(57)【要約】【課題】膜モジュールの洗浄性能を向上させることができる膜ろ過装置、及びろ過膜の洗浄方法を提供する。【解決手段】膜ろ過装置１は、浸漬槽３内に配置され複数の膜モジュール５を一定間隔で配列させた膜モジュールユニット７と、浸漬槽３内で膜モジュールユニット７の下方に配置され膜モジュール５の膜表面に向けて空気を放出する散気装置１１とを備える膜ろ過装置であって、膜モジュールユニット７の上方に配置され膜モジュール５の膜表面に向けて洗浄水を放出する放水装置１５を備え、この放水装置１５は、膜モジュール５の少なくとも一部が浸漬槽３内の被処理水Ｗ中から気体中に露出しているときに洗浄水を放出するようになっている。【選択図】図２
2013233484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浸漬槽内に配置され複数の膜モジュールを一定間隔で配列させた膜モジュールユニットと、
前記浸漬槽内で前記膜モジュールユニットの下方に配置され前記膜モジュールの膜表面に向けて空気を放出する散気装置とを備える膜ろ過装置であって、
前記膜モジュールユニットの上方に配置され前記膜モジュールの膜表面に向けて洗浄水を放出する放水手段を備え、
この放水手段は、前記膜モジュールの少なくとも一部が前記浸漬槽内の被処理水中から気体中に露出しているときに前記洗浄水を放出するようになっている、膜ろ過装置。
【請求項２】
前記放水手段は、一定間隔で配列された前記複数の膜モジュールのうち、隣接する膜モジュールの隙間を通して前記膜モジュールの膜表面に向けて洗浄水を放出するようになっている、請求項１に記載の膜ろ過装置。
【請求項３】
前記放水手段は、洗浄水供給手段に連結された第一配管と、この第一配管と連結され、前記複数の膜モジュールのうち隣接する膜モジュールの隙間に沿って延びる第二配管と、この第二配管に形成された洗浄水の放水口と、を備えている、請求項１又は２に記載の膜ろ過装置。
【請求項４】
前記膜モジュールユニットを上方に吊り上げる吊り上げ手段を備え、前記放水手段は、前記膜モジュールユニットが前記吊り上げ手段によって吊り上げられ、前記膜モジュールの少なくとも一部が前記浸漬槽内の被処理水中から気体中に露出しているときに前記洗浄水を放出するようになっている、請求項１乃至３の何れか１項に記載の膜ろ過装置。
【請求項５】
前記吊り上げ手段は、吊り上げる前記膜モジュールユニットの重量を測定するための重量測定手段を備えている、請求項４に記載の膜ろ過装置。
【請求項６】
前記膜モジュールユニットは、複数個配列されており、前記放水手段を、配列された複数個の膜モジュールユニットの上方で移動させる移動手段を備えている、請求項１乃至３の何れか１項に記載の膜ろ過装置。
【請求項７】
浸漬槽内に配置され複数の膜モジュールを一定間隔で配列させた膜モジュールユニットと、
前記浸漬槽内で前記膜モジュールユニットの下方に配置され前記膜モジュールの膜表面に向けて空気を放出する散気装置と、
前記膜モジュールユニットの上方に配置され前記膜モジュールの膜表面に向けて洗浄水を放出する放水手段を備える膜ろ過装置を用いたろ過膜の洗浄方法であって、
前記膜モジュールの少なくとも一部が前記浸漬槽内の被処理水中から気体中に露出させ、前記放水手段から前記洗浄水を放出して前記膜モジュールを放水洗浄する、ろ過膜の洗浄方法。
【請求項８】
前記放水洗浄を行った後、前記浸漬槽内を被処理水で満たし、前記散気装置を作動させて散気洗浄を行うようになっている、請求項７に記載のろ過膜の洗浄方法。
【請求項９】
記放水洗浄及び前記散気洗浄を少なくとも２回以上、繰り返し行うようになっている、請求項７又は８に記載のろ過膜の洗浄方法。
【請求項１０】
前記放水洗浄を行った後、前記膜モジュールを通過する被処理水の圧力損失を監視し、圧力損失が所定の値よりも大きい場合には、再度、放水洗浄を行う、請求項７又は８に記載のろ過膜の洗浄方法。
【請求項１１】
前記膜ろ過装置は、前記膜モジュールユニットを上方に吊り上げる吊り上げ手段を備え、
前記放水洗浄を行うとき、前記膜モジュールユニットが前記吊り上げ手段によって吊り上げ、前記膜モジュールの少なくとも一部を前記浸漬槽内の被処理水から気体中に露出させてから前記洗浄水を放出するようになっている、請求項７乃至１０の何れか１項に記載のろ過膜の洗浄方法。
【請求項１２】
前記放水洗浄を行った後、前記膜モジュールを前記浸漬槽内の被処理水中に浸漬させ、前記散気装置を作動させて散気洗浄を行うようになっている、請求項１１に記載のろ過膜の洗浄方法。
【請求項１３】
前記放水洗浄及び前記散気洗浄を少なくとも２回以上、繰り返し行うようになっている、請求項１２に記載のろ過膜の洗浄方法。
【請求項１４】
前記膜ろ過装置は、吊り上げる前記膜モジュールユニットの重量を測定するための重量測定手段を備えており、前記放水洗浄又は前記散気洗浄を行った後、前記重量測定手段により前記膜モジュールの重量を測定し、この測定結果により前記膜モジュールユニットが十分に洗浄できていない場合には、再度、前記放水洗浄又は前記散気洗浄を行う、請求項１１乃至１３の何れか１項に記載のろ過膜の洗浄方法。
【請求項１５】
前記洗浄水は、前記被処理水又は前記膜ろ過装置でろ過されたろ過水である、請求項１１乃至１４の何れか１項に記載のろ過膜の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜モジュールを用いた膜ろ過装置及びろ過膜洗浄方法に関し、特に、高濁度・高粘性の液体をろ過する膜モジュールを用いた膜ろ過装置及びこのような膜ろ過装置のろ過膜洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、省エネルギー、省スペース、省力化およびろ過水質向上等を目的として、様々な分野で膜分離法が使用されるようになっている。膜分離法が使用されている例としては、精密ろ過膜や限外ろ過膜を河川水や地下水や下水処理水から工業用水や水道水を製造する浄水プロセスへの適用や、海水淡水化逆浸透膜処理工程における前処理への適用があげられる。
【０００３】
膜分離法を用いて原水をろ過すると、原水に含まれる濁質や有機物等の除去対象物が膜面に蓄積し、膜の閉塞現象が起こるため、膜のろ過抵抗が上昇するに従って膜ろ過性能が低下する。従って、膜ろ過装置の膜ろ過性能を維持するため、膜の洗浄を行う必要がある。膜の洗浄方法としては、例えば特許文献１乃至４に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８９９４０号公報
【特許文献２】特開２００１−７９３６６号公報
【特許文献３】特開平１１−３４２３２０号公報
【特許文献４】特開平１０−１５３６５号公報
【０００５】
特許文献１には、膜ろ過処理を行った後、膜を薬液中に一定時間接触させ、薬液を排出することにより膜を空気に露出させ、その後、空気洗浄と逆流洗浄を同時に行うようになった膜の洗浄方法が記載されている。特許文献２には、膜ろ過処理に続けて、塩素が含まれる水を使用して逆流洗浄を行い、これと同時に空気洗浄を行う方法が記載されている。また特許文献３には、膜モジュールに原水を供給しながら空気洗浄を行う方法が記載されている。また特許文献４には、塩素水を２次側から１次側へ逆流させた後、塩素水と膜を一定時間接触させ、その後に塩素水を排出する洗浄方法が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１乃至４では、膜を空気に露出させて空気洗浄及び逆流洗浄を行うか、又は膜を液体中に浸漬させたまま空気洗浄及び逆流洗浄を行うかの何れかを行っているだけであり、十分な洗浄効果を得ることができないという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、膜モジュールの洗浄性能を向上させることができる膜ろ過装置、及びろ過膜の洗浄方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は、浸漬槽内に配置され複数の膜モジュールを一定間隔で配列させた膜モジュールユニットと、浸漬槽内で膜モジュールユニットの下方に配置され膜モジュールの膜表面に向けて空気を放出する散気装置とを備える膜ろ過装置であって、膜モジュールユニットの上方に配置され膜モジュールの膜表面に向けて洗浄水を放出する放水手段を備え、この放水手段は、膜モジュールの少なくとも一部が浸漬槽内の被処理水中から気体中に露出しているときに洗浄水を放出するようになっている。
【０００９】
このように構成された本発明によれば、膜モジュールの少なくとも一部が気体中に露出しているときに、放水手段から膜モジュールに向けて洗浄水洗浄水を放水することができる。そして膜モジュールの少なくとも一部が気体中に露出しているときに放水手段から膜モジュールの膜表面に向けて洗浄水洗浄水を放出することによって、洗浄水の水圧で膜モジュールの膜表面に付着した除去対象物を除去することができる。
【００１０】
また、本発明において、好ましくは、放水手段は、一定間隔で配列された複数の膜モジュールのうち、隣接する膜モジュールの隙間を通して膜モジュールの膜表面に向けて洗浄水を放出するようになっている。
【００１１】
このように構成された本発明によれば、洗浄水を、隣接する膜モジュールの隙間を通して膜モジュールの膜表面に当てることができる。これにより、配列された全ての膜モジュールの膜表面に、確実に洗浄水を当てることができる。
【００１２】
また、本発明において好ましくは、放水手段は、洗浄水供給手段に連結された第一配管と、この第一配管と連結され、複数の膜モジュールのうち隣接する膜モジュールの隙間に沿って延びる第二配管と、この第二配管に形成された洗浄水の放水口と、を備えている。
【００１３】
このように構成された本発明によれば、簡単な構造の膜ろ過装置を用いて、配列された全ての膜モジュールの膜表面に確実に洗浄水を当てることができる。
【００１４】
また、本発明において好ましくは、膜モジュールユニットを上方に吊り上げる吊り上げ手段を備え、放水手段は、膜モジュールユニットが吊り上げ手段によって吊り上げられ、膜モジュールの少なくとも一部が浸漬槽内の被処理水中から気体中に露出しているときに洗浄水を放出するようになっている。
【００１５】
このように構成された本発明によれば、吊り上げ手段によって膜モジュールを上方に吊り上げることができる。そして膜モジュールが吊り上げられた状態で、放水手段を用いて膜モジュールの膜表面を洗浄することができる。これにより、浸漬槽の上方で膜モジュールを洗浄することができ、洗浄水が浸漬槽の周囲に飛散するのを防止できる。
【００１６】
また、本発明において好ましくは、吊り上げ手段は、吊り上げる膜モジュールユニットの重量を測定するための重量測定手段を備えている。
【００１７】
このように構成された本発明によれば、洗浄後の膜モジュールユニットの重量を測定することにより、膜モジュールユニットに付着している濁質の重量を計算することができ、これにより、膜モジュールの洗浄効果を知ることができる。
【００１８】
また、本発明において好ましくは、膜モジュールユニットは、複数個配列されており、放水手段を、配列された複数個の膜モジュールユニットの上方で移動させる移動手段を備えている。
【００１９】
このように構成された本発明によれば、移動手段によって放水手段を移動させることができるので、一つの放水手段で複数個の膜モジュールユニットを洗浄することができる。
【００２０】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、浸漬槽内に配置され複数の膜モジュールを一定間隔で配列させた膜モジュールユニットと、浸漬槽内で膜モジュールユニットの下方に配置され膜モジュールの膜表面に向けて空気を放出する散気装置と、膜モジュールユニットの上方に配置され膜モジュールの膜表面に向けて洗浄水を放出する放水手段を備える膜ろ過装置を用いたろ過膜の洗浄方法であって、膜モジュールの少なくとも一部が浸漬槽内の被処理水中から気体中に露出させ、放水手段から洗浄水を放出して膜モジュールを放水洗浄する。
【００２１】
このように構成された本発明によれば、膜モジュールの少なくとも一部が気体中に露出しているときに、放水手段から膜モジュールに向けて洗浄水洗浄水を放水することができる。そして膜モジュールの少なくとも一部が気体中に露出しているときに放水手段から膜モジュールの膜表面に向けて洗浄水洗浄水を放出することによって、洗浄水洗浄水の水圧で膜モジュールの膜表面に付着した除去対象物を除去することができる。
【００２２】
また、本発明において好ましくは、放水洗浄を行った後、浸漬槽内を被処理水で満たし、散気装置を作動させて散気洗浄を行うようになっている。
【００２３】
このように構成された本発明によれば、放水洗浄と散気洗浄との二つの異なる洗浄方法により膜モジュールを洗浄することができる。これにより、より効果的に膜モジュールを洗浄することができる。
【００２４】
また、本発明において、好ましくは、放水洗浄及び散気洗浄を少なくとも２回以上、繰り返し行うようになっている。
【００２５】
このように構成された本発明によれば、放水洗浄及び散気洗浄を繰り返し行うことにより、より効果的に膜モジュールを洗浄することができる。
【００２６】
また、本発明において、好ましくは、放水洗浄を行った後、膜モジュールを通過する被処理水の圧力損失を監視し、圧力損失が所定の値よりも大きい場合には、再度、放水洗浄を行う。
【００２７】
このように構成された本発明によれば、膜モジュールを通過する被処理水の圧力損失を監視することにより、膜ジュールの洗浄状態を監視することができる。そして膜モジュールの洗浄が不十分な場合には、再度放水洗浄を行うことができる。
【００２８】
また、本発明において、好ましくは、膜ろ過装置は、膜モジュールユニットを上方に吊り上げる吊り上げ手段を備え、放水洗浄を行うとき、膜モジュールユニットが吊り上げ手段によって吊り上げ、膜モジュールの少なくとも一部を浸漬槽内の被処理水から気体中に露出させてから洗浄水を放出するようになっている。
【００２９】
このように構成された本発明によれば、吊り上げ手段によって膜モジュールを上方に吊り上げることができる。そして膜モジュールが吊り上げられた状態で、放水手段を用いて膜モジュールの膜表面を洗浄することができる。これにより、浸漬槽の上方で膜モジュールを洗浄することができ、洗浄水が浸漬槽の周囲に飛散するのを防止できる。
【００３０】
また、本発明において好ましくは、放水洗浄を行った後、膜モジュールを浸漬槽内の被処理水中に浸漬させ、散気装置を作動させて散気洗浄を行うようになっている。
【００３１】
このように構成された本発明によれば、放水洗浄と散気洗浄との二つの異なる洗浄方法により膜モジュールを洗浄することができる。これにより、より効果的に膜モジュールを洗浄することができる。
【００３２】
また、本発明において、好ましくは、放水洗浄及び散気洗浄を少なくとも２回以上、繰り返し行うようになっている。
【００３３】
このように構成された本発明によれば、放水洗浄及び散気洗浄を繰り返し行うことにより、より効果的に膜モジュールを洗浄することができる。
【００３４】
また、本発明において、好ましくは、膜ろ過装置は、吊り上げる膜モジュールユニットの重量を測定するための重量測定手段を備えており、放水洗浄又は散気洗浄を行った後、重量測定手段により膜モジュールの重量を測定し、この測定結果により膜モジュールユニットが十分に洗浄できていない場合には、再度、放水洗浄又は散気洗浄を行う。
【００３５】
このように構成された本発明によれば、一旦、放水洗浄又は散気洗浄を行った後に、膜モジュールユニットの重量を測定し、その測定結果に応じて再度、放水洗浄又は散気洗浄を行うことができる。そして、先に行った放水洗浄又は散気洗浄における洗浄効果が不十分であり、膜モジュールから除去対象物が十分に除去されていない場合には、膜モジュールユニットの重量が比較的重いままになってしまう。そしてこの場合には、再度、放水洗浄又は散気洗浄を行うことができる。
【００３６】
また、本発明において好ましくは、洗浄水は、被処理水又は膜ろ過装置でろ過されたろ過水である。
【発明の効果】
【００３７】
以上のように、本発明によれば、膜モジュールの洗浄性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施形態による膜ろ過装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による膜ろ過装置の膜モジュール及び放水装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による膜ろ過装置の膜モジュール及び放水装置を示す側面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による膜ろ過装置を示す側面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態による膜ろ過装置を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態による膜ろ過装置について説明する。図１は、第１の実施形態による膜ろ過装置のブロック図である。
【００４０】
まず、図１に示すように、膜ろ過装置１は、被処理水Ｗを貯留する浸漬槽３と、浸漬槽３内の被処理水に浸漬され複数の膜モジュール５を有する膜モジュールユニット７と、膜モジュールユニット７の下方に配置され、空気供給源９から供給された空気を膜モジュールユニット７に向けて空気を放出する散気装置１１と、洗浄水供給源１３から供給された洗浄水を放出するための放水装置１５とを備えている。
【００４１】
図２は、ろ過装置の膜モジュール及び放水装置を示す斜視図である。
図２に示すように、膜モジュールユニット７は、一定の間隔をもって配列された複数の膜モジュール５を備えている。各膜モジュールユニット７は、シート状に配列された中空糸膜１７と、中空糸膜１７でろ過したろ過水を集めるための集水管１９とを有している。そして各膜モジュール５は、その膜表面が、隣接する膜モジュール５の膜表面と対向するように配列されている。各膜モジュール５は、保持手段（図示せず）によって所定位置に保持されており、各膜モジュール５の間には、保持手段によって一定の隙間Ｓが形成されている。隣接する膜モジュール５の隙間Ｓは、被処理水Ｗ、及び散気装置１１から放出された空気を、隣接する膜モジュール５との間で良好に通過させるためのものである。この隙間Ｓが狭すぎると膜モジュール５間での夾雑物や汚泥の堆積が加速してしまう恐れがある。一方で、この隙間Ｓを広くしすぎると膜モジュール５の設置効率が低下してしまう。従って、隣接する膜モジュール５の隙間Ｓは被処理水Ｗの性状にあわせて適宜決定される要素であるが、２ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましい。
【００４２】
膜モジュール５は、シート状に配列された中空糸膜１７を積層したものを固定樹脂によって集水管１９に固定して形成されている。中空糸膜１７の一端は、切断されて開口しており、中空糸膜１７の内部と集水管１９内部が連通している。
【００４３】
中空糸膜１７の材質は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル、セルロース誘導体、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどの塩素系樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレートなどが挙げられる。また、これらの樹脂の共重合体や一部に置換基を導入したものであってもよい。さらに、２種以上の樹脂を混合したものであってもよい。なお、ろ過膜として使用可能な中空糸膜であれば、その孔径、空孔率、膜厚、外径等は、特に限定されるものではないが、例えば、その外径は２０〜４０００μｍ、孔径は０．００１〜５μｍ、空孔率は２０〜９０％、膜厚は５〜３００μｍの範囲がよい。中空糸膜の長さは２００ｍｍから２０００ｍｍの範囲が、取り扱い性の上で好ましく、また、用いる中空糸膜の内径や外径、使用条件による通水性能やろ過性能から適宜決定されることが好ましい。また、中空糸膜束を構成する中空糸膜の本数も、同様に、使用条件による通水性能やろ過性能から適宜決定されることが好ましい。
【００４４】
また、膜モジュール５の分離膜としては、中空糸膜に限らず、平膜、チューブラー膜、スパイラル膜等を用いてもよい。
【００４５】
膜モジュール５の集水管１９は、膜モジュール５の開口端と連通しており、その内部にろ過水を集めるようになっている。集水管１９の寸法は、隣接する膜モジュール５との間に隙間を形成して被処理水Ｗが間を流れられるように、その最大幅が１００ｍｍ以下であることが好ましく、７５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。また、集水管１９の断面積は、通液可能な内部スペースの断面積の確保、並びに固定樹脂の厚さにより決定されることが好ましい。固定樹脂の厚さに対する集水管１９の厚みは、膜モジュール５に求められる耐圧性、中空糸膜１７の固定部の安定性を満足できる程度の厚みを形成できればよく、特に限定はされないが、例えば、１〜２０ｍｍの範囲内が好ましく、１〜１５ｍｍの範囲内がより好ましい。また、固定樹脂及び集水管１９は、中空糸膜１７を集水管１９に固定したときに、膜モジュール５の用途により要求される繰り返し耐圧性等、機械特性を満足することが好ましい。
【００４６】
図１及び２に示すように、放水装置１５は、洗浄水供給源１３に接続された第１配管２１と、この第１配管２１と連結された複数本の第２配管２３と、複数の第２配管２３の先端を支持している支持部材２５とを備えている。この放水装置１５は、洗浄水供給源１３から供給された洗浄水を、膜モジュール５の膜表面に向けて放出するようになっている。洗浄水供給源１３は、例えばポンプを用いて洗浄水を放水装置１５に向けて加圧供給するようになっている。このときの洗浄水の加圧圧力が高すぎると放水装置１５からの放水圧力が高くなり、中空糸膜１７を破損してしまう恐れがあり、一方で、加圧圧力が低すぎると十分な洗浄効果を期待することができない。従って、洗浄水供給源１３から放水装置１５へ洗浄水を供給するときの水圧は、放出装置１５から放出される洗浄水の水圧が３０ｋＰａ以上４００ｋＰａ以下となるように調整されることが好ましい。
【００４７】
また、放水装置１５の第１配管２１は、膜モジュール５の配列方向に沿って延びており、その側部には、複数の第２配管２３が接続されている。第２配管２３は、第１配管２１と直交して延びている。また、第２配管２３は、隣接する膜モジュール５の隙間Ｓの上方に位置するように第１配管２１に取り付けられている。第２配管２３の底には、第１配管２１から流れてきた洗浄水を放出するための複数の放水口２７が形成されている。複数の放水口２７は、第２配管２３の底において、第２配管２３の延伸方向に沿って配列されている。従って、第２配管２３の底に形成された放水口２７は、隣接する膜モジュール５の隙間Ｓの真上に位置している。
【００４８】
放水口２７は、第２配管２３に流れてきた洗浄水を膜モジュール５の膜表面に向けて放出するようになっている。放水口２７としては、洗浄水を拡散して放出する形状のものを用いることができる。このような放水口２５を使用することにより、膜表面全体を洗浄することができる。また、第２配管２３に放水口２７を一つだけ形成し、この放水口２７を第２配管２３の軸線方向に移動できるようにしてもよい。洗浄水として用いる液体は、清水を用いることが好ましいが、膜ろ過装置１でろ過したろ過水又はろ過前の被処理水Ｗを用いてもよい。
【００４９】
次に、上述した膜ろ過装置１の作用について詳述する。
【００５０】
膜分離処理では、膜モジュールユニット７を浸漬槽３内の被処理水Ｗに浸漬させた状態で膜モジュール５の集水管１９内に負圧を作用させる。これにより、中空糸膜１７の周囲にある被処理水Ｗは、中空糸膜１７を通過してろ過され、集水管１９内部に流れる。そして集水管１９内部のろ過水は、取水口（図示せず）を通じて膜モジュールユニット７から取り出される。
【００５１】
そして一定の時間、膜分離処理を行った後、膜モジュール５の洗浄処理を行う。
【００５２】
洗浄処理では、浸漬槽３内の被処理水Ｗを排出して膜モジュール５の一部又は全部を被処理水Ｗから露出させて膜表面の周囲を気体環境にする。そして放水装置１５を作動させて洗浄水供給源１３から供給された洗浄水を第２配管２３の放水口２７から放出する。そして放出された洗浄水は、膜表面に向けて放出され、これにより膜表面付着した除去対象物を膜表面及び中空糸膜の間から除去することができる。そして所定の時間、放水装置１５を作動させた後、放水装置１５を停止し、再び浸漬槽３内を被処理水Ｗで満たした後、膜分離処理を再開する。また、膜ろ過装置１は、放水装置１５を用いた膜洗浄の他に、散気装置１１を用いた膜洗浄を行うようになっている。散気装置１１を用いた膜洗浄では、膜分離処理を一旦停止させた後、散気装置１１から膜表面に向けて空気を放出する。そしてこの空気により中空糸膜１７を揺らし、中空糸膜１７の表面に付着した除去対象物を除去する。
【００５３】
以上のように放水装置１５を膜モジュール５の上方に設けて放水装置１５から放出された洗浄水によって洗浄することにより、膜モジュール５の洗浄効率を高めることができる。また、放水装置１５は、膜モジュール５を構成する中空糸膜の延びる方向に沿って洗浄水を放出することができるので、中空糸膜１７の表面及び中空糸膜１７の間に挟まった除去対象物を効率的に洗浄することができる。また、浸漬槽３内の被処理水を一旦排水して、浸漬槽３内で膜モジュール５を洗浄できるようにすることにより、膜モジュール５の洗浄処理時に、膜モジュール５を保持手段から取り外したり、取り外した膜モジュール５を洗浄するための空間を別途確保したりする必要が無くなる。また、膜モジュール５を洗浄したときに膜モジュール５から離脱した除去対象物は、そのまま浸漬槽３内に留まるため、除去対象物が飛散するのを防止することができ、これにより除去対象物の処理を容易に行うことができる。
【００５４】
また膜モジュール５の洗浄効率をより高めるためには、一旦、放水装置１５によって洗浄処理を行って浸漬槽３を被処理水で満たし、その後さらに散気装置１１を作動させて膜モジュール５を洗浄することが好ましい。このときの洗浄効果の確認は、目視による確認や、ろ過運転時の圧力を監視し、又は膜モジュール５の重量を監視して行うことができる。
【００５５】
ろ過運転時の圧力を監視する方法としては、膜モジュール５を洗浄した後に被処理水Ｗを膜モジュール５に通し、そのときの圧力損失を監視する方法がある。膜モジュール５の圧力損失が例えば所定の値よりも高い場合には、膜モジュール５を十分に洗浄出来ていないこととなるため、膜分離処理を停止して、再度洗浄処理を行うことができる。再度洗浄処理を行う場合、膜ろ過装置１は、一旦、浸漬槽３内の被処理水を排出し、放水装置１５によって膜表面を洗浄し、その後、浸漬槽内を被処理水で満たして再び膜モジュールの圧力損失を監視する。また、膜モジュール５の圧力損失の監視を始める前に、散気装置１１を用いて膜モジュール５を洗浄してもよい。そして、圧力損失が十分に低下しない場合には、放水装置１５による洗浄、及び散気装置１１による洗浄を繰り返し行うことができる。
【００５６】
次に、本発明の第２の実施形態について詳述する。図４は、第２の実施形態による膜ろ過装置を示す側面図である。
【００５７】
図４に示すように、膜ろ過装置３１は、浸漬槽３内に配置された膜モジュールユニット７を上方に吊り上げる吊り上げ装置３３を備えている。また、吊り上げ装置３３は、膜モジュールユニット７に取り付けられた散気装置１１を、膜モジュールユニット７と一緒に吊り上げるようになっている。
【００５８】
吊り上げ装置３３は、膜モジュールユニット７に取り付けられるフック部３５と、吊り上げた膜モジュールユニット７の重量を測定するための重量測定器３７とを備えている。また、吊り上げ装置３３には、放水装置１５が取り付けられている。放水装置１５は、膜ジュールユニット７を吊り上げたときに、放水口２７が隣接する膜モジュール５の隙間Ｓの真上に位置するようになっている。
【００５９】
次に、第２の実施形態による膜ろ過装置３１の作用について詳述する。
洗浄処理を行うとき、膜ろ過装置３１は、膜分離処理を停止し、吊り上げ装置３３を膜モジュールユニット７の上方まで移動させる。そして吊り上げ装置３３のフック部３５を膜モジュールユニット７に引っ掛けて吊り上げ装置３３と膜モジュールユニット７を連結する。そして吊り上げ装置３３を作動させて膜モジュールユニット７を上方に吊り上げ、膜モジュール５が浸漬槽３の被処理水Ｗから気体中に露出されるようにする。そして放水装置１５を作動させて放水口２７から膜表面に向けて洗浄水洗浄水を放出する。これにより膜モジュール５を洗浄することができる。
【００６０】
また、洗浄処理を行うときに、重量測定器３７によって洗浄前の膜モジュールユニット７の重量と、洗浄後の膜モジュールユニット７の重量とを測定して両者を比較することによって、膜モジュールユニット７から離脱させることができた除去対象物の重量を検出することができる。放水装置１５によって膜モジュール５を洗浄すると、吊り上げ装置３３によって吊り上げている膜モジュールユニット７の総重量が減少する。そして膜ろ過装置３１は、膜モジュールユニット７の重量が予め決定された重量になるまで、又は重量の変化量が予め決定された量よりも小さくなるまで洗浄処理を行うようになっている。この場合、洗浄水の水圧によって重量測定器３７による測定結果に誤差が出ないように、洗浄処理を停止させてから膜モジュールユニット７の重量の測定を行うことが好ましい。
【００６１】
このように吊り上げ装置３３を用いて膜モジュールユニット７を吊り上げて洗浄処理を行うことにより、第１の実施形態にかかる膜ろ過装置１と同様に、膜モジュール５の洗浄効率を高めることができる。また、放水装置１５を吊り上げ装置３３に取り付け、洗浄処理時には、吊り上げ装置３３によって膜モジュールユニット７を吊り上げて洗浄できるようにすることにより、放水装置１５が浸漬槽３内の被処理水Ｗに接触する機会を減らすことができる。これにより、被処理水Ｗによって放水装置１５が劣化したり、放水装置１５の放水口２７が目詰まりしたりするのを防止することができる。また、重量測定器３７によって膜モジュールユニット７の重量を監視しながら洗浄処理を行うことにより、洗浄効率を向上させることができ、膜分離時の処理能力が低下するのを防止することができる。
【００６２】
次に、本発明の第３の実施形態について詳述する。
図５は、第３の実施形態による膜ろ過装置を示す側面図である。第３の実施形態による膜ろ過装置４１は、浸漬槽３内に配置された複数の膜モジュールユニット７ａ，７ｂ，７ｃと、各膜モジュールユニット７ａ，７ｂ，７ｃに対応して設けられた散気装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、浸漬槽の上方に配置された放水装置１５と、放水装置１５を移動させるための移動装置４３とを備えている。
【００６３】
複数の膜モジュールユニット７ａ，７ｂ，７ｃは、各々の膜モジュール５の膜表面が平行になるように、一直線上に配列されている。従って、隣接する膜モジュール５の隙間Ｓも同様に、膜表面に対して平行になっている。
【００６４】
移動装置４３は、膜モジュールユニットの配列方向に沿って延びる２本ガイドレール４５と、駆動部４７とを備えている。移動装置４３は、ガイドレール４５に沿って、即ち、膜モジュール５の配列方向に沿って放水装置１５を移動させるようになっている。
【００６５】
移動装置４３によって搬送される放水装置１５は、少なくとも一本の第２配管及びそこに形成された複数の放水口を有していればよい。そして洗浄処理時には、移動装置４３によって放水装置１５をガイドレール４５に沿って移動させながら、全ての膜モジュール５の上方を通過させる。これにより、放水装置１５を、膜モジュール５の間の全ての隙間Ｓの上方を通過させることができる。これにより、複数個配列された膜モジュールユニット７の全ての膜モジュール５を洗浄することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１，３１，４１    膜ろ過装置
５    膜モジュール
７    膜モジュールユニット
１１    散気装置
１５    放水装置
１７    中空糸膜
１９    集水管
２１    第１配管
２３    第２配管
２７    放水口
３３    吊り上げ装置
４３    移動装置
【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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