JP2000271460A

JP2000271460A - スパイラル型膜モジュールを用いた処理システムおよび処理方法

Info

Publication number: JP2000271460A
Application number: JP11164085A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Kawada; 一郎河田; Masaaki Ando; 雅明安藤; Hajime Hisada; 肇久田
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1999-01-22
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2000-10-03
Also published as: US6402956B1; EP1022051A3; EP1022051A2

Abstract

(57)【要約】【課題】低コスト化および小型化が可能で信頼性の高
い処理システムを提供することである。【解決手段】処理システム５００においては、逆浸透
膜分離装置３００の前段にスパイラル型膜モジュール１
００が設けられ、スパイラル型膜モジュール１００によ
り前処理が行われる。スパイラル型膜モジュール１００
は、圧力容器内にスパイラル型膜エレメントを装填して
なる。このスパイラル型膜エレメントは、集水管２の外
周面に独立または連続した複数の封筒状膜が原水スペー
サを介して巻回されてなるスパイラル状膜要素を分離膜
で被覆し、さらに外周部流路材で被覆することにより構
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スパイラル型膜エ
レメントを用いた処理システムおよび処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】海水淡水化処理や超純水等の製造に逆浸
透膜（ＲＯ膜）分離装置が用いられている。この逆浸透
膜分離装置の前処理としては、主として凝集・沈殿・砂
濾過が行われている。凝集・沈殿・砂濾過では、原水の
水質によって処理水の水質が変化するため、逆浸透膜分
離装置に安定した水質の処理水を供給することはできな
い。それにより、逆浸透膜分離装置の能力が制限され
る。

【０００３】また、近年、逆浸透膜分離装置の前処理と
して膜分離技術が適用されつつある。このような前処理
には、主として中空糸膜エレメントが用いられる。

【０００４】図１８は逆浸透膜分離装置を用いた従来の
処理システムの一例を示す図である。

【０００５】図１８において、河川水等の原水は貯槽２
０１に貯留される。貯槽２０１の原水は配管４０７を通
して供給ポンプ４０２に与えられ、供給ポンプ４０２に
より中空糸膜エレメント４０３に供給される。中空糸膜
エレメント４０３は、原水を透過水および濃縮水に分離
する。中空糸膜エレメント４０３により得られた透過水
は、前処理水として配管４０８を通して貯槽４０４に供
給される。一方、中空糸膜エレメント４０３により得ら
れた濃縮水は、配管４０９を通して貯槽４０１に戻され
る。

【０００６】貯槽４０４に貯留された前処理水は、配管
４１０を通してポンプ４０５に与えられ、ポンプ４０５
により逆浸透膜分離装置４０６に供給される。逆浸透膜
分離装置４０６は、前処理水を透過水および濃縮水に分
離する。逆浸透膜分離装置４０６により得られた透過水
は、配管４１１を通して外部に取り出される。逆浸透膜
分離装置４０６により得られた濃縮水は、配管４１２を
通して貯槽４０１に戻される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の処理シス
テムでは、中空糸膜エレメント４０３により得られた前
処理水を一旦貯槽４０４に貯留し、貯槽４０４内の前処
理水をポンプ４０５により逆浸透膜分離装置４０６に供
給する必要がある。このように、貯槽４０４およびポン
プ４０５が必要となるため、システムコストが高くなる
とともに、システムが大型化となる。

【０００８】また、中空糸膜エレメント４０３は、単位
体積当たりの膜面積（体積効率）を多く取れるという利
点を有しているが、膜が折れやすいという欠点を有して
いる。中空糸膜エレメント４０３に膜折れが生じると、
逆浸透膜分離装置４０６に供給する前処理水の水質が低
下するという問題が生じる。

【０００９】本発明の目的は、低コスト化および小型化
が可能で信頼性の高い処理システムを提供することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明に係る処理システムは、逆浸透膜を備えた１または
複数の逆浸透膜分離装置の前段に、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が設けられ、
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かつスパイラ
ル状膜要素の外周部が液体透過性材料で覆われるととも
に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、圧力容器の原液入口を通して原液
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、有孔中空管の少なくとも一方の開口端から取
り出された透過液が逆浸透膜分離装置に供給されるもの
である。

【００１１】本発明に係る処理システムにおいては、原
液がスパイラル型膜モジュールに供給され、スパイラル
型膜モジュールから取り出された透過液が逆浸透膜分離
装置に供給される。

【００１２】この場合、原液が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
ら供給され、全量濾過が行われる。原液中の汚染物質
は、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。外周部に捕捉された汚染物質は、逆流洗浄時
に容易に除去される。

【００１３】上記のように、スパイラル型膜エレメント
において全量濾過が行われるため、スパイラル型膜モジ
ュールに原液を供給するためのポンプに大きなものを用
いる必要がない。また、そのポンプによる圧力で、スパ
イラル型膜モジュールの透過液を逆浸透膜分離装置に直
接送ることができる。

【００１４】この場合、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ず、高い耐圧
性が得られる。したがって、スパイラル型膜モジュール
に原液を供給するためのポンプにより、高い圧力で原液
を供給することができる。

【００１５】このように、上記の処理システムにおいて
は、スパイラル型膜モジュールの透過液を逆浸透膜分離
装置に供給するためのポンプおよび貯槽が不要となるの
で、システムコストが低減されるとともにシステムが小
型化される。

【００１６】また、スパイラル型膜モジュールを用いた
前処理においては、凝集・沈殿・砂濾過法のように原液
の液質によって透過液の液質が変化することもない。し
たがって、逆浸透膜分離装置に常に安定した液質の前処
理液を供給することができ、逆浸透膜分離装置の能力を
減ずることがない。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】直列に接続された複数の逆浸透膜分離装置
の前段にスパイラル型膜モジュールが設けられ、前段の
逆浸透膜分離装置の透過液が後段の逆浸透膜分離装置に
供給されるとともに、後段の逆浸透膜分離装置の濃縮液
が前段の逆浸透膜分離装置の供給側に戻されてもよい。
この場合、前段の逆浸透膜分離装置の透過液が、後段の
逆浸透膜分離装置によりさらに濃縮液と透過液とに分離
される。この後段の逆浸透膜分離装置の濃縮液は、再び
前段の逆浸透膜分離装置の供給側に戻される。それによ
り、液質の高い透過液を高い回収率で得ることが可能と
なる。

【００２０】逆浸透膜分離装置の後段にさらにイオン交
換器が設けられ、逆浸透膜分離装置の透過液がイオン交
換器に供給されてもよい。この場合、逆浸透膜分離装置
の透過液がさらにイオン交換器により処理されるため、
より液質の高い透過液（純水）が得られる。

【００２１】スパイラル型膜モジュールの前段にさらに
１または複数の前処理装置が設けられ、前処理装置の処
理液がスパイラル型膜モジュールに原液として供給され
てもよい。この場合、前処理装置により前処理された処
理液がスパイラル型膜モジュールに供給されるため、ス
パイラル型膜エレメントの負荷が低減される。それによ
り、スパイラル型膜モジュールにおいて長期間にわたり
信頼性が高く安定した運転を行うことが可能となるた
め、さらに信頼性が高く安定した運転が可能な処理シス
テムが実現される。

【００２２】第２の発明に係る処理システムは、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
の前段に、１または複数の前処理装置が設けられ、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かつスパイラル状
膜要素の外周部が液体透過性材料で覆われるとともに液
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、前処理装置の処理液が圧力容器の原液
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
周部側から供給され、有孔中空管の少なくとも一方の開
口端から透過液が取り出されるものである。

【００２３】本発明に係る処理システムにおいては、前
処理装置により前処理された処理液がスパイラル型膜モ
ジュールに供給されるため、スパイラル型膜エレメント
の負荷が低減される。それにより、スパイラル型膜モジ
ュールにおいて、長期間にわたり信頼性が高く安定した
運転を行うことが可能となる。

【００２４】この場合、前処理装置の処理液が圧力容器
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
とも外周部側から供給され、全量濾過が行われる。前処
理装置の処理液中の汚染物質は、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。外周部に捕捉さ
れた汚染物質は、逆流洗浄時に容易に除去される。

【００２５】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。

【００２６】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前処理装置の処理液が供給され、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、前
処理装置の処理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。

【００２７】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、前処理装置の処理液の供給圧力
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。

【００２８】第１および第２の処理システムにおいて、
前処理装置は、砂濾過処理槽、活性汚泥槽、精密濾過膜
分離装置、遠心分離器、浸漬膜分離装置、加圧浮上処理
槽、凝集分離処理槽、沈降分離処理槽、オゾン処理槽、
強酸性水処理槽、紫外線殺菌処理槽および次亜塩素酸ソ
ーダ殺菌処理槽のうち少なくとも１つを含んでもよい。
このような前処理装置により、汚染物質が除去されるか
または殺菌された前処理液がスパイラル型膜モジュール
に供給される。

【００２９】第３の発明に係る処理システムは、所定の
前処理を行って処理液を所定の後段の系に供給する１ま
たは複数の前処理装置と、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とを備え、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かつスパイラル状膜要素
の外周部が液体透過性材料で覆われるとともに液体透過
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、前処理装置の逆流洗浄時に前処理装置から排
出される洗浄液が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供給され、
有孔中空管の少なくとも一方の開口端から透過液が取り
出されるものである。

【００３０】本発明に係る処理システムにおいては、前
処理装置の逆流洗浄時に前処理装置から排出される洗浄
液が、スパイラル型膜モジュールに供給される。これに
より、前処理装置から排出される洗浄液中の汚染物質が
スパイラル型膜モジュールにより除去されるため、この
排出された洗浄液を有効利用することが可能となる。

【００３１】この場合、スパイラル型膜モジュールにお
いて、排出された前処理装置の洗浄液が圧力容器の原液
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
周部側から供給され、全量濾過が行われる。排出された
洗浄液中の汚染物質は、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。外周部に捕捉された汚染
物質は、逆流洗浄時に容易に除去される。

【００３２】上記のスパイラル型膜モジュールにおいて
は、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。

【００３３】さらに、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、排出された前処理装置の洗浄液を供
給するポンプに大きなものを用いることなく、スパイラ
ル型膜モジュールにおいて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。

【００３４】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、排出された洗浄液の供給圧力を
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。

【００３５】前処理装置が砂濾過処理槽または活性炭処
理装置であってもよい。第１、第２および第３の処理シ
ステムにおいては、スパイラル型膜モジュールの圧力容
器が原液出口をさらに有し、常時または間欠的に原液入
口から被処理液の一部が圧力容器の外部に取り出され、
取り出された被処理液の少なくとも一部が再び供給側へ
戻されてもよい。この場合、被処理液の一部を外部に取
り出すことにより、スパイラル型膜エレメントの外周部
に沿って軸方向に被処理液の流れを形成することが可能
となる。それにより、被処理液中の汚染物質がスパイラ
ル型膜エレメントの膜面および少なくとも外周部に付着
することを抑制することができるとともに、汚染物質の
一部を被処理液とともに外部に排出することが可能とな
る。また、取り出された被処理液の少なくとも一部を再
び供給側へ戻すことにより、スパイラル型膜モジュール
において、高い回収率で処理液（透過液）が得られる。

【００３６】第４の発明に係る処理方法は、逆浸透膜を
備えた１または複数の逆浸透膜分離装置の前段に、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
ルを設け、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か
つスパイラル状膜要素の外周部が液体透過性材料で覆わ
れるとともに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、圧力容器の原液入口を
通して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、有孔中空管の少なくとも一方の開口
端から取り出された透過液を逆浸透膜分離装置に供給す
るものである。

【００３７】本発明に係る処理方法においては、原液が
スパイラル型膜モジュールに供給され、スパイラル型膜
モジュールから取り出された透過液が逆浸透膜分離装置
に供給される。

【００３８】この場合、原液が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
ら供給され、全量濾過が行われる。原液中の汚染物質
は、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。外周部に捕捉された汚染物質は、逆流洗浄時
に容易に除去される。

【００３９】上記のようにスパイラル型膜モジュールに
おいて全量濾過が行われるため、スパイラル型膜モジュ
ールに原液を供給するためのポンプに大きなものを用い
る必要がない。また、そのポンプによる圧力で、スパイ
ラル型膜モジュールの透過液を逆浸透膜分離装置に直接
送ることができる。

【００４０】この場合、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ず、高い耐圧
性が得られる。したがって、スパイラル型膜モジュール
に原液を供給するためのポンプにより、高い圧力で原液
を供給することができる。

【００４１】このように、上記の処理システムにおいて
は、スパイラル型膜モジュールの透過液を逆浸透膜分離
装置に供給するためのポンプおよび貯槽が不要となるの
で、システムコストが低減されるとともにシステムが小
型化される。

【００４２】また、スパイラル型膜モジュールを用いて
前処理を行うため凝集・沈殿・砂濾過法のように原液の
液質によって透過液の液質が変化することもない。した
がって、逆浸透膜分離装置に常に安定した液質の前処理
液を供給することができ、逆浸透膜分離装置の能力を減
ずることがない。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】直列に接続した複数の逆浸透膜分離装置の
前段にスパイラル型膜モジュールを設け、前段の逆浸透
膜分離装置の透過液を後段の逆浸透膜分離装置に供給す
るとともに、後段の逆浸透膜分離装置の濃縮液を前段の
逆浸透膜分離装置の供給側に戻してもよい。この場合、
前段の逆浸透膜分離装置の透過液を、後段の逆浸透膜分
離装置によりさらに濃縮液と透過液とに分離する。後段
の逆浸透膜分離装置の濃縮液は、再び前段の逆浸透膜分
離装置の供給側に戻す。それにより、液質の高い透過液
を高い回収率で得ることが可能となる。

【００４６】逆浸透膜分離装置の後段にさらにイオン交
換器を設け、逆浸透膜分離装置の透過液をイオン交換器
に供給してもよい。この場合、逆浸透膜分離装置の透過
液がさらにイオン交換器により処理されるため、より液
質の高い透過液（純水）が得られる。

【００４７】スパイラル型膜モジュールの前段にさらに
１または複数の前処理装置を設け、前処理装置の処理液
をスパイラル型膜モジュールに原液として供給してもよ
い。この場合、前処理装置により前処理された処理液が
スパイラル型膜モジュールに供給されるため、スパイラ
ル型膜エレメントの負荷が低減される。それにより、ス
パイラル型膜モジュールにおいて長期間にわたり信頼性
が高く安定した運転を行うことが可能となるため、信頼
性が高く安定した運転が可能な処理システムが実現され
る。

【００４８】第５の発明に係る処理方法は、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前
段に、１または複数の前処理装置を設け、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かつスパイラル状膜要素の
外周部が液体透過性材料で覆われるとともに液体透過性
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、前処理装置の処理液を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。

【００４９】本発明に係る処理方法においては、前処理
装置により前処理された処理液がスパイラル型膜モジュ
ールに供給されるため、スパイラル型膜エレメントの負
荷が低減される。それにより、スパイラル型膜モジュー
ルにおいて、長期間にわたり信頼性が高く安定した運転
を行うことが可能となる。

【００５０】この場合、前処理装置の処理液が圧力容器
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
とも外周部側から供給され、全量濾過が行われる。前処
理装置の処理液中の汚染物質は、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。外周部に捕捉さ
れた汚染物質は、逆流洗浄時に容易に除去される。

【００５１】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。

【００５２】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前処理装置の処理液が供給され、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、処
理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。

【００５３】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、前処理装置の処理液の供給圧力
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。

【００５４】第４または第５の発明に係る処理方法にお
いて、前処理装置が、砂濾過処理槽、活性汚泥槽、精密
濾過膜分離装置、遠心分離器、浸漬膜分離装置、加圧浮
上処理槽、凝集分離処理槽、沈降処理分離槽、オゾン処
理槽、強酸性水処理槽、紫外線殺菌処理槽および次亜塩
素酸ソーダ殺菌処理槽のうちの少なくとも１つを含んで
もよい。このような前処理装置により、汚染物質が除去
されるか、または殺菌された前処理装置の処理液をスパ
イラル型膜モジュールに供給することが可能となる。

【００５５】第６の発明に係る処理方法は、所定の前処
理を行って処理液を所定の後段の系に供給する１または
複数の前処理装置と、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とを設け、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かつスパイラル状膜要素の外
周部が液体透過性材料で覆われるとともに液体透過性材
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、前処理装置の逆流洗浄時に前処理装置から排出さ
れる洗浄液をスパイラル型膜モジュールの圧力容器の原
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。

【００５６】本発明に係る処理方法においては、前処理
装置の逆流洗浄時に前処理装置から排出される洗浄液を
スパイラル型膜モジュールに供給し、スパイラル型膜モ
ジュールにより汚染物質を除去する。このため、前処理
装置から排出された洗浄液を有効利用することが可能と
なる。

【００５７】この場合、スパイラル型膜モジュールにお
いて、排出された前処理装置の洗浄液が圧力容器の原液
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
周部側から供給され、全量濾過が行われる。排出された
洗浄液中の汚染物質は、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。外周部に捕捉された汚染
物質は、逆流洗浄時に容易に除去される。

【００５８】また、上記のスパイラル型膜モジュールに
おいては、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。

【００５９】さらに、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、前処理装置から排出された洗浄液を
供給するポンプに大きなものを用いることなく、スパイ
ラル型膜モジュールにおいて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。

【００６０】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、排出された洗浄液の供給圧力を
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。

【００６１】前処理装置は、砂濾過処理槽または活性炭
処理装置であってもよい。第４、第５および第６の処理
方法において、スパイラル型膜モジュールの圧力容器が
原液出口をさらに有し、常時または間欠的に原液出口か
ら被処理液の一部を圧力容器の外部に取り出し、取り出
した被処理液の少なくとも一部を再び供給側へ戻しても
よい。この場合、被処理液の一部を外部に取り出すこと
により、スパイラル型膜エレメントの外周部に沿って軸
方向に被処理液の流れを形成することが可能となる。そ
れにより、被処理液中の汚染物質がスパイラル型膜エレ
メントの膜面および少なくとも外周部に付着することを
抑制することができるとともに、汚染物質の一部を被処
理液とともに外部に排出することが可能となる。また、
取り出された被処理液の少なくとも一部を再び供給側へ
戻すことにより、スパイラル型膜モジュールにおいて高
い回収率で処理液（透過液）が得られる。

【００６２】

【発明の実施の形態】本発明に係る処理システムにおい
ては、以下に示すスパイラル型膜エレメントを備えたス
パイラル型膜モジュールを用いて逆浸透膜分離装置の前
処理を行う。

【００６３】図１は本発明に係る処理システムに用いら
れるスパイラル型膜エレメントの一例を示す一部切欠き
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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】精密濾過膜の孔径は、０．０１μｍ以上１
０μｍ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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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／ｃ
ｍ²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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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１
ａの外周部で軸方向に流れやすくなる。

【００７７】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０．６ｍ
ｍ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３０ｍ
ｍ以下であることが好ましい。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】図４は、図１に示すスパイラル型膜エレメ
ントを備えたスパイラル型膜モジュールの運転方法の一
例を示す断面図である。

【００８１】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，１２
ｂにより構成される。一方の端板１２ａには原水入口１
３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。

【００８２】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。このよ
うに、圧力容器１０内に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１００が構成
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。

【００８３】スパイラル型膜モジュール１００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。

【００８４】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。

【００８５】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。また、取り出した原水
５４の少なくとも一部を循環させ、再び原水５１として
供給してもよい。

【００８６】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における洗浄動作を示す一部切欠き斜
視図である。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１
８ｂ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の内部に導入し、逆流洗浄を行う。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、原水スペーサ４等に付着した汚染物質を剥離
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、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。剥離した汚染物質は、原水入口
１３から配管２０を通して透過水５２とともに排出され
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、逆流洗浄により剥離した汚染
物質が図４の原水出口１５および配管１７を通して外部
に排出されるとともに、スパイラル型膜エレメント１の
膜面、外周部等に残存する汚染物質がスパイラル型膜エ
レメント１から剥離し、外部に排出される。その結果、
膜流束が洗浄前と比較して格段に回復する。なお、逆流
洗浄後に排出された透過水５２およびフラッシング後に
排出された原水５４を原水を貯めている原水タンクへと
戻し、再び原水５１として供給してもよい。

【００８７】上記の洗浄方法によれば、スパイラル型膜
エレメント１の膜面、外周部等、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。

【００８８】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
部がデッドスペースとなることはなく、液体の滞溜（液
溜まり）が生じない。したがって、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。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】なお、上記の洗浄時においては、まず集水
管２に透過水５２を導入し、逆流洗浄によりスパイラル
型膜エレメント１の膜面、外周部等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、
逆流洗浄を行ってもよい。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、外周部等に捕捉された
汚染物質のほとんどがフラッシングにより除去され、さ
らに逆流洗浄により、スパイラル型膜エレメント１の膜
面、外周部等に残存する汚染物質を除去することができ
る。あるいは、逆流洗浄と同時にフラッシングを行って
もよい。この場合においても、上記と同様の効果が得ら
れる。

【００９２】図６は本発明に係る処理システムに用いら
れるスパイラル型膜エレメントの他の例を示す正面図で
ある。図６では、外周部流路材の図示が省略されてい
る。

【００９３】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。

【００９４】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。

【００９５】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。

【００９６】図７は本発明に係る処理システムに用いら
れるスパイラル型膜エレメントのさらに他の例を示す一
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。

【００９７】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。

【００９８】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／ｃ
ｍ²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。

【００９９】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。

【０１００】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。

【０１０１】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。

【０１０２】図７に示すスパイラル型膜エレメント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。

【０１０３】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。

【０１０４】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。

【０１０５】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。

【０１０６】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。

【０１０７】図７に示すスパイラル型膜エレメント１を
備えたスパイラル型膜モジュールは、図４に示すスパイ
ラル型膜モジュールの運転方法により運転される。スパ
イラル型膜モジュールの運転時には、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。

【０１０８】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。

【０１０９】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。また、取り出した原水
５４の少なくとも一部を循環させ、再び原水５１として
供給してもよい。

【０１１０】一定時間濾過を行った後、図５に示す洗浄
方法と同様の方法により逆流洗浄およびフラッシングを
行う。

【０１１１】図１１は、図８に示すスパイラル型膜エレ
メント１の洗浄時の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、原水スペ
ーサ４等に付着した汚染物質を剥離させ、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、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。剥離した汚染物質は、原水入口１３から透過水５２
とともに排出される。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上に流れ、逆流洗浄により剥
離した汚染物質が原水出口１５および配管１７を通して
外部に排出されるとともに、スパイラル型膜エレメント
の膜面、外周部等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、膜流束が洗浄前
と比較して格段に回復する。なお、逆流洗浄後に排出さ
れた透過水５２およびフラッシング後に排出された原水
５４を、原水を貯めている原水タンクへと戻し、再び原
水５１として供給してもよい。

【０１１２】上記の洗浄方法によれば、スパイラル型膜
エレメント１の膜面、外周部等、特にネット８に付着し
た汚染物質を外周部流路材５に沿って外部に容易にかつ
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。

【０１１３】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。

【０１１４】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。

【０１１５】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。

【０１１６】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。

【０１１７】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。

【０１１８】なお、上記の洗浄時においては、逆流洗浄
後に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、その後に逆流洗浄を行って
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、外周部等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、さらに逆流洗浄によ
り、スパイラル型膜エレメント１の膜面、外周部等に残
存する汚染物質を除去することができる。あるいは、逆
流洗浄と同時にフラッシングを行ってもよい。この場合
においても、上記の逆流洗浄と同様の効果が得られる。

【０１１９】さらに、本発明に係る処理システムに用い
られるスパイラル型膜エレメントとして、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を用いてもよい。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。

【０１２０】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。

【０１２１】図４に示すスパイラル型膜モジュール１０
０は、圧力容器１０内に１本のスパイラル型膜エレメン
ト１が装填されてなるが、本発明に係る処理システムに
用いられるスパイラル型膜モジュールは、圧力容器内に
複数本のスパイラル型膜エレメント１が装填されていて
もよい。

【０１２２】図１３は、本発明に係る処理システムに用
いられるスパイラル型膜モジュールの運転方法の他の例
を示す断面図である。

【０１２３】図１３に示すように、圧力容器１１０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。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。

【０１２４】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
の一端部が、アダプタ１１５を介してそれぞれ端板１２
０ａ，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１１０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１００が構成される。なお、スパイラル型膜エレメン
ト１としては、図１、図６または図７に示すスパイラル
型膜エレメント１を用いる。この場合においては、図１
に示すスパイラル型膜エレメント１を用いている。

【０１２５】図１３に示すように、スパイラル型膜モジ
ュール１００の運転時には、原水出口１３１を閉じ、圧
力容器１１０の原水入口１３０から原水５１を圧力容器
１１０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。封筒状膜３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１１０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。

【０１２６】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１１０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、膜面、原
水スペーサ４等に付着した汚染物質を剥離させ、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捕捉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を供給してフラッシングを行
い、逆流洗浄により剥離した汚染物質を原水とともに原
水出口１３１からスパイラル型膜モジュールの外部に排
出する。なお、この場合においても、図４において前述
したように、逆流洗浄の前に原水によるフラッシングを
行ってもよく、あるいは、逆流洗浄と並行して原水によ
るフラッシングを行ってもよい。

【０１２７】以上のような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捕捉される。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。

【０１２８】さらに、洗浄時に、各スパイラル型膜エレ
メント１の膜面、原水スペーサ４、外周部等に付着した
汚染物質を外周部流路材５に沿って外部に容易に排出す
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。

【０１２９】また、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１００
は処理容量が大きく、効率よく透過水５２を得ることが
可能となる。

【０１３０】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１１０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。

【０１３１】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。

【０１３２】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。

【０１３３】なお、圧力容器１１０内に複数のスパイラ
ル型膜エレメント１を装填してなるスパイラル型膜モジ
ュール１００においても、図４において前述したよう
に、原水出口１３１から一部原水を取り出し、各スパイ
ラル型膜エレメント１の外周部に沿って軸方向に原水の
流れを形成してもよい。この場合、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１１０の外
部に排出することができるため、さらに安定した透過水
量を維持することが可能となる。

【０１３４】次に、上記のスパイラル型膜モジュール１
００を用いて前処理を行うシステムについて説明する。

【０１３５】図１４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施
例における処理システムを示す模式図である。

【０１３６】図１４（ａ）に示すように、処理システム
５００においては、逆浸透膜分離装置３００の前段にス
パイラル型膜モジュール１００が設けられている。この
場合、スパイラル型膜モジュール１００の透過水出口１
４（図４）が逆浸透膜分離装置３００の原水入口に接続
されている。逆浸透膜分離装置３００としては、例えば
スパイラル型逆浸透膜モジュールが用いられる。

【０１３７】処理システム５００においては、原水がス
パイラル型膜モジュール１００の原水入口１３（図４）
から内部に供給され、図４において前述したように全量
濾過が行われる。このようにスパイラル型膜モジュール
１００において前処理が行われ、原水中の汚染物質が除
去される。スパイラル型膜モジュール１００の透過水出
口１４から得られた透過水（前処理水）は、さらに逆浸
透膜分離装置３００の原水入口から逆浸透膜分離装置３
００の内部に供給される。逆浸透膜分離装置３００にお
いて、スパイラル型膜モジュール１００の透過水は、さ
らに濃縮水と透過水とに分離され、それぞれ外部に取り
出される。

【０１３８】処理システム５００においては、スパイラ
ル型膜モジュール１００において原水を全量濾過するこ
とができるため、スパイラル型膜モジュール１００に原
水を供給するポンプに大きなものを用いる必要がない。
また、このポンプによる圧力でスパイラル型膜モジュー
ル１００の透過水を逆浸透膜分離装置３００に直接送る
ことができる。それにより、スパイラル型膜モジュール
１００の透過水を逆浸透膜分離装置３００に供給するた
めのポンプおよび貯槽が不要となるので、システムコス
トが低減されるとともにシステムが小型化される。

【０１３９】この場合、スパイラル型膜モジュール１０
０の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、原水の供給圧力を高くしてもスパイラル型膜
エレメント１の変形が生じず、高い耐圧性が得られる。
したがって、スパイラル型膜モジュール１００に原水を
供給するポンプにより、高い圧力で原水を供給すること
ができる。

【０１４０】また、スパイラル型膜モジュール１００に
より前処理が行われるので、凝集・沈殿・砂濾過法のよ
うに原水の水質によって透過水の水質が変化することが
ない。したがって、逆浸透膜分離装置３００に常に安定
した水質の前処理水を供給することができ、逆浸透膜分
離装置３００の能力を減ずることがない。それにより、
信頼性の高い処理システム５００が実現される。

【０１４１】さらに、前述のように、スパイラル型膜モ
ジュール１００においては信頼性の高い運転を安定して
行うことが可能であるため、スパイラル型膜モジュール
１００を用いることにより、長期間にわたって前処理水
の水質を安定して維持することが可能となる。

【０１４２】図１４（ｂ）に示す処理システム５０１
は、逆浸透膜分離装置３００の後段にさらにイオン交換
器３０１が設けられるとともに逆浸透膜分離装置３００
の透過水出口がイオン交換器３０１の原水入口に接続さ
れている点を除いて、図１４（ａ）に示す処理システム
５００と同様の構成を有する。この場合、逆浸透膜分離
装置３００の透過水がさらにイオン交換器３０１に供給
され、処理される。

【０１４３】このような処理システム５０１において
も、処理システム５００において前述した効果と同様の
効果が得られる。さらに、イオン交換器３０１により処
理されるため、より水質の高い透過水（純水）が得られ
る。

【０１４４】図１４（ｃ）に示す処理システム５０２に
おいては、スパイラル型膜モジュール１００の後段に逆
浸透膜分離装置３００ａが設けられ、逆浸透膜分離装置
３００ａの後段にさらに逆浸透膜分離装置３００ｂが設
けられている。スパイラル型膜モジュール１００の透過
水出口１４が逆浸透膜分離装置３００ａの原水入口に接
続され、さらに逆浸透膜分離装置３００ａの透過水出口
が逆浸透膜分離装置３００ｂの原水入口に接続されてい
る。また、逆浸透膜分離装置３００ｂの濃縮水出口が、
逆浸透膜分離装置３００ａの原水入口に接続されてい
る。

【０１４５】この場合、処理システム５００において前
述したように、スパイラル型膜モジュール１００におい
て原水が全量濾過され、前処理が行われる。スパイラル
型膜モジュール１００の透過水（前処理水）は、逆浸透
膜分離装置３００ａにおいてさらに濃縮水と透過水とに
分離され、この濃縮水は濃縮水出口から外部に取り出さ
れる。一方、透過水は逆浸透膜分離装置３００ａの透過
水出口から一旦外部に取り出され、さらに逆浸透膜分離
装置３００ｂの原水入口から逆浸透膜分離装置３００ｂ
の内部に供給される。逆浸透膜分離装置３００ａの透過
水は、逆浸透膜分離装置３００ｂにおいてさらに濃縮水
と透過水とに分離される。この透過水は透過水出口から
処理水として外部に取り出される。一方、濃縮水は逆浸
透膜分離装置３００ｂの濃縮水出口から一旦外部に取り
出され、再び逆浸透膜分離装置３００ａの原水入口から
内部に供給され処理される。

【０１４６】上記の処理システム５０２においても、処
理システム５００において前述した効果と同様の効果が
得られる。さらに、この場合においては、前段の逆浸透
膜分離装置３００ａの透過水が後段の逆浸透膜分離装置
３００ｂに供給されるとともに、逆浸透膜分離装置３０
０ｂの濃縮水が再び逆浸透膜分離装置３００ａに供給さ
れるため、水質の高い透過水を高い回収率で得ることが
可能となる。

【０１４７】上記の処理システム５００〜５０２におい
て、前述したように一部の原水をスパイラル型膜モジュ
ール１００から取り出して供給側に循環させてもよい。

【０１４８】また、上記の処理システム５００〜５０２
において、スパイラル型膜モジュール１００の前段に、
さらに前処理装置を設けてもよい。この場合について、
以下に説明する。

【０１４９】図１５（ｄ）〜（ｆ）は本発明の他の実施
例における処理システムを示す模式図である。

【０１５０】図１５（ｄ）〜（ｆ）に示す処理システム
５０３〜５０５は、図１４（ａ）〜（ｃ）に示す処理シ
ステム５００〜５０２のスパイラル型膜モジュール１０
０の前段に、さらに砂濾過処理槽２００が設けられた構
成を有する。この場合、スパイラル型膜モジュール１０
０の原水入口１３（図４）が砂濾過処理槽２００に接続
されている。

【０１５１】図１５（ｄ）〜（ｆ）に示すように、処理
システム５０３〜５０５においては原水が砂濾過処理槽
２００に供給され、砂濾過処理槽２００において前処理
が行われる。砂濾過処理槽２００の透過水は、スパイラ
ル型膜モジュール１００の原水入口からスパイラル型膜
モジュール１００内部に供給され、さらに全量濾過され
る。このように、処理システム５０３〜５０５において
は、砂濾過処理槽２００およびスパイラル型膜モジュー
ル１００により、順次、前処理が行われ、スパイラル型
膜モジュール１００の透過水が逆浸透膜分離装置３０
０，３００ａに供給される。処理システム５０３〜５０
５において、逆浸透膜分離装置３００，３００ａに供給
された前処理水は、処理システム５００〜５０２におい
て前述した処理方法により処理される。

【０１５２】上記の処理システム５０３〜５０５におい
ても、処理システム５００〜５０２において前述した効
果と同様の効果が得られる。さらに、処理システム５０
３〜５０５においては、スパイラル型膜モジュール１０
０の前段に設けられた砂濾過処理槽２００により予め原
水が前処理され、この処理液がスパイラル型膜モジュー
ル１００に供給される。このため、スパイラル型膜モジ
ュール１００のスパイラル型膜エレメント１の負荷が低
減され、長期間にわたってより安定した運転を行うこと
が可能となる。それにより、信頼性が高く安定した運転
を行うことが可能な処理システム５０３〜５０５が実現
される。

【０１５３】なお、上記の処理システム５０３〜５０５
においても、前述したように一部の原水をスパイラル型
膜モジュール１００から取り出して供給側に循環させて
もよい。

【０１５４】上記の、図１５（ｄ）〜（ｆ）に示す処理
システム５０３〜５０５においては、砂濾過処理槽２０
０によりスパイラル型膜モジュール１００の前処理を行
う場合について説明したが、砂濾過処理槽２００以外に
より前処理を行ってもよい。

【０１５５】図１６（ａ）〜（ｌ）は、スパイラル型膜
モジュール１００の前処理の例を示す図である。

【０１５６】図１６（ａ）に示す砂濾過処理槽２００
は、上記の処理システム５０３〜５０５において用いた
ものである。この場合、砂濾過処理槽２００により原水
中の汚染物質が除去される。

【０１５７】図１６（ａ）に示す砂濾過処理槽２００以
外に、図１６（ｂ）に示すように、活性汚泥槽２０１に
より前処理を行ってもよい。この場合、活性汚泥槽中の
微生物により、原水中の汚染物質が分解され除去され
る。

【０１５８】また、図１６（ｃ）に示すように、精密濾
過膜分離装置２０２により前処理を行ってもよい。この
場合、精密濾過膜により、原水中の汚染物質が除去され
る。

【０１５９】また、図１６（ｄ）に示すように、遠心分
離器２０３により前処理を行ってもよい。この場合、遠
心分離により原水中の汚染物質を沈降させ、汚染物質を
除去することができる。

【０１６０】また、図１６（ｅ）に示すように、浸漬膜
分離装置２０４により前処理を行ってもよい。この場
合、浸漬膜により、原水中の汚染物質が除去される。

【０１６１】また、図１６（ｆ）に示すように、加圧浮
上処理槽２０５により前処理を行ってもよい。この場
合、圧縮空気を用いた原水のエアーバブリングにより原
水中の汚染物質を浮上させ、浮上した汚染物質を除去す
る。

【０１６２】また、図１６（ｇ）に示すように、凝集分
離槽２０６により前処理を行ってもよい。この場合、原
水中の汚染物質を凝集させ、沈降した汚染物質を除去す
る。

【０１６３】また、図１６（ｈ）に示すように、沈降分
離処理槽２０７により前処理を行ってもよい。この場
合、原水中の汚染物質を沈降させて除去する。

【０１６４】また、図１６（ｉ）に示すように、オゾン
処理槽２０８により前処理を行ってもよい。この場合、
オゾンにより原水を殺菌し、原水中における雑菌の繁殖
を抑制することが可能となる。

【０１６５】また、図１６（ｊ）に示すように、強酸性
水処理槽２０９により前処理を行ってもよい。この場
合、強酸性イオン水により原水を殺菌し、原水中におけ
る雑菌の繁殖を抑制することが可能となる。強酸性イオ
ン水は、数％の食塩水を電気分解して得られるｐＨ２．
５前後の酸性の水である。

【０１６６】また、図１６（ｋ）に示すように、紫外線
（ＵＶ）殺菌処理槽２１０により前処理を行ってもよ
い。この場合、紫外線（ＵＶ）により原水を殺菌し、原
水中における雑菌の繁殖を抑制することが可能となる。

【０１６７】また、図１６（ｌ）に示すように、次亜塩
素酸ソーダ殺菌処理槽２１１により前処理を行ってもよ
い。この場合、次亜塩素酸ソーダにより原水を殺菌し、
原水中における雑菌の繁殖を抑制することが可能とな
る。なお、好ましい遊離塩素濃度は０．１ｐｐｍ〜１０
００ｐｐｍである。

【０１６８】上記の処理システム５００〜５０５におい
ては、スパイラル型膜モジュール１００を前処理に用い
ているが、スパイラル型膜モジュール１００を前処理以
外に用いることも可能である。この場合について、以下
に説明する。

【０１６９】図１７（ａ），（ｂ）は本発明のさらに他
の実施例における処理システムを示す模式図である。図
１７（ａ），（ｂ）に示す処理システム７００，７０１
においては、スパイラル型膜モジュール１００を排水処
理に用いている。

【０１７０】図１７（ａ）に示すように、処理システム
７００においては、砂濾過処理槽２００の洗浄水排出口
がスパイラル型膜モジュール１００の原水入口１３（図
４）に接続されている。この場合、砂濾過処理槽２００
により原水が前処理される。砂濾過処理槽２００の処理
水は、例えば逆浸透膜分離装置に被処理水として供給さ
れる。

【０１７１】処理システム７００において、所定時間運
転を行った後、洗浄を行う。砂濾過処理槽２００の洗浄
には、逆流洗浄を行う。

【０１７２】ここで、砂濾過処理槽２００の逆流洗浄に
用いた洗浄水は、砂濾過処理槽２００の洗浄水排出口か
ら外部へ取り出された後、スパイラル型膜モジュール１
００の原水入口からスパイラル型膜モジュール１００の
内部に供給される。この洗浄水はスパイラル型膜モジュ
ール１００において全量濾過され、汚染物質が除去され
る。このようにしてスパイラル型膜モジュール１００に
より汚染物質が除去された砂濾過処理槽２００の逆流洗
浄排水は、例えば洗浄水、冷却水等に用いられる。

【０１７３】以上のように、処理システム７００におい
ては、スパイラル型膜モジュール１００により砂濾過処
理槽２００の逆流洗浄排水を処理するため、砂濾過処理
槽２００の逆流洗浄排水を有効に再利用することが可能
となる。

【０１７４】なお、砂濾過処理槽２００以外の前処理装
置の洗浄排水をスパイラル型膜モジュール１００により
処理することも可能である。

【０１７５】例えば、図１７（ｂ）に示す処理システム
７０１においては、活性炭処理装置２１０の逆流洗浄排
水をスパイラル型膜モジュール１００により処理する。
この場合、活性炭処理装置の洗浄水排出口がスパイラル
型膜モジュール１００の原水入口に接続され、活性炭処
理装置２１０の逆流洗浄排水がスパイラル型膜モジュー
ル１００に供給される。このような処理システム７０１
においても、処理システム７００と同様の効果が得られ
る。

【０１７６】なお、上記の処理システム７００，７０１
においても、前述したように一部の原水をスパイラル型
膜モジュール１００から取り出して供給側に循環させて
もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る処理システムに用いられるスパイ
ラル型膜エレメントの例を示す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を備えたスパ
イラル型膜モジュール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】本発明に係る処理システムに用いられるスパイ
ラル型膜エレメントの他の例を示す正面図である。

【図７】本発明に係る処理システムに用いられるスパイ
ラル型膜エレメントのさらに他の例を示す一部切欠き斜
視図である。

【図８】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る。

【図９】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。

【図１０】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。

【図１１】図７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例を示
す横断面図である。

【図１３】本発明に係る処理システムに用いられるスパ
イラル型膜モジュールの他の例を示す断面図である。

【図１４】本発明の一実施例における処理システムを示
す模式図である。

【図１５】本発明の他の実施例における処理システムを
示す模式図である。

【図１６】本発明のさらに他の実施例における処理シス
テムを示す模式図である。

【図１７】本発明のさらに他の実施例における処理シス
テムを示す模式図である。

【図１８】従来の処理システムの例を示す図である。

【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圧力容器１３原水入口１４透過水出口５１原水５２透過水６１，６２線材８１樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久田肇大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内Ｆターム(参考） 4D006 GA03 GA05 GA06 GA07 HA61 HA62 HA65 HA95 JA02A JA04A JA04B JA04C JA05A JA05C JA06A JA10A JA10B JA10C JA30A JA30B JA30C KA02 KA03 KA52 KA53 KA55 KA57 KA71 KB04 KB11 KB12 KB13 KB15 KB20 KB21 KB30 KC02 KC03 KC12 KC13 KD11 KD19 KD21 KD24 KE24P KE28P MA03 MA22 MB05 MC18 MC22 MC23 MC24 MC34X MC39 MC62 PB02 4D025 AA01 BB01 DA05 DA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】逆浸透膜を備えた１または複数の逆浸透
膜分離装置の前段に、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が設けられ、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かつ前記スパイラル状
膜要素の外周部が液体透過性材料で覆われるとともに前
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、前記圧力容器の前記原液入口を通
して原液が前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも
外周部側から供給され、前記有孔中空管の少なくとも一
方の開口端から取り出された透過液が前記逆浸透膜分離
装置に供給されることを特徴とする処理システム。
【請求項２】直列に接続された複数の前記逆浸透膜分
離装置の前段に前記スパイラル型膜モジュールが設けら
れ、前段の前記逆浸透膜分離装置の透過液が後段の前記
逆浸透膜分離装置に供給されるとともに、前記後段の逆
浸透膜分離装置の濃縮液が前記前段の逆浸透膜分離装置
の供給側に戻されることを特徴とする請求項１記載の処
理システム。
【請求項３】前記逆浸透膜分離装置の後段にさらにイ
オン交換器が設けられ、前記逆浸透膜分離装置の透過液
が前記イオン交換器に供給されることを特徴とする請求
項１記載の処理システム。
【請求項４】前記スパイラル型膜モジュールの前段に
さらに１または複数の前処理装置が設けられ、前記前処
理装置の処理液が前記スパイラル型膜モジュールに原液
として供給されることを特徴とする請求項１〜３のいず
れかに記載の処理システム。
【請求項５】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前段に、１または複数の前処理
装置が設けられ、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
素を含みかつ前記スパイラル状膜要素の外周部が液体透
過性材料で覆われるとともに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
記前処理装置の処理液が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
部側から供給され、前記有孔中空管の少なくとも一方の
開口端から透過液が取り出されることを特徴とする処理
システム。
【請求項６】前記前処理装置は、砂濾過処理槽、活性
汚泥槽、精密濾過膜分離装置、遠心分離器、浸漬膜分離
装置、加圧浮上処理槽、凝集分離処理槽、沈降分離処理
槽、オゾン処理槽、強酸性水処理槽、紫外線殺菌処理槽
および次亜塩素酸ソーダ殺菌処理槽のうち少なくとも１
つを含むことを特徴とする請求項４または５記載の処理
システム。
【請求項７】所定の前処理を行って処理液を所定の後
段の系に供給する１または複数の前処理装置と、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
とを備え、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
みかつ前記スパイラル状膜要素の外周部が液体透過性材
料で覆われるとともに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、前記前処
理装置の逆流洗浄時に前記前処理装置から排出される洗
浄液が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供給さ
れ、前記有孔中空管の少なくとも一方の開口端から透過
液が取り出されることを特徴とする処理システム。
【請求項８】前記前処理装置が砂濾過処理槽または活
性炭処理装置であることを特徴とする請求項７記載の処
理システム。
【請求項９】逆浸透膜を備えた１または複数の逆浸透
膜分離装置の前段に、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を設け、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かつ前記スパイラル状膜要
素の外周部が液体透過性材料で覆われるとともに前記液
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、前記圧力容器の前記原液入口を通して
原液を前記スパイラル型膜エレメントの少なくとも外周
部側から供給し、前記有孔中空管の少なくとも一方の開
口端から取り出された透過液を前記逆浸透膜分離装置に
供給することを特徴とする処理方法。
【請求項１０】直列に接続した複数の前記逆浸透膜分
離装置の前段に前記スパイラル型膜モジュールを設け、
前段の前記逆浸透膜分離装置の透過液を後段の前記逆浸
透膜分離装置に供給するとともに、前記後段の逆浸透膜
分離装置の濃縮液を前記前段の逆浸透膜分離装置の供給
側に戻すことを特徴とする請求項９記載の処理方法。
【請求項１１】前記逆浸透膜分離装置の後段にさらに
イオン交換器を設け、前記逆浸透膜分離装置の透過液を
前記イオン交換器に供給することを特徴とする請求項９
記載の処理方法。
【請求項１２】前記スパイラル型膜モジュールの前段
にさらに１または複数の前処理装置を設け、前記前処理
装置の処理液を前記スパイラル型膜モジュールに原液と
して供給することを特徴とする請求項９〜１１のいずれ
かに記載の処理方法。
【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前段に、１または複数の前処
理装置を設け、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
を含みかつ前記スパイラル状膜要素の外周部が液体透過
性材料で覆われるとともに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
前処理装置の処理液を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処理方法。
【請求項１４】前記前処理装置が、砂濾過処理槽、活
性汚泥槽、精密濾過膜分離装置、遠心分離器、浸漬膜分
離装置、加圧浮上処理槽、凝集分離処理槽、沈降処理分
離槽、オゾン処理槽、強酸性水処理槽、紫外線殺菌処理
槽および次亜塩素酸ソーダ殺菌処理槽のうちの少なくと
も１つを含むことを特徴とする請求項１２または１３記
載の処理方法。
【請求項１５】所定の前処理を行って処理液を所定の
後段の系に供給する１または複数の前処理装置と、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
ルとを設け、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
含みかつ前記スパイラル状膜要素の外周部が液体透過性
材料で覆われるとともに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、前記前
処理装置の逆流洗浄時に前記前処理装置から排出される
洗浄液を前記スパイラル型膜モジュールの前記圧力容器
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
とする処理方法。
【請求項１６】前記前処理装置は、砂濾過処理槽また
は活性炭処理装置であることを特徴とする請求項１５記
載の処理方法。