(57)【要約】【課題】膜モジュールの目詰まりを短時間で高い信頼性をもって解消可能な膜ろ過装置を提供する。【解決手段】膜モジュール11で原水Aから原水中の不溶解性成分をろ過し、ろ過に伴う膜モジュール11の目詰まりを解消する膜ろ過装置5であって、送水ポンプ13、洗浄水ポンプ21、排水配管23、圧力差検出手段17,19、コントローラ28を備える。洗浄水を、膜モジュール11に二次側から一次側に流通するように洗浄水ポンプ21で送ると共に、送られた洗浄水を膜モジュール11の一次側に接続された排水配管23を通して排出する。ろ過時における膜モジュール11の一次側と二次側の圧力差を圧力差検出手段17,19で検出する。検出される圧力差が一定に保持されるようにコントローラ28で洗浄水の流量を制御し、かつ、圧力差がろ過時における膜モジュール11の一次側と二次側の圧力差以上で膜モジュール11の耐圧未満の範囲となるように制御することを特徴としている。【選択図】図１
2013188710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水中の不溶解性成分をろ過する膜モジュールと、
この膜モジュールに一次側から二次側へ流通されるように原水を送る送水ポンプと、
前記ろ過をする時に前記膜モジュールの一次側と二次側の圧力差を検出する第１計測手段と、
前記膜モジュールを通過したろ過水が供給されるろ過水タンクと、
このろ過水タンクに溜められたろ過水ないしはこの水から生成された由来水を洗浄水として前記膜モジュールに二次側から一次側へ流通されるように送る洗浄水ポンプと、
この洗浄水ポンプの運転時に前記膜モジュールの一次側からの排出水を導く排水配管と、
前記洗浄水ポンプの運転時に前記膜モジュールの一次側と二次側の圧力差を検出する第２計測手段と、
この第２計測手段で検出される圧力差を一定に保持するとともに、この圧力差がろ過時における前記膜モジュールの一次側と二次側の圧力差以上でかつ前記膜モジュールの耐圧未満の範囲となるように、前記膜モジュールの二次側に送られる洗浄水の流量を制御するコントローラと、
を具備することを特徴とする膜ろ過装置。
【請求項２】
前記膜モジュールの洗浄状態を監視する監視手段を更に備え、前記コントローラが、前記監視手段の出力から前記膜モジュールの洗浄完了を判断して前記膜モジュールへの洗浄水の供給を停止させることを特徴とする請求項１に記載の膜ろ過装置。
【請求項３】
前記監視手段が前記排水配管を流通する排水流量を計測する流量計であり、流量の閾値が設定された逆洗浄終了判定部を前記コントローラが有し、前記排水流量が前記逆洗浄終了判定部の閾値を超えた場合に前記コントローラが前記洗浄水ポンプを停止させることを特徴とする請求項２に記載の膜ろ過装置。
【請求項４】
前記監視手段が前記排水配管を流通する排水中に含まれるファウリング要因物質の濃度を計測する水質センサであり、濃度の閾値が設定された逆洗浄終了判定部を前記コントローラが有し、前記ファウリング要因物質の濃度が前記逆洗浄終了判定部の閾値を超えた場合に前記洗浄水ポンプを停止させることを特徴とする請求項２に記載の膜ろ過装置。
【請求項５】
前記コントローラが前記第２計測手段の出力に基づいて前記洗浄水ポンプの回転数を調節して、前記膜モジュールに送られる洗浄水の流量を制御することを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の膜ろ過装置。
【請求項６】
前記洗浄水を前記膜モジュールに導く配管系に流量調節弁を設け、前記コントローラが前記第２計測手段の出力に基づいて前記流量調節弁の開度を調節して、前記膜モジュールに送られる洗浄水の流量を制御することを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の膜ろ過装置。
【請求項７】
前記膜モジュールのろ過膜が束ねられた複数本の中空糸膜を有し、このろ過膜を揺する加振手段を、更に備えることを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の膜ろ過装置。
【請求項８】
前記加振手段が、前記膜モジュール内に送られる原水を旋回させる旋回水流形成部材であることを特徴とする請求項７に記載の膜ろ過装置。
【請求項９】
前記加振手段が、前記膜モジュール内に配置されて、前記膜モジュール内に送られる原水を、前記中空糸膜の束にこの束が延びる方向と交叉するように噴射する噴射部材であることを特徴とする請求項７に記載の膜ろ過装置。
【請求項１０】
前記膜モジュールの一次側に送込まれる原水中に気体を導入する気体供給手段を、更に備えることを特徴とする請求項１から９のうちのいずれか一項に記載の膜ろ過装置。
【請求項１１】
前記気体供給手段が、前記送水ポンプの吸込み口に連通し大気中に開放された気体導入管と、この導入管に取付けられた開閉弁とを有することを特徴とする請求項１０に記載の膜ろ過装置。
【請求項１２】
前記気体供給手段が、前記送水ポンプの吸込み口に連通された気体導入管と、この導入管に接続されたガスタンクと、前記気体導入管に取付けられた開閉弁とを有することを特徴とする請求項１０に記載の膜ろ過装置。
【請求項１３】
前記送水ポンプから吐出された原水を前記膜モジュールの一次側に導く原水配管と、前記排水配管を接続する戻し配管と、この戻し配管に取付けられた開閉弁を、更に備えることを特徴とする請求項１から１２のうちのいずれか一項に記載の膜ろ過装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のうちのいずれか一項に記載の膜ろ過装置と、
逆洗浄膜を有する逆洗浄膜モジュールと、
この逆洗浄膜モジュールに前記膜ろ過装置が備えるろ過水タンク内のろ過水を圧送する高圧ポンプと、
を具備することを特徴とする造水装置。
【請求項１５】
送水ポンプにより送られた原水中の不溶解性成分をろ過する膜モジュールの目詰まりを、前記膜モジュールに二次側から洗浄水を供給して解消する膜ろ過装置の洗浄方法において、
前記洗浄水を前記膜モジュールの二次側から一次側に流通するように洗浄水ポンプを用いて送ると共に、送られた洗浄水を前記膜モジュールの一次側から排出し、
前記ろ過をする時における前記膜モジュールの一次側と二次側の圧力差を検出し、
この圧力差を一定に保持するとともに、この圧力差がろ過時における前記膜モジュールの一次側と二次側の圧力差以上でかつ前記膜モジュールの耐圧未満の範囲となるように、前記膜モジュールの二次側に送られる洗浄水の流量を制御する
ことを具備することを特徴とする膜ろ過装置の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば水処理に用いられる膜ろ過装置、及び造水装置、並びに膜ろ過装置の膜モジュールの目詰まりを解消する洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水処理分野において、イオンや塩類等の溶質を含む汽水、海水、地下水、埋立地浸出水、産業廃水等の原水をろ過して、生活用水、工業用水、農業用水等を製造するために、逆浸透膜モジュールを用いた造水装置が知られている。
【０００３】
逆浸透膜モジュールが有する逆浸透膜は、原水中の水は透過可能であるが、原水中のイオンや塩類等の水以外の溶質は透過できない特性を持っている。この特性を利用して、溶質の濃度に応じた浸透圧以上の圧力を原水にかけて、この原水を逆浸透膜でろ過することにより、水と溶質を分離できる。
【０００４】
逆浸透膜モジュールを用いて例えば海水等をろ過して造水をする造水装置（膜ろ過システムとも称する。）は、海水を逆浸透膜モジュールに通して脱塩する前に、取水した海水中に含まれる不溶性成分を除去する前処理を行っている。不溶性成分とは、例えば海水中に含まれる濁質、溶存有機物、微生物、微生物が放出する粘性の高い有機物、無機イオン等である。
【０００５】
前処理を担う装置は膜ろ過装置と称されている。この装置による前処理によって、逆浸透膜の汚れが低減されて、薬品による逆浸透膜の洗浄頻度を下げることできる。それに伴い、造水装置を長期間にわたり連続運転することが可能となる。
【０００６】
この前処理をする膜ろ過装置で、ろ過を担う膜モジュールのろ過膜には、精密ろ過（microfiltration；ＭＦ）や限外ろ過（ultrafiltration;ＵＦ）膜が用いられる。膜モジュールは前記不溶性成分をろ過するので、ろ過された不溶性成分はファウリング要因物質として次第に堆積し、それにより、膜モジュールのろ過膜は目詰まりする。
【０００７】
この目詰まりが進行すると、膜モジュールに対する原水の流入側（一次側）と、膜モジュールでろ過された水が流出する側(二次側)との圧力差が徐々に増える。それに伴い、膜モジュールの透過流速（フラックス；Ｆｌｕｘと略称されている。）の低下を招き、若しくは、原水を膜モジュールに供給する原水ポンプの出力増大を招く。
【０００８】
こうしたろ過膜の目詰まりを解消するために、膜ろ過装置は、一定時間ろ過運転をした後に、膜モジュールを洗浄して、膜モジュールのろ過膜に付着している不溶性成分からなるファウリング要因物質を除去できるように構成されている。このため、膜ろ過装置は、一般的に、原水のろ過運転と、ろ過膜の目詰まりを解消するための洗浄運転とを、交互に繰り返して運転される。
【０００９】
膜モジュールの洗浄は、逆洗浄工程と、捨水工程と、給水工程を経て実施される。
【００１０】
逆洗浄工程では、ろ過時とは逆に、膜モジュールに対してその二次側から一次側に洗浄水が流通される。この場合、一定流量の洗浄水が一定時間通水される。例えば、膜モジュールのメーカは、ろ過時の原水流量の１倍〜数倍の量の洗浄水を、膜モジュールに一定時間通水する逆洗浄工程を推奨している。洗浄水には、膜モジュールでろ過されたろ過水、又は、逆浸透膜モジュールで得られる脱塩水(濃縮水)等が用いられる。
【００１１】
捨水工程では、逆洗浄された膜モジュールの一次側に溜まっている洗浄水を、膜モジュール外に排水する。
【００１２】
給水工程では膜モジュールの一次側を流水で洗い流す。具体的には、膜モジュールのろ過膜に一次側から原水を供給しつつ、この原水を一次側から排水する。
【００１３】
ところで、原水例えば海水の水質は、日や場所等により変動する。海水の水質が悪い場合は、海水中の不溶性成分の濃度が高いので、膜モジュールでのろ過に伴い、ろ過膜に対するファウリング要因物質の付着量が増える。この逆に、海水の水質が良い場合は、海水中の不溶性成分の濃度が低いので、膜モジュールでのろ過によって、ろ過膜に対するファウリング要因物質の付着量が減る。
【００１４】
このように膜モジュールのろ過膜へのファリング要因物質の付着量にはばらつきがある。このため、既述のように一定流量の洗浄水を膜モジュールに一定時間流して、この膜モジュールのろ過膜を逆洗浄する場合、その際の洗浄圧力は、ろ過膜へのファウリング要因物質の付着量に応じてばらつく。その上、洗浄に伴い目詰まりの解消が進行されるに従い、洗浄圧力は徐々に低下する。
【００１５】
このようにろ過膜の逆洗浄において洗浄圧力が変動すると、目詰まりを十分な信頼性をもって解消することが難しい場合がある。
【００１６】
即ち、逆洗浄において目詰まりの解消が進行するに従い洗浄圧力が低下すると、その時点で目詰まりが解消していない一部の細孔に加わる洗浄圧力も低下する。これにより、一部の細孔の目詰まりが解消され難くなる。こうした現象は、目詰まりが解消された細孔に対して洗浄水が集中して流れることで起きると考えられる。
【００１７】
しかも、既述のように逆洗浄の経過と共に洗浄圧力が低下すると、目詰まりが十分解消するまでに比較的長い時間を要することがある。このため、既述のように逆洗浄時間が一定であると、目詰まりが十分解消される前に、逆洗浄が終わるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００２−２８２８５５号公報
【特許文献２】特開２００４−２５０１８号公報
【特許文献３】特開２００１−２５２５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
実施形態は、膜モジュールの目詰まりを短時間で高い信頼性をもって解消可能な膜ろ過装置及び造水装置並びに膜ろ過装置の洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記課題を解決するために、実施形態の膜ろ過装置は、膜モジュールで原水から原水中の不溶解性成分をろ過し、ろ過に伴う膜モジュールの目詰まりを解消する膜ろ過装置であって、送水ポンプ、洗浄水ポンプ、排水配管、圧力差検出手段、及びコントローラを備える。洗浄水を、膜モジュールに二次側から一次側に流通するように洗浄水ポンプで送ると共に、送られた洗浄水を膜モジュールの一次側に接続された排水配管を通して排出する。ろ過時における膜モジュールの一次側と二次側の圧力差を圧力差検出手段で検出する。検出される圧力差が一定に保持されるように洗浄水の流量をコントローラで制御するとともに、この圧力差がろ過時における膜モジュールの一次側と二次側の圧力差以上でかつ膜モジュールの耐圧未満の範囲となるように制御することを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】逆浸透膜モジュール等と共に示す第１の実施の形態に係る膜ろ過装置の概略構成図である。
【図２】逆浸透膜モジュール等と共に示す第２の実施の形態に係る膜ろ過装置の概略構成図である。
【図３】逆浸透膜モジュール等と共に示す第３の実施の形態に係る膜ろ過装置の概略構成図である。
【図４】図３の膜ろ過装置の一部を拡大して示す概略構成図である。
【図５】図３の膜ろ過装置が備える旋回水流形成部材を示す斜視図である。
【図６】逆浸透膜モジュール等と共に示す第４の実施の形態に係る膜ろ過装置の概略構成図である。
【図７】図６の膜ろ過装置の一部を拡大して示す概略構成図である。
【図８】図６の膜ろ過装置が備える噴射部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、第１の実施の形態に係る膜ろ過装置５とこの装置の洗浄方法等について、図１を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１において符号１で示す造水装置は、原水Ａ例えば海水を脱塩して生産水Ｃ等を製造するシステムで構成されている。この造水装置１は、原水ポンプ２と、原水タンク３と、注入装置４と、膜ろ過装置５と、高圧ポンプ６と、逆浸透膜モジュール７と、動力回収用ポンプ８と、動力回収装置９を備えている。
【００２４】
原水ポンプ２と原水タンク３は、膜ろ過装置５に原水Ａを供給するための設備である。原水ポンプ２は汲み上げた原水Ａを原水タンク３に供給する。
【００２５】
注入装置４は、原水タンク３に対して配設されていて、凝集材を必要に応じて原水タンク３に供給する。凝集材は、膜ろ過装置５の原水入口とろ過水出口との圧力差を低減するために供給される。この供給に伴い原水タンク３内の原水を図示しない攪拌器で攪拌することが好ましい。なお、注入装置４及び攪拌器は省略することもできる。
【００２６】
高圧ポンプ６及び逆浸透膜モジュール７は膜ろ過装置５から流出するろ過水Ｇを脱塩するための設備である。
【００２７】
高圧ポンプ６はろ過水Ｇを高圧にして逆浸透膜モジュール７に供給する。逆浸透膜モジュール７は、ろ過水Ｇを更にろ過し、それによる脱塩で淡水化された生産水Ｃと、濃縮され塩分濃度が高められた水(濃縮水)Ｂとに分離する。
【００２８】
逆浸透膜モジュール７は複数段に設けることが好ましい。逆浸透膜モジュール７が有する図示しない逆浸透膜に付着した汚れを定期的に除去する場合、逆洗浄膜は薬品を用いて洗浄される。
【００２９】
動力回収用ポンプ８及び動力回収装置９は、凝縮水Ｂが有した高圧のエネルギーを回収して、膜ろ過装置５から流出されたろ過水Ｇの逆浸透膜モジュール７への供給を補助する設備である。凝縮水Ｂが有した高圧のエネルギーの一部は動力回収装置９で回収される。回収されたエネルギーを利用して、動力回収用ポンプ８が駆動される。それにより、膜ろ過装置５から流出されたろ過水が、高圧ポンプ６を迂回するバイパス配管１０を経由して逆浸透膜モジュール７に供給される。
【００３０】
次に、逆浸透膜モジュール７の前段に配設された膜ろ過装置５を説明する。膜ろ過装置５は、例えば膜モジュール１１と、送水ポンプ１３と、第１圧力計１５と、第２圧力計１７と、ろ過水タンク１９と、洗浄水ポンプ２１と、排水配管２３と、第３圧力計２５と、戻し配管２６と、流量計２７と、コントローラ２８と、複数の弁等を備えている。
【００３１】
膜モジュール１１は、少なくとも１個、好ましくは複数、例えば図１では２個用意されている。各膜モジュール１１は、縦型の容器１１ａ、及びこの容器１１ａ内にろ過膜１１ｂを配設して形成されている。
【００３２】
ろ過膜１１ｂとしてＭＥ膜やＵＦ膜が用いられている。これらのＭＥ膜やＵＦ膜は例えば中空糸膜の集合体からなる。具体的には、例えば、直径が１ｍｍ程度の中空糸膜を数十本から数百本束ねて形成されている。ろ過膜１１ｂは、その中空糸膜が延びる方向を容器１１ａの長手方向つまり上下方向に一致させて、容器１１ａに内蔵されている。
【００３３】
容器１１ａはその下端に図示しない原水入口を有している。原水Ａは、容器１１ａの内面とろ過膜１１ｂとの間の空間に満ちるように原水入口から容器１１ａ内に導入される。容器１１ａはその上端に図示しないろ過水出口を有している。このろ過水出口は中空糸膜の内部に連通されている。
【００３４】
更に、容器１１ａは洗浄水出口を有している。この洗浄水出口には後述の弁３８につながる配管が接続される。作図の都合上、図１において容器１１ａの側面に洗浄水出口が配設されているように描かれているが、この洗浄水出口は容器１１ａの下端部に配設することも可能である。
【００３５】
容器１１ａの原水入口は原水配管１２を介して原水タンク３に接続されている。既述のように膜モジュール１１が２個用意されているので、それに適合して原水配管１２は分岐されていて、それらの配管端部が各膜モジュール１１の原水入口に夫々接続されている。
【００３６】
原水配管１２に、送水ポンプ１３と、第１開閉弁３１と、第２開閉弁３２と、第１圧力計１５等が取付けられている。
【００３７】
送水ポンプ１３はその回転数を調節可能である。第１開閉弁３１は、原水配管１２における原水タンク３と送水ポンプ１３の吸込み口とを接続した原水吸込み管部に配設されている。第２開閉弁３２は、原水配管１２における送水ポンプ１３の吐出し口と各膜モジュール１１の原水入口とを接続した配管部位に配設されている。第１圧力計１５は、膜モジュール１１の一次側の圧力、つまり、膜モジュール１１に供給される原水Ａの圧力を計測するために、原水配管１２における例えば送水ポンプ１３の吐出し口と第２開閉弁３２とを接続した配管部位に配設されている。
【００３８】
各膜モジュール１１のろ過水出口にろ過水配管３３の分岐された二つの配管端部が夫々接続されている。ろ過水配管３３は、膜モジュール１１から流出するろ過水Ｇをろ過水タンク１９に導く。
【００３９】
ろ過水配管３３の前記配管端部に第３開閉弁３５が夫々取付けられている。これとともに、ろ過水配管３３の第３開閉弁３５より下流側部位に第４開閉弁３６が取付けられている。更に、ろ過水配管３３に第２圧力計１７が取付けられている。詳しくは、第２圧力計１７は、例えば第３開閉弁３５の下流側部位でかつ第４開閉弁３６の上流側部位に配設されている。第２圧力計１７は、膜モジュール１１の二次側の圧力、つまり、ろ過水配管３３を流通するろ過水の圧力を計測する
洗浄水ポンプ２１はその回転数を調節可能である。この洗浄水ポンプ２１は洗浄水配管２２を介して膜モジュール１１の二次側に連通されている。そのために、例えば、洗浄水配管２２の一端が、ろ過水タンク１９に接続されている。これとともに、洗浄水配管２２の他端が、ろ過水配管３３の第４開閉弁３６より上流側部位、具体的には、第３開閉弁３５の下流側部位でかつ第４開閉弁３６の上流側部位に接続されている。なお、洗浄水配管２２の他端は、ろ過水配管３３にではなく、膜モジュール１１の容器１１ａの上端部に直接接続することも可能である。
【００４０】
この洗浄水配管２２に、洗浄水ポンプ２１と第５開閉弁３７が取付けられている。洗浄水ポンプ２１の吸込み口はろ過水タンク１９に連通されている。第５開閉弁３７は洗浄水ポンプ２１の吐出し側に配設されている。
【００４１】
排水配管２３の一端は膜モジュール１１の洗浄水出口に接続されている。排水配管２３の他端部(先端部)は膜ろ過装置５の外部に配設され、かつ、開放されている。この排水配管２３は膜モジュール１１の一次側からの排出水を、膜ろ過装置５の外部に排出する。
【００４２】
排水配管２３に、第５開閉弁３８と、排水弁３９と、第３圧力計２５と、監視手段例えば流量計２７が夫々取付けられている。
【００４３】
第５開閉弁３８は排水配管２３の膜モジュール１１側の部位に配設されている。排水弁３９は排水配管２３の先端側部位に配設されている。排水弁３９として例えば流量調節弁が用いられている。なお、後述する戻し配管２６を省略する場合は、排水弁３９には開閉弁を使用することができる。
【００４４】
第３圧力計２５と流量計２７は、排水配管２３の第５開閉弁３８より下流側でかつ排水弁３９より上流側の部位に配設されている。
【００４５】
第３圧力計２５は、排水配管２３を流通する水、つまり、膜モジュール１１の一次側からの排出水の圧力を計測する。
【００４６】
流量計２７は、排水配管２３を流通する排水の量を計測し、その計測値を、膜モジュール１１の洗浄状態を監視するための情報として電気信号に変換して出力する。
【００４７】
戻し配管２６は、排水配管２３と送水ポンプ１３の吸込み口とを連通している。具体的には、戻し配管２６の一端が、原水配管における送水ポンプ１３と第１開閉弁３１との間の配管部位(原水吸込み管部)に接続されている。これと共に、戻し配管２６の他端が、排水配管２３における第３圧力計２５と排水弁３９との間の配管部位に接続されている。戻し配管２６の途中に第７開閉弁４０が取付けられている。
【００４８】
以上説明した各弁はいずれも電気又はエアー若しくは油圧等の流体を利用して動作される弁である。更に、各計器（圧力計及び流量計）はいずれも計測した計測値をその大きさに応じた値の電気信号に変えて出力する。
【００４９】
コントローラ２８は造水装置１の運転全般を制御する。この制御は、膜ろ過装置５について原水Ａのろ過と、ろ過膜の目詰まりを解消する洗浄とを、交互に行わせる制御を含んでいる。膜ろ過装置５において、各計器からリアルタイムに出力されてコントローラ２８に供給される信号に基づいて、各ポンプの運転、及び各開閉弁の開閉、並びに排水弁の開度調節などが、コントローラ２８で制御される。
【００５０】
次に、膜ろ過装置５のろ過運転を説明する。この運転において、第１開閉弁３１、第２開閉弁３２、第３開閉弁３５、及び第４開閉弁３６は、いずれも開かれる。その他の開閉弁、つまり、第５開閉弁３７、第６開閉弁３８、排水弁３９、及び第７開閉弁４０は、いずれも閉じられる。これと共に送水ポンプ１３が運転され、洗浄水ポンプ２１は停止される。
【００５１】
これにより、原水タンク３に溜められた原水Ａが原水配管１２を経由して膜モジュール１１にその一次側から供給され、こうして供給された原水Ａは、膜モジュール１１のろ過膜１１ｂをなす中空糸膜でろ過され、ろ過水Ｇとして膜モジュール１１の二次側に流出する。そのため、原水Ａ中の不溶解性成分が中空糸膜の外面又は細孔に付着される。
【００５２】
この一方で、ろ過膜１１ｂを透過して膜モジュール１１の二次側に流出したろ過水は、膜モジュール１１外に流出する。このろ過水Ｇはろ過水配管３３を経由してろ過水タンク１９に溜められる。
【００５３】
こうしたろ過運転によりろ過水タンク１９に溜められたろ過水Ｇは、造水のために用いられる。つまり、造水装置１の高圧ポンプ６の運転によって、ろ過水Ｇが逆浸透膜モジュール７に高圧で送込まれる。それにより、ろ過水Ｇは、逆浸透膜モジュール７が有する逆浸透膜によって生産水Ｃと凝縮水Ｂとに分離される。
【００５４】
以上のろ過運転に従い膜モジュール１１のろ過膜１１ｂには、不溶解性成分からなるファウリング要因物質に次第に堆積し、ろ過膜１１ｂは目詰まりを起こす。
【００５５】
この目詰まりの程度はコントローラ２８が有する目詰まり判定部によって知ることができる。つまり、目詰まり判定部は、第１圧力計１５が計測したろ過膜１１ｂの一次側の圧力値と、第２圧力計１７が計測したろ過膜１１ｂの二次側の圧力値との差分を求める。これとともに、目詰まり判定部は、予め設定された目詰まり判定用の閾値と前記差分の値とを比較する。そして、差分の値が閾値を超えた場合に、目詰まりが所定の状態にまで進行したと判定する。
【００５６】
したがって、第１圧力計１５と、第２圧力計１７と、コントローラ２８の目詰まり判定部とは、ろ過運転時において膜モジュール１１の一次側と二次側との圧力差を検出する第１計測手段をなしている。なお、目詰まり判定部はコントローラ２８とは別にすることもでき、それにより、第１計測手段をコントローラ２８から独立して設けることも可能である。
【００５７】
目詰まりが所定の状態にまで進行すると、前記差分の値がろ過膜１１ｂの耐圧から規定される許容値を超える。又は、送水ポンプ１３では造水に必要な水量を確保できなくなる。これらの場合、コントローラ２８による制御で、膜ろ過装置５のろ過運転が停止され、引き続いて膜ろ過装置５のろ過膜１１ｂの目詰まりを解消するための洗浄運転に移行する。
【００５８】
洗浄運転は、既述のように逆洗浄工程と、捨水工程と、給水工程を得て行われる。そして、逆洗浄工程では、第１開閉弁３１、第２開閉弁３２、第４開閉弁３６、及び第７開閉弁４０は、いずれも閉じられる。そして、その他の開閉弁、つまり、第３開閉弁３５、第５開閉弁３７、第６開閉弁３８、及び排水弁３９は、いずれも開かれる。又、この洗浄工程では、洗浄水ポンプ２１が運転され、送水ポンプ１３は停止された状態を維持する。
【００５９】
このため、ろ過水タンク１９に溜められたろ過水Ｇが、洗浄水として、洗浄水配管２２及びろ過水配管３３を経由して、膜モジュール１１のろ過膜１１ｂにその二次側から供給される。
【００６０】
この場合、コントローラ２８は、洗浄水ポンプ２１の回転数を制御して、ろ過時における膜モジュール１１の一次側と二次側の圧力差以上でかつ膜モジュール１１の耐圧未満の範囲となるように、膜モジュール１１の二次側に送られる洗浄水の流量を制御する。なお、こうした逆洗浄工程でのろ過膜１１ｂの一次側及び二次側は、洗浄水の流れを基準としたものではなく、ろ過運転状態での水の流れを基準としている。
【００６１】
以上のようにろ過膜１１ｂを二次側から一次側に流通する洗浄水の流量は、洗浄水ポンプ２１の回転数をリアルタイムに変えて制御されている。これにより、ろ過膜１１ｂを流通する洗浄水によって、ろ過膜１１ｂの細孔や膜表面に付着しているファウリング要因物質が、膜モジュール１１の一次側に押出される。押出された物質は、膜モジュール１１の容器１１ａ内から排水配管２３を経由して膜ろ過装置５の外部に排出される。
【００６２】
こうした逆洗浄工程において排水配管２３を流通する洗浄水の量は流量計２７によって監視されている。コントローラ２８は流量計２７からリアルタイムで出力される信号に基づいて逆洗浄工程を終了させる。
【００６３】
そのために、コントローラ２８は、逆洗浄工程の終了時期を判定するための逆洗浄終了判定部として、閾値として例えば所定の排水流量の値が予め設定された流量判定部を有している。この流量判定部は、これに入力される流量計２７の計測値を閾値と比較し、計測値（排水流量）が閾値を超えた場合に、逆洗浄を終了させる時期に達した、と判定する。
【００６４】
即ち、逆洗浄開始当初は、ろ過膜１１ｂがファウリング要因物質により目詰まりしていることにより、ろ過膜１１ｂを境に一次側と二次側の圧力差が一定に保持されるようにするために必要な洗浄水の量は少ない。しかし、逆洗浄によりろ過膜１１ｂの目詰まりの解消が進行するに従い、前記一定の圧力差を確保するために必要な洗浄水の量は次第に増える。これにより、目詰まりが解消されたときの流量を閾値として予め設定して置いて、この設定流量(閾値)に計測された排水流量が達したか否かを比較することで、逆洗浄を終了させる時期を判定することができる。
【００６５】
なお、流量判定部での閾値は以下のように決められる。例えば、ろ過膜１１ｂにファウリング要因物質が付着していない状態や、ろ過膜１１ｂの初期吸着が完了した状態で、ろ過膜１１ｂを境とする一次側と二次側との差圧と洗浄水の流量との関係を求める。そして、求めた関係を参考に、設定した逆洗浄時の差圧から適宜決めることができる。この場合、膜モジュール１１に通水する逆洗浄用の水は、純水等を用いれば良い。
【００６６】
流量計２７と流量判定部（逆洗浄終了判定部）は、逆洗浄工程の終了時期を判定する逆洗浄終了判定手段をなしている。この判定手段の判定結果に基づいてコントローラ２８は、洗浄工程を終わらせる制御する。なお、逆洗浄終了判定部はコントローラ２８とは別にすることもでき、それにより、逆洗浄終了判定手段をコントローラ２８から独立して設けることも可能である。
【００６７】
以上説明したように逆洗浄工程において、コントローラ２８で洗浄水ポンプ２１の回転数を調節することによって、ろ過膜１１ｂの一次側と二次側との圧力差が一定に保持されるように、膜モジュール１１の二次側に送られる洗浄水の流量が制御される。この場合、逆洗浄時の通水圧力は、既述のようにろ過時における膜モジュール１１の一次側と二次側の圧力差以上でかつ膜モジュール１１の耐圧未満の範囲に保持される。
【００６８】
こうした逆洗浄時における洗浄水の供給流量は、第２圧力計１７と第３圧力計２５との計測値に基づいてコントローラ２８で制御される。
【００６９】
即ち、コントローラ２８は圧力差判定部を有している。この圧力差判定部は、まず、第２圧力計１７が計測したろ過膜１１ｂの二次側の圧力値と、第３圧力計２５が計測した洗浄時のろ過膜１１ｂの一次側の圧力値とから、これらの差分を求める。次に、圧力差判定部は、予め設定された圧力判定用の第１閾値とこれより設定圧力値が高い第２閾値とで規定される圧力範囲と前記差分の値とを比較する。この比較により、差分の値が前記圧力範囲を外れた場合に、洗浄時の圧力差が一定ではないと判定し、差分の値が前記圧力範囲内である場合に、洗浄時の圧力差が一定であると判定する。
【００７０】
したがって、第２圧力計１７と、第３圧力計２５と、コントローラ２８の圧力差判定部は、洗浄水ポンプ２１の運転時、より正確には、逆洗浄工程において膜モジュール１１の一次側と二次側との圧力差を検出する第２計測手段をなしている。そして、この第２計測手段の出力に基づいてコントローラ２８は、既述のように洗浄水ポンプ２１の回転数を調節して洗浄水の流量を制御する。なお、圧力差判定部はコントローラ２８とは別にすることもでき、それにより、第２計測手段をコントローラ２８から独立して設けることも可能である。
【００７１】
洗浄水ポンプ２１が停止されて逆洗浄工程が終わった状態で、膜モジュール１１の容器１１ａにおけるろ過膜１１ｂの一次側には、逆洗浄により、ろ過膜１１ｂから剥離したファウリング要因物質が滞留している。
【００７２】
そのため、洗浄工程後にコントローラ２８は捨水工程を実施する。この工程では、排水配管２３を通して膜モジュール１１外への排水を行う。この排水によって、ファウリング要因物質が膜モジュール１１外に排出される。
【００７３】
次に、コントローラ２８は給水工程を実施する。この場合、第１開閉弁３１、第２開閉弁３２、第６開閉弁３８、及び排水弁３９は、いずれも開きかれ、その他の弁、つまり、第３開閉弁３５、第４開閉弁３６、第５開閉弁３７、及び第７開閉弁４０は、いずれも閉じられる。これと共に、洗浄水ポンプ２１の停止された状態を維持し、送水ポンプ１３は運転される。
【００７４】
これにより、ろ過膜１１ｂにその一次側から原水Ａが噴き付けられるように供給される。こうした給水に伴い、容器１１ａの内面やろ過膜１１ｂに付着し残留しているファウリング要因物質は、流水で洗い流され、更に、排水配管２３を通って排出される。
【００７５】
この給水工程において、第１実施形態では、膜モジュール１１からの排出水の一部を原水Ａに加えて、ろ過膜１１ｂに洗い流す水量を増やすことも可能である。この場合、コントローラ２８により、第７開閉弁４０が開かれるとともに、好ましくは排水弁３９の開度がある程度絞られるように排水弁３９が制御される。これと共に、コントローラ２８により送水ポンプ１３の回転数が増やされる。
【００７６】
これにより、ろ過膜１１ｂをなす中空糸膜に対して上向きに噴射される水量が増える。このため、中空糸膜の束の内部に入り込んだファウリング要因物質の洗い出し効果が高くなる、という利点がある。
【００７７】
以上説明した洗浄運転によって、ろ過膜１１ｂの目詰まりを解消することができる。この場合のろ過膜１１ｂの逆洗浄は、既述のように洗浄水の流量を制御することで、ろ過膜１１ｂの一次側と二次側の圧力差を一定に保持して行われる。
【００７８】
これにより、ろ過膜１１ｂの逆洗浄に必要とする洗浄圧力の変動が抑制される。このため、ろ過膜１１ｂが有した略全ての細孔の目詰まりを、短時間で、かつ、十分な信頼性をもって解消することが可能である。
【００７９】
即ち、逆洗浄において目詰まりの解消が進行しても、目詰まりが解消していない一部の細孔に加わる洗浄圧力が低下しないので、ろ過膜１１ｂの逆洗浄を安定して行うことが可能である。
【００８０】
この場合、仮に、目詰まりが解消された細孔に対して洗浄水が集中して流れることがあっても、目詰まりが解消していない細孔に対して一定の洗浄圧力をかけることができる。したがって、目詰まりが解消していない細孔の目詰まりを解消することが可能である。
【００８１】
しかも、逆洗浄が終わるまで洗浄圧力が低下しないので、目詰まりを十分に解消するのに要する時間を短くすることが可能である。
【００８２】
以上説明したように前記構成の膜ろ過装置５は、ろ過膜１１ｂに対するファウリング要因物質の付着状態に拘らずに、ろ過膜１１ｂの目詰まりを短時間で高い信頼性を持って解消することが可能である。これに伴い、洗浄水ポンプ２１の動力費の低減も可能である。
【００８３】
更に、既述のように逆洗浄工程において排水配管２３を流通する排水量は流量計２７で計測されている。これに基づき、コントローラ２８において、ろ過膜１１ｂへのファウリング要因物質の付着状態をモニタすることが可能である。そして、流量計２７で計測された排水量が単位時間当たり所定量以上となった場合に、コントローラ２８によって逆洗浄工程が終了される。
【００８４】
このため、原水Ａの水質変動によるろ過膜１１ｂへのファウリング要因物質の付着状態の違いに拘らず、ろ過膜１１ｂを逆洗浄して、ろ過膜１１ｂの目詰まりを過不足なく解消することが可能である。
【００８５】
しかも、既述のように逆洗浄の状態をモニタして適正な時期に逆洗浄を停止させるので、ろ過膜１１ａが過度に逆洗浄されることがないとともに、最小限の洗浄水でろ過膜１１ｂを必要十分に逆洗浄することが可能である。
【００８６】
これに伴い、逆洗浄に使用する洗浄水（ろ過水）が無駄に消費されることを抑制できるとともに、膜ろ過装置５での実質的な処理能力の低下を抑制できる。更に、ろ過膜１１ｂの逆洗浄を行う逆洗浄工程が既述のように必要最小限の時間で完了するに伴い、膜ろ過装置５が実行する各工程の中で、逆洗浄工程に占める時間的割合が短くなる。従って、膜ろ過装置５での原水Ａを処理する能力も増える。
【００８７】
なお、第１実施形態において、洗浄水にはろ過水由来の水、例えば凝縮水Ｂを用いることも可能である。
【００８８】
図２は第２の実施の形態を示している。第２実施形態は以下説明する構成が第１実施形態とは相違しており、それ以外の構成は第１実施形態と同じである。このため、第１実施形態と同一ないしは同様の機能を奏する構成については、第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００８９】
第２実施形態において、洗浄水ポンプ２１には定容量ポンプが使用されている。更に、第２実施形態では、洗浄水配管２２に流量調節弁２９が取付けられている。この流量調節弁２９は、例えば、洗浄水ポンプ２１の吐出し口と第５開閉弁３７との間の配管部位に配設されているが、洗浄水ポンプ２１の吐出し側であればどこに配設されていてもよい。従って、ろ過水配管３３の一部が洗浄水配管として利用されている第２実施形態の構成では、ろ過水配管３３のうちで洗浄水が流通する配管部位に、流量調節弁２９を配設することも可能である。
【００９０】
この第２実施形態の膜ろ過装置１１は、そのろ過膜１１ｂを逆洗浄する場合に、このろ過膜１１ｂの一次側と二次側との圧力差を一定に保持するために、第２圧力計１７と第３圧力計２５の出力信号に基づいて、洗浄水ポンプ２１の回転数を調節するのではなく、流量調節弁２９の開度をコントローラ２８で調節する。これにより、膜モジュール１１に送られる洗浄水の流量が、ろ過膜１１ｂの一次側と二次側との圧力差を一定に保持できるように制御される。
【００９１】
なお、第２実施形態において第５開閉弁３７は省略することができる。この場合、第５開閉弁３７を閉じる必要がある時期は、流量調節弁２９に水が流通できないように、この流量調節弁２９をコントローラ２８の制御で全閉状態にすればよい。
【００９２】
更に、第２実施形態においては、第１実施形態で説明した流量計に代えて水質センサ３０を監視手段として用いている。水質センサ３０は排水配管２３の排水弁３９より上流側の配管部位に取付けられている。この水質センサ３０は、排水配管２３を流通する排水中に含まれるファウリング要因物質の濃度を計測する。
【００９３】
これに伴い、コントローラ２８は、逆洗浄終了判定部として例えば排水中のファウリング要因物質の所定濃度が閾値として設定された水質判定部を有している。
【００９４】
この水質判定部は、それにリアルタイムで水質センサ３０から入力される計測結果(濃度)と閾値を比較して、この濃度が設定された閾値を下まわった場合に、逆洗浄を終了させる時期に達した、と判定する。したがって、水質センサ３０と逆洗浄終了判定部は、逆洗浄工程の終了時期を判定する逆洗浄終了判定手段をなしている。この逆洗浄終了判定手段の判定結果に基づいてコントローラ２８は、逆洗浄工程を終わらせるように制御する。
【００９５】
ろ過膜１１ｂに対する逆洗浄の開始当初は、ろ過膜１１ｂがファウリング要因物質により目詰まりしているため、排水配管２３を通る排水中のファウリング要因物質の濃度は高い。しかし、この濃度は、逆洗浄によりろ過膜１１ｂの目詰まりの解消が進行するに従い、徐々に減少する。
【００９６】
したがって、目詰まりが解消されたときのファウリング要因物質の濃度を閾値として予め設定して置いて、この濃度に排水中のファウリング要因物質の濃度が達したか否かを比較することで、逆洗浄を終了させる時期を判定することができる。なお、この場合、排水中のファウリング要因物質は、濁質や溶存有機物などが考えられるが、処理する対象の排水の性状により適宜選択することができる。
【００９７】
第２実施形態に係る膜ろ過装置５は、以上説明した構成以外は第１実施形態と同じである。したがって、この第２実施形態においても、第１実施形態で既に説明した理由と同様な理由によって、前記課題を解決でき、膜モジュール１１の目詰まりを短時間で高い信頼性をもって解消することが可能である。
【００９８】
なお、水質センサ３０は第１実施例及び以下説明する各実施形態において流量計に代えて適用することに可能である。
【００９９】
図３から図５は第３の実施の形態を示している。第３実施形態は以下説明する構成が第１実施形態とは相違しており、それ以外の構成は第１実施形態と同じである。このため、第１実施形態と同一ないしは同様の機能を奏する構成については、第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【０１００】
この第３実施形態に係る膜ろ過装置５は、膜モジュール１１の一次側に送込まれる原水Ａ中に、気体を挿入する気体供給手段４５を備えている。この気体供給手段４５は、例えば、気体導入管４６と、これに取付けられた開閉弁４７とを有している。
【０１０１】
気体導入管４６は、原水配管１２の原水吸込み管部から上向きに分岐されていて、その上端は開放されている。開閉弁４７は例えばコントローラ２８で開閉制御される電磁式であることが好ましいが、手動で開閉される弁であっても良い。この開閉弁４７は洗浄運転中の給水工程において開かれ、この工程以外は閉じた状態に保持される。
【０１０２】
給水工程で開閉弁４７が開かれることにより、ろ過膜１１ｂを洗い流すためにろ過膜１１ｂに対してその一次側に送込まれる原水Ａ中に、空気が取り込まれる。こうして空気が混じった原水Ａでろ過膜１１ｂが洗浄される。
【０１０３】
これにより、気泡によるスクラビング効果で、ろ過膜１１ｂを形成する中空糸膜の束内に残留しているファウリング要因物質を効率よく取除くことが可能である。したがって、洗浄運転後に、膜ろ過装置５が次のろ過運転に移行した場合、ろ過膜１１ｂの一次側と二次側との差圧の上昇が抑制されるので、安定したろ過運転の継続が可能となる。
【０１０４】
更に、第３実施形態に係る膜ろ過装置５は、ろ過膜１１ｂの中空糸膜を揺する加振手段として旋回水流形成部材５１を備えている。図４に示すように旋回水流形成部材５１は、原水配管１２における第２開閉弁３２と膜モジュール１１の入口との間の配管部位に内蔵されている。なお、こうした配管部位ではなく第２開閉弁３２の下流側であれば、膜モジュール１１の入口に旋回水流形成部材５１を配設することも可能である。
【０１０５】
旋回水流形成部材５１は図５に示すように例えば１８０度捻られた板材で形成されている。なお、板材を１８０度以上捻って形成された旋回水流形成部材を用いることもできる。この旋回水流形成部材５１は原水配管１２の内面に接して固定され、これら旋回水流形成部材５１と原水配管１２の内面との間に捻られたような通水路を形成している。
【０１０６】
ろ過運転時及び洗浄運転での給水工程において、原水配管１２を通って膜モジュール１１内に送水ポンプ１３で送込まれる原水は、旋回水流形成部材５１により、ろ過膜１１ｂの一次側で旋回される。それにより、膜モジュール１１内に上向きに供給される原水Ａを、ろ過膜１１ｂをなす中空糸膜の束に沿って旋回させることができる。こうした旋回流のイメージを図４中矢印で示す。
【０１０７】
旋回された原水Ａは、中空糸膜の束を揺すりながら、ろ過膜１１ｂを通って、このろ過膜１１ｂの二次側に流出する。これによって、ろ過膜１１ｂを形成する中空糸膜の束内に残留しているファウリング要因物質がより効率良く取除かれる。
【０１０８】
したがって、洗浄運転後に中空糸膜の束内に残留するファウリング要因物質を大幅に減らすことが可能である。これに伴い、洗浄運転後に、膜ろ過装置５が次のろ過運転に移行した場合、ろ過膜１１ｂの一次側と二次側との差圧の上昇が抑制されるので、安定したろ過運転の継続が可能となる。
【０１０９】
既述のように第３実施形態に係る膜ろ過装置５は、給水工程で、洗浄用の原水を旋回させてろ過膜１１ｂの中空糸束を揺らしながら、しかも、旋回する水流中に含まれる気泡によるスクラビング効果を得て、ろ過膜１１ｂをその一次側で洗浄する。このため、洗浄効果が高い。しかし、ろ過膜１１ｂの中空糸束の束を揺らす加振手段と、洗浄水中に気体を混ぜる気体供給手段のうちの一方は省略して実施してもよい。
【０１１０】
第３実施形態に係る膜ろ過装置５は、以上説明した構成以外は第１実施形態と同じである。したがって、この第３実施形態においても、第１実施形態で既に説明した理由によって、前記課題を解決でき、膜モジュール１１の目詰まりを短時間で高い信頼性をもって解消することが可能である。
【０１１１】
なお、第３実施形態では、ろ過時にもろ過膜１１ｂの中空糸膜は揺すられるが、これがろ過膜１１ｂのろ過性に問題を及ぼすことはない。又、第３実施形態において、ろ過時にろ過膜１１ｂの中空糸膜を揺らさないように洗浄用の通水する流路を別に形成するとともに、この流路と、給水時にろ過膜１１ｂの中空糸膜を揺らすように洗浄用の原水を旋回させる流路とのいずれかを選択する手段を設けてもよい。これによる選択手段の選択で、ろ過時においては原水を旋回させない流路を経由させてろ過膜１１ｂに供給し、給水時においては原水を旋回さながらろ過膜１１ｂに供給することが可能である。
【０１１２】
図６から図８は第４の実施の形態を示している。第４実施形態は以下説明する構成が第１実施形態とは相違しており、それ以外の構成は第１実施形態と同じである。このため、第１実施形態と同一ないしは同様の機能を奏する構成については、第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【０１１３】
この第４実施形態に係る膜ろ過装置５は、膜モジュール１１の一次側に送込まれる原水Ａ中に、気体を挿入する気体供給手段４５を備えている。この気体供給手段４５は、例えば、気体導入管４６と、開閉弁４７、ガスタンク４８を有して形成されている。
【０１１４】
気体導入管４６は原水配管１２の原水吸込み管部から上向きに分岐されている。開閉弁４７は気体導入管４６の中間部に取付けられている。ガスタンク４８は気体導入管４６の先端部に接続されている。ガスタンク４８が蓄えるガスは、例えば炭酸ガスのように洗浄効果があるガスであることが好ましい。開閉弁４７は例えばコントローラ２８で開閉制御される電磁式であることが好ましいが、手動で開閉される弁であっても良い。この開閉弁４７は洗浄運転中の給水工程において開かれ、この工程以外は閉じた状態に保持される。
【０１１５】
給水工程で開閉弁４７が開かれることにより、ガスタンク４８から流出するガスが、ろ過膜１１ｂを洗い流すためにろ過膜１１ｂに対してその一次側に送込まれる原水Ａ中に取り込まれる。こうしてガスが混じった原水Ａでろ過膜１１ｂが洗浄される。
【０１１６】
これにより、ガスの気泡によるスクラビング効果で、ろ過膜１１ｂを形成する中空糸膜の束内に残留しているファウリング要因物質を効率よく取除くことが可能である。したがって、洗浄運転後に、膜ろ過装置５が次のろ過運転に移行した場合、ろ過膜１１ｂの一次側と二次側との差圧の上昇が抑制されるので、安定したろ過運転の継続が可能となる。
【０１１７】
更に、第４実施形態に係る膜ろ過装置５は、ろ過膜１１ｂの中空糸膜を揺する加振手段として噴射部材５５を備えている。図８に示すように噴射部材５５には、長手方向に沿って一定間隔毎にノズル孔５６を設けた噴射管が用いられている。この噴射部材５５は、膜モジュール１１の容器１１ａ内に縦（上下）方向に沿って配設されていて、そのノズル孔５６は、ろ過膜１１ｂを形成する中空糸膜の束にその側方向から対向している。
【０１１８】
ろ過運転時及び洗浄運転での給水工程において、原水配管１２を通って膜モジュール１１内に送水ポンプ１３で送込まれる原水は、噴射部材５５のノズル孔５６を通って中空糸膜の束に、この束が延びる方向と交叉して噴射される。好ましくは直交するように噴射される。
【０１１９】
こうした旋回流のイメージを図７及び図８中矢印で示す。このように中空糸膜の束に噴射された原水Ａは、中空糸膜の束を揺すりながら、ろ過膜１１ｂを通って、このろ過膜１１ｂの二次側に流出する。
【０１２０】
これにより、ろ過膜１１ｂを形成する中空糸膜の束内に残留しているファウリング要因物質がより効率良く取除かれて、洗浄運転後に中空糸膜の束内に残留するファウリング要因物質を大幅に減らすことが可能である。したがって、洗浄運転後に、膜ろ過装置５が次のろ過運転に移行した場合、ろ過膜１１ｂの一次側と二次側との差圧の上昇が抑制されるので、安定したろ過運転の継続が可能となる。
【０１２１】
既述のように第４実施形態に係る膜ろ過装置５は、給水工程で、洗浄用の原水をろ過膜１１ｂの中空糸束に横方向から噴射して、この束を揺らしながら、しかも、噴射される水流中に含まれる気泡によるスクラビング効果を得て、ろ過膜１１ｂをその一次側で洗浄するので、その洗浄効果が高い。しかし、ろ過膜１１ｂの中空糸束の束を揺らす加振手段と、洗浄水中に気体を混ぜる気体供給手段のうちの一方は省略して実施してもよい。
【０１２２】
第４実施形態に係る膜ろ過装置５は、以上説明した構成以外は第１実施形態と同じである。したがって、この第４実施形態においても、第１実施形態で既に説明した理由によって、前記課題を解決でき、膜モジュール１１の目詰まりを短時間で高い信頼性をもって解消することが可能である。
【０１２３】
なお、第４実施形態では、ろ過時にもろ過膜１１ｂの中空糸膜は揺すられるが、これがろ過膜１１ｂのろ過性に問題を及ぼすことはない。又、第４実施形態において、ろ過時にろ過膜１１ｂの中空糸膜が揺れないようにろ過膜１１ｂに対して横方向から原水を噴き付けないで通水する流路を別に形成するとともに、この流路と、給水時にろ過膜１１ｂの中空糸膜を揺らすようにろ過膜１１ｂに対して横方向から原水を噴き付ける流路とのいずれかを選択する手段を設けてもよい。これによる選択手段の選択で、ろ過時においては原水を揺らさない流路を経由させてろ過膜１１ｂに供給し、給水時においては揺らす流路を経由させてろ過膜１１ｂに供給することが可能である。
【０１２４】
前記各実施形態は、捨水工程において、洗浄水配管２３を通して膜モジュール１１から捨てられる水を排出するようにしたが、捨てられる水を導く捨水配管を洗浄水配管と別に設けても良い。この捨水配管は上端部を膜モジュール１１の容器１１ｂの底面部に接続することが好ましい。それにより、排水ポンプを使用することなく容器１１ｂから捨水をすることが可能である。
【０１２５】
この場合、捨水配管の一部で原水配管１２の一部を兼ねることが可能である。つまり、容器１１ｂの底面部に上端部が接続された捨水配管に、この捨水配管を通る捨水の流れ方向を基準に上流側開閉弁と下流側開閉弁を夫々取付ける。更に、これら開閉弁間の配管部位に原水配管１２を接続するとともに、この原水配管１２に原水弁を取付ける。
【０１２６】
この配管構成で、ろ過時には、原水弁と、下流側開閉弁よりも容器１１ｂに近く配設された上流側開閉弁を共に開くとともに、下流側開閉弁を閉じた状態で、送水ポンプ１３を運転することにより、原水を膜モジュール１１に送込むことができる。又、捨水時には、原水弁を閉じるとともに、上流側開閉弁及び下流側開閉弁を開くことにより、ポンプを用いることなく容器１１ｂ内の水を捨水配管に通して排出できる。
【０１２７】
更に、膜モジュール１１から捨てられる水を導く捨水配管を洗浄水配管と別に設ける場合、この捨水配管を原水配管１２とは別に設けることも可能である。即ち、原水配管１２の途中に第２開閉弁(原水弁)３２を取付け、この原水配管１２の上端部を容器１１ｂに接続する。原水配管１２とは別に用意された捨水配管の途中に捨水弁を取付け、この捨水配管の上端部を膜モジュール１１の容器１１ｂの底面部に接続する。この配管構成によれば、弁の使用数が少ないという利点がある。
【０１２８】
この配管構成で、ろ過時には、第２開閉弁３２を開くとともに、捨水弁を閉じた状態で、送水ポンプ１３を運転することにより、原水を膜モジュール１１に送込むことができる。又、捨水時には、第２開閉弁３２を閉じるとともに、捨水弁を開くことにより、ポンプを用いることなく容器１１ｂ内の水を捨水配管に通して排出できる。
【０１２９】
以上のように本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施形態は、その他様々な形態で実施されることが可能であるとともに、発明の要旨を逸脱しない限り、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形などは、発明の範囲に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３０】
１…造水装置、５…膜ろ過装置、６…高圧ポンプ、７…逆浸透膜モジュール、１１…膜モジュール、１１ａ…膜モジュールの容器、１１ｂ…膜モジュールのろ過膜、１２…原水配管、１３…送水ポンプ、１５…第１圧力計（第１計測手段）、１７…第２圧力計（第１計測手段兼第２計測手段）、１９…ろ過水タンク、２１…洗浄水ポンプ、２２…洗浄水配管、２３…排水配管、２５…第３圧力計（第２計測手段）、２６…戻し配管、２７…流量計（監視手段）、２８…コントローラ、２９…流量調節弁、３０…水質センサ（監視手段），３３…ろ過水配管、３９…排水弁、４５…気体導入手段、４６…気体導入管、４７…開閉弁、４８…ガスタンク、５１…旋回水流形成部材（加振手段）、５５…噴射部材（加振手段）、５６…噴射孔、Ａ…原水、Ｂ…凝縮水、Ｃ…生産水、Ｇ…ろ過水
【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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