(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の膜浸漬槽を有する浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法において、浸漬型膜モジュールを槽外に取り出す必要がなく、薬品の使用量も低減できる浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法を提供する。【解決手段】マンガンイオンを含有する原水に塩素系酸化剤を添加して、浸漬型膜モジュールの下方および／または側方から散気しながら、複数の浸漬型膜モジュールでろ過する水処理方法において、膜浸漬槽内３ａ、３ｂの二酸化マンガンを沈殿させた後、第２の膜浸漬槽内の水を浸漬型膜モジュール４ｂでろ過して、第２の膜浸漬槽内の水位を低下させ、さらに第２の膜浸漬槽内の水位が第１の膜浸漬槽内の水位よりも低くなるように維持しながら第１の膜浸漬槽内下部の二酸化マンガンを膜浸漬槽下部の連通部分７を通じて第２の膜浸漬槽内に移送し、その後第１の膜浸漬槽内の浸漬型膜モジュール４ａを薬品に接触させる。【選択図】図４
2012086120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
０．０５ｍｇ／Ｌ以上のマンガンイオンを含有する原水に塩素系酸化剤を添加して、浸漬型膜モジュールの下方および／または側方から散気しながら、複数の浸漬型膜モジュールでろ過する水処理方法において、複数の膜浸漬槽内の浸漬型膜モジュールを順次薬品に接触させる浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法であって、原水と塩素系酸化剤の膜浸漬槽内への導入と散気を停止して、膜浸漬槽内の二酸化マンガンを沈殿させた後、第２の膜浸漬槽内の水を浸漬型膜モジュールでろ過して、第２の膜浸漬槽内の水位を低下させ、さらに第２の膜浸漬槽内の水位が第１の膜浸漬槽内の水位よりも低くなるように維持しながら第１の膜浸漬槽内下部の二酸化マンガンを膜浸漬槽下部の連通部分を通じて第２の膜浸漬槽内に移送し、その後第１の膜浸漬槽内の浸漬型膜モジュールを薬品に接触させる浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法。
【請求項２】
浸漬型膜モジュールと活性汚泥を浸漬させた膜浸漬槽内に原水を供給し、該浸漬型膜モジュールの下方および／または側方から散気しながら、複数の浸漬型膜モジュールでろ過する水処理方法において、複数の膜浸漬槽内の浸漬型膜モジュールを順次薬品に接触させる浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法であって、原水の膜浸漬槽内への導入と散気を停止して、膜浸漬槽内の活性汚泥を沈殿させた後、第２の膜浸漬槽内の水を浸漬型膜モジュールでろ過して、第２の膜浸漬槽内の水位を低下させ、さらに第２の膜浸漬槽内の水位が第１の膜浸漬槽内の水位よりも低くなるように維持しながら第１の膜浸漬槽内下部の活性汚泥を膜浸漬槽下部の連通部分を通じて第２の膜浸漬槽内に移送し、その後第１の膜浸漬槽内の浸漬型膜モジュールを薬品に接触させる浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法。
【請求項３】
第１の膜浸漬槽内の浸漬型膜モジュールを薬品に接触させた後、さらに、第１の膜浸漬槽内の水位を低下させ、さらに第１の膜浸漬槽内の水位が第２の膜浸漬槽内の水位よりも低くなるように維持しながら第２の膜浸漬槽内下部の二酸化マンガンあるいは活性汚泥を膜浸漬槽下部の連通部分を通じて第１の膜浸漬槽内に移送し、その後第２の膜浸漬槽内の浸漬型膜モジュールを薬品に接触させる、請求項１または２に記載の浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法。
【請求項４】
薬品がクエン酸、シュウ酸、亜硫酸イオン、亜硫酸水素イオン、チオ硫酸イオンからなる群から選ばれる少なくとも１種類を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法。
【請求項５】
凝集剤および／またはｐＨ調整剤を添加して、膜浸漬槽内の二酸化マンガンあるいは活性汚泥を沈殿させる、請求項１〜４のいずれかに記載の浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法。
【請求項６】
薬品で逆圧洗浄することにより浸漬型膜モジュールを薬品に接触させる、請求項１〜５のいずれかに記載の浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法。
【請求項７】
薬品で逆圧洗浄後に一定時間放置し、さらに清澄水で逆圧洗浄する、請求項６に記載の浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の膜浸漬槽を有する浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、上下水道や廃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。ところが、地下水等に多く含まれているマンガンイオンについては強い酸化力で二酸化マンガンとして析出させない限り、精密ろ過膜や限外ろ過膜で除去できないという問題があった。マンガンは、通常の塩素系酸化剤を添加するだけでは析出しないことから、過マンガン酸カリウムやオゾンのような強力な酸化剤を添加する方法もある。この方法によれば、容易に酸化析出し、マンガンを膜ろ過で除去できるものの、過マンガン酸カリウムを必要量以上添加した場合、マンガンイオンと未反応の過マンガン酸イオンが膜を通過することで膜ろ過水のマンガン濃度が高くなる問題を有していた。またオゾンを必要量以上添加した場合、酸化された二酸化マンガンが更に酸化されて過マンガン酸イオンとなり、膜を通過することで膜ろ過水のマンガン濃度が高くなる問題を有していた。
【０００３】
そこで、浸漬型膜分離装置の前段に接触槽を設け、浸漬型膜モジュールで固液分離された二酸化マンガン粒子を接触槽に返送する、あるいは浸漬槽内を散気することで、浮遊した二酸化マンガンの自触媒作用によって原水中のマンガンイオンを酸化する技術が知られていた（特許文献１）。
【０００４】
まず、式（１）に示す反応により、マンガンイオンは二酸化マンガンに交換吸着される。マンガンイオンと接触した二酸化マンガンはＭｎＯ２・ＭｎＯとなって、接触酸化力を失うが、式（２）の塩素系酸化剤による酸化反応で、再活性化する。よってマンガンイオンを酸化するためには、交換吸着するための二酸化マンガンおよび二酸化マンガンを再活性化するための塩素系酸化剤の両方が必要となる。
【０００５】
Ｍｎ２＋＋ＭｎＯ２・Ｈ２Ｏ→ＭｎＯ２・ＭｎＯ＋２Ｈ＋                        （１）
ＭｎＯ２・ＭｎＯ＋ＨＯＣｌ＋２Ｈ２Ｏ→２（ＭｎＯ２・Ｈ２Ｏ）＋Ｈ＋＋Ｃｌ−  （２）
一方、精密ろ過膜や限外ろ過膜の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質や微生物由来のタンパク質、酸化鉄、酸化マンガン等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。
【０００６】
そこで、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ファウリング物質を掻き落とす空気洗浄や、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物質を排除する逆圧洗浄等の物理洗浄が実用化されている。
【０００７】
さらに、物理洗浄を実施してもろ過能力が低下する場合には、物理洗浄で排除しきれなかったファウリング物質を化学的に分解し、溶解除去する薬品洗浄が実用化されている（特許文献２、３）。
【０００８】
従来の浸漬型膜分離装置の薬品洗浄方法としては、重機を使用するなどして浸漬型膜モジュールを膜浸漬槽外に取り出し、別の小型の槽内で薬品洗浄するものである。しかしながらこの方法では洗浄操作が煩雑で作業性が非常に悪い。
【０００９】
また、膜浸漬槽を複数に分割し、分割した槽内に各々浸漬型膜モジュールを浸漬配置し、薬品洗浄を行う膜浸漬槽を順次切り換えることにより、浸漬型膜モジュールを膜浸漬槽内に設置した状態のまま薬品洗浄する方法も提案されている（特許文献４）。この方法は浸漬型膜モジュールを槽外に取り出す必要がないため洗浄操作性に優れるが、膜浸漬槽自体を洗浄用の槽として代用するため、洗浄薬剤の使用量が膨大となる。また上述した通り、マンガンイオンの酸化には二酸化マンガンが必要であるが、膜浸漬槽内の液を排出するので、二酸化マンガン粒子を廃棄することとなり、運転再開後、時間をかけて二酸化マンガン粒子を生成させなければならない問題があった。
【００１０】
膜浸漬槽内を活性汚泥で満たすことで一般都市下水、合併浄化槽、各種有機性廃水等の有機物を生物化学的に分解するとともに、浸漬型膜モジュールで懸濁成分のない清澄水を得ることのできる膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ法）においても、この薬品洗浄方法を実施した場合、活性汚泥を廃棄することとなるため、再度時間をかけて活性汚泥を馴養しなければならない問題があった。
【００１１】
そこで、膜浸漬槽内の液の一部または全量を他の膜浸漬槽に移送する方法も提案されている（特許文献５）。この方法は二酸化マンガン粒子あるいは活性汚泥を廃棄することなく、薬品洗浄することが可能であるが、それぞれの膜浸漬槽に移送するためのポンプを設置しなければならず、さらに移送先の膜浸漬槽の容積を過大設計しなければならなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第３４６７７１３号公報
【特許文献２】特開２００５−１９３１１９号公報
【特許文献３】特開２００６−３０５４４４号公報
【特許文献４】特開平８−１３１７８５号公報
【特許文献５】特許第３３８４２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、複数の膜浸漬槽を有する浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法において、浸漬型膜モジュールを槽外に取り出す必要がなく、原水中のマンガンイオンの酸化に必要な膜浸漬槽内の二酸化マンガンあるいは原水中の有機物の分解に必要な膜浸漬槽内の活性汚泥を既存の設備を用いて容易に他方の膜浸漬槽内に移送して一時保管することができ、薬品使用量も低減できる浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明の浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法は、次の特徴を有するものである。
【００１５】
（１）０．０５ｍｇ／Ｌ以上のマンガンイオンを含有する原水に塩素系酸化剤を添加して、浸漬型の精密ろ過膜／限外ろ過膜モジュールの下方および／または側方から散気しながら、複数の浸漬型膜モジュールでろ過する水処理方法において、複数の膜浸漬槽内の浸漬型膜モジュールを順次薬品に接触させる浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法であって、原水と塩素系酸化剤の膜浸漬槽内への導入と散気を停止して、膜浸漬槽内の二酸化マンガンを沈殿させた後、第２の膜浸漬槽内の水を浸漬型膜モジュールでろ過して、第２の膜浸漬槽内の水位を低下させ、さらに第２の膜浸漬槽内の水位が第１の膜浸漬槽内の水位よりも低くなるように維持しながら第１の膜浸漬槽内下部の二酸化マンガンを膜浸漬槽下部の連通部分を通じて第２の膜浸漬槽内に移送し、その後第１の膜浸漬槽内の浸漬型膜モジュールを薬品に接触させる浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法。
【００１６】
（２）浸漬型膜モジュールと活性汚泥を浸漬させた膜浸漬槽内に原水を供給し、該浸漬型膜モジュールの下方および／または側方から散気しながら、複数の浸漬型膜モジュールでろ過する水処理方法において、複数の膜浸漬槽内の浸漬型膜モジュールを順次薬品に接触させる浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法であって、原水の膜浸漬槽内への導入と散気を停止して、膜浸漬槽内の活性汚泥を沈殿させた後、第２の膜浸漬槽内の水を浸漬型膜モジュールでろ過して、第２の膜浸漬槽内の水位を低下させ、さらに第２の膜浸漬槽内の水位が第１の膜浸漬槽内の水位よりも低くなるように維持しながら第１の膜浸漬槽内下部の活性汚泥を膜浸漬槽下部の連通部分を通じて第２の膜浸漬槽内に移送し、その後第１の膜浸漬槽内の浸漬型膜モジュールを薬品に接触させる浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法。
【００１７】
（３）第１の膜浸漬槽内の浸漬型膜モジュールを薬品に接触させた後、さらに、第１の膜浸漬槽内の水位を低下させ、さらに第１の膜浸漬槽内の水位が第２の膜浸漬槽内の水位よりも低くなるように維持しながら第２の膜浸漬槽内下部の二酸化マンガンあるいは活性汚泥を膜浸漬槽下部の連通部分を通じて第１の膜浸漬槽内に移送し、その後第２の膜浸漬槽内の浸漬型膜モジュールを薬品に接触させる、（１）または（２）に記載の浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法。
【００１８】
（４）薬品がクエン酸、シュウ酸、亜硫酸イオン、亜硫酸水素イオン、チオ硫酸イオンからなる群から選ばれる少なくとも１種類を含む、（１）〜（３）のいずれかに記載の浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法。
【００１９】
（５）凝集剤および／またはｐＨ調整剤を添加して、膜浸漬槽内の二酸化マンガンあるいは活性汚泥を沈殿させる、（１）〜（４）のいずれかに記載の浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法。
【００２０】
（６）薬品で逆圧洗浄することにより浸漬型膜モジュールを薬品に接触させる、（１）〜（５）のいずれかに記載の浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法。
【００２１】
（７）薬品で逆圧洗浄後に一定時間放置し、さらに清澄水で逆圧洗浄する、（６）に記載の浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の薬品洗浄方法によれば、浸漬型膜モジュールを膜浸漬槽外へ取り出す必要がなく、新たなポンプを具備せずにマンガンイオンの酸化に必要な膜浸漬槽内の二酸化マンガンあるいは有機物の生物化学的分解に必要な膜浸漬槽内の活性汚泥を既存の設備を用いて容易に他方の膜浸漬槽内に移送して一時保管することができ、移送先の膜浸漬槽の容積を過大にすることもないので薬品使用量を低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄前における、通常のろ過工程の状態を示す概略図である。
【図２】本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄前における、通常の逆圧洗浄工程の状態を示す概略図である。
【図３】本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄前における、通常の排水工程の状態を示す概略図である。
【図４】本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、沈殿工程（ＳＴＥＰ１）を実施する状態を示す概略図である。
【図５】本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、第２の膜浸漬槽３ｂの水位低下工程（ＳＴＥＰ２）を実施する状態を示す概略図である。
【図６】本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、第１の膜浸漬槽３ａから第２の膜浸漬槽３ｂへの二酸化マンガン／活性汚泥移送工程（ＳＴＥＰ３）を実施する状態を示す概略図である。
【図７】本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、第１の膜浸漬槽３a内の浸漬型膜モジュール４ａの薬品洗浄工程（ＳＴＥＰ４）を実施する状態を示す概略図である。
【図８】本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、第１の膜浸漬槽３ａ内の浸漬型膜モジュール４ａのリンス工程（ＳＴＥＰ５）を実施する状態を示す概略図である。
【図９】本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、第２の膜浸漬槽３ｂから第１の膜浸漬槽３ａへの二酸化マンガン／活性汚泥移送工程（ＳＴＥＰ６）を実施する状態を示す概略図である。
【図１０】本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、第２の膜浸漬槽３ｂ内の浸漬型膜モジュール４ｂの薬品洗浄工程（ＳＴＥＰ７）を実施する状態を示す概略図である。
【図１１】本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、第２の膜浸漬槽３ｂ内の浸漬型膜モジュール４ｂのリンス工程（ＳＴＥＰ８）を実施する状態を示す概略図である。
【図１２】本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、第１の膜浸漬槽３ａから第２の膜浸漬槽３ｂへの二酸化マンガン／活性汚泥移送工程（ＳＴＥＰ９）を実施する状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施態様に限定されるものではない。図１〜図１２は、本発明による薬品洗浄を行うことが可能な水処理装置・工程の一実施態様を示す概略フロー図である。
【００２５】
本発明において使用する水処理装置には、例えば図１に示すように、原水供給時に開とする原水供給弁１ａ、１ｂと、薬品洗浄する浸漬型膜モジュールのみ開となる膜モジュール選択弁２ａ、２ｂと、原水を貯留する膜浸漬槽３ａ、３ｂと、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内に浸漬している浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂと、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの下方および／または側方に具備される散気管５ａ、５ｂと、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内の水を排出するときに開となる排水弁６ａ、６ｂと、膜浸漬槽３ａ、３ｂ底部に沈殿した二酸化マンガン／活性汚泥を移送するときに開となる連通弁７と、散気用の空気を送り込むためのブロワー８と、塩素系酸化剤を膜浸漬槽３ａ、３ｂ内に注入するための酸化剤ポンプ９と、塩素系酸化剤を貯留する酸化剤貯留槽１０と、ろ過工程時に開とするろ過弁１１と、ろ過工程時に稼働するろ過ポンプ１２と、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの膜ろ過水を貯留するろ過水貯留槽１３と、薬品で逆圧洗浄する場合に閉とする逆洗選択弁１４と、逆洗工程時に開とする逆洗弁１５と、逆洗工程時に稼働する逆洗ポンプ１６と、薬品洗浄で使用する薬品を貯留する薬品貯留槽１７と、薬品で逆圧洗浄する場合に開とする薬品選択弁１８が設けられている。
【００２６】
第１の発明において、処理対象とされる原水としては、０．０５ｍｇ／Ｌ以上のマンガンイオンを含有するものであれば特に制限されず、地下水、河川水、湖沼水などが使用できる。
【００２７】
ここで、マンガンイオンの濃度を測定する方法としては、サンプルを孔径０．４５μｍ以下の精密ろ過膜あるいは限外ろ過膜でろ過し、そのろ過水をフレームレス−原子吸光法やＩＣＰ発光分光分析法（測定波長２５７．６１０ｎｍ）やＩＣＰ質量分析法で測定する方法が挙げられる。
【００２８】
また、第２の発明において、膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ法）の処理対象とされる原水としては、マンガンイオンの有無に関わらず、生物化学的に分解される有機物を含有するものであれば特に制限されず、下水や各種有機性廃水等などが挙げられる。
【００２９】
ここで本発明における浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂを構成する分離膜としては、多孔質であればその孔径は特に限定しないが、所望の処理水の水質や水量によって、精密ろ過膜を用いたり、限外ろ過膜を用いたり、あるいは両者を併用したりする。例えば、濁質成分、大腸菌、クリプトスポリジウム等を除去したい場合は精密ろ過膜でも限外ろ過膜のどちらを用いても構わないが、ウィルスや高分子有機物等も除去したい場合は、限外ろ過膜を用いるのが好ましい。
【００３０】
分離膜の形状としては、中空糸膜、平膜、管状膜等があるが、いずれでも構わない。
【００３１】
分離膜の材質としても、特に限定しないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体およびクロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホン、酢酸セルロース、ポリビニルアルコールおよびポリエーテルスルホンからなる群から選ばれる少なくとも１種類を含んでいると好ましく、さらに膜強度や耐薬品性の点からはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）がより好ましく、親水性が高く耐汚れ性が強いという点からはポリアクリロニトリルがより好ましい。
【００３２】
本発明における膜浸漬槽下部の連通部分としては、連通弁７で容易に水流を制御できる連通管が好ましいが、膜浸漬槽３ａと膜浸漬槽３ｂの仕切壁の下部に開閉ゲートを設けてもよい。
【００３３】
上述の水処理装置において、本発明の薬品洗浄は次のように実施される。
【００３４】
図１は、本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄前における、通常のろ過工程の状態を示している。
【００３５】
まず、原水供給弁１ａ、１ｂを開にすると、原水が膜浸漬槽３ａ、３ｂ内に供給される。また酸化剤貯留槽１０内に貯留されている塩素系酸化剤が酸化剤ポンプ９の動力で膜浸漬槽３ａ、３ｂ内に供給される。さらに、ブロワー８を稼働して空気を送り込むことで浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの下方および／または側方に具備される散気管５ａ、５ｂから気泡が発生し、散気が行われ、膜モジュール選択弁２ａ、２ｂ、ろ過弁１１が開の状態でろ過ポンプ１２を稼働することで浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの吸引ろ過が行われる。
【００３６】
第１の発明における塩素系酸化剤としては、次亜塩素酸、二酸化塩素等、接触酸化力を失った二酸化マンガンを再活性化できれば、いずれでも構わなく、原水中の第一鉄イオンやマンガンイオンの濃度に応じて適宜注入量を制御するのが好ましい。しかし、膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ法）では活性汚泥中の微生物が死滅し、有機物の分解能力が低下してしまう恐れがあるので、第２の発明においては塩素系酸化剤を注入しないほうが好ましい。
【００３７】
第１の発明において、散気管５ａ、５ｂから散気される散気の時間やエア流量は原水中のマンガンイオン濃度や膜浸漬槽３ａ、３ｂ内の二酸化マンガン濃度、ろ過時間などに応じて適宜設定すればよい。気泡はろ過工程中常時発生させても良いし、マンガンイオンの酸化に十分な二酸化マンガン粒子を浮遊できれば、間欠の発生でもよい。ろ過工程中常時気泡を発生させる場合には、極力膜の擦過を抑制するため、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂに直接気泡が接触する下方からの散気はせずに、側方のみから散気させてもよい。
【００３８】
第２の発明において、膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ法）における散気管５ａ、５ｂから散気される散気の時間やエア流量は、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの膜面を洗浄することが可能で、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内の活性汚泥処理に必要な酸素を供給できればよく、原水中の有機物濃度や膜浸漬槽３ａ、３ｂ内の活性汚泥濃度、膜ろ過流束などに応じて適宜設定すればよい。
【００３９】
浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂのろ過時間は原水水質や膜透過流束に応じて適宜設定するのが好ましいが、所定の膜ろ過差圧に到達するまでろ過時間を継続させてもよい。第１の発明においては、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内での気泡の発生により、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂで固液分離された二酸化マンガン粒子は膜浸漬槽３ａ、３ｂの底部に沈降することなく、浮遊した状態で原水中のマンガンイオンを酸化することができ、第２の発明においては、膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ法）では活性汚泥が膜浸漬槽３ａ、３ｂの底部に沈降することなく、浮遊した状態で原水中の有機物を分解することができる。
【００４０】
浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂのろ過制御方法としては、定流束ろ過であっても定圧ろ過であってもよいが、一定の膜ろ過水量が得られ、また、全体の制御が容易であるという点から定流束ろ過である方が好ましい。
【００４１】
また、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂのろ過動力としては、図１のようにろ過ポンプ１２で吸引ろ過する以外にも、膜浸漬槽３ａ、３ｂとろ過水貯留槽１３の水位差を利用したサイフォンの原理で吸引ろ過しても構わない。
【００４２】
上記のろ過工程を継続すると、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの膜表面や膜細孔内に鉄やマンガンの酸化物やフミン酸などの有機物などが付着していき、ろ過水量の低下あるいは膜間差圧の上昇を引き起こすため、ろ過工程終了後に逆圧洗浄工程を開始する。図２は、本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄前における、通常の逆圧洗浄工程の状態を示している。まず、ブロワー８、酸化剤ポンプ９、ろ過ポンプ１２を停止して、原水供給弁１ａ、１ｂ、ろ過弁１１を閉にした後、逆洗選択弁１４が開、薬品選択弁１８が閉であることを確認後、逆洗弁１５を開にして、逆洗ポンプ１６を稼動させることでろ過水貯留槽１３の膜ろ過水を用いた逆圧洗浄が行われる。こうすることで、鉄やマンガンの酸化物や有機物は膜表面や膜細孔内から剥離するので、ろ過水量の回復あるいは膜間差圧の抑制が可能となる。
【００４３】
通常の逆圧洗浄の時間は、特に制限するものではないが、５秒以上１２０秒以下の範囲内とするのが好ましい。１回の逆圧洗浄時間が５秒未満では、十分な洗浄効果が得られず、１２０秒を超えると浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの稼働効率が低くなったり、水回収率が低下したりする。
【００４４】
通常の逆圧洗浄の流束は、特に制限するものではないが、ろ過流束の０．５倍以上２倍以下であることが好ましい。逆圧洗浄の流束がろ過流束の０．５倍未満では、膜面に付着、堆積したファウリング物質を十分に除去することが難しい。逆圧洗浄の流束は高いほうが膜の洗浄効果が高くなるので好ましいが、高すぎると水回収率が低下すること、浸漬型膜モジュール容器の破壊や膜の亀裂等の損傷が起こる問題が発生することから、そうならない範囲内に適宜設定する。
【００４５】
通常の逆圧洗浄の頻度は、ろ過流束やろ過時間、原水水質に応じて適宜設定すればよく、特に制限するものではないが、数十分〜数時間に１回程度であることが好ましい。
【００４６】
なお、通常の逆圧洗浄に用いる水は清澄水であれば何でもよく、膜ろ過水に限定されない。また、第１の発明においては、通常の逆圧洗浄に用いる水に、逆圧洗浄配管途中に次亜塩素酸ナトリウム、二酸化塩素、過酸化水素、オゾン等の酸化剤を添加したほうが、膜面に付着した有機物を分解でき、洗浄効果が高くなるので好ましい。例えば薬品貯留槽１７に酸化剤を投入し、薬品選択弁１８を開にする。ただし、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内の酸化剤が高濃度で残留せず、膜が劣化することのないよう、適宜濃度を制御することが好ましい。酸化剤の濃度が高い場合には、ろ過再開時に二次配管内に残留していた酸化剤がろ過水貯留槽１３に流入するので、逆圧洗浄終了前に酸化剤の添加を止めることも好ましい。一方、第２の発明において、膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ法）では活性汚泥中の微生物が酸化剤によって死滅し、有機物の分解能力が低下してしまう恐れがあるので、逆圧洗浄に用いる水には酸化剤を注入しないほうが好ましい。
【００４７】
さらに、ブロワー８を稼働して空気を送り込むことで浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの下方および／または側方に具備される散気管５ａ、５ｂから気泡を発生させ、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの膜面を振動させる空気洗浄を、上述した通常の逆圧洗浄の実施中や実施前後の少なくとも一部に実施することも好ましい。逆圧洗浄と空気洗浄の併用により膜面や膜細孔内に蓄積していたファウリング物質が剥離される。散気管５ａ、５ｂからの気泡の供給時間やエア流量は浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの形状や膜の性能や汚染状況に応じて適宜設定すればよいが、膜の擦過を低減させるため、供給時間はできるだけ短いほうが好ましく、６０秒以内に設定することが好ましい。
【００４８】
通常の逆圧洗浄工程が終了した後に排水工程を開始する。図３は、本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄前における、通常の排水工程の状態を示している。逆洗ポンプ１６を停止して、逆洗弁１５を閉にした後、排水弁６ａ、６ｂを開くことで、膜面や膜細孔内から剥離して、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内で浮遊しているファウリング物質が系外に排出される。上述した通り、第１の発明においてはマンガンイオンの酸化のために、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内に二酸化マンガンを浮遊させる必要がある。排水工程で膜浸漬槽３ａ、３ｂ内の水を全量排水した場合、再度時間をかけて二酸化マンガン粒子を生成させなければならないことから、マンガンイオンの酸化に支障をきたさない程度に一部を排水したほうが好ましい。また、第２の発明である膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ法）の場合においても、排水工程で膜浸漬槽３ａ、３ｂ内の水を全量排水した場合、再度時間をかけて活性汚泥を馴養しなければならないことから、有機物の分解に支障をきたさない程度に一部を排水したほうが好ましい。なお排水工程は逆圧洗浄前や逆圧洗浄中に実施しても構わない。排水して膜１次側を空気にさらした後に逆圧洗浄を実施した場合、膜１次側に水圧がかからないため、ファウリング物質が膜表面から剥離しやすい利点がある。
【００４９】
排水弁６ａ、６ｂを閉とすることで排水工程を終了した後、原水供給弁１ａ、１ｂが開となり、酸化剤ポンプ９が稼動して給水工程が行われ、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂを水中に浸漬した後、ろ過弁１１を開にし、ろ過ポンプ１２とブロワー８を稼働することで、ろ過工程に戻り、上記工程を繰り返すが、上述した通常の逆圧洗浄を実施してもファウリング物質は完全には除去できないことから、やがて膜ろ過吸引圧がろ過ポンプ１２の吸引全揚程に到達したり、キャビテーションを引き起こしたりする限界まで到達してしまう。この場合には、本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄（ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ９）を実施する。
【００５０】
なお、本発明は、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５を行うことを必須の要件とするものであり、必ずしもＳＴＥＰ６以降を実施することを要しない。ただし、薬品洗浄の効率化の観点からは、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ９を一連の工程として行うことが好ましく、薬品洗浄を１つの浸漬型膜モジュールについて実施するか、２つ以上の浸漬型膜モジュールについて実施するかは、各浸漬型膜モジュールのファウリングの程度や、原水中のマンガンイオン濃度や有機物濃度、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内の二酸化マンガン濃度や活性汚泥濃度、ろ過時間などに応じて適宜設定することができる。また、ＳＴＥＰ９は本発明を構成するものではないが、本発明の浸漬型膜モジュールの薬品洗浄方法を実施後に続けて膜ろ過運転を実施する場合に好ましく行うことができるものである。すなわち、本発明においては、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５を行った後にＳＴＥＰ９を実施して膜ろ過運転を継続しても良いし、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ９を一連の工程として行って膜ろ過運転を継続しても良い。
【００５１】
まず、沈殿工程（ＳＴＥＰ１）を実施する。図４は本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、沈殿工程（ＳＴＥＰ１）を実施する状態を示す概略図である。ろ過工程の状態からブロワー８、酸化剤ポンプ９、ろ過ポンプ１２を停止して、原水供給弁１ａ、１ｂ、ろ過弁１１を閉にすると、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内で浮遊していた二酸化マンガン粒子／活性汚泥は槽底部に沈殿する。二酸化マンガンの粒子径が小さく、沈降速度が遅い場合には、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内に凝集剤および／またはｐＨ調整剤を添加して、沈降速度を上げたほうが好ましい。膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ法）においても、活性汚泥の沈降速度が遅い場合には、凝集剤および／またはｐＨ調整剤を添加することが好ましい。使用する凝集剤としては、鉄系やアルミ系の無機凝集剤、ジメチルアミン系やポリアクリルアミド系のカチオン高分子凝集剤などいずれでも構わない。使用するｐＨ調整剤としては、硫酸、塩酸、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等の無機調整剤が好ましい。適用ｐＨとしては凝集フロックが形成しやすい６．５〜８．５が好ましい。凝集剤またはｐＨ調整剤を添加する場合には、ブロワー８を稼働して、一定時間散気したほうが、攪拌による凝集フロック形成効果があるため、好ましい。なお、沈殿工程（ＳＴＥＰ１）を実施せずに下述の第２の膜浸漬槽３ｂの水位低下工程（ＳＴＥＰ２）を実施した場合、浸漬型膜モジュール４ｂの膜表面に二酸化マンガン粒子／活性汚泥が多く付着してしまい、薬品洗浄効果が下がってしまうことから重要な工程である。
【００５２】
沈殿工程（ＳＴＥＰ１）で二酸化マンガン粒子／活性汚泥を槽底部に沈殿させた後、第２の膜浸漬槽３ｂの水位低下工程（ＳＴＥＰ２）を実施する。図５は本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、右側の膜浸漬槽３ｂの水位低下工程（ＳＴＥＰ２）を実施する状態を示す概略図である。膜モジュール選択弁２ａを閉にし、ろ過弁１１を開にして、ろ過ポンプ１２を稼働すると、浸漬型膜モジュール４ｂのみが吸引ろ過することとなり、膜浸漬槽３ｂの水位のみが低下する。
【００５３】
第２の膜浸漬槽３ｂの水位が低下した後、第１の膜浸漬槽３ａから第２の膜浸漬槽３ｂへの二酸化マンガン／活性汚泥移送工程（ＳＴＥＰ３）を実施する。図６は本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、第１の膜浸漬槽３ａから第２の膜浸漬槽３ｂへの二酸化マンガン／活性汚泥移送工程（ＳＴＥＰ３）を実施する状態を示す概略図である。膜モジュール選択弁２ｂとろ過弁１１と逆洗選択弁１４を閉にして、ろ過ポンプ１２を停止し、連通弁７を開にすると、水位差を利用して、第１の膜浸漬槽３ａの底部に沈殿していた二酸化マンガン粒子／活性汚泥は第２の膜浸漬槽３ｂへと移送される。この間、第２の膜浸漬槽３ｂの水位が第１の膜浸漬槽３ａの水位よりも低くなるように維持しながら二酸化マンガン粒子／活性汚泥の移送が行われる。次第に水位差がなくなっていくと、連通弁７を通過する水流が低下し、二酸化マンガン粒子／活性汚泥の移送効果が低下することから、原水供給弁１ａを開いて、原水を第１の膜浸漬槽３ａ内に供給するほうが水位差を確保できるので好ましい。
【００５４】
第１の膜浸漬槽３ａの底部に沈殿していた二酸化マンガン粒子／活性汚泥を第２の膜浸漬槽３ｂへと移送した後、第１の膜浸漬槽３ａ内の浸漬型膜モジュール４ａの薬品洗浄工程（ＳＴＥＰ４）を実施する。図７は本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、第１の膜浸漬槽３ａ内の浸漬型膜モジュール４ａの薬品洗浄工程（ＳＴＥＰ４）を実施する状態を示す概略図である。原水供給弁１ａと連通弁７を閉じて、膜モジュール選択弁２ａ、逆洗弁１５、薬品選択弁１８を開いて、逆洗ポンプ１６を稼働すると、薬品貯留槽１７内の薬品で浸漬型膜モジュール４ａの逆圧洗浄を実施する。
【００５５】
薬品洗浄を行うための薬品としては、膜が劣化しない程度の濃度および保持時間を適宜設定した上で選択することができるが、クエン酸、シュウ酸、亜硫酸イオン、亜硫酸水素イオン、チオ硫酸イオンからなる群から選ばれる少なくとも１種類を含有したほうが、鉄やマンガンの酸化物に対して洗浄効果が高くなるので好ましい。上記薬品で膜の透水性能が回復しない場合には、有機物由来のファウリング物質が膜面や膜細孔内に付着している可能性があるので、次亜塩素酸ナトリウム、二酸化塩素、過酸化水素、オゾン等からなる群から選ばれる少なくとも１種類を含有した薬品で洗浄したほうが、有機物に対して洗浄効果が高くなるので好ましい。
【００５６】
また、薬品で逆圧洗浄し続けた場合、薬品の使用量が多くなることから、必要最低限の薬品で効率的にファウリング物質を溶解・分解できるよう、逆洗ポンプ１６を停止して、所定時間浸漬型膜モジュール４ａの２次側を薬品で保持するほうが好ましい。浸漬型膜モジュール４ａの２次側を薬品で保持する時間は、膜面や膜細孔内に付着したファウリング物質を十分に溶解することが可能である５分間以上であることが好ましい。
【００５７】
第１の膜浸漬槽３ａ内の浸漬型膜モジュール４ａの薬品洗浄を実施した後、続けて第１の膜浸漬槽３ａ内の浸漬型膜モジュール４ａのリンス工程を実施する。図８は本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、第１の膜浸漬槽３ａ内の浸漬型膜モジュール４ａのリンス工程（ＳＴＥＰ５）を実施する状態を示す概略図である。薬品選択弁１８を閉じて、逆洗選択弁１４と排水弁６ａを開いて、逆洗ポンプ１６を稼働すると、ろ過水貯留槽１３内の膜ろ過水を用いた浸漬型膜モジュール４ａの逆圧洗浄を実施する。これにより浸漬型膜モジュール４ａの二次側および膜面や膜細孔内に残留していた薬品が洗い落とされ、系外に排出される。
【００５８】
リンス工程（ＳＴＥＰ５）の逆圧洗浄に用いる水は清澄水であれば何でもよく、膜ろ過水に限定されない。リンス工程（ＳＴＥＰ５）の逆圧洗浄の時間は、特に制限するものではないが、排水弁６ａから系外に排出される排水のｐＨが中性になるまで実施するのが好ましい。リンス工程（ＳＴＥＰ５）の逆圧洗浄の流束は、特に制限するものではないが、ろ過流束の０．５倍以上２倍以下であることが好ましい。逆圧洗浄の流束がろ過流束の０．５倍未満では、膜面や膜細孔内に残留していた薬液を十分に洗い落とすことが難しい。逆圧洗浄の流束は高いほうが膜の洗浄効果が高くなるので好ましいが、高すぎると無駄に膜ろ過水を使用してしまうこと、浸漬型膜モジュール容器の破壊や膜の亀裂等の損傷が起こる問題が発生することから、そうならない範囲内に適宜設定する。
【００５９】
第１の膜浸漬槽３ａ内の浸漬型膜モジュール４ａのリンス工程を実施した後、続けて浸漬型膜モジュール４ｂの薬品洗浄を行う場合は、第２の膜浸漬槽３ｂから第１の膜浸漬槽３ａへの二酸化マンガン／活性汚泥移送工程（ＳＴＥＰ６）を実施する。図９は本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、第２の膜浸漬槽３ｂから第１の膜浸漬槽３ａへの二酸化マンガン／活性汚泥移送工程（ＳＴＥＰ６）を実施する状態を示す概略図である。ろ過選択弁２ａ、排水弁６ａ、逆洗選択弁１４、逆洗弁１５を閉じ、逆洗ポンプ１６を停止して、連通弁７を開にすると、水位差を利用して、第２の膜浸漬槽３ｂの底部に沈殿していた二酸化マンガン粒子／活性汚泥は第１の膜浸漬槽３ａへと移送される。この間、第１の膜浸漬槽３ａの水位が第２の膜浸漬槽３ｂの水位よりも低くなるように維持しながら二酸化マンガン粒子／活性汚泥の移送が行われる。次第に水位差がなくなっていくと、連通弁７を通過する水流が落ち、二酸化マンガン粒子／活性汚泥の移送効果も落ちることから、原水供給弁１ｂを開いて、原水を第２の膜浸漬槽３ｂ内に供給するほうが水位差を確保できるので好ましい。
【００６０】
第２の膜浸漬槽３ｂの底部に沈殿していた二酸化マンガン粒子／活性汚泥を第１の膜浸漬槽３ａへと移送した後、第２の膜浸漬槽３ｂ内の浸漬型膜モジュール４ｂの薬品洗浄工程（ＳＴＥＰ７）を実施する。図１０は本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、第２の膜浸漬槽３ｂ内の浸漬型膜モジュール４ｂの薬品洗浄工程（ＳＴＥＰ７）を実施する状態を示す概略図である。原水供給弁１ｂと連通弁７を閉じて、膜モジュール選択弁２ｂ、逆洗弁１５、薬品選択弁１８を開いて、逆洗ポンプ１６を稼働すると、薬品貯留槽１７内の薬品で浸漬型膜モジュール４ｂの逆圧洗浄を実施する。第２の膜浸漬槽３ｂ内の浸漬型膜モジュール４ｂの薬品洗浄工程（ＳＴＥＰ７）の条件は第１の膜浸漬槽３ａ内の浸漬型膜モジュール４ａの薬品洗浄工程（ＳＴＥＰ４）と同等で構わない。
【００６１】
第２の膜浸漬槽３ｂ内の浸漬型膜モジュール４ｂの薬品洗浄を実施した後、続けて第２の膜浸漬槽３ｂ内の浸漬型膜モジュール４ｂのリンス工程を実施する。図１１は本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、第２の膜浸漬槽３ｂ内の浸漬型膜モジュール４ｂのリンス工程（ＳＴＥＰ８）を実施する状態を示す概略図である。薬品選択弁１８を閉じて、逆洗選択弁１４と排水弁６ｂを開いて、逆洗ポンプ１６を稼働すると、ろ過水貯留槽１３内の膜ろ過水を用いた浸漬型膜モジュール４ｂの逆圧洗浄を実施する。これにより浸漬型膜モジュール４ｂの二次側および膜面や膜細孔内に残留していた薬品が洗い落とされ、系外に排出される。第２の膜浸漬槽３ｂ内の浸漬型膜モジュール４ｂのリンス工程（ＳＴＥＰ８）の条件は第１の膜浸漬槽３ａ内の浸漬型膜モジュール４ａの薬品洗浄工程（ＳＴＥＰ５）と同等で構わない。
【００６２】
第２の膜浸漬槽３ｂ内の浸漬型膜モジュール４ｂのリンス工程を実施した後、第１の膜浸漬槽３ａから第２の膜浸漬槽３ｂへの二酸化マンガン／活性汚泥移送工程（ＳＴＥＰ９）を実施する。図１２は本発明の浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの薬品洗浄方法において、第１の膜浸漬槽３ａから第２の膜浸漬槽３ｂへの二酸化マンガン／活性汚泥移送工程（ＳＴＥＰ９）を実施する状態を示す概略図である。排水弁６ｂと逆洗弁１５を閉じて、逆洗ポンプ１６を停止した後、連通弁７を開にすると、水位差を利用して、第１の膜浸漬槽３ａの底部に沈殿していた二酸化マンガン粒子／活性汚泥は第２の膜浸漬槽３ｂへと移送される。水位差がなくなった時点で連通弁７を閉じて終了する。
【００６３】
その後、原水が開状態の原水供給弁１ａ、１ｂを経て、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内に供給される。また酸化剤貯留槽１０内に貯留されている塩素系酸化剤が酸化剤ポンプ９の動力で膜浸漬槽３ａ、３ｂ内に供給される。さらに、ブロワー８を稼働して空気を送り込むことで浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの下方および／または側方に具備している散気管５ａ、５ｂから気泡が発生し、膜モジュール選択弁２ａ、２ｂ、ろ過弁１１が開の状態でろ過ポンプ１２を稼働することで浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの吸引ろ過が再開される。
【実施例】
【００６４】
（実施例１）
図１に示すように、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂには東レ（株）製の分画分子量１５万Ｄａのポリフッ化ビニリデン製中空糸ＵＦ膜で膜面積が２５ｍ２の浸漬型膜モジュール１本を用い、原水供給弁１ａ、１ｂと膜モジュール選択弁２ａ、２ｂとろ過弁１１を開にして、ブロワー８と酸化剤ポンプ９とろ過ポンプ１２を稼動して、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの下方からエア流量２０Ｌ／ｍｉｎの散気をしながら濁度０．３度、ＴＯＣ１ｍｇ／ｌ、マンガンイオン濃度０．１３ｍｇ／ｌの地下水を膜ろ過流束１．５ｍ３／ｍ２／ｄで定流量ろ過した。酸化剤は次亜塩素酸ナトリウムを使用し、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内の塩素濃度が０．５ｍｇ／ｌになるように注入した。
【００６５】
浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂは３０ｍｉｎろ過した後、酸化剤ポンプ９、ろ過ポンプ１２を停止して、原水供給弁１ａ、１ｂ、ろ過弁１１を閉にした後、逆洗選択弁１４が開、薬品選択弁１８が閉であることを確認後、逆洗弁１５を開にして、逆洗ポンプ１６を稼動させることで、流束１．５ｍ３／ｍ２／ｄの逆圧洗浄と浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの下方からエア流量６０Ｌ／ｍｉｎの空気洗浄を同時に１ｍｉｎ実施した。ブロワー８と逆洗ポンプ１６を停止して、逆洗弁１５を閉にした後、排水弁６ａ、６ｂを開き、排水工程を実施した。排水量は逆洗水量の２倍の５２Ｌとした。
【００６６】
排水弁６ａ、６ｂを閉とすることで排水工程を終了した後、原水供給弁１ａ、１ｂが開となり、酸化剤ポンプ９が稼動して給水工程が行われ、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂを水中に浸漬した後、ろ過弁１１を開にし、ろ過ポンプ１２とブロワー８を稼働することで、ろ過工程に戻り、上記工程を繰り返した。運転開始時の膜ろ過差圧は２０ｋＰａであったが３ヶ月後には６５ｋＰａに到達したため、ＳＴＥＰ１〜９の薬品洗浄を実施した。
【００６７】
ＳＴＥＰ１では、ろ過工程から酸化剤ポンプ９、ろ過ポンプ１２を停止して、原水供給弁１ａ、１ｂ、ろ過弁１１を閉にした。その後、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内には凝集剤の塩化第二鉄を１ｍｇ−Ｆｅ／ｌ注入し、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内のｐＨが８になるよう水酸化ナトリウムを注入し、ブロワー８を稼働して、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの下方からエア量６０Ｌの曝気攪拌を２ｍｉｎ実施した。その後、ブロワー８を停止し、５ｍｉｎ放置した。
【００６８】
ＳＴＥＰ２では、膜モジュール選択弁２ａを閉にし、ろ過弁１１を開にして、ろ過ポンプ１２を稼働して、膜浸漬槽３ａと３ｂの水位差が１ｍになるまで浸漬型膜モジュール４ｂで吸引ろ過した。
【００６９】
ＳＴＥＰ３では、膜モジュール選択弁２ｂとろ過弁１１と逆洗選択弁１４を閉にして、ろ過ポンプ１２を停止し、連通弁７を開にした。また、原水供給弁１ａを開いて、膜浸漬槽３ａの水位を維持させ、水位差が０．３ｍになった時点で連通弁７を閉じた。
【００７０】
ＳＴＥＰ４では、原水供給弁１ａを閉じて、膜モジュール選択弁２ａ、逆洗弁１５、薬品選択弁１８を開いて、逆洗ポンプ１６を稼働し、薬品貯留槽１７内の薬品で浸漬型膜モジュール４ａの逆圧洗浄を流束１．５ｍ３／ｍ２／ｄで２ｍｉｎ実施した。薬品貯留槽１７内の薬品としてはクエン酸１％を使用した。その後、逆洗ポンプ１６を停止して、１０ｍｉｎ放置した。
【００７１】
ＳＴＥＰ５では、薬品選択弁１８を閉じて、逆洗選択弁１４と排水弁６ａを開いて、逆洗ポンプ１６を稼働し、ろ過水貯留槽１３内の膜ろ過水を用いた浸漬型膜モジュール４ａの逆圧洗浄を流束１．５ｍ３／ｍ２／ｄで１０ｍｉｎ実施した。
【００７２】
ＳＴＥＰ６では、ろ過選択弁２ａ、排水弁６ａ、逆洗選択弁１４、逆洗弁１５を閉じ、逆洗ポンプ１６を停止して、連通弁７を開にした。また、原水供給弁１ｂを開いて、膜浸漬槽３ａの水位を維持させ、水位差が０．３ｍになった時点で連通弁７を閉じた。
【００７３】
ＳＴＥＰ７では、原水供給弁１ｂを閉じて、膜モジュール選択弁２ｂ、逆洗弁１５、薬品選択弁１８を開いて、逆洗ポンプ１６を稼働し、薬品貯留槽１７内の薬品で浸漬型膜モジュール４ａの逆圧洗浄を流束１．５ｍ３／ｍ２／ｄで２ｍｉｎ実施した。薬品貯留槽１７内の薬品としてはクエン酸１％を使用した。その後、逆洗ポンプ１６を停止して、１０ｍｉｎ放置した。
【００７４】
ＳＴＥＰ８では、薬品選択弁１８を閉じて、逆洗選択弁１４と排水弁６ｂを開いて、逆洗ポンプ１６を稼働し、ろ過水貯留槽１３内の膜ろ過水を用いた浸漬型膜モジュール４ｂの逆圧洗浄を流束１．５ｍ３／ｍ２／ｄで１０ｍｉｎ実施した。
【００７５】
ＳＴＥＰ９では、排水弁６ｂと逆洗弁１５を閉じて、逆洗ポンプ１６を停止した後、連通弁７を開にした。その後、水位差がなくなった時点で連通弁７を閉じて終了した。
【００７６】
その後、原水が開状態の原水供給弁１ａ、１ｂを経て、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内に供給し、また酸化剤貯留槽１０内に貯留されている塩素系酸化剤が酸化剤ポンプ９の動力で膜浸漬槽３ａ、３ｂ内に供給し、さらに、ブロワー８を稼働して、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの下方からエア流量２０Ｌ／ｍｉｎの散気をし、膜モジュール選択弁２ａ、２ｂ、ろ過弁１１が開の状態でろ過ポンプ１２を稼働することで、膜ろ過流束１．５ｍ３／ｍ２／ｄの定流量ろ過を再開した。
【００７７】
その結果、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの膜ろ過差圧は薬品洗浄前の６５ｋＰａから２２ｋＰａに回復した。また、その後のろ過工程における膜ろ過水のマンガン濃度は０．０２ｍｇ／ｌとなり、水道水質基準を満たしていた。
【００７８】
（実施例２）
図１に示すように、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂには東レ（株）製の公称孔径０．０８μｍのポリフッ化ビニリデン製ＭＦ膜で膜面積が１．４ｍ２の浸漬型平膜モジュール２００枚を用い、原水供給弁１ａ、１ｂと膜モジュール選択弁２ａ、２ｂとろ過弁１１を開にして、ブロワー８を稼動して、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの下方からエア流量３ｍ３／ｍｉｎの散気をしながらＢＯＤ２３０ｍｇ／ｌの下水を膜ろ過流束０．６ｍ３／ｍ２／ｄで定流量ろ過した。ろ過動力としては実施例１のようなろ過ポンプ１２を用いず、膜浸漬槽３ａ、３ｂとろ過水貯留槽１３の水位差を利用したサイフォンの原理で吸引ろ過した。酸化剤ポンプ９による酸化剤の注入はしなかった。
【００７９】
実施例１のように定期的にろ過工程を停止して逆圧洗浄を実施せず、ろ過を継続した。また、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内のＭＬＳＳ濃度が常時８，０００〜１２，０００ｍｇ／ｌを維持するよう、定期的にろ過工程中に排水弁６ａ、６ｂを開き、一部の活性汚泥を系外に排出した。
【００８０】
運転開始時の膜ろ過差圧は５ｋＰａであったが、１年後には浸漬型膜モジュール４ａのみ差圧上限の２０ｋＰａに到達したため、ＳＴＥＰ１〜５の薬品洗浄を実施した。
【００８１】
ＳＴＥＰ１では、ろ過工程から原水供給弁１ａ、１ｂ、ろ過弁１１を閉にした。その後、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内には凝集剤のＭＢＲ用汚泥改質剤ＭＰＥ―５０（ナルコ社製カチオン系凝集剤）をＭＬＳＳ単位あたり２．０重量％の濃度になるように注入し、ブロワー８を稼働して、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの下方からエア量６０Ｌの曝気攪拌を２ｍｉｎ実施した。その後、ブロワー８を停止し、１０ｍｉｎ放置した。
【００８２】
ＳＴＥＰ２では、膜モジュール選択弁２ａを閉にし、ろ過弁１１を開にして、膜浸漬槽３ａと３ｂの水位差が０．６ｍになるまで浸漬型膜モジュール４ｂで吸引ろ過した。
【００８３】
ＳＴＥＰ３では、膜モジュール選択弁２ｂとろ過弁１１と逆洗選択弁１４を閉にして、連通弁７を開にした。また、原水供給弁１ａを開いて、膜浸漬槽３ａの水位を維持させ、水位差が０．３ｍになった時点で連通弁７を閉じた。
【００８４】
ＳＴＥＰ４では、原水供給弁１ａを閉じて、膜モジュール選択弁２ａ、逆洗弁１５、薬品選択弁１８を開いて、逆洗ポンプ１６を稼働し、薬品貯留槽１７内の薬品で浸漬型膜モジュール４ａの逆圧洗浄を流束０．３ｍ３／ｍ２／ｄで１０ｍｉｎ実施した。薬品貯留槽１７内の薬品として次亜塩素酸ナトリウム５，０００ｍｇ／ｌを使用した。その後、逆洗ポンプ１６を停止して、３０ｍｉｎ放置した。
【００８５】
ＳＴＥＰ５では、薬品選択弁１８を閉じて、逆洗選択弁１４と排水弁６ａを開いて、逆洗ポンプ１６を稼働し、ろ過水貯留槽１３内の膜ろ過水を用いた浸漬型膜モジュール４ａの逆圧洗浄を流束０．３ｍ３／ｍ２／ｄで１０ｍｉｎ実施した。
【００８６】
その後、排水弁６ａと逆洗弁１５を閉じて、逆洗ポンプ１６を停止した後、ブロワー８を稼働して散気し、膜浸漬槽３ｂ内の活性汚泥が均一濃度になるよう攪拌し、連通弁７を開にした。水位差がなくなった時点で連通弁７を閉じた。
【００８７】
さらに、原水が開状態の原水供給弁１ａ、１ｂを経て、膜浸漬槽３ａ、３ｂ内に供給し、ブロワー８を稼働した状態で、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの下方からエア流量３ｍ３／ｍｉｎの散気をし、膜モジュール選択弁２ａ、２ｂ、ろ過弁１１を開とすることで、膜ろ過流束０．６ｍ３／ｍ２／ｄの定流量ろ過を再開した。
【００８８】
その結果、浸漬型膜モジュール４ａの膜ろ過差圧は薬品洗浄前の２０ｋＰａから５ｋＰａに回復した。また、その後のろ過工程における膜ろ過水のＢＯＤは５ｍｇ／ｌとなり、下水道水質基準を満たしていた。
【００８９】
（比較例１）
薬品洗浄においてＳＴＥＰ１を実施しなかった以外は、実施例１と全く同じにした。
【００９０】
その結果、浸漬型膜モジュール４ａの膜ろ過差圧は薬品洗浄前の６５ｋＰａから２２ｋＰａに回復したものの、浸漬型膜モジュール４ｂの膜ろ過差圧は薬品洗浄前の６５ｋＰａから４８ｋＰａ程度にしか回復しなかった。その後のろ過工程における膜ろ過水のマンガン濃度は０．０４ｍｇ／ｌとなり、水道水質基準を満たしていた。
【００９１】
（比較例２）
薬品洗浄において連通弁を常時閉じ、ＳＴＥＰ１、ＳＴＥＰ２、ＳＴＥＰ３、ＳＴＥＰ６、ＳＴＥＰ９を実施しなかった以外は、実施例１と全く同じにした。
【００９２】
その結果、浸漬型膜モジュール４ａ、４ｂの膜ろ過差圧は薬品洗浄前の６５ｋＰａから３５ｋＰａに回復したものの、その後のろ過工程における膜ろ過水のマンガン濃度は０．０９ｍｇ／ｌとなり、水道水質基準を満たすことはできなかった。
【００９３】
（比較例３）
薬品洗浄においてＳＴＥＰ１を実施しなかった以外は、実施例２と全く同じにした。
【００９４】
その結果、浸漬型膜モジュール４ａの膜ろ過差圧は薬品洗浄前の２０ｋＰａから６ｋＰａに回復したものの、浸漬型膜モジュール４ｂの膜ろ過差圧は薬品洗浄前の１５ｋＰａから２２ｋＰａに上昇しており、すぐに薬品洗浄せざるをえなかった。その後のろ過工程における膜ろ過水のＢＯＤは５ｍｇ／ｌとなり、下水道水質基準を満たしていた。
【００９５】
（比較例４）
薬品洗浄において連通弁を常時閉じ、ＳＴＥＰ１、ＳＴＥＰ２、ＳＴＥＰ３を実施しなかった以外は、実施例２と全く同じにした。
【００９６】
その結果、浸漬型膜モジュール４ａの膜ろ過差圧は薬品洗浄前の２０ｋＰａから６ｋＰａに回復したものの、その後のろ過工程における膜ろ過水のＢＯＤは１２０ｍｇ／ｌとなり、下水道水質基準を満たすことはできなかった。
【符号の説明】
【００９７】
１ａ、１ｂ：原水供給弁
２ａ、２ｂ：膜モジュール選択弁
３ａ、３ｂ：膜浸漬槽
４ａ、４ｂ：浸漬型膜モジュール
５ａ、５ｂ：散気管
６ａ、６ｂ：排水弁
７        ：連通弁
８        ：ブロワー
９        ：酸化剤ポンプ
１０        ：酸化剤貯留槽
１１        ：ろ過弁
１２        ：ろ過ポンプ
１３        ：ろ過水貯留槽
１４        ：逆洗選択弁
１５        ：逆洗弁
１６        ：逆洗ポンプ
１７        ：薬品貯留槽
１８        ：薬品選択弁
【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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