾンが流入すれば、活性炭が発火する恐れがあるので、低濃度の場合によく利用される。加熱分解法は、数千ｐｐｍのオゾンの半減期は、常温では数十時間以上に及ぶが、２００℃以上になると数秒以内になることを利用したもので、実用的には、３５０℃で１秒程度滞留させることにより、処理が十分可能である。触媒分解法は、ＭｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ等の金属表面で、オゾンが触媒分解されることを利用したもので、反応が熱分解よりも低温で起こるので、コスト面で有利であり、広く用いられている。５０℃で０．５〜５秒程度で分解が可能である。
【００２２】
上述の本発明に係る処理装置において、ろ過工程は次のように実施される。すなわち、原水供給バルブ３およびろ過バルブ６を開とし、微細気泡バルブ９、粗大気泡バルブ１５、逆洗バルブ１９、排気バルブ１１を閉とした状態で原水ポンプ２を稼働し、原水を原水タンク１から膜モジュール４に供給する。膜モジュール４に供給された原水は、分離膜５のろ過によって懸濁物質、細菌、原虫、コロイド物質等が除去されて、ろ過水がろ過水タンク７に貯留される。
【００２３】
しかしながら、このようなろ過運転を継続すると、分離膜５の表面や膜細孔内にフミン酸等の有機物や酸化第二鉄等の無機物が付着していき、ろ過水量の低下あるいは膜差圧の上昇を引き起こす。そこで次に説明する膜洗浄が行われる。
【００２４】
膜洗浄の工程では、まず、原水ポンプ２を停止し、原水供給バルブ３、ろ過バルブ６を閉にしてろ過工程を停止した後、微細気泡バルブ９を開にして微細気泡散気管（板）１０からオゾンを含むオゾン気泡を発生させ、原水部、すなわち分離膜５の原水側にオゾン気泡を供給する。その際、オゾン気泡は水中への溶存効率が高くなる平均気泡径５ｍｍ未満の微細気泡が好ましい。微細気泡は膜面に付着したケーク層（フミン酸等の有機物や酸化第二鉄等の無機物の付着物）そのものを直接剥離することは困難であるが、水中の溶存オゾンが高くなるにつれ、高分子有機物と無機物が混合し強固に結合しているケーク層内の高分子有機物が酸化分解され、低分子化されるので、結合力が弱まり、その後の粗大気泡や逆流洗浄によって容易に剥離されやすい。
【００２５】
なお、ここでいう平均気泡径とは、散気管（板）から３０ｃｍ上方に存在する気泡径の平均値である。気泡径を測定する方法として、ビデオカメラを用いて直接観察する方法や、光散乱法が用いられる。光散乱法は気泡にレーザー光を照射し、散乱する光の強度を光センサで測定し、その光強度に基づいて気泡径を算出する方法である。散乱光の強度は気泡の面積の２乗に比例するため、光センサで測定した散乱光の強度の平方根が気泡径に比例する。
【００２６】
また、微細気泡の気泡径は、散気管（板）の気孔率やオゾンの送風量によっては気泡同士が膜モジュール４内を上昇していく過程で合一して大きくなる可能性があるため、微細気泡を発生させるときは合一を避けるよう、送風量に応じて散気管（板）の本数や気孔率等をあらかじめ調整しておいたほうがよい。
【００２７】
微細気泡の供給時間やオゾン発生設備８からの送風量およびオゾン濃度は原水水質やろ過時間等に応じて適宜設定すればよいが、膜モジュール４内の原水部の溶存オゾン濃度が０．１〜１００ｍｇ／ｌになるまでオゾン気泡の供給を継続させれば、膜表面に強固に付着した物質を充分に酸化分解し、その後の粗大気泡による空気洗浄や逆流洗浄で容易に剥離することができるので好ましい。
【００２８】
次いで、微細気泡バルブ９を閉としてオゾンを含有する微細気泡の供給を止めた後、粗大気泡バルブ１５を開にし、先に供給した微細気泡よりも大きな気泡を粗大気泡散気管（板）１６から発生させ、膜モジュール４内原水部に供給する。その際、平均気泡径は膜を揺動させる力が強い５ｍｍ以上が好ましい。またこの粗大気泡は膜を揺動させ、膜同士が触れ合わせることにより膜表面の付着物質を掻き落とす効果を狙ったものなので、電力費という観点からは、通常のコンプレッサやブロアからの空気であることが好ましいが、粗大気泡を発生させる過程で膜モジュール４内の溶存オゾンが気化し、溶存オゾン濃度が低下する場合には、オゾンの微細気泡の発生を一部継続させることが好ましい。
【００２９】
さらに、粗大気泡を発生させると同時に逆洗バルブ１９を開にして逆洗ポンプ１７を作動させ、過酸化水素注入設備１８から過酸化水素を注入した膜ろ過水で逆流洗浄する。逆流洗浄水に含まれる過酸化水素は膜面付近で膜の原水側に存在する溶存オゾンと反応し、ＯＨラジカルを生成する。ＯＨラジカルは酸素、塩素、オゾン、過酸化水素、過マンガン酸等より酸化力が強く、約１２０ｋｃａｌ／ｍｏｌ相当のエネルギーを持ち、分子間の結合を簡単に切断できるため、最終的に、炭素を二酸化炭素に、水素を水に酸化分解することが可能である。よって膜面や膜細孔内に強固に付着していた物質を短時間で酸化分解し、粗大気泡による空気洗浄と逆流洗浄の効果が促進される。ＯＨラジカルは溶質とも反応するが、過酸化水素とも反応するので原水中の有機物の特性に依存するＨ２Ｏ２／Ｏ３比を最適化する必要がある。一般的にはＨ２Ｏ２／Ｏ３（モル比）＝０．１〜１．０程度が好ましい。
【００３０】
逆流洗浄の時間および流束は膜の汚染状況および水回収率を勘案して適宜決めればよい。また、過酸化水素は逆流洗浄時に必ずしも毎回注入する必要はなく、膜の汚染状況を勘案して注入量を注入頻度を適宜決めればよい。また逆流洗浄水は膜ろ過水に限らず清澄水であれば構わない。
【００３１】
最後に、粗大気泡と逆流洗浄を停止した後、排水バルブ２０から膜モジュール４内の水を全て排出後、ろ過工程を再開する。
【００３２】
なお、本発明においては、オゾンを含有する微細気泡を膜モジュール４内に導入した後に、粗大気泡導入による洗浄と逆流洗浄水導入による逆流洗浄とを同時に行うと洗浄効果が高いが、微細気泡を導入した後に、粗大気泡による洗浄を行い、最後に逆流洗浄を行ってもよいし、微細気泡を導入した後に、逆流洗浄を行い、最後に粗大気泡による洗浄を行ってもよい。粗大気泡による洗浄と逆流洗浄を同時に行う場合、その洗浄開始時間が同じでなくてもよく、洗浄終了時間が同じでなくてもよい。
【００３３】
そして、微細気泡を膜モジュール４内に導入した後、一定時間静置し、その後に粗大気泡による洗浄を行うと洗浄効果が高まるので好ましい。その場合、微細気泡を膜モジュール４内に導入した直後に静置しても、微細気泡を膜モジュール４内に導入して逆流洗浄を行った後に静置し、粗大気泡による洗浄を行ってもよい。また、微細気泡を膜モジュール４内に導入して粗大気泡による空気洗浄を行った後に静置し、逆流洗浄を行っても、洗浄効果が高まるので好ましい。
【００３４】
さらに、逆流洗浄は膜モジュール４内の溶存オゾン濃度が高い微細気泡の導入後に行ったほうが洗浄効果が高いので好ましいが、微細気泡の導入中から行ってもよい。
【００３５】
また、上述の実施態様は、河川水、湖沼水、下水二次処理水、工場廃水等の水を処理するものとして説明したが、被処理水が有機物を含んだ液体であれば、例えば食品加工用途などにも変更実施できる。
【００３６】
【実施例】
（実施例１）
図１に示す装置を用い、下水二次処理水を３ヶ月間処理した。膜モジュール４内の分離膜５は公称孔経０．１μｍのポリフッ化ビニリデン製中空糸型ＭＦ膜を用いた。ろ過運転方式はろ過流束１．０ｍ／ｄの定流量ろ過運転とした。洗浄は、ろ過工程２時間毎に行った。洗浄の手順はまず、原水ポンプ２を停止し、原水供給バルブ３、ろ過バルブ６を閉にしてろ過工程を停止した後、微細気泡バルブ９を開にして微細気泡散気管（板）１０から平均気泡径２ｍｍのオゾン気泡を１分間発生させた。そのとき、オゾン発生設備８で発生したオゾン濃度は２０ｇ／Ｎｍ３であり、送風量は０．５Ｎｍ３／ｈであった。次に、微細気泡バルブ９を閉にするとともに粗大気泡バルブ１５を開にして、粗大気泡散気管（板）１６から平均気泡径２ｃｍの気泡を１分間発生させた。そのとき、コンプレッサ１４で発生した空気の送風量は５．０Ｎｍ３／ｈであった。また、粗大気泡を発生させると同時に逆洗バルブ１９を開にして逆洗ポンプ１７を作動させ、過酸化水素注入設備１８から過酸化水素を注入した膜ろ過水で１分間逆流洗浄した。そのときの逆洗流束は１．５ｍ／ｄとし、逆洗水中の過酸化水素濃度は１ｍｇ／ｌとした。最後に、粗大気泡と逆流洗浄の供給を停止し、排水バルブ２０から膜モジュール４内の水を全て排出し、ろ過工程を再開した。
【００３７】
その結果、運転開始直後のろ過差圧が１５ｋＰａであったのに対して、運転開始から３ヶ月後のろ過差圧も２０ｋＰａと安定していた。
（実施例２）
逆流洗浄で過酸化水素を注入しなかった以外は実施例１と全く同じにした。その結果、運転開始直後のろ過差圧が１５ｋＰａであったのに対して、運転開始から３ヶ月後のろ過差圧も３０ｋＰａと安定していた。
（実施例３）
オゾン気泡を１分間発生させた後、微細気泡バルブ９を閉にして２分間静置し、静置終了後に粗大気泡の発生と逆流洗浄を同時に１分間行った以外は、実施例１と全く同じにした。その結果、運転開始直後のろ過差圧が１５ｋＰａであったのに対して、運転開始から３ヶ月後のろ過差圧も１８ｋＰａと安定していた。
（比較例１）
オゾン発生設備８で発生したオゾンの膜モジュール４への供給に、微細気泡散気管（板）１０ではなく粗大気泡散気管（板）を用い、平均気泡径２ｃｍのオゾン気泡を発生させたこと、および、コンプレッサ１４で発生した空気の膜モジュール４への供給に、粗大気泡散気管（板）１６ではなく微細気泡散気管（板）を用い、平均気泡径２ｍｍの気泡を発生させたこと以外は実施例１と全く同じにした。その結果、運転開始直後のろ過差圧は１５ｋＰａであったが、運転開始から１週間後にはろ過差圧が１００ｋＰａに急上昇し、薬液洗浄をせざるを得なかった。
（比較例２）
オゾン発生設備８で発生したオゾンの膜モジュール４への供給に、微細気泡散気管（板）１０ではなく粗大気泡散気管（板）を用い、平均気泡径２ｃｍのオゾン気泡を発生させた以外は実施例１と全く同じにした。その結果、運転開始直後のろ過差圧は１５ｋＰａであったが、運転開始から４週間後にはろ過差圧が１００ｋＰａに急上昇し、薬液洗浄をせざるを得なかった。
（比較例３）
コンプレッサ１４で発生した空気の膜モジュール４への供給に、粗大気泡散気管（板）１６を用いず微細気泡散気管（板）を用い、平均気泡径２ｍｍの気泡を発生させた以外は実施例１と全く同じにした。その結果、運転開始直後のろ過差圧は１５ｋＰａであったが、運転開始から３週間後にはろ過差圧が１００ｋＰａに急上昇し、薬液洗浄をせざるを得なかった。
（比較例４）
コンプレッサ１４を用いず空気の粗大気泡を生成させないこと、および、オゾンの微細気泡の発生時間を１分間から２分間に延長させた以外は実施例１と全く同じにした。その結果、運転開始直後のろ過差圧は１５ｋＰａであったが、運転開始から６週間後にはオゾン電力費が２倍であったにもかかわらずろ過差圧が１００ｋＰａに急上昇し、薬液洗浄をせざるを得なかった。
（比較例５）
コンプレッサ１４を用いず空気の粗大気泡を生成させないこと、オゾン発生設備８で発生したオゾンの膜モジュール４への供給には微細気泡散気管（板）１０ではなく粗大気泡散気管（板）を用い、平均気泡径２ｃｍのオゾン気泡の発生させたこと、および、その発生時間を１分間から２分間に延長させた以外は実施例１と全く同じにした。
【００３８】
その結果、運転開始直後のろ過差圧は１５ｋＰａであったが、運転開始から８週間後にはオゾン電力費が２倍であったにもかかわらずろ過差圧が１００ｋＰａに急上昇し、薬液洗浄をせざるを得なかった。
（比較例６）
オゾン発生設備８を用いてオゾンの微細気泡を生成させる代わりに、洗浄工程の最初から粗大気泡散気管（板）１６で空気の粗大気泡を発生させ、粗大気泡の発生開始から１分後に逆流洗浄を１分間行い、逆流洗浄終了と同時に空気の粗大気泡の発生も終了させた以外は実施例１と全く同じにした。
【００３９】
その結果、運転開始直後のろ過差圧は１５ｋＰａであったが、運転開始から３週間後にはろ過差圧が１００ｋＰａに急上昇し、薬液洗浄をせざるを得なかった。
（比較例７）
オゾン発生設備８を用いてオゾンの微細気泡を生成させる代わりに、洗浄工程の最初からコンプレッサ１４で空気の気泡を発生させ、発生した空気の膜モジュール４への供給には粗大気泡散気管（板）１６ではなく微細気泡散気管（板）を用い、平均気泡径２ｍｍの気泡の発生させたこと、および、空気の微細気泡を発生させ、微細気泡の発生開始から１分後に逆流洗浄を１分間行い、逆流洗浄終了と同時に微細気泡の発生も終了させた以外は実施例１と全く同じにした。
【００４０】
その結果、運転開始直後のろ過差圧は１５ｋＰａであったが、運転開始から１週間後にはろ過差圧が１００ｋＰａに急上昇し、薬液洗浄をせざるを得なかった。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、実施例と比較例との対比からも明らかなように、微細気泡散気管（板）でオゾンの微細気泡を発生させることで、オゾンの水中への溶解効率を高めた後、粗大気泡散気管（板）で粗大気泡を発生させることで膜を揺動させる力を高め、さらに過酸化水素含有水で逆流洗浄することで、膜面や膜細孔内に強固に付着していた物質を短時間で酸化分解し剥離できるので、実施例と比較例との対比からも明らかなように、空気洗浄および逆流洗浄の効果が大幅に向上し、膜ろ過の安定運転が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る処理装置の一実施態様を示すフロー図である。
【符号の説明】
１：原水タンク
２：原水ポンプ
３：原水供給バルブ
４：膜モジュール
５：分離膜
６：ろ過バルブ
７：ろ過水タンク
８：オゾン発生設備
９：微細気泡バルブ
１０：微細気泡散気管（板）
１１：排気バルブ
１２：排オゾン塔
１３：気液分離タンク
１４：コンプレッサー
１５：粗大気泡バルブ
１６：粗大気泡散気管（板）
１７：逆洗ポンプ
１８：過酸化水素注入設備
１９：逆洗バルブ
２０：排水バルブ
【図１】
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