(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパイラル型膜エレメントの運転方法であって、前記スパイラル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなるスパイラル状膜要素を含み、前記スパイラル状膜要素の外周部がネットからなる液体透過性材料で覆われ、前記液体透過性材料の外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆われ、前記封筒状膜内に挿入された透過液流路材が前記封筒状膜の外周部側の側部から外部へ延長され、前記透過液流路材の延長された部分が前記ネットとして前記スパイラル状膜要素の外周面に巻回され、運転時に、前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側から汚染物質の剥離作用または殺菌作用を有する薬品を含む原液を供給し、前記有孔中空管の少なくとも一方の開口端から透過液を取り出すことを特徴とするスパイラル型膜エレメントの運転方法。
【請求項２】
前記薬品は次亜塩素酸ナトリウム、クロラミン、過酸化水素、過酢酸またはオゾンであることを特徴とする請求項１記載のスパイラル型膜エレメントの運転方法。
【請求項３】
前記原液が凝集剤を含むことを特徴とする請求項１または２記載のスパイラル型膜エレメントの運転方法。
【請求項４】
洗浄時に、前記有孔中空管の少なくとも一方の開口端から汚染物質の剥離作用または殺菌作用を有する薬品を含む洗浄液を導入し、前記有孔中空管の外周面から導出される洗浄液を前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部から排出させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスパイラル型膜エレメントの運転方法。
【請求項５】
前記洗浄液が透過液であることを特徴とする請求項４記載のスパイラル型膜エレメントの運転方法。
【請求項６】
スパイラル型膜エレメントの洗浄方法であって、前記スパイラル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなるスパイラル状膜要素を含み、前記スパイラル状膜要素の外周部がネットからなる液体透過性材料で覆われ、前記液体透過性材料の外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆われ、前記封筒状膜内に挿入された透過液流路材が前記封筒状膜の外周部側の側部から外部へ延長され、前記透過液流路材の延長された部分が前記ネットとして前記スパイラル状膜要素の外周面に巻回され、前記有孔中空管の少なくとも一方の開口端から汚染物質の剥離作用または殺菌作用を有する薬品を含む洗浄液を導入し、前記有孔中空管の外周面から導出される洗浄液を前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部から排出させることを特徴とするスパイラル型膜エレメントの洗浄方法。
【請求項７】
前記薬品を含む洗浄液に前記スパイラル型膜エレメントを浸漬することを特徴とする請求項６記載のスパイラル型膜エレメントの洗浄方法。
【請求項８】
前記薬品は次亜塩素酸ナトリウム、クロラミン、過酸化水素、硫酸、塩酸、水酸化ナトリウム、過酢酸、イソプロピルアルコール、シュウ酸またはクエン酸であることを特徴とする請求項６または７記載のスパイラル型膜エレメントの洗浄方法。
【請求項９】
前記洗浄液を前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部から排出した後、前記スパイラル型膜エレメントの外周部に沿って軸方向に原液を流すことを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のスパイラル型膜エレメントの洗浄方法。
【請求項１０】
前記有孔中空管の少なくとも一方の開口端から洗浄液を導入する前に、前記スパイラル型膜エレメントの外周部に沿って軸方向に原液を流すことを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のスパイラル型膜エレメントの洗浄方法。
【請求項１１】
前記有孔中空管の少なくとも一方の開口端から洗浄液を導入するのと並行して、常時または定期的に前記スパイラル型膜エレメントの外周部に沿って軸方向に原液を流すことを特徴とする請求項６記載のスパイラル型膜エレメントの洗浄方法。
【請求項１２】
１または複数のスパイラル型膜エレメントが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるスパイラル型膜モジュールの運転方法であって、前記スパイラル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなるスパイラル状膜要素を含み、前記スパイラル状膜要素の外周部がネットからなる液体透過性材料で覆われ、前記液体透過性材料の外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆われ、前記封筒状膜内に挿入された透過液流路材が前記封筒状膜の外周部側の側部から外部へ延長され、前記透過液流路材の延長された部分が前記ネットとして前記スパイラル状膜要素の外周面に巻回され、運転時に、前記圧力容器の前記原液入口を通して前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側から汚染物質の剥離作用または殺菌作用を有する薬品を含む原液を供給し、前記有孔中空管の少なくとも一方の開口端から透過液を取り出すことを特徴とするスパイラル型膜モジュールの運転方法。
【請求項１３】
１または複数のスパイラル型膜エレメントが圧力容器内に収容されてなるスパイラル型膜モジュールの洗浄方法であって、前記スパイラル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなるスパイラル状膜要素を含み、前記スパイラル状膜要素の外周部がネットからなる液体透過性材料で覆われ、前記液体透過性材料の外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆われ、前記封筒状膜内に挿入された透過液流路材が前記封筒状膜の外周部側の側部から外部へ延長され、前記透過液流路材の延長された部分が前記ネットとして前記スパイラル状膜要素の外周面に巻回され、前記有孔中空管の少なくとも一方の開口端から汚染物質の剥離作用または殺菌作用を有する薬品を含む洗浄液を導入し、前記有孔中空管の外周面から導出される洗浄液を前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部から排出させ、前記圧力容器の外部に取り出す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、低圧逆浸透膜分離装置、限外濾過装置、精密濾過装置等の膜分離装置に用いられるスパイラル型膜エレメントおよびスパイラル型膜モジュールの運転方法および洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、浄水技術へ膜分離技術が適用されるとともに、海水淡水化等で用いられる逆浸透膜分離システムの前処理として膜分離技術が適用されつつある。このような膜分離に使用される膜の種類としては、高透過水量が得られる精密濾過膜や限外濾過膜が多く使用されているが、最近、１０ｋｇｆ／ｃｍ2 以下の超低圧力で高透過水量が得られる逆浸透膜も開発されてきた。
【０００３】
また、膜分離に使用される膜エレメントの形態としては、単位体積当たりの膜面積（体積効率）の点から中空糸膜エレメントが多く使用されている。しかしながら、中空糸膜エレメントは、膜が折れやすく、膜が折れると、原水が透過水に混ざり、分離性能が低下するという欠点を有している。
【０００４】
一方、膜面積を多くとれる膜エレメントの形態としてスパイラル型膜エレメントがある。このスパイラル型膜エレメントは、中空糸膜エレメントと比較すると、分離性能を維持でき、信頼性が高いという利点を有している。
【０００５】
図１４は従来のスパイラル型膜エレメントの一部切欠き斜視図であり、図１５は従来のスパイラル型膜エレメントの外観斜視図である。
【０００６】
図１４に示すように、スパイラル型膜エレメント２１は、透過水スペーサ（透過液流路材）２５の両面に分離膜２６を重ね合わせて３辺を接着することにより封筒状膜（袋状膜）２３を形成し、その封筒状膜２３の開口部を有孔中空管からなる集水管２２に取り付け、ネット状（網状）の原水スペーサ２４（原水液路材）とともに集水管２２の外周面にスパイラル状に巻回することにより構成される。
【０００７】
原水スペーサ２４は、封筒状膜２３間に原水が通る流路を形成するために設けられる。原水スペーサ２４の厚みが小さいと、分離膜２６の充填効率は高くなるが、懸濁物質による詰まりが生じる。そのため、通常、原水スペーサ２４の厚みは約０．７ｍｍ〜３．０ｍｍに設定される。
【０００８】
なお、河川水のように懸濁物質を多く含む原水を処理するためにジグザグ状の波板状原水スペーサ（いわゆるコルゲートスペーサ）を用いたスパイラル型膜エレメントがすでに公知となっている。
【０００９】
図１５に示すように、スパイラル型膜エレメント２１の外周面は、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）、収縮チューブ等からなる外装材２７で被覆され、両端部にはアンチテレスコープと呼ばれるパッキンホルダ２８がそれぞれ取り付けられている。
【００１０】
図１６は従来のスパイラル型膜エレメントの運転方法の一例を示す断面図である。図１６に示すように、圧力容器（耐圧容器）３０は、筒形ケース３１および１対の端板３２ａ，３２ｂにより構成される。一方の端板３２ａには原水入口３３が形成され、他方の端板３２ｂには濃縮水出口３５が形成されている。また、他方の端板３２ｂの中央部には透過水出口３４が設けられている。
【００１１】
外周面の一端部近傍にパッキン３７が取り付けられたスパイラル型膜エレメント２１を筒形ケース３１内に装着し、筒形ケース３１の両方の開口端をそれぞれ端板３２ａ，３２ｂで封止する。集水管２２の一方の開口端は端板３２ｂの透過水出口３４に嵌合され、他方の開口端にはエンドキャップ３６が装着される。
【００１２】
スパイラル型膜エレメント２１の運転時には、原水５１を圧力容器３０の原水入口３３から第１の液室３８内に導入する。図１６に示すように、原水５１は、スパイラル型膜エレメント２１の一方の端面側から供給される。この原水５１は原水スペーサ２４に沿って軸方向に流れ、スパイラル型膜エレメント２１の他方の端面側から濃縮水５３として排出される。原水５１が原水スペーサ２４に沿って流れる過程で分離膜２６を透過した透過水５２が透過水スペーサ２５に沿って集水管２２の内部に流れ込み、集水管２２の端部から排出される。
【００１３】
その透過水５２は、図１６の圧力容器３０の透過水出口３４から外部へ取り出される。また、濃縮水５３は、圧力容器３０内の第２の液室３９から濃縮水出口３５を通して外部へ取り出される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
スパイラル型膜エレメントを運転すると、原水中の濁質物質により膜の目詰まりが生じ、膜流束が低下する。そのため、薬品洗浄等を行って目詰まりを取り除き、膜流束を回復させるが、薬品洗浄に要する手間およびコストが問題となる。そこで、目詰まりが生じないように、例えば中空糸膜エレメントでは、透過水または空気による逆流洗浄が定期的に行われる。
【００１５】
しかし、従来のスパイラル型膜エレメント２１では、逆流洗浄を行うと次のような問題が生じる。
【００１６】
図１７は従来のスパイラル型膜エレメントにおける逆流洗浄動作を示す一部切欠き斜視図である。図１７に示すように、透過水５２が集水管２２の端部から導入される。集水管２２に巻回された封筒状膜２３の外周面が外装材２７で被覆されているので、集水管２２の外周面から導出された透過水５２は、封筒状膜２３を透過して原水スペーサ２４に沿ってスパイラル型膜エレメント２１の内部を軸方向に流れ、スパイラル型膜エレメント２１の端部から排出される。そのため、逆流洗浄を行っても、膜の目詰まりの原因となっている濁質物質等の汚染物質が、スパイラル型膜エレメント２１の端部から排出されるまでに原水スペーサ２４に捕捉されやすく、十分に除去されないという問題がある。
【００１７】
また、図１６の圧力容器３０の筒形ケース３１の内周面とスパイラル型膜エレメント２１との間に存在する空隙がデッドスペースＳとなり、流体の滞溜（液溜まり）が生じる。スパイラル型膜エレメント２１を長期間使用すると、デッドスペースに滞溜している流体が変成を起こす。特に、流体が有機物を含有する液体である場合には、微生物等の雑菌が繁殖し、この雑菌が有機物を分解して悪臭を発生したり、分離膜を分解してしまうことがあり、信頼性の低下につながる。
【００１８】
さらに、従来のスパイラル型膜エレメント２１では、原水がスパイラル型膜エレメント２１の一端部から供給され、他端部から排出されるので、集水管２２に巻回された封筒状膜２３が竹の子状に変形することを防止するために、パッキンホルダ２８が必要となる。また、原水スペーサ２４による圧力損失および目詰まりによる圧力損失によって原水流入側と濃縮水出口側との間に圧力差が生じ、スパイラル型膜エレメント２１に変形が生じる。この変形を防止するために、集水管２２に巻回された封筒状膜２３の外周面をＦＲＰ、収縮チューブ等の外装材２７で被覆している。これらにより、部品コストおよび製造コストが高くなる。
【００１９】
また、原水中の汚染物質によるケークの形成を防ぐために十分な膜面線速を得ることが必要であり、そのためには十分な濃縮側流量が必要となる。濃縮側流量を大きくすると、スパイラル型膜エレメント当たりの回収率が低くなる上、原水を供給するポンプが大きいものとなり、システムコストも非常に大きくなる。
【００２０】
本発明の目的は、低コスト化が可能でかつ洗浄が容易で信頼性の高いスパイラル型膜エレメントおよびスパイラル型膜モジュールの運転方法を提供することである。
【００２１】
本発明の他の目的は、スパイラル型膜エレメントに捕捉された汚染物質を容易にかつ確実に除去することができる洗浄方法を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、スパイラル型膜エレメントの運転方法であって、スパイラル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなるスパイラル状膜要素を含み、スパイラル状膜要素の外周部がネットからなる液体透過性材料で覆われ、液体透過性材料の外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆われ、封筒状膜内に挿入された透過液流路材が封筒状膜の外周部側の側部から外部へ延長され、透過液流路材の延長された部分がネットとしてスパイラル状膜要素の外周面に巻回され、運転時に、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側から汚染物質の剥離作用または殺菌作用を有する薬品を含む原液を供給し、有孔中空管の少なくとも一方の開口端から透過液を取り出すものである。
【００２３】
本発明に係るスパイラル型膜エレメントの運転方法によれば、運転時に、原液がスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側から供給され、全量濾過が行われる。この場合、汚染物質がスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部で捕捉される。
【００２４】
また、全量濾過によりスパイラル型膜エレメントと圧力容器との間の空隙部にデッドスペースが形成されないので、スパイラル型膜エレメントと圧力容器との間の空隙部において流体の滞溜が生じない。したがって、有機物を含有する流体の分離に使用した場合でも、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が得られる。
【００２５】
さらに、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側から原液が供給され、スパイラル型膜エレメントに全方向から圧力が加わり、軸方向に変位を起こさせるような圧力が加わらないので、有孔中空管に巻回された封筒状膜が竹の子状に変形することがない。それにより、パッキンホルダが不要となり、外装材も不要であるので、部品コストおよび製造コストが低減される。また、全量濾過が行われるので、原液を供給するポンプに大きなものを用いることなく、高い回収率が得られる。それにより、システムコストが低減される。
【００２６】
また、スパイラル型膜エレメントに全方向から圧力が加わるので、原液の供給圧力を高くしてもスパイラル型膜エレメントの変形が生じない。したがって、高い耐圧性が得られる。
【００２７】
さらに、汚染物質の剥離作用を有する薬品が注入された原液をスパイラル型膜エレメントに供給することにより、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部に汚染物質が付着するのを抑制することが可能になる。
【００２８】
また、殺菌作用を有する薬品が注入された原液をスパイラル型膜エレメントに供給することにより、スパイラル型膜エレメントの膜面において微生物等の雑菌が繁殖するのを抑制することが可能になる。
【００２９】
以上のことから、スパイラル型膜エレメントにおいて長期間安定した運転が可能となる。
【００３０】
薬品は次亜塩素酸ナトリウム、クロラミン、過酸化水素、過酢酸またはオゾンであってもよい。これらの薬品は、汚染物質の剥離作用を有するため、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部に汚染物質が付着するのを抑制することが可能になる。また、殺菌作用を有するため、膜面における雑菌の繁殖を抑制することが可能になる。
【００３１】
また、原液が凝集剤を含んでもよい。この場合、凝集剤により原液中に含まれる汚染物質が凝集するため、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部において汚染物質が捕捉されやすくなる。それにより、封筒状膜の負荷が減少し、長期間安定した運転が可能となる。
【００３２】
また、洗浄時に、有孔中空管の少なくとも一方の開口端から汚染物質の剥離作用または殺菌作用を有する薬品を含む洗浄液を導入し、有孔中空管の外周面から導出される洗浄液をスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部から排出させてもよい。
【００３３】
有効中空管の少なくとも一方の開口端から洗浄液を導入すると、有孔中空管の外周面から導出される洗浄液が、封筒状膜を透過して原液流路材に沿って流れ、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部から排出される。それにより、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部に捕捉された汚染物質がスパイラル型膜エレメントから剥離する。スパイラル型膜エレメントは、液体透過性材料および外周部流路材により外周部での封筒状間の拡がりが防止されているので、逆流洗浄時に、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部に付着した汚染物質を系外に排出するための流路が確保されている。このため、剥離した汚染物質は洗浄液とともに系外へ排出される。したがって、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部に捕捉された汚染物質を均一に除去することができ、運転時に常に一定した透過液量を維持することが可能となる。
【００３４】
この場合、洗浄液中に含まれる汚染物質の剥離作用を有する薬品により、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部に付着した汚染物質が剥離しやすくなる。それにより、スパイラル型膜エレメントの洗浄をより効果的に行うことが可能になる。
【００３５】
また、洗浄液中に含まれる殺菌作用を有する薬品により、スパイラル型膜エレメントの膜面における微生物等の雑菌の繁殖をより効果的に抑制することが可能になる。
【００３６】
以上のことから、スパイラル型膜エレメントにおいて長期間安定した運転が可能となる。
【００３７】
特に、液体透過性材料が分離膜であってもよい。この場合、原液がスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側から供給され、かつスパイラル状膜要素の外周部が分離膜で覆われているので、汚染物質がスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部の分離膜で捕捉される。したがって、例えば透過水等による逆流洗浄で汚染物質を均一に除去することが可能となる。
【００３８】
また、外周部の分離膜の孔径よりも小さい汚染物質のみがスパイラル状膜要素の封筒状膜間に侵入するので、封筒状膜の負荷が減少し、長期間安定した運転が可能となる。
【００３９】
特に、分離膜が精密濾過膜であってもよい。この場合、精密濾過膜の孔径よりも大きな汚染物質がスパイラル状膜要素の外周部で捕捉され、スパイラル状膜要素の内部に侵入しない。
【００４０】
また、分離膜が限外濾過膜であってもよい。この場合、限外濾過膜の孔径よりも大きな汚染物質がスパイラル状膜要素の外周部で捕捉され、スパイラル状膜要素の内部に侵入しない。
【００４１】
また、液体透過性材料がネットであってもよい。この場合、スパイラル状膜要素の外周部に捕捉された汚染物質により逆流洗浄時に生じる逆圧が大きくなっても、外周部のネットによりスパイラル状膜要素の膨らみが防止され、封筒状膜間の間隔が大きくならない。したがって、封筒状膜の膨らみによる膜の破損が防止され、原液中の汚染物質が透過液中に漏れ出ることがなくなる。
【００４２】
ネットは合成樹脂からなってもよく、あるいは、ネットが金属からなってもよい。
【００４３】
ネットは３メッシュ以上２００メッシュ以下であることが好ましい。それにより、逆流洗浄時の逆圧によるスパイラル状膜要素の膨らみを確実に抑えることができるとともに、運転時に外周部側からスパイラル状膜要素内の封筒状膜間に原液を十分に供給することができる。
【００４４】
スパイラル状膜要素の外周部のネットの所定箇所が円周方向に沿って樹脂で補強されてもよい。それにより、逆流洗浄時に高い逆圧が生じても、外周部のネットによりスパイラル状膜要素の膨らみが確実に防止される。
【００４５】
封筒状膜内に挿入された透過液流路材が封筒状膜の外周部側の側部から外部へ延長され、透過液流路材の延長された部分がネットとしてスパイラル状膜要素の外周面に巻回されてもよい。
【００４６】
この場合、追加の部品コストを抑えつつ逆流洗浄時の逆圧によるスパイラル状膜要素の膨らみを防止することができる。
【００４７】
特に、外周部流路材の厚みは０．６ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、圧力容器に対するスパイラル型膜エレメントの容積効率を大きく保ちつつ、逆流洗浄時に膜エレメントの少なくとも外周部に付着した汚染物質を系外に排出することが可能となる。
【００４８】
外周部流路材は、原液が有孔中空管の軸方向とほぼ平行な方向にほぼ直線状に流れるように配設されることが好ましい。これにより、スパイラル型膜エレメントの逆流洗浄時に、スパイラル型膜エレメントの外周部に付着した汚染物質を原液により小さな圧力損失で有孔中空管の軸方向とほぼ平行な方向にほぼ直線状に押し流すことができる。したがって、スパイラル型膜エレメントの外周部に付着した汚染物質を容易にかつ確実に系外に排出することが可能となる。
【００４９】
外周部流路材はネット状流路材からなってもよい。この場合、ネット状流路材によりスパイラル型膜エレメントの外周部が十分に保護されるとともにスパイラル型膜エレメントの外周部での封筒状膜間の拡がりが防止される。しかも、原液がスパイラル型膜エレメントの外周部からネット状流路材を通過して封筒状膜の間に容易に浸入することができる。したがって、スパイラル型膜エレメントのハンドリング性がより向上するとともに、原液を封筒状膜間に効率良く供給し、かつ汚染物質をスパイラル型膜エレメントの外周部で確実に捕捉することが可能となる。
【００５０】
また、洗浄液として透過液を用いてもよい。
第２の発明は、スパイラル型膜エレメントの洗浄方法であって、スパイラル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなるスパイラル状膜要素を含み、スパイラル状膜要素の外周部がネットからなる液体透過性材料で覆われ、液体透過性材料の外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆われ、封筒状膜内に挿入された透過液流路材が封筒状膜の外周部側の側部から外部へ延長され、透過液流路材の延長された部分がネットとしてスパイラル状膜要素の外周面に巻回され、有孔中空管の少なくとも一方の開口端から汚染物質の剥離作用または殺菌作用を有する薬品を含む洗浄液を導入し、有孔中空管の外周面から導出される洗浄液をスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部から排出させるものである。
【００５１】
上記のスパイラル型膜エレメントにおいては、少なくとも外周部が外装材で被覆されずに開放状態にされているため、原液をスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側から供給し、全量濾過を行うことができる。この場合、汚染物質がスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部で捕捉される。
【００５２】
洗浄時に、有孔中空管の少なくとも一方の開口端から洗浄液を導入すると、有孔中空管の外周面から導出される洗浄液が、封筒状膜を透過して原液流路材に沿って流れ、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部から排出される。それにより、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部に捕捉された汚染物質がスパイラル型膜エレメントから剥離し、洗浄液とともに系外に排出される。したがって、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部に捕捉された汚染物質を均一に除去することができる。
【００５３】
この場合、洗浄液中に含まれる汚染物質の剥離作用を有する薬品により、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部に付着した汚染物質が剥離しやすくなる。それにより、スパイラル型膜エレメントの洗浄をより効果的に行うことが可能になる。
【００５４】
また、洗浄液中に含まれる殺菌作用を有する薬品により、スパイラル型膜エレメントの膜面における微生物等の雑菌の繁殖をより効果的に抑制することが可能になる。
【００５５】
以上のことから、スパイラル型膜エレメントにおいて長期間安定した運転が可能となる。
【００５６】
また、薬品を含む洗浄液にスパイラル型膜エレメントを浸漬してもよい。
この場合、薬品を含む洗浄液を有孔中空管からスパイラル型膜エレメント内に導入し、スパイラル型膜エレメントを所定時間洗浄液に浸漬させる。例えば、スパイラル型膜エレメントを圧力容器内に装填してなるスパイラル型膜モジュールにおいては、圧力容器内を洗浄液で満たすことにより、スパイラル型膜エレメントを浸漬させる。その後、洗浄液を系外に排出する。このような浸漬により、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部に付着した汚染物質が剥離しやすくなるとともに、膜面に付着した汚染物質も容易に洗浄できるため、より効果的に洗浄を行うことが可能となる。また、スパイラル型膜エレメントの膜面における微生物等の雑菌の繁殖をより効果的に抑制することが可能となる。
【００５７】
以上のことから、スパイラル型膜エレメントにおいて長期間安定した運転が可能となる。
【００５８】
薬品は次亜塩素酸ナトリウム、クロラミン、過酸化水素、硫酸、塩酸、水酸化ナトリウム、過酢酸、イソプロピルアルコール、シュウ酸またはクエン酸であってもよい。これらの薬品は汚染物質の剥離作用を有するため、少なくとも外周面に付着した汚染物質を剥離させ、より効果的に洗浄を行うことが可能になる。また、殺菌作用を有するため、膜面における雑菌の繁殖をより効果的に抑制することが可能になる。
【００５９】
洗浄液をスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部から排出した後、スパイラル型膜エレメントの外周部に沿って軸方向に原液を流すことが好ましい。これにより、スパイラル型膜エレメントの外周部に付着した汚染物質を容易に剥離させることができるとともに、スパイラル型膜エレメントから剥離した汚染物質を容易にかつ確実に系外に排出することが可能となる。
【００６０】
あるいは、スパイラル型膜エレメントの外周部に沿って軸方向に原液を流した後、洗浄液を有孔中空管に導入することが好ましい。この場合にも、スパイラル型膜エレメントの外周部に付着した汚染物質を容易に剥離させることができるとともに、スパイラル型膜エレメントから剥離した汚染物質を容易にかつ確実に系外に排出することが可能となる。
【００６１】
または、洗浄液を有孔中空管に導入するのと並行して、常時または定期的にスパイラル型膜エレメントの外周部に沿って軸方向に原液を流すことが好ましい。この場合にも、スパイラル型膜エレメントの外周部に付着した汚染物質を容易に剥離させることができるとともに、スパイラル型膜エレメントから剥離した汚染物質を容易にかつ確実に系外に排出することが可能となる。
【００６２】
第３の発明は、１または複数のスパイラル型膜エレメントが原液入口を有する圧力容器内に収容されてなるスパイラル型膜モジュールの運転方法であって、スパイラル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなるスパイラル状膜要素を含み、スパイラル状膜要素の外周部がネットからなる液体透過性材料で覆われ、液体透過性材料の外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆われ、封筒状膜内に挿入された透過液流路材が封筒状膜の外周部側の側部から外部へ延長され、透過液流路材の延長された部分がネットとしてスパイラル状膜要素の外周面に巻回され、運転時に、圧力容器の原液入口を通してスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部側から汚染物質の剥離作用または殺菌作用を有する薬品を含む原液を供給し、有孔中空管の少なくとも一方の開口端から透過液を取り出すものである。
【００６３】
本発明に係るスパイラル型膜モジュールの運転方法によれば、運転時に全量濾過が行われる。この場合、汚染物質がスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部で捕捉される。
【００６４】
また、全量濾過によりスパイラル型膜エレメントと圧力容器との間の空隙部にデッドスペースが形成されないので、スパイラル型膜エレメントと圧力容器との間の空隙部において液体の滞溜が生じない。したがって、有機物を含有する流体の分離に使用した場合でも、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が得られる。
【００６５】
さらに、スパイラル型膜エレメントにおいてパッキンホルダおよび外装材が不要となるため、部品コストおよび製造コストが低減される。また、全量濾過が行われるため、原液を供給するポンプに大きなものを用いることなく、高い回収率が得られる。それにより、システムコストが低減される。
【００６６】
さらに、汚染物質の剥離作用を有する薬品が注入された原液をスパイラル型膜エレメントに供給するため、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部に汚染物質が付着するのを抑制することが可能になる。
【００６７】
また、殺菌作用を有する薬品が注入された原液をスパイラル型膜エレメントに供給するため、スパイラル型膜エレメントの膜面において微生物等の雑菌が繁殖するのを抑制することが可能になる。
【００６８】
以上のことから、スパイラル型膜モジュールにおいて長期間安定した運転が可能となる。
【００６９】
第４の発明は、１または複数のスパイラル型膜エレメントが圧力容器内に収容されてなるスパイラル型膜モジュールの洗浄方法であって、スパイラル型膜エレメントは、有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなるスパイラル状膜要素を含み、スパイラル状膜要素の外周部がネットからなる液体透過性材料で覆われ、液体透過性材料の外周面側が全体的または部分的に外周部流路材で覆われ、封筒状膜内に挿入された透過液流路材が封筒状膜の外周部側の側部から外部へ延長され、透過液流路材の延長された部分がネットとしてスパイラル状膜要素の外周面に巻回され、有孔中空管の少なくとも一方の開口端から汚染物質の剥離作用または殺菌作用を有する薬品を含む洗浄液を導入し、有孔中空管の外周面から導出される洗浄液をスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部から排出させ、圧力容器の外部に取り出すものである。
【００７０】
本発明に係るスパイラル型膜モジュールの洗浄方法において、スパイラル型膜エレメントの有孔中空管の少なくとも一方の開口端から洗浄液を導入すると、有孔中空管の外周面から導出される洗浄液が封筒状膜を透過して原液流路材に沿って流れ、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部から排出される。それにより、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部に捕捉された汚染物質がスパイラル型膜エレメントから剥離し、洗浄液とともに圧力容器の外部に排出される。したがって、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部に捕捉された汚染物質を均一に除去することができる。
【００７１】
この場合、洗浄液中に含まれる汚染物質の剥離作用を有する薬品により、スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部に付着した汚染物質が剥離しやすくなる。それにより、スパイラル型膜エレメントの洗浄をより効果的に行うことが可能になる。
【００７２】
また、洗浄液中に含まれる殺菌作用を有する薬品により、スパイラル型膜エレメントの膜面における微生物等の雑菌の繁殖をより効果的に抑制することが可能になる。
【００７３】
以上のことから、スパイラル型膜モジュールにおいて長期間安定した運転が可能となる。
【００７４】
【発明の実施の形態】
図１は一参考形態におけるスパイラル型膜エレメントの一部切欠き斜視図である。また、図２は図１のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の一例を示す横断面図であり、図３は図１のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の他の例を示す横断面図である。
【００７５】
図１に示すスパイラル型膜エレメント１は、有孔中空管からなる集水管２の外周面にそれぞれ独立した複数の封筒状膜３または連続した複数の封筒状膜３を巻回することにより構成されるスパイラル状膜要素１ａを含む。封筒状膜３の間には、封筒状膜３同士が密着して膜面積が狭くなることを防止するため、および原水の流路を形成するために原水スペーサ（原液流路材）４が挿入されている。
【００７６】
また、スパイラル状膜要素１ａの外周面は、液体透過性材料である分離膜９で覆われている。この分離膜９としては、精密濾過膜または限外濾過膜が用いられる。
【００７７】
精密濾過膜としては、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロース等の高分子有機膜を用いることができる。また、限外濾過膜としては、ポリスルホン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロース、ポリエチレン等の高分子有機膜を用いることができる。
【００７８】
分離膜９の外周面側は、ネットからなる外周部流路材５で覆われている。ネットの材質としては、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロース等の高分子材料、セラミック等の無機材料、金属、合成ゴムまたは繊維等を用いることができる。
【００７９】
精密濾過膜の孔径は、０．０１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。限外濾過膜の孔径は、分画分子量２００００以上孔径０．０１μｍ以下であることが好ましい。さらに、外周部流路材５として用いるネットは、４メッシュ以上１００メッシュ以下であることが好ましい。
【００８０】
分離膜９として用いる精密濾過膜または限外濾過膜の孔径および外周部流路材５として用いるネットの網目の数は原水の水質に応じて選択する。
【００８１】
図１に示すスパイラル型膜エレメント１においては、分離膜９として、エチレンビニルアルコール等のポリオレフィンからなる孔径０．４μｍの精密濾過膜を用いる。また、分離膜９として、ポリスルホンからなる限外濾過膜を用いてもよい。さらに、外周部流路材５として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる５０メッシュのネットを用いる。
【００８２】
なお、スパイラル状膜要素１ａの外周面に加えてスパイラル状膜要素１ａの端面も分離膜９で覆ってもよい。
【００８３】
図２および図３に示すように、封筒状膜３は、透過水スペーサ（透過液流路材）６の両面に２枚の分離膜７を重ね合わせて３辺を接着することにより形成され、その封筒状膜３の開口部が集水管２の外周面に取り付けられている。分離膜７としては、１０ｋｇｆ／ｃｍ2 以下で運転される低圧逆浸透膜、限外濾過膜、精密濾過膜等が用いられる。
【００８４】
図２の例では、複数の封筒状膜３がそれぞれ独立した分離膜７により形成される。図３の例では、複数の封筒状膜３が連続した分離膜７を折り畳むことにより形成される。
【００８５】
原水スペーサ４の厚みが０．５ｍｍよりも大きいと、原水中の汚染物質をスパイラル型膜エレメント１の少なくとも外周部で捕捉しにくくなる。一方、原水スペーサ４の厚みが０．１ｍｍよりも小さいと、封筒状膜３同士が接触しやすくなり、膜面積が小さくなる。したがって、原水スペーサ４の厚みは０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００８６】
図１に示すように、外周部流路材５は、複数の線材６１，６２が互いに直角に交差するように格子状に形成されている。線材６１の厚さは線材６２の厚さよりも大きく設定されている。それにより、原水５１が線材６１間において線材６１と平行な方向にほぼ直線状に流れやすくなる。
【００８７】
また、図１に示すように、外周部流路材５は線材６１が集水管２の軸方向と平行になるように配置されている。したがって、原水がスパイラル状膜要素１ａの外周部で軸方向に流れやすくなる。
【００８８】
外周部流路材５の厚みｔが３０ｍｍよりも大きいと、スパイラル型膜エレメント１を収納する圧力容器に対するスパイラル型膜エレメント１の容積効率が小さくなる。一方、外周部流路材５の厚みｔが０．６ｍｍよりも小さいと、透過水の逆流洗浄時にスパイラル型膜エレメント１の少なくとも外周部に付着した汚染物質を系外に排出するための原水の流速が小さくなる。したがって、外周部流路材５の厚みは０．６ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００８９】
また、外周部流路材５の厚み方向における空隙率は例えば２０％以上６０％以下と設定する。これにより、逆流洗浄時に汚染物質を軸方向に動かす原水の抵抗を低減しつつ外周部流路材５の十分な強度を確保することができる。また、外周部流路材５の網目の縦および横のピッチは例えば３ｍｍ以上３０ｍｍ以下とする。これにより、スパイラル状膜要素１ａの外周面が圧力容器に接触して原水の流路が狭くなることを防止しつつ封筒状膜３間に原水を十分に供給することができる。
【００９０】
なお、外周部の分離膜９の全体を外周部流路材５で覆ってもよく、あるいは一部の領域を外周部流路材５で覆ってもよい。
【００９１】
図４はスパイラル型膜エレメントの運転方法の一例を示す断面図である。図４に示すように、圧力容器（耐圧容器）１０は、筒形ケース１１および１対の端板１２ａ，１２ｂにより構成される。一方の端板１２ａには原水入口１３が形成され、他方の端板１２ｂには原水出口１５が形成されている。また、他方の端板１２ｂの中央部には透過水出口１４が設けられている。
【００９２】
スパイラル型膜エレメント１が筒形ケース１１内に収納され、筒形ケース１１の両方の開口端がそれぞれ端板１２ａ，１２ｂで封止される。集水管２の一方の端部は端板１２ｂの透過水出口１４に嵌合され、他方の端部にはエンドキャップ１６が装着される。端板１２ａの原水入口１３には、配管１９が接続されており、配管１９にはさらに配管２０が接続されている。配管１９および配管２０には、それぞれバルブ１８ａ，１８ｂが設けられている。端板１２ｂの原水出口１５には、配管１７が接続される。配管１７にはバルブ１８ｃが設けられている。
【００９３】
スパイラル型膜エレメント１の運転時には、配管１９のバルブ１８ａを開き、配管２０のバルブ１８ｂおよび配管１９のバルブ１８ｃを閉じる。配管１９を通して、原水５１を圧力容器１０の原水入口１３から圧力容器１０の内部に導入する。原水５１は、外周部流路材５に沿って流れ、スパイラル型膜エレメント１の少なくとも外周部側から分離膜９を透過し、原水スペーサ４に沿って封筒状膜３間に浸入する。図４の例では、原水５１がスパイラル型膜エレメント１の外周部側および両端部側から封筒状膜３間に浸入する。分離膜７を透過した透過水が透過水スペーサ６に沿って集水管２の内部に流れ込む。それにより、圧力容器１０の透過水出口１４から透過水５２が取り出される。このようにして、全量濾過が行われる。
【００９４】
この場合、スパイラル状膜要素１ａの外周部面が分離膜９で覆われているので、分離膜９の孔径よりも大きな濁質物質等の汚染物質はスパイラル型膜エレメント１の少なくとも外周部で捕捉される。すなわち、分離膜９の孔径よりも小さな汚染物質のみが封筒状膜３間に侵入する。したがって、封筒状膜３を構成する分離膜７の負荷が減少する。
【００９５】
なお、配管１７のバルブ１８ｃを開いて原水出口１５から一部原水５４を取り出してもよい。この場合、スパイラル型膜エレメント１の外周部で原水の流れを形成することができる。それにより、原水中の汚染物質の沈降を抑制しつつ汚染物質の一部を圧力容器１０の外部に排出することができる。
【００９６】
一定時間濾過を行った後、透過側から透過水５２による逆流洗浄を行う。図５は図１のスパイラル型膜エレメント１における逆流洗浄動作を示す一部切欠き斜視図である。逆流洗浄時には、配管１９のバルブ１８ａおよび配管１７のバルブ１８ｃを閉じ、配管２０のバルブ１８ｂを開いた状態で、図４の透過水出口１４から透過水５２を集水管２の内部に導入する。逆流洗浄時の透過水５２は、集水管２から封筒状膜３を透過し、膜面の汚染物質を膜面から剥離させ原水スペーサ４に沿って少なくとも外周部に向かって流れる。また、この逆流洗浄時の透過水５２により、スパイラル型膜エレメント１の少なくとも外周部に捕捉された汚染物質が容易に剥離する。その後、原水によるフラッシングを行う。すなわち、配管１９のバルブ１８ａを開き、配管２０のバルブ１８ｂを閉じた状態で、配管１９を通して原水入口１３から原水５１を供給しつつ配管１７のバルブ１８ｃを開放する。それにより、原水５１が外周部流路材５に沿って軸方向に直線状に流れ、剥離した汚染物質が図４の原水出口１５および配管１７を介して系外に排出されるとともに、スパイラル型膜エレメント１の外周部に残存する汚染物質がスパイラル型膜エレメント１から剥離する。その結果、膜流束が逆流洗浄前と比較して格段に回復する。なお、フラッシングにより系外に排出された汚染物質を含む原水５４は、原水を貯めている原液タンクへ戻してもよい。
【００９７】
上記の洗浄方法によれば、スパイラル型膜エレメント１の外周部、特に分離膜９に付着した汚染物質を外周部流路材５に沿って系外に容易にかつ確実に排出することができるので、分離膜９の抵抗の増大を抑えることが可能である。それにより、常に安定した透過水量を維持することができる。また、スパイラル型膜エレメント１の外周部が外周部流路材５で被覆されているので、ハンドリング（取扱い）性が向上する。
【００９８】
さらに、前述のような濾過形態によりスパイラル型膜エレメント１と圧力容器１０との間の空隙部に図１６に示したデッドスペースＳのようなデッドスペースが形成されないので、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の発生、分離膜の分解等の問題が発生せず、高い信頼性が得られる。
【００９９】
また、スパイラル型膜エレメント１に全方向から圧力が加わるので、スパイラル型膜エレメント１の変形の問題が生じず、パッキンホルダおよび外装材が不要となる。それにより、部品コストおよび製造コストが低減される。
【０１００】
また、全量濾過が行われるので、原水５１を供給するポンプに大きなものを用いる必要がない。それにより、システムコストが低減される。
【０１０１】
なお、上記の逆流洗浄においては、まず集水管２に透過水５２を導入し、集水管２の外周面から導出される透過水５２によりスパイラル型膜エレメントの膜面および外周部に捕捉された汚染物質を剥離させてから、原水によるフラッシングを行っているが、まず原水によるフラッシングを行い、その後、集水管２に透過水５２を導入してもよい。この洗浄方法によれば、スパイラル型膜エレメント１の外周部に捕捉された汚染物質のほとんどがフラッシングにより除去され、さらに透過水５２を導入することにより、スパイラル型膜エレメント１の膜面および外周部に残存する汚染物質を除去することができる。したがって、この場合においても、上記の逆流洗浄と同様の効果が得られる。
【０１０２】
あるいは、上記の逆流洗浄時において、集水管２に透過水５２を導入するのと並行して、常時または定期的に原水によるフラッシングを行ってもよい。この場合においても、上記の洗浄方法と同様の効果が得られる。
【０１０３】
本例において、供給される原水５１が次亜塩素酸ナトリウムを含んでもよい。スパイラル型膜エレメント１に汚染物質の剥離作用および殺菌作用を有する次亜塩素酸ナトリウムを含む原水５１を供給した場合、スパイラル型膜エレメント１の外周部に付着した汚染物質を剥離させ、汚染物質の堆積を抑制することが可能になるとともに、膜面における微生物の繁殖を抑制することが可能になる。それにより、スパイラル型膜エレメント１において、長期にわたってさらに安定した性能が得られる。
【０１０４】
また、原水５１が次亜塩素酸ナトリウムの代わりに、オゾン、過酸化水素、クロラミンまたは過酢酸を含んでいてもよい。これらの薬品は殺菌作用を有するため、次亜塩素酸ナトリウムを含む場合と同様、スパイラル型膜エレメント１の膜面における微生物の繁殖を抑制することが可能になる。
【０１０５】
ここで、原水５１への薬品の注入は、例えば、原水５１がスパイラル型膜モジュールに供給されるまでの工程内において行われる。
【０１０６】
また、原水５１への薬品の注入は、連続的に常時行われてもよく、あるいは間欠的に行われてもよい。間欠的に薬品を注入する場合、例えばタイマーにより薬品の注入を制御する。あるいは、スパイラル型膜エレメント１の汚染状態を操作圧力または透過水量から調べ、スパイラル型膜エレメント１に汚染物質が堆積してきた時、すなわち操作圧力の増加または透過水量の低下が見られた時に薬品注入を行ってもよい。この場合、例えば操作圧力計、透過水量計、膜間差圧計等の計測機器を、スパイラル型膜モジュールが組み込まれた装置内に設置し、これらの計測機器からの信号に従って、薬品の注入を行う。
【０１０７】
さらに、汚染物質の剥離作用および殺菌作用を有する上記の薬品以外に、凝集剤を原水５１に注入してもよい。この場合、原水５１中の汚染物質が凝集するため、スパイラル型膜エレメント１の外周部において、汚染物質が捕捉されやすくなる。
【０１０８】
一方、本例において、洗浄水として、汚染物質の剥離作用または殺菌作用を有する薬品を含む透過水５２を用いてもよい。例えば、濃度１０〜１００００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウム、濃度０．１〜１０ｐｐｍのクロラミン、濃度１０〜１００００ｐｐｍの過酸化水素、ｐＨ１〜３の硫酸、ｐＨ１〜３の塩酸、ｐＨ１０〜１３の水酸化ナトリウム、濃度１０〜１００００ｐｐｍの過酢酸、濃度０．１〜５０％のイソプロピルアルコール、濃度０．２〜２％のクエン酸または濃度０．２〜２％のシュウ酸を含む透過水５２を洗浄水として用いる。このような薬品を含む洗浄水を用いた場合、スパイラル型膜エレメント１の膜面および外周部に付着した汚染物質の除去を効果的に行うことが可能になるとともに、膜面における微生物の繁殖を抑制することが可能になる。
【０１０９】
特に、汚染物質を多く含む濁質の高い原水５１を全量濾過する場合においては、原水５１中の濁質成分（汚染物質）がスパイラル型膜エレメント１の外周面において大量に捕捉されて堆積する。また、外周面に捕捉されなかった汚染物質が分離膜７上に堆積する。このため、洗浄水として透過水５２のみを用いる逆流洗浄では、汚染物質を完全に除去することが困難である。このような場合において、上記の薬品が注入された透過水５２を用いることにより、堆積した汚染物質が剥離しやすくなり、効果的に洗浄を行うことが可能になる。
【０１１０】
なお、透過水５２に薬品を連続的に注入してもよく、あるいは透過水５２による逆流洗浄を数回行った後に、薬品を注入してもよい。
【０１１１】
さらに、上記の薬品を含む洗浄水を用いた逆流洗浄時において、洗浄水を集水管２の端部から導入した後、スパイラル型膜エレメント１を、数十分から数時間、洗浄水に浸漬させてもよい。これにより、スパイラル型膜エレメント１の膜面および外周部に堆積した汚染物質がさらに剥離しやすくなり、洗浄がより効果的に行われる。また、膜面および外周部における微生物の繁殖をより効果的に抑制することが可能になる。薬品を含む洗浄水に浸漬させたスパイラル型膜エレメント１をさらに逆流洗浄することにより、膜面および外周部に付着した汚染物質をスパイラル型膜モジュールの外部に排出することが可能になる。
【０１１２】
なお、このような浸漬によるスパイラル型膜エレメント１の洗浄は、１日に１回〜数回行うか、あるいはスパイラル型膜モジュールの運転条件の変化、例えば操作圧力の増加、透過水量の低下等に応じて行う。
【０１１３】
図６は他の参考形態におけるスパイラル型膜エレメントの正面図である。図６では、外周部流路材の図示が省略されている。
【０１１４】
図６（ａ）のスパイラル型膜エレメント１においては、スパイラル状膜要素１ａの両端部が樹脂層４０で封止されている。図６（ｂ）のスパイラル型膜エレメント１においては、スパイラル状膜要素１ａの一端部が樹脂層４０で封止されている。
【０１１５】
図６（ａ），（ｂ）のスパイラル型膜エレメント１では、製造時の作業工程が増加するが、スパイラル型膜エレメント１の両端部または一端部に原水を供給するスペースが不要となる。したがって、圧力容器を小型化することができ、圧力容器内にスパイラル型膜エレメント１を収納してなるスパイラル型膜モジュールを小型化することができる。
【０１１６】
また、スパイラル型膜エレメント１の樹脂層４０で封止された端部を圧力容器の原水入口側に配置することにより、原水導入時に原水の動圧によりスパイラル型膜エレメント１の端面に汚れが付着することを防止することができる。
【０１１７】
図７はさらに他の参考形態におけるスパイラル型膜エレメントの一部切欠き斜視図である。また、図８は図７のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の一例を示す横断面図であり、図９は図７のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の他の例を示す横断面図である。さらに、図１０は図７のスパイラル型膜エレメントの一部切欠き正面図である。
【０１１８】
図７に示すスパイラル型膜エレメント１は、有孔中空管からなる集水管２の外周面にそれぞれ独立した複数の封筒状膜３または連続した複数の封筒状膜３を巻回することにより構成されるスパイラル状膜要素１ａを含む。封筒状膜３の間には、封筒状膜３同士が密着して膜面積が狭くなることを防止するため、および原水の流路を形成するために原水スペーサ（原液流路材）４が挿入されている。
【０１１９】
図８および図９に示すように、封筒状膜３は、透過水スペーサ（透過液流路材）６の両面に２枚の分離膜７を重ね合わせて３辺を接着することにより形成され、その封筒状膜３の開口部が集水管２の外周面に取り付けられている。分離膜７としては、１０ｋｇｆ／ｃｍ2 以下で運転される低圧逆浸透膜、限外濾過膜、精密濾過膜等が用いられる。
【０１２０】
図８の例では、複数の封筒状膜３がそれぞれ独立した分離膜７により形成される。図９の例では、複数の封筒状膜３が連続した分離膜７を折り畳むことにより形成される。
【０１２１】
また、スパイラル状膜要素１ａの外周面は液体透過性材料であるネット８で覆われている。このネット８の材質としては、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド等の合成樹脂、またはステンレス、鉄等の金属を用いることができる。
【０１２２】
ネット８は、３メッシュ以上２００メッシュ以下であることが好ましい。それにより、逆流洗浄時の逆圧によるスパイラル状膜要素１ａの膨らみを確実に抑えることができるとともに、運転時に外周部側からスパイラル状膜要素１ａ内に原水を十分に供給することができる。
【０１２３】
図７に示すスパイラル型分離膜エレメント１においては、ネット８の材質として、トリコット布にエポキシ樹脂を含浸させたものを使用する。このネット８は、５０メッシュであり、縦糸および横糸のピッチは０．５ｍｍ、縦糸および横糸の径は０．１５ｍｍである。
【０１２４】
なお、スパイラル状膜要素１ａの外周面に加えてスパイラル状膜要素１ａの端面もネット８で覆ってもよい。
【０１２５】
図１０に示すように、スパイラル状膜要素１ａの外周面を覆うネット８の３箇所に等間隔で円周方向に沿って樹脂８１が塗布され、それによりネット８がスパイラル状膜要素１ａの外周面に３箇所で固定されている。樹脂８１の塗布箇所の数は、逆流洗浄時に生じる逆圧に依存するため特に限定しないが、樹脂８１の塗布箇所が３箇所よりも多くなると、逆流洗浄時にスパイラル状膜要素１ａの外周部の汚染物質が除去されにくくなる。したがって、例えば長さ９４４ｃｍのスパイラル状膜要素１ａでは、３箇所程度を樹脂５ａで固定することが好ましい。
【０１２６】
ネット８の外周面側は、外周部流路材５で覆われている。外周部流路材５の材質および寸法は、図１に示した外周部流路材５の材質および寸法と同様である。
【０１２７】
なお、外周部のネット８の全体を外周部流路材５で覆ってもよく、あるいは一部の領域を外周部流路材５で覆ってもよい。
【０１２８】
図７に示すスパイラル型膜エレメント１は、図４に示すスパイラル型膜エレメントの運転方法により運転される。スパイラル型膜エレメント１の運転時には、配管１９のバルブ１８ａを開き、配管２０のバルブ１８ｂおよび配管１９のバルブ１８ｃを閉じる。配管１９を通して、原水５１を圧力容器１０の原水入口１３から圧力容器１０の内部に導入する。原水５１は、外周部流路材５に沿って流れ、スパイラル型膜エレメント１の外周部側および両端部側から封筒状膜３間に侵入する。分離膜７を透過した透過水が透過水スペーサ６に沿って集水管２の内部に流れ込む。それにより、圧力容器１０の透過水出口１４から透過水５２が取り出される。このようにして、全量濾過が行われる。
【０１２９】
この場合、スパイラル状膜要素１ａの外周部面がネット８で覆われているので、ネット８の孔径よりも大きな濁質物質等の汚染物質はスパイラル型膜エレメント１の少なくとも外周部で捕捉される。すなわち、ネット８の孔径よりも小さな汚染物質のみが封筒状膜３間に侵入する。したがって、封筒状膜３を構成する分離膜７の負荷が減少する。
【０１３０】
なお、配管１７のバルブ１８ｃを開いて原水出口１５から一部原水５４を取り出してもよい。この場合、スパイラル型膜エレメント１の外周部で原水の流れを形成することができる。それにより、原水中の汚染物質の沈降を抑制しつつ汚染物質の一部を圧力容器１０の外部へ排出することができる。
【０１３１】
一定時間濾過を行った後、図５に示す逆流洗浄を行う。逆流洗浄時には、配管１９のバルブ１８ａおよび配管１７のバルブ１８ｃを閉じ、配管２０のバルブ１８ｂを開いた状態で、図４の透過水出口１４から透過水５２を集水管２の内部に導入する。逆流洗浄時の透過水５２は、集水管２から封筒状膜３を透過し、膜面の汚染物質を膜面から剥離させ原水スペーサ４に沿って少なくとも外周部に向かって流れる。また、この逆流洗浄時の透過水５２により、スパイラル型膜エレメント１の少なくとも外周部に捕捉された汚染物質が容易に剥離する。その後、原水によるフラッシングを行う。すなわち、配管１９のバルブ１８ａを開き、配管２０のバルブ１８ｂを閉じた状態で、配管１９を通して原水入口１３から原水５１を供給しつつ配管１７のバルブ１８ｃを開放する。それにより、原水が外周部流路材５に沿って軸方向に直線状に流れ、剥離した汚染物質が図４の原水出口１５および配管１７を介して系外に排出されるとともに、スパイラル型膜エレメントの外周部に残存する汚染物質がスパイラル型膜エレメント１から剥離する。その結果、膜流束が逆流洗浄前と比較して格段に回復する。なお、フラッシングにより系外に排出された汚染物質を含む原水５４は、原水を貯めている原液タンクへ戻してもよい。
【０１３２】
上記の洗浄方法によれば、スパイラル型膜エレメント１の外周部、特にネット８に付着した汚染物質を外周部流路材５に沿って系外に容易にかつ確実に排出することができるので、ネット８の抵抗の増大を抑えることが可能である。それにより、常に安定した透過水量を維持することができる。また、スパイラル型膜エレメント１の外周部が外周部流路材５で被覆されているので、ハンドリング（取り扱い）性が向上する。
【０１３３】
図７に示すスパイラル型膜エレメント１においては、スパイラル状膜要素１ａの外周面がネット８で覆われているので、スパイラル状膜要素１ａの外周部に捕捉された汚染物質により逆流洗浄時に生じる逆圧が大きくなっても、外周部のネット８によりスパイラル状膜要素１ａの膨らみが防止され、封筒状膜３間の間隔が大きくならない。したがって、封筒状膜３の膨らみによる膜の破損が防止され、原水５１中の汚染物質が透過水５２中に漏れ出ることがなくなる。
【０１３４】
特に、ネット８が複数箇所でスパイラル状膜要素１ａの外周部に固定されているので、逆流洗浄時の逆圧が高い場合でも、スパイラル状膜要素１ａの膨らみが確実に防止される。
【０１３５】
さらに、スパイラル型膜エレメント１と圧力容器との間の空隙部にデッドスペースが形成されないので、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の発生、分離膜の分解等の問題が発生せず、高い信頼性が得られる。
【０１３６】
また、スパイラル型膜エレメント１に全方向から圧力が加わるので、スパイラル型膜エレメント１の変形の問題が生じず、パッキンホルダおよび外装材が不要となる。それにより、部品コストおよび製造コストが低減される。
【０１３７】
また、全量濾過が行われるので、原水５１を供給するポンプに大きなものを用いる必要がない。それにより、システムコストが低減される。
【０１３８】
なお、上記の逆流洗浄においては、まず集水管２に透過水５２を導入し、集水管２の外周面から導出される透過水５２によりスパイラル型膜エレメントの外周部に捕捉された汚染物質を剥離させてから、原水によるフラッシングを行っているが、まず原水によるフラッシングを行い、その後、集水管２に透過水５２を導入してもよい。この洗浄方法によれば、スパイラル型膜エレメント１の膜面および外周部に捕捉された汚染物質のほとんどがフラッシングにより除去され、さらに透過水を導入することにより、スパイラル型膜エレメント１の膜面および外周部に残存する汚染物質を除去することができる。したがって、この場合においても、上記の逆流洗浄と同様の効果が得られる。
【０１３９】
さらに、本発明に係るスパイラル型膜エレメントの運転方法は、図１２に示すような透過水スペーサ６の一部をネットとして用いたスパイラル型膜エレメント１に適用する。このようなスパイラル型膜エレメント１においては、１つの封筒状膜３内に挿入された透過水スペーサ６が封筒状膜３の外周部側の側部から外部へ突出するように延長され、透過水スペーサ６の延長された部分がネット８としてスパイラル状膜要素１ａの外周面に巻回されている。封筒状膜３の外周部側の側部から外部へ突出する透過水スペーサ６と封筒状膜３との間は樹脂６ａでシールされている。
【０１４０】
この場合、ネット８を別個に設けることによる追加の部品コストを抑えつつ逆流洗浄時の逆圧によるスパイラル状膜要素１ａの膨らみを延長された透過水スペーサ６により防止することができる。
【０１４１】
なお、図６および図７のスパイラル型膜エレメント１の運転時においても、図１のスパイラル型膜エレメント１の運転時と同様、供給される原水５１が次亜塩素酸ナトリウム等の汚染物質の剥離作用または殺菌作用を有する薬品を含んでもよく、あるいは凝集剤を含んでもよい。また、逆流洗浄時に洗浄水として用いられる透過水５２が次亜塩素酸ナトリウム等の汚染物質の剥離作用または殺菌作用を有する薬品を含んでもよい。
【０１４２】
また、上記においては、図４に示すように圧力容器１０内に１本のスパイラル型膜エレメント１が装填されてなるスパイラル型膜モジュールについて説明したが、スパイラル型膜エレメントおよびスパイラル型膜モジュールの運転方法は、圧力容器内に複数本のスパイラル型膜エレメント１が装填されてなるスパイラル型膜モジュールにおいても適用可能である。
【０１４３】
図１３はスパイラル型膜エレメントおよびスパイラル型膜モジュールの運転方法の他の例を示す模式的断面図である。
【０１４４】
図１３に示すように、圧力容器１００は、筒形ケース１１１および１対の端板１２０ａ，１２０ｂにより構成される。筒形ケース１１１の底部には原水入口１３０が形成され、上部には原水出口１３１が形成されている。この原水出口１３１はエアー抜きにも用いられる。また、端板１２０ａ，１２０ｂの中央部には透過水出口１４０が設けられている。
【０１４５】
インターコネクタ１１６により集水管２が直列に連結された複数のスパイラル型膜エレメント１が筒形ケース１１１内に収納され、筒形ケース１１１の両方の開口端がそれぞれ端板１２０ａ，１２０ｂで封止される。両端部のスパイラル型膜エレメント１の集水管２の一端部は、アダプタ１１５を介してそれぞれ端板１２０ａ，１２０ｂの透過水出口１４０に嵌合される。このようにして、圧力容器１００内に複数のスパイラル型膜エレメント１が装填されてなるスパイラル型膜モジュールが構成される。
【０１４６】
スパイラル型膜モジュールの運転時には、原水出口１３１を閉じ、圧力容器１００の原水入口１３０から原水５１を圧力容器１００の内部に導入する。原水５１は、各スパイラル型膜エレメント１の外周部流路材５に沿って流れる。各スパイラル型膜エレメント１において、原水５１は少なくとも外周部側から分離膜９を透過し、原水スペーサ４に沿って封筒状膜３間に浸入する。分離膜７を透過した透過水が透過水スペーサ６に沿って集水管２の内部に流れ込み、圧力容器１００の両端部の透過水出口１４０から透過水５２が取り出される。このようにして、全量濾過が行われる。なお、この場合においても、図４に示すスパイラル型膜エレメントおよびスパイラル型膜モジュールの運転方法と同様、原水出口１３１を開いて一部原水を取り出してもよい。
【０１４７】
一定時間濾過を行った後、透過側から透過水５２による逆流洗浄を行う。逆流洗浄時には、圧力容器１００の両端部の透過水出口１４０からスパイラル型膜エレメント１の集水管２内部に透過水５２を導入する。各スパイラル型膜エレメント１において、透過水５２は集水管２から封筒状膜３を透過し、膜面の汚染物質を膜面から剥離させ原水スペーサ４に沿って少なくとも外周部に向かって流れる。また、この透過水５２により、各スパイラル型膜エレメント１の少なくとも外周部に補足された汚染物質が容易に剥離する。その後、原水出口１３１を開くとともに原水入口１３０から原水５１を供給し、フラッシングを行う。それにより、剥離した汚染物質が原水とともにスパイラル型膜モジュールの外部へ排出される。なお、この場合においても、図４に示すスパイラル型膜エレメントおよびスパイラル型膜モジュールの運転方法と同様、逆流洗浄を行う前にフラッシングを行ってもよく、あるいは、逆流洗浄と並行してフラッシングを行ってもよい。
【０１４８】
以上のようなスパイラル型膜エレメントおよびスパイラル型膜モジュールの運転方法によれば、図４に示すスパイラル型膜エレメント１およびスパイラル型膜モジュールの運転方法と同様、運転時に、原水が各スパイラル型膜エレメント１の少なくとも外周部側から供給され、各スパイラル型膜エレメント１において全量濾過が行われる。この場合、各スパイラル型膜エレメント１において、汚染物質が少なくとも外周部で補足される。したがって、封筒状膜３を構成する分離膜７の負荷が減少する。
【０１４９】
さらに、洗浄時に、各スパイラル型膜エレメント１の分離膜７および外周部に付着した汚染物質を外周部流路材５に沿って系外に容易に排出することができるので、安定した透過水量を維持することができる。また、スパイラル型膜モジュールが複数のスパイラル型膜エレメント１を装填しているため、スパイラル型膜モジュールの処理容量が大きく、効率よく透過水５２を得ることが可能となる。
【０１５０】
また、前述のような濾過形態により、各スパイラル型膜エレメント１と圧力容器１００との間の空隙部にデッドスペースが形成されないので、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の発生、分離膜の分解等の問題が発生せず、高い信頼性が得られる。
【０１５１】
また、各スパイラル型膜エレメント１において全方向から圧力が加わるので、スパイラル型膜エレメント１の変形の問題が生じず、パッキンホルダおよび外装材が不要となる。それにより、部品コストおよび製造コストが低減される。
【０１５２】
また、全量濾過が行われるので、原水５１を供給するポンプに大きなものを用いる必要がない。それにより、システムコストが低減される。
【０１５３】
本例においても、図４に示すスパイラル型膜エレメントおよびスパイラル型膜モジュールの運転方法と同様、供給される原水５１が、汚染物質の剥離作用または殺菌作用を有する次亜塩素酸ナトリウム等の薬品を含んでもよい。この場合、各スパイラル型膜エレメント１の外周部に付着した汚染物質を剥離させ、汚染物質の堆積を抑制することが可能になるとともに、膜面における微生物の繁殖を抑制することが可能になる。それにより、スパイラル型膜モジュールにおいて、長期にわたってさらに安定した性能が得られる。
【０１５４】
また、洗浄水として、次亜塩素酸ナトリウム等の汚染物質の剥離作用または殺菌作用を有する薬品を含む透過水５２を用いてもよい。この場合、各スパイラル型膜エレメント１の膜面および外周部に付着した汚染物質の除去を効果的に行うことが可能になるとともに、膜面における微生物の繁殖を抑制することが可能になる。それにより、スパイラル型膜モジュールにおいて、長期にわたってさらに安定した性能が得られる。
【０１５５】
【参考例】
［参考例１］
参考例１においては、図７に示すスパイラル型膜エレメント１（日東電工株式会社製ＲＳ３０−Ｓ４）を用いて運転を行った。
【０１５６】
原水５１として工業用水（ｐＨ６〜８、水温１０〜３０℃）を用いた。５Ｌ／分の透過水量が得られるように供給圧力を調整し、図４に示す運転方法により、３０分濾過を行った。その後、図５に示す逆流洗浄を行った。なお、参考例においては、透過水５２を集水管２に導入した後、原水５１によるフラッシングを１５秒間行った。この場合の逆流洗浄の時間は３０秒とし、逆流洗浄に用いる透過水５２の量は５Ｌ／分とした。
【０１５７】
上記のような濾過および逆流洗浄を繰り返し行いながら、４０日間連続してスパイラル型膜エレメント１の運転を行った。
【０１５８】
参考例１において運転開始から４０日経過後のスパイラル型膜エレメント１の膜間差圧を測定したところ、０．８ｋｇｆ／ｃｍ2 であった。
【０１５９】
［参考例２］
参考例２においては、原水として、濃度１ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウムを含む工業用水（ｐＨ６〜８、水温１０〜１３℃）を用いた点を除いて、参考例１と同様の運転方法により濾過および逆流洗浄を行った。なお、本参考例においては、工業用水に連続して次亜塩素酸ナトリウムを注入した。
【０１６０】
運転開始から４０日経過後のスパイラル型膜エレメント１の膜間差圧を測定したところ、０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 であった。
【０１６１】
［参考例３］
濃度５ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウムを含む透過水を洗浄水として用いた点を除いて、参考例１と同様の運転方法によりスパイラル型膜エレメント１の運転を行った。なお、本参考例においては、透過水５２に連続して次亜塩素酸ナトリウムを注入した。
【０１６２】
運転開始から４０日経過後のスパイラル型膜エレメントの膜間差圧を測定したところ、０．７ｋｇｆ／ｃｍ2 であった。
【０１６３】
［参考例４］
洗浄水として濃度１００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウムを含む透過水を集水管２から導入した後、１時間スパイラル型膜エレメント１を洗浄水に浸漬させた点を除いて、参考例２と同様の運転方法によりスパイラル型膜エレメント１の濾過および逆流洗浄を行った。なお、本参考例においては、上記のような浸漬を５日に１回行った。
【０１６４】
運転開始から４０日経過後のスパイラル型膜エレメントの膜間差圧を測定したところ、０．３ｋｇｆ／ｃｍ2 であった。
【０１６５】
［参考例５］
参考例５においては、原水として、濃度１０ｐｐｍのオゾンを含む工業用水（ｐＨ６〜８、水温１０〜１３℃）を用いた点を除いて、参考例１と同様の運転方法により濾過および逆流洗浄を行った。なお、本参考例においては、工業用水に連続してオゾンを注入した。
【０１６６】
運転開始から４０日経過後のスパイラル型膜エレメント１の膜間差圧を測定したところ、０．７ｋｇｆ／ｃｍ2 であった。
【０１６７】
［比較例］
比較例においては、参考例１と同様、図７に示すスパイラル型膜エレメント１（日東電工株式会社製ＲＳ３０−Ｓ４）を用いて運転を行った。
【０１６８】
参考例１と同様に、原水５１として工業用水（ｐＨ６〜８、水温１０〜３０℃）を用いた。５Ｌ／分の透過水量が得られるように供給圧力を調整し、図４に示す運転方法により、３０分濾過を行った。その後、逆流洗浄を行った。ただし、比較例においては、原水５１によるフラッシングを行わず、透過水５２による逆流洗浄のみとした。
【０１６９】
図１８は、参考例１および比較例におけるスパイラル型膜エレメントの膜間差圧の経時変化を示す図である。図１８に示すように、参考例においては、透過水５２をスパイラル型膜エレメント１内に導入するとともに原水５１によるフラッシングを行うため、ネット８に付着した汚染物質を確実に除去することが可能である。それにより、スパイラル型膜エレメントにおける膜間差圧の変化が小さく、安定した運転を長期間継続して行うことができた。これに対し、比較例においては原水５１によるフラッシングを行わないため、運転が長期間に及ぶと、ネット８に汚染物質が付着し、ネット８の抵抗が増大する。このため、スパイラル型膜エレメント１における膜間差圧が大きくなる。
【０１７０】
また、参考例２においては、汚染物質の剥離作用および殺菌作用を有する次亜塩素酸ナトリウムを原水５１に注入することにより、スパイラル型膜エレメント１の封筒状膜３およびネット８に汚染物質が堆積するのをより効果的に防止することが可能になるとともに、膜面における微生物の繁殖を効果的に抑制することが可能になる。それにより、次亜塩素酸ナトリウムを原水５１に注入しない参考例１に比べて、さらに安定した運転を長期間継続して行うことが可能となる。
【０１７１】
一方、洗浄水に次亜塩素酸ナトリウムを注入した参考例３においては、封筒状膜３およびネット８に堆積した汚染物質を剥離させより効果的に洗浄することが可能になるとともに、膜面における微生物の繁殖をより効果的に抑制することが可能になる。それにより、洗浄水として透過水５２のみを用いた参考例１に比べて、さらに安定した運転を長期間継続して行うことが可能となる。さらに、次亜塩素酸ナトリウムを含む洗浄水にスパイラル型膜エレメント１を浸漬する参考例４においては、より効果的に汚染物質を剥離させることが可能となるため、さらに安定した運転を長期間継続して行うことが可能となる。
【０１７２】
また、参考例５においては、汚染物質の剥離作用および殺菌作用を有するオゾンを原水５１に注入することにより、スパイラル型膜エレメント１の封筒状膜３およびネット８に汚染物質が堆積するのをより効果的に防止することが可能になるとともに、膜面における微生物の繁殖を効果的に抑制することが可能になる。それにより、オゾンを原水５１に注入しない参考例１に比べて、さらに安定した運転を長期間継続して行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一参考形態におけるスパイラル型膜エレメントの一部切欠き斜視図である。
【図２】  図１のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の一例を示す横断面図である。
【図３】  図１のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の他の例を示す横断面図である。
【図４】  図１のスパイラル型膜エレメントの運転方法の一例を示す断面図である。
【図５】  図１のスパイラル型膜エレメントにおける逆流洗浄動作を示す一部切欠き斜視図である。
【図６】  他の参考形態におけるスパイラル型膜エレメントの正面図である。
【図７】  さらに他の参考形態におけるスパイラル型膜エレメントの一部切欠き斜視図である。
【図８】  図６のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の一例を示す横断面図である。
【図９】  図６のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の他の例を示す横断面図である。
【図１０】  図６のスパイラル型膜エレメントの一部切欠き正面図である。
【図１１】  図６のスパイラル型膜エレメントにおける逆流洗浄動作を示す一部切欠き斜視図である。
【図１２】  透過水スペーサをネットとして用いた本発明の一実施の形態におけるスパイラル型膜エレメントを示す横断面図である。
【図１３】  スパイラル型膜エレメントおよびスパイラル型膜モジュールの運転方法の他の例を示す模式的断面図である。
【図１４】  従来のスパイラル型膜エレメントの一部切欠き斜視図である。
【図１５】  従来のスパイラル型膜エレメントの外観斜視図である。
【図１６】  従来のスパイラル型膜エレメントの運転方法の一例を示す断面図である。
【図１７】  従来のスパイラル型膜エレメントにおける逆流洗浄動作を示す一部切欠き斜視図である。
【図１８】  参考例および比較例における膜間差圧の経時変化を示すものである。
【符号の説明】
１  スパイラル型膜エレメント
１ａ  スパイラル状膜要素
２  集水管
３  封筒状膜
４  原水スペーサ
５  外周部流路材
６  透過水スペーサ
７  分離膜
８  ネット
９  分離膜
１０，１００  圧力容器
１３，１３０  原水入口
１４，１４０  透過水出口
５１  原水
５２  透過水
６１，６２  線材
８１  樹脂
【図１】
0004270644.tif 000002
【図２】
0004270644.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004270644.tif 000007
【図７】
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【図８】
0004270644.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0004270644.tif 000016
【図１６】
0004270644.tif 000017
【図１７】
0004270644.tif 000018
【図１８】
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