(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄するスパイラル型膜モジュールを上向きの容器内に垂直に収容した後、
前記膜モジュールの少なくとも四分の一が浸漬するように、洗浄薬液を該容器の下部から注入する工程と、
次いで容器の下部から加圧空気を導入して前記洗浄薬液を前記膜モジュールの膜面全域に浸透させる工程と、
その後容器の下部からすすぎ用の水と空気の混合流体を導入して前記膜モジュール上部から排出する工程とを有することを特徴とするスパイラル型膜モジュールの洗浄方法。
【請求項２】
請求項１において、前記容器の下部から加圧空気を導入して前記洗浄薬液を前記膜モジュールの膜面全域に浸透させる工程と、前記容器の下部からすすぎ用の水と空気の混合流体を導入して前記膜モジュール上部から排出する工程との間に、容器の下部からすすぎ用の水のみを導入する工程を有することを特徴とするスパイラル型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、精密濾過装置、限外濾過装置、逆浸透膜分離装置などの膜分離装置に用いられるスパイラル型膜モジュールを効率的に洗浄する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
精密濾過装置、限外濾過装置、逆浸透膜分離装置などの膜分離装置内に装填さ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２はスパイラル型膜モジュールの構造の一例を示す一部分解斜視図である。
【０００４】
集水管１の外周の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】
従来、このようなスパイラル型膜モジュールの膜面にスライムやスケール等の汚染物質が付着して膜分離性能が低下したときには、このスパイラル型膜モジュールを膜分離装置内に装填したまま、膜モジュール内に洗浄薬液を循環させて洗浄することにより、膜性能の回復を図っている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、膜モジュールを膜分離装置内に装填したまま洗浄する従来の膜モジュールの洗浄方法では、良好な洗浄効果が得られず、膜性能を十分に回復し得ないという欠点がある。また、必要な洗浄薬液量が多く、洗浄コストが嵩む上に、洗浄廃水処理の面でも不利であった。
【００１０】
本発明は上記従来の問題点を解決し、スパイラル型膜モジュールを少ない洗浄薬液量で効率的に洗浄して膜性能を効果的に回復させることができるスパイラル型膜モジュールの洗浄方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のスパイラル型膜モジュールの洗浄方法は、洗浄するスパイラル型膜モジュールを上向きの容器内に垂直に収容した後、前記膜モジュールの少なくとも四分の一が浸漬するように、洗浄薬液を該容器の下部から注入する工程と、次いで容器の下部から加圧空気を導入して前記洗浄薬液を前記膜モジュールの膜面全域に浸透させる工程と、その後容器の下部からすすぎ用の水と空気の混合流体を導入して前記膜モジュール上部から排出する工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
かかる本発明のスパイラル型膜モジュールの洗浄方法によると、容器内の下部に少量の洗浄薬液を供給した後、この容器の下部に空気と水の混合流体を導入することにより、洗浄薬液を膜モジュールの全体に行き渡らせることができるので、少量の洗浄薬液で膜モジュールの全体を洗浄することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明のスパイラル型膜モジュールの洗浄方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は実施の形態に係るスパイラル型膜モジュールの洗浄方法に用いられる洗浄装置の系統図であり、上向き筒状の容器２０内にスパイラル型膜モジュール３０を収容して該膜モジュール３０を洗浄するようにしている。
【００１５】
この筒状容器２０の底部は底蓋状の底座２１で閉鎖されている。この底座２１の中央部には凹部よりなる流体受入室２２が設けられており、流体受入室２２に連通するように流入口２３，２４が筒状容器２０の径方向に貫設されている。
【００１６】
流入口２３には、洗浄薬液タンク１０内の洗浄薬液が、弁１１、配管１２を介して導入可能とされると共に、弁１４を有した配管１３から、該配管１２を介して圧力３〜４ｋｇ／ｃｍ２程度の圧搾空気が導入可能とされている。
【００１７】
流入口２４には、弁２６付きの配管２５を介して、すすぎ用の水（純水など）が導入可能とされている。
【００１８】
底座２１には段部２７が設けられており、スパイラル型膜モジュール３０の端面の外周縁近傍部分がリング状のゴムパッキン２８を介して該段部２７に着座している。
【００１９】
容器２０の上部には、径方向に複数のスポーク４０が架設されている。なお、このスポーク４０は容器２０に対し着脱自在となっている。
【００２０】
該スポーク４０の求心端にナット４１が固着されている。このナット４１にスクリューロッド４２が上下方向に螺進可能に螺合しており、該ロッド４２の下端の押え部材４４によって膜モジュール３０を下向きに押え付けることが可能となっている。ロッド４２の上部にはハンドル４３が取り付けられている。
【００２１】
容器２０の上部には、外方に拡径する形状の水受けトレー５０が設けられており、容器２０の上端を溢流した水が該トレー５０内に流入し、排水口５１から排水管５２を介して排出可能となっている。なお、容器２０のトレー５０との接続部から底座２１との接続部までの部分は連続壁を有する筒であっても、パイプ又は棒を間隔をあけて筒状に配置したものであってもよい。後者の場合、膜モジュール３０の上部をゴムパッキンでシールすればよい（図示せず）。
【００２２】
この洗浄装置を用いた膜モジュール３０の洗浄手順の一例を次に説明する。
【００２３】
まず、図示の通り膜モジュール３０を容器２０内に収容した後、スポーク４０を容器２０の上端に架設し、ロッド４２を回して膜モジュール３０を上方から押えつける。
【００２４】
次いで、弁１１を開弁し、タンク１０内の洗浄薬液を容器２０内に導入する。この洗浄薬液の導入量は、膜モジュール３０の下側から約１／４あるいはそれ以上（例えば１／４〜１／３程度）が浸漬する程度とする。次いで、弁１１を閉め、代りに弁１４を開け、圧搾空気を容器２０内に導入し、洗浄薬液をバブリングする。これにより、洗浄薬液が気液混相液となり、容器２０内の上部にまで立ち昇り、膜モジュール３０の全体が気液混相状態の洗浄薬液と接触し、膜面が強力に洗浄され、付着物の剥離等が行われる。
【００２５】
なお、この洗浄薬液バブリングに際し、集水管を介して膜モジュールの透過水側の加圧や減圧を行ってもよい。また、この透過水側に水を圧入して原水側の流路の間隙を狭くしたり、水を抜いて減圧し原水側の間隙を大きくしてもよい。
【００２６】
容器２０の上端からトレー５０内にオーバーフローした液に対して消泡剤を添加して消泡してもよい。トレー５０にビニール等を被せて液滴の飛散を防止してもよい。
【００２７】
所定時間（例えば３〜５分）経過した後、あるいは、必要に応じこのバブリングを複数回繰り返した後、弁１４を閉め、弁２６を開け、水を容器２０内に導入する。このときの水の導入量は、実装置での膜モジュール３０の通水速度と同じ上昇流速となる程度とする。この水の導入は１〜５分程度とする。
【００２８】
次いで、弁２６を開けたまま、弁１４を開け、容器２０内をバブリングする。これにより、膜モジュールから剥離した異物を押し流す。このバブリング時の空気量は、気液混相流の上昇流速が、実装置での通水量と同等以上、好ましくは２〜３倍となる程度とする。このバブリングを必要に応じ複数回繰り返す。そして、容器２０の上部から流出する水質（例えばｐＨや汚れ具合）をチェックし、満足する水質になったならば洗浄を終了する。
【００２９】
そして、弁１４を開いて空気を供給し、容器２０内の残存水を排出する。その後、膜モジュール３０を容器２０から取り外す。
【００３０】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００３１】
実施例１
図１の装置において、洗浄薬液として、界面活性剤５％、ヒドラジン０．５％を含むｐＨ１２の苛性ソーダ水溶液を用いた。
【００３２】
底座２１の内径（直径）は２１ｃｍ、容器高さは１４２ｃｍ、膜モジュールの外径は２０ｃｍ、長さは１０２ｃｍである。この膜モジュールはＲＯ膜モジュールである。
【００３３】
図１の通り、膜モジュールを洗浄装置にセットした後、次の手順で洗浄を行った。
(1)  弁１１を開き、洗浄薬液５Ｌを容器２０に導入する。
(2)  弁１４を開き、３〜４ｋｇ／ｃｍ２の空気を容器２０に導入し、約３分バブリングする。
(3)  弁１４を閉め、代わりに弁２６を開け、水を２分間で５２Ｌ導入する。上昇流速は２６Ｌ／ｍｉｎである。
(4)  弁２６を開けたまま、５分間弁１４を開け、バブリングする。気液混相流の上昇流速は１５Ｌ／ｍｉｎであった。
(5)  水質をチェックし、洗浄終了とする。弁２６を閉め、弁１４を開け、残存水を排出した後、膜モジュール３０を取り出す。
【００３４】
以上の約２０分の工程で、次の通りの洗浄効果を得ることができた。即ち、膜モジュールの入口圧力は、２１．５ｋｇ／ｃｍ２であったものが９．１ｋｇ／ｃｍ２に低下した。また、出口圧力は１９．６ｋｇ／ｃｍ２であったものが７．９ｋｇ／ｃｍ２に低下した。処理水量は、０．８１ｍ３／Ｈｒであったものが１．７１ｍ３／Ｈｒにまで回復した。
【００３５】
【発明の効果】
以上の通り、本発明のスパイラル型膜モジュールの洗浄方法によれば、スパイラル型膜モジュールを少ない洗浄薬液量で効率的に洗浄して膜性能を効果的に回復させることができる。
【００３６】
本発明によれば、膜モジュール洗浄時の汚染物質を一過式で系外に排出できる；膜モジュール洗浄薬液の節約が可能となる（例えば、１００〜１５０Ｌの水を節約できる。）；圧力容器にセットすることなく簡単に膜モジュールを洗浄することができる；等の効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係るスパイラル型膜モジュールの洗浄方法に用いられる洗浄装置の系統図である。
【図２】  一般的な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  洗浄薬液タンク
２０  容器
２２  流体受入室
３０  スパイラル型膜モジュール
４２  スクリューロッド
４３  ハンドル
４４  押え部材
５０  水受けトレー
【図１】
0004433553.tif 000002
【図２】
0004433553.tif 000003