(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）被処理液を被処理液タンク１から膜モジュールを含む濾過ブロック３の一次側３１に送るための被処理液供給手段１１、
（ｂ）前記被処理液タンク１から濾過ブロック３までの流路を形成する送液経路２１、
（ｃ）洗浄用薬液を、薬液タンク２から送液するための薬液供給手段１２、
（ｄ）濾過ブロック３から排水するためのドレン２５、及び
（ｅ）濾過ブロック３の二次側から膜モジュールの空気逆洗を行うための空気逆洗手段１３を含む濾過装置であって、前記薬液供給手段１２によって、洗浄用薬液が前記送液経路２１における被処理液供給手段１１の下流に送液されること、ならびに前記逆洗手段１３による膜モジュールの物理洗浄中に、前記洗浄用薬液による化学洗浄を並行して行うことができるために、物理化学洗浄が成し遂げられる濾過装置において、濾過ブロック３を物理化学洗浄する方法であって、
以下の工程、すなわち、
（１）逆洗手段１３を用いて、濾過ブロック３を二次側から加圧しながら二次側ドレン２５ｂへと排液を行い、
（２）逆洗手段１３を用いて、濾過ブロック３を二次側から加圧して一次側に抜く空気逆洗と、被処理液供給手段１１の作動により、送液経路２１を介して濾過ブロック３の一次側から液体を導入し、一次側ドレン２５ａから排出することにより、濾過ブロック３から付着物を排出する逆洗洗浄を行い、さらに
（３）逆洗手段１３による加圧を停止して、被処理液を濾過ブロック３内に一次側から導入し、一次側ドレン２５ａから排出することで濾過ブロック３の洗浄を行う工程を含み、
前記工程（２）が終了するまでに、薬液タンク２から薬液供給手段１２によって送液経路２１に薬液を導入し、工程（２）において該薬液が被処理液供給手段１１によって濾過ブロック３の一次側に導入され、空気圧及び薬液の双方による物理化学洗浄効果が発揮され、次いで被処理液による洗浄が成し遂げられることを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
前記排液工程（１）と逆洗洗浄工程（２）との間に、逆洗手段１３による二次側からの加圧を一次側より解放して濾過ブロック３より付着物及び残留する液体を、一次側ドレン２５ａから排出する主逆洗工程をさらに含む請求項１記載の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川水、湖沼水などを原水として、その濁度及び色度を膜によって除去する際に用いられ、膜モジュールで構成される濾過ブロックの洗浄を効率的に行える濾過装置及びこの装置における濾過ブロックの洗浄方法に関し、さらに詳細には、被処理液を濾過するにつれて濾過ブロックに滞留する無機物・有機物などの付着物を除去するための洗浄において、システムを停止して行われる大規模な薬液洗浄の必要回数を低減することができる装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のごとき被処理液の膜処理は、主として除濁の目的で行われるが、濁度以外にも、例えば、濾過前にアルミニウム塩を添加するなどの技術により、着色物質も除去できる。その運用上の最大の問題点は膜の閉塞であるが、その程度は使用環境により異なる。数度から数十度の濁質濃度を有する原水にアルミニウム塩を注入して膜濾過した場合、後述する小規模洗浄を行っていれば、膜は数ヶ月に一度の大規模の薬品洗浄を行うだけで適切な濾過効率を維持できる。しかし、低濁度で、且つ色度が高い原水にアルミニウム塩を添加した後に膜濾過を行うと、除去すべき固形成分は、濁質分含量が少なく、粘着性の高い水酸化アルミニウム等を大量に含むものとなり、かかる粘着性物質が膜に強固に付着すると膜の閉塞が起こりやすくなるため、大規模な薬品洗浄の実施を要する間隔は数週間から１ヶ月と短くなってしまう。
【０００３】
すなわち、前記原水を浄水処理あるいは用水処理する場合は、通常、フミン酸などに起因する茶褐色の着色を除去するためにポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）または硫酸アルミニウムなどを注入してフミン酸を吸着する処理が行われることが多いが、低濁度で且つ色度の高い原水に対してこの処理を行うと、前記のごとく主に水酸化アルミニウムなどからなる粘着性物質が発生する。従来は、このようなアルミニウム塩を添加した後凝集させ、沈殿、砂濾過による分離が一般的に実施されてきたが、最近では、例えばポリプロピレン製の中空糸などで構成される膜モジュールブロックを含む濾過装置で濾過する技術が実用化されている。しかし、かかる濾過装置において濾過を継続すると、膜面上に前記の粘着性を有する水酸化アルミニウムなどを主成分とする固形物や粘着物が付着、蓄積して膜を閉塞させてしまう。膜が閉塞すれば、濾過速度の低下、濾過圧力の上昇が生じ、安定な濾過処理ができなくなる。そこで、このような膜への付着物を除去するために小規模洗浄を短い間隔で実施するわけであるが、それでも定期的にシステムを停止して大規模な薬液洗浄を行う必要が生じるのである。
【０００４】
この薬液洗浄作業は、原水タンクに水酸化ナトリウム水溶液や硫酸などの洗浄用の薬液を投入し、ｐＨを調整した後、原水タンクと膜モジュールブロックの間で薬液を数時間以上にわたり循環させる作業であり、通常、薬液循環後の水洗も加えて数日にわたって行われるので、労力及び時間の浪費につながっていた。また、この際に排出される強塩基性の水酸化ナトリウム、あるいは強酸性の硫酸廃液等の処理が必要となり、この処理作業にも手間を要するものであった。
【０００５】
小規模洗浄（物理洗浄）は、１日に２４〜４８回程度、膜の付着物が蓄積されないうちにこまめに除去することで、大規模な薬液洗浄を行わねばならない時期の間隔を延ばすべく行われている。この小規模洗浄は、概して、逆洗工程と、続く洗浄工程とに分けられる。逆洗工程では、まず、濾過ブロックの膜モジュールの一次側（被処理水流入側）からの原水の供給を停止し、続いて加圧して逆洗をする。加圧は膜の二次側（被処理水流出側）より透過水などの液体で行うのが一般的である。さらに、簡単な設備の増加で、加圧のための液体中に薬液を混入させて、加圧と同時に薬液洗浄を行う、すなわち物理化学洗浄の方法も実施されている。その後の洗浄工程では、原水を一次側より膜モジュールブロックに供給して水洗し、一次側のドレンから排出するというものである。このような小規模洗浄を、例えば、３０分〜１時間に１回の頻度で行うことにより、薬液を用いた大規模洗浄の必要回数は低減されたが、さらに大規模洗浄の必要回数を低減できる方法が望まれていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし最近、膜の二次側から加圧して一次側に空気を通す空気逆洗を行う方法が実用化された。この方法は、濾過ブロックを一旦閉鎖系にした状態で加圧し、一挙に開放することにより圧縮された空気が膨張する際の力を利用することもできることから、従来の液体洗浄による方法に比して総合的にはるかに優れた逆洗効果を生じる。
【０００７】
ところが、空気逆洗による方式でもやはり、粘着物質の除去が効率的に行われうるとは言い難く、かなり頻繁な大規模洗浄の実施が必要となるものであった。
【０００８】
本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであり、空気逆洗式濾過装置を用いる低濁度且つ高色度の原水の濾過において、膜モジュールなどで構成される濾過ブロックに滞留する無機物・有機物などの付着物を除去するために、薬液を一度に大量に用いて大規模に洗浄する必要回数を低減することができる装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、濾過装置における、前記の目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果成し遂げられたものであって、上述の空気逆洗において、薬液を二次側から供給することができないことに起因する欠点を克服し、一次側より薬液を効果的に供給し、効率よく洗浄する方法を提供する。すなわち、前記空気逆洗を応用した物理洗浄と薬液による化学洗浄の双方が並行して行われることによって、優れた洗浄効果が発揮される物理化学洗浄を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
すなわち、本発明は、濾過装置において、（ａ）被処理液を被処理液タンクから膜モジュールを含む濾過ブロックの一次側に送るための被処理液供給手段、（ｂ）前記被処理液タンクから濾過ブロックまでの流路を形成する送液経路、（ｃ）洗浄用薬液を、薬液タンクから送液するための薬液供給手段、（ｄ）濾過ブロックから排水するためのドレン、及び（ｅ）濾過ブロックの二次側から膜モジュールの空気逆洗を行うための空気逆洗手段を含む濾過装置であって、前記薬液供給手段によって、洗浄用薬液が前記送液経路における被処理液供給手段の下流に送液されること、ならびに前記空気逆洗手段による膜モジュールの物理洗浄中に、前記洗浄用薬液による化学洗浄を並行して行うことができるために、物理化学洗浄が成し遂げられることを特徴とする濾過装置を提供する。
【００１１】
さらに本発明は、上記の濾過装置において濾過ブロックを物理化学洗浄する方法であって、以下の工程、すなわち、（１）逆洗手段１３を用いて濾過ブロック３を加圧しながら排液を行い、（２）逆洗手段１３を用いて濾過ブロック３を加圧する空気逆洗と、被処理液供給手段１１の作動により、送液経路２１を介した濾過ブロック３内へ液体を導入及び排出し、濾過ブロック３から付着物を排出する逆洗洗浄を行い、さらに（３）逆洗手段１３による加圧を停止して、被処理液を濾過ブロック３内に導入及び排出することで濾過ブロック３の洗浄を行う工程を含み、前記工程（２）が終了するまでに、薬液タンク２から薬液供給手段１２によって送液経路２１に薬液を導入し、工程（２）において該薬液が被処理液供給手段１１によって濾過ブロック３に導入され、空気圧及び薬液の双方による物理化学洗浄効果が発揮され、次いで被処理液による洗浄が成し遂げられることを特徴とする洗浄方法を提供するものである。
【００１２】
洗浄用の薬液は、薬液供給手段により薬液タンクから濾過ブロックの一次側に直接送るようにすることも可能ではあるものの、この場合、空気逆洗中に薬液を供給する場合には吐出圧が濾過ブロック内圧を凌がねばならず、また供給時間を短縮するために大型のポンプが必要となる。また、新規に薬液用の送液経路を設ける必要もあるので、配管コストが上がるという不利益も生じる。従って、薬液タンクから、送液経路における被処理液供給手段の下流に至る流路を形成し、前記逆洗洗浄工程が終了するまでに洗浄用薬液を送液経路に導入すると、被処理液供給手段による強力な吐出能力を用いて薬液が濾過ブロックに導入されて化学洗浄が行われるので好ましい。
【００１３】
すなわち、本発明者らは、従来行われていた逆洗工程の物理洗浄中に、酸またはアルカリ水溶液等の薬液を用いる化学洗浄工程を併せて行なって物理化学洗浄を成し遂げるべく、空気逆洗工程に並行するように薬液を濾過ブロック内へ導入し、以下、通常の逆洗及び洗浄工程を経ることによって、小規模洗浄の効果が著しく高められ、大規模洗浄の必要回数を格段に低減することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
本発明の薬液を用いる化学洗浄工程では、従来の大規模洗浄の際に採用されていたような大掛かりな薬液供給手段を必要とせずに効率的な薬液供給を行え、また一回当たりの薬液使用量も少量ですむので、洗浄後の廃液処理の問題も軽減される。そして、洗浄工程の時間は、従来の小規模洗浄に比して、薬液を膜モジュールに通液するごくわずかの時間のみが延長されるか、あるいは同じであり、短い所要時間で効果的な洗浄効果が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態様を示した図面１〜６に基づき、本発明の装置及び洗浄方法を詳説する。しかしながら、かかる実施態様に基づき本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００１６】
図１〜６にその概略が示される本発明の濾過装置５１は、本質的に、被処理液タンク１、薬液タンク２、濾過ブロック３及び処理液タンク４を含み、適宜バルブを備えた経路により連結されている。通液のために、ポンプ、あるいは水頭差を利用する被処理液供給手段１１及び薬液供給手段１２が配置され、また空気による逆洗を行うために、コンプレッサーなどを含む逆洗手段１３が配置されている。逆洗手段１３は、一般的には、上流側からコンプレッサー、逆止弁、エアタンク、電磁弁の順に配管されることが多い。濾過ブロック３の一次側３１にドレン２５ａ、及び二次側３２にドレン２５ｂが設けられており、これを介して廃液タンクなどに洗浄後の液などが排液される。各図中、バルブの開閉状態を明らかにするため、開放バルブを明色で、閉止バルブを濃色で示した。
【００１７】
濾過ブロック３は、従来より使用されている、例えば、ポリプロピレンなどで製造された中空糸の膜モジュールブロックであるとよい。膜の孔径は、被処理液の混入物、物性等に応じて適宜選択されるが、一般に０．２μｍ程度である。
【００１８】
その他の構成要素も、従来より当業者に知られている形態及び材質のものを適宜選択して用ることができる。但し、後述するように薬液供給手段１２は、比較的短くなるように形成された経路を通じて、少量の液体を時間に余裕を持って送液するためのものであるから、被処理液供給手段１１よりも小規模なものとすることができる。また、洗浄効率を高めることを目的として、薬液タンク２に加熱手段を設けることも可能である。
【００１９】
被処理液の原水は主として河川水、湖沼水等であり、低濁度であって、色度の高い原水にアルミニウム塩で処理を施した後の、粘着性物質を多量に含有する被処理液も、本発明の濾過装置５１によって好適に濾過することができる。
図１には、本発明の濾過装置５１にて通常の濾過が実施されている際の作動態様が示されており、具体的には、被処理液供給手段１１を運転して被処理液タンク１から送液経路２１を介して中空糸膜の膜モジュールブロックである濾過ブロック一次側３１に被処理液を導入し、濾過後の処理液は、濾過ブロック二次側３２から処理液タンク４に貯留される。
【００２０】
本発明の洗浄方法にかかる小規模洗浄の各工程を示す図２から図６において、まず図２は排液工程を示している。この工程では、被処理液供給手段１１を停止し、送液経路２１を遮断して、さらに濾過ブロック３から処理液タンク４に送出される経路も封じておいて、逆洗手段１３により二次側から加圧することによって、濾過ブロック３内の被処理液をドレン２５ｂより排出し、中空糸膜内の液体を除いておく。
【００２１】
次に、図３から図５までの工程を示す。まず、図３に示される逆洗準備工程が実施される。この工程では、濾過ブロック３のドレン２５ａ及び２５ｂも封じた状態で、すなわち、濾過ブロック３を実質的に閉鎖系にして、逆洗手段１３により濾過ブロック３内に膜モジュールの二次側から加圧する。この際の圧力の上限は、少なくとも濾過膜を空気が通過する際の抵抗を上回る圧力が必要であり、好ましくは濾過ブロックの耐圧性を考慮してなるべく高い値に定められるべきである。
【００２２】
かかる逆洗準備工程に並行して、洗浄用の薬液を貯留した薬液タンク２から、薬液供給手段１２によって送液経路２１に薬液を導入しておく。経路内に円滑に薬液を導入するためには、ドレン２５ｃに至る経路を設けて導入時に開放しておくとよい。薬液供給手段１２は、やはりポンプまたは水頭差を利用でき、比較的短い経路を少量の液体を時間に余裕を持って送液するために適用されるものであるから、被処理液供給手段１１に比して吐出力がかなり小さいもので充分である。従って、このような構成にすることで、設備費用、ランニングコストの大幅な削減が期待できる。図中に示されるように、薬液は送液経路２１において被処理液供給手段１１の下流に導入されるので、後述する逆洗洗浄工程（図５参照）の際に被処理液の供給に先んじて、薬液が希釈されることなく濾過ブロック３にまで一気に供給できる。
【００２３】
薬液は、好ましくは、このように逆洗準備工程に並行して送液経路２１に導入しておくが、逆洗洗浄の工程が終了するまでであれば、例えば、後述する主逆洗工程に並行して行ってもよい。このようにして、薬液供給の時間に余裕を与えるにかかわらず、そのための時間が浪費されることを回避できる。
【００２４】
なお、薬液は送液経路２１においてできるだけ濾過ブロック３に近い位置に導入充満されているほうが、希釈されにくい点でより好ましい。また、希釈されにくくするために配管ラインを工夫し、薬液供給手段１２からの経路が送液経路２１に合流する部位に、薬液導入部として例えばＵ字やＶ字などの下垂部を形成し、薬液を充満しやすくしてもよい。
【００２５】
使用可能な洗浄用薬液としては、硫酸水溶液、水酸化ナトリウム水溶液等、好ましくは１〜４０％（重量／容量）、特に好ましくは１〜５％（重量／容量）の水酸化ナトリウム水溶液が挙げられる。
薬剤の供給量は、洗浄排液のｐＨ及び洗浄後の濾過処理液のｐＨがそれぞれ放流基準と水質基準（いずれも５．８〜８．６）を維持できるような量とする。
【００２６】
次いで、図４に示される主逆洗工程が実施される。すなわち、図３の状態から、上記逆洗準備工程と同様に加圧を行ったままで、濾過ブロック３よりドレン２５ａを一挙に開放して、二次側から空気圧を濾過膜を通して一次側に抜き、さらに剥離物質を空気とともに濾過ブロック３外に噴出させることで空気逆洗する物理洗浄が行われる。この工程は、一次側膜表面に付着した物質を隅々まで剥離させる。この際、前記のごとく圧力が高い程、付着物を充分に除去できる。
【００２７】
続いて、図５に示されるように、薬液及び被処理液を通液しながら、逆洗手段による逆洗を行う逆洗洗浄工程が実施される。この工程では、図４の状態から、さらに送液経路２１を開放し、被処理液供給手段１１を作動して、二次側からの加圧による空気逆洗下に、それに並行して薬液及び被処理液が濾過ブロック３へ一次側から導入される物理化学洗浄が行われる。加圧は、前記主逆洗時と同様に逆洗手段１３にて行われる。この工程では、処理能力が大きい被処理液供給手段１１によって、薬液が高濃度を保ったまま濾過ブロック３にまで一気に供給され、次いで被処理液が供給される間逆洗が充分に行われ、これらの液はすべてドレン２５ａより排出される。この際の圧力も、濾過膜の耐圧性、被処理液供給手段１１の吐出圧等を考慮して、なるべく高い値に定められるべきである。
【００２８】
この場合、図示のごとくに、送液経路２１が濾過ブロック３の底部に接続され、導入された薬液が濾過ブロック３内を上昇してその上方から排出されるように構成されていると、まず高濃度の薬液が濾過ブロック３に底部接続口から、底部接続口より上方に所定高さの層を形成するまで供給された後、続いて被処理液の供給に伴って前記層が全体的に上方に押し上げられるので、薬液が被処理液によって希釈されにくい。また、濾過ブロック内では、収納されている多数の中空糸膜が内部液体の攪乱を防止する働きをするので、薬液の前記層と被処理液の混合が起こりにくくなっている。その結果、濾過膜全体が高濃度の薬液により順次物理化学洗浄され、少ない薬液の使用量で高い洗浄効果が期待できるので、より好ましい。ここで底部は、濾過ブロック３の底面に限定されず、底面からある程度上方の部分も包含する。
【００２９】
なお、薬液タンク２から送液経路２１に至る流路を形成する代わりに、薬液タンク２と濾過ブロック３を直結する流路を設けて、洗浄用薬液を逆洗に並行して濾過ブロック３に直接導入してもよいが、この場合には、薬液供給手段１２には逆洗加圧による圧力を凌ぐために供給処理手段１１と同等の吐出圧を提供できものであることが要求される。
【００３０】
また、本発明の洗浄方法の実施態様において、前記逆洗準備工程及び主逆洗工程を経ることが望ましいが、これを省略することも可能である。逆洗準備工程及び主逆洗工程を実施すれば、物理洗浄の効果がより高くなり、また、前記の通り、これらの工程中に送液経路２１へ薬液を導入しておけば、従来の空気逆洗による洗浄方法と変わらない所要時間で、濾過ブロックに高濃度に薬液が供給でき物理化学洗浄による優れた洗浄効果が達成される。
【００３１】
最後に、図６は洗浄工程であり、被処理液による洗浄が実施される。この工程は、濾過ブロック通液後の液体が処理液タンク４ではなくドレン２５ａから排出されることを除いては、実質的に図１に前記した濾過工程と同様であり、加圧せずに被処理液を通液して膜を一次側より流去し、薬液で洗浄した後の濾過ブロックを充分に洗浄する。この工程は、前記逆洗洗浄工程の加圧を停止した直後から連続して開始しても、または停止後少し時間を経た後に濾過ブロックの内圧が下がってから行なってもよい。
【００３２】
これらの各工程を実施する時間は、濾過装置の規模、濾過ブロックの容量、耐圧性、被処理液供給手段や逆洗手段による処理能力に応じて、適宜に設定すればよい。
【００３３】
従来、以上記載した本発明の洗浄方法において薬液を用いる化学洗浄の工程が含まれない小規模の物理洗浄は、通常、１０〜１００分に１回行われている。この物理洗浄を実施する毎に上記薬液を用いる化学洗浄を含む本発明の洗浄方法を行なってもよいが、原水特性、アルミニウム塩の添加量によっては物理洗浄を２〜４８回行う間に１回の割合で本発明の洗浄方法を実施してもよい。このようにして、濾過ブロックへの物質の付着量を顕著に少ない状態に維持でき、従って、大規模洗浄の必要回数を低減することができる。
【００３４】
また、本発明の別の態様において、濾過ブロックを複数設けて適宜の連結形態とし、洗浄操作を一部の濾過ブロックずつ順に行なって、濾過装置全体を停止することなく洗浄を順に遂行することも可能である。
【００３５】
なお、逆洗による物理洗浄と薬液による化学洗浄とで成し遂げられる物理化学洗浄の効果は、主に双方の洗浄工程が同時進行する時間の長さに依存して変動しうるが、物理洗浄と化学洗浄とを並行して行うタイミングは特に限定されず、いずれかが先に開始あるいは終了してもよい。
【００３６】
【実施例】
浄水場の沈砂池より取水した表流水を原水として、以下の実験を行った。
【００３７】
まず、原水は、夾雑物除去用のプレフィルター（目開：０．２ｍｍ）を通して前処理した後、フミン酸除去を目的として、ポリ塩化アルミニウムを１０ｍｇ／Ｌの濃度となるように添加した。こうして調製した被処理液について、外圧式中空糸型精密濾過膜（ポリプロピレン製、孔径：０．２μｍ、外径／内径＝５５０μｍ／２５０μｍ、膜面積：１５ ｍ2）を収めるφ１２０ｍｍ、高さ１７４８ｍｍの膜モジュール２本で構成される濾過ブロックを用いて、前記の溶液の濾過及び小規模洗浄を繰り返し、小規模洗浄時毎に薬液を用いる化学洗浄を行う場合（本発明の方法）と物理洗浄のみを行う場合との、膜の差圧の変化を経時的に測定した。被処理液供給手段は、電磁式ダイヤフラムポンプ（６８０Ｗ）を用い、薬液供給手段には、電磁式ダイヤフラムポンプを用いた。
【００３８】
被処理液の供給量は３１．２ｍ3／日とし、膜面に対する流束は、１．０ ｍ3／ｍ2／日とした。物理洗浄は、５７分に１回の頻度で、以下の設定に基づいて行った。なお、加圧力は、逆洗手段部にて測定した。
【００３９】
▲１▼排液：１２０ｋＰａで１０秒間加圧
▲２▼逆洗準備：６００ｋＰａで１０秒間加圧。
【００４０】
▲３▼主逆洗：６００ｋＰａで２秒間加圧。
【００４１】
▲４▼逆洗洗浄：６００ｋＰａで１５秒間加圧、被処理液を、８ｍ3／時にて送液。
【００４２】
▲５▼洗浄：被処理液を、７秒間、８ｍ3／時にて送液。
【００４３】
本発明の方法に従う、薬液を用いる化学洗浄を伴う小規模洗浄を行う場合は、上記▲２▼の逆洗準備の際に２．８％水酸化ナトリウム水溶液を１０秒で３．５mL送液経路に供給し、以下上記と同様の工程を経て、洗浄を成し遂げた。
【００４４】
しかして、濾過後の処理液は、２９．０ｍ3／日、そして洗浄排液は、２．２ｍ3／日採取されるように維持して、１２５日目まで継続した。毎日、水温及び流量を自動記録し、この数値から膜モジュールブロックの膜の差圧を２０℃の場合に換算して求めた。
【００４５】
この結果を図７に示す。通常のポリプロピレン製の膜では、運転圧力を１００〜１５０ｋＰａ以下に抑える必要があり、これ以上圧力が上昇すると膜性能の回復性が悪くなる。従来の物理洗浄の方法によれば（図中、●で示す）、実験開始から２０日を経過した頃から膜差圧が顕著に上昇し始め、２８日目には、膜の回復性が悪くなる１００ｋＰａを越え、大規模洗浄が必要となった。一方、本発明の方法に従って、水酸化ナトリウムを使用した物理化学洗浄を行う毎に実施した場合（図中、○で示す）は、３０日が経過した後も、膜差圧は低値を維持し、さらに１２５日まで継続して初めて１００ｋＰａにまで上昇し、かかる長期間にわたって大規模洗浄の必要が生じないことが判明した。
【００４６】
また、いずれの方法によって得られた処理液も、ｐＨ、濁度、色度等すべての点において上水道用水として申し分のない質を維持していた。全排液のｐＨは、本発明の方法による場合でも８以下であり、そのまま河川に放流しても差し支えのないものであった。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明した本発明の濾過装置及びその洗浄方法によって、以下の効果が奏される。
【００４８】
１．濾過装置の小規模洗浄の効果が著しく高められ、大規模洗浄の必要回数を格段に低減することができる。
【００４９】
２．濾過後の処理液は、従来の物理洗浄法のみによって洗浄された濾過装置で濾過した場合と比較して、同等の水質が得られる。
【００５０】
３．効率的な洗浄薬液供給により高濃度の薬液を濾過ブロックに導入できるため、少量の薬液使用量で充分な洗浄効果が提供される。洗浄後の全排液を混合するとｐＨが約８以下となるため廃液の処理の問題もなく、また上水道用水などの処理液の水質も保証される。
【００５１】
４．洗浄工程の時間は、従来の小規模洗浄より長くなったとしても、供給しておいた比較的少量の薬液を膜モジュールに通液するごくわずかの時間のみが加わるだけであり、比較的短い所要時間で効果的な洗浄効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様の濾過装置の概略を示し、濾過作業時の作動様態を表す図である。
【図２】図１の濾過装置において、逆洗を行う前の排液時の作動様態を表す図である。
【図３】図１の濾過装置において、逆洗準備及び薬液供給時の作動様態を表す図である。
【図４】図１の濾過装置において、主逆洗時の作動様態を表す図である。
【図５】図１の濾過装置において、逆洗洗浄時の作動様態を表す図である。
【図６】図１の濾過装置において、被処理液による洗浄時の作動様態を表す図である。
【図７】従来の物理洗浄方法及び本願発明の物理化学洗浄方法を定期的に実施した場合の、濾過ブロック内の膜圧の変化の経時的な推移を表すグラフである。
【符号の説明】
１…被処理液タンク
２…薬液タンク
３…濾過ブロック
４…処理液タンク
１１…被処理液供給手段
１２…薬液供給手段
１３…逆洗手段
２１…送液経路
２５ａ…一次側ドレン
２５ｂ…二次側ドレン
３１…濾過ブロック一次側
３２…濾過ブロック二次側
５１…濾過装置
【図１】
0003919893.tif 000002
【図２】
0003919893.tif 000003
【図３】
0003919893.tif 000004
【図４】
0003919893.tif 000005
【図５】
0003919893.tif 000006
【図６】
0003919893.tif 000007
【図７】
0003919893.tif 000008