JP2002052321A - 膜ろ過装置の逆洗方法 - Google Patents
膜ろ過装置の逆洗方法Info
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Abstract
にするとともに、洗浄化学成分の使用量を低減すること
が可能となる。 【解決手段】少なくとも次の各ステップを行う膜ろ過装
置の逆洗方法。 (1)浸透ステップ:膜ろ過装置2のろ過水側領域23
に洗浄化学成分を含む洗浄水を導入する。この導入され
た洗浄水をして、前記ろ過膜21の少なくともケーキ層
21aに接する膜面まで浸透させ、ろ過膜21全体に満
遍なく充満させる。(2)保持ステップ:この洗浄水を
前記ろ過膜21に浸透させた状態を所定時間保持する。
(3)洗浄ステップ:前記保持ステップ終了後、洗浄化
学成分を含まない洗浄水で500kPa程度の逆洗圧力
をもって洗浄を行い、ろ過膜からケーキ層を剥離させ除
去し、ろ過膜を洗浄する。
Description
方法の改良に関するものであって、特に、化学成分を添
加した逆洗方法に関する。
膜を用いて、原水に含まれる懸濁物質を分離除去する固
液分離技術であり、上下水処理、食品、医薬品分野の処
理などに広く用いられている。この膜ろ過では、ろ過操
作の進行に伴い、原水側膜面上にろ過ケーキ層が形成さ
れ、ろ過抵抗が増大してろ過性能が低下する。ある程度
のろ過抵抗の増大のうちは、ろ過圧力を増やすことでカ
バーできるが、通常は、適宜なろ過時間に応じて、ケー
キ層を除去して膜性能を回復させるため膜洗浄を行う。
除き、膜のろ過水側から原水側に向けて洗浄水を通過さ
せて、原水側膜面の形成されたケーキ層を剥離させ、除
去するいわゆる逆圧洗浄(普通は逆洗と略称する)が利
用されている。この逆洗は、膜性能を確実に回復させ、
膜性能の安定維持、薬品洗浄周期を延長できる効果、さ
らには膜そのものの寿命の長期化といった観点から重要
な操作とされている。
般的に浄水やこのろ過膜装置のろ過水自体が用いられる
が、洗浄効果を高める目的などから所定の洗浄薬品を添
加した洗浄水を用いる場合もある。例えば、高分子中空
糸膜などを用いた上水用ろ過装置の場合では、原水水質
によって多少異なるが、一般に次亜塩素酸ナトリウムを
数十ppm添加した洗浄水を用いている。この次亜塩素
酸ナトリウムのような酸化性薬品は、金属成分の酸化作
用、有機成分の分解作用に寄与して、ケーキ層を効果的
に除去できるという利点が認められている。
洗浄薬品を含む洗浄水を用いた逆洗においては、所定の
ろ過性能を発揮するに必要、最低限の洗浄薬品を添加し
ているにもかかわらず、逆洗排水中に相当量の洗浄薬品
が有効成分を保有したままの状態で排出されていて、洗
浄薬品が無駄になっていることが分かった。本発明は、
上記の問題点を解決するためになされたものであり、添
加した洗浄薬品を有効に作用させるようにするととも
に、洗浄薬品の使用量を低減することが可能となる膜ろ
過装置の逆洗方法を提供する。
置の逆洗方法において、膜ろ過装置のろ過水側に洗浄化
学成分を含む洗浄水を導入し、この洗浄水を前記膜の少
なくともケーキ層に接する膜面まで浸透させる浸透ステ
ップ、この洗浄水を前記膜に浸透させた状態を所定時間
保持する保持ステップ、および前記保持ステップ終了
後、洗浄化学成分を含まない洗浄水で逆圧洗浄を行う洗
浄ステップを少なくとも含むことを特徴とする本発明の
膜ろ過装置の逆洗方法によって解決することができる。
とができる。 (1)前記洗浄化学成分が酸もしくはアルカリ性化学成
分、またはオゾンなどの酸化性化学成分である形態。 (2)前記浸透ステップにおいて、洗浄水が原水側排出
口から流れ出るまで洗浄水の浸透操作を行う形態。 (3)前記保持ステップにおいて、原水の水質に応じて
予め設定した時間、洗浄水を前記膜に浸透させた状態を
保持する形態。
方法に係る実施形態について、図1、2を参照しながら
説明する。膜ろ過装置2は、内部に配置したろ過膜21
によって、原水側領域22とろ過水側領域23に区分さ
れている。そして、例えば、クロスフロー形式のろ過操
作では、原水槽11からポンプ12によって原水が原水
側領域22に導入され、ついで返送経路14によって原
水槽11に返送され循環する間に、原水側領域22の原
水は、所定のろ過圧力のもとでろ過膜21を通じてろ過
水となって、ろ過水側領域23に移動し、次いでろ過水
槽32に誘導される。そして、原水中の懸濁物質はろ過
膜面上にケーキ層21aを形成することになる。
進行してろ過抵抗が増大した段階で、予め定めたタイミ
ングあるいは適時に実施される逆洗方法であって、本発
明の特徴とするところは、少なくとも次の各ステップを
行う点にある。 (1)浸透ステップ:ろ過を停止し、膜ろ過装置2のろ
過水側領域23に洗浄化学成分を含む洗浄水を導入す
る。図1では、洗浄水槽31に洗浄化学成分を含む洗浄
水を準備しておき、ここからポンプ33もしくは圧縮空
気によって洗浄水を膜モジュールのろ過水側領域より送
水すればよい。洗浄薬品としては、酸もしくはアルカリ
性薬品から選択され、例えば、アルカリ性薬品では次亜
塩素酸ナトリウムが適当であり、その濃度は、従来法の
場合より低濃度でよく、原水水質やろ過時間の相違によ
るろ過ケーキ層の形成状態により異なるが最大でも10p
pmまででよい。または、オゾンなどの酸化性化学成分
を溶解させて同様に用いることができる。
先ず第1の具体的な特徴がある。すなわち、この導入さ
れた洗浄水をして、前記ろ過膜21の少なくともケーキ
層21aに接する膜面まで浸透させ、ろ過膜21全体に
満遍なく充満させるところにある。そこで、浸透ステッ
プでは、ろ過圧力(原水側圧力‐ろ過水側圧力)を上回
る圧力で洗浄水を導入する必要がある。ろ過水側領域2
3への導入に関しては圧力による管理が好ましく、ポン
プを利用した導入の他に、圧縮空気を利用した導入法が
より好ましい。また、この浸透ステップでは、予め算出
しておいた膜モジュールのろ過水側領域分の洗浄水を導
入すればよく、更に洗浄水が原水側排出口13から流れ
出るのが認められるまで洗浄水を送り込むようにしても
よい。なお、洗浄水は、少なくとも膜面上のケーキ層に
到達すればよい為、原水側領域22に充満させる必要は
まったくない。
的な特徴であって、この洗浄水を前記ろ過膜21に浸透
させた状態を所定時間保持するステップである。この目
的には、洗浄水の送り込み圧力を低下させ、洗浄水のろ
過膜21内の移動を実質的に停止すればよい。そして、
この保持ステップの処理時間は、原水の水質によって大
きく変動するのであるが、1〜10分の範囲で選択され
るが、より好ましくは、原水の水質やろ過時間ごとに予
め最適の処理時間を実験的に確認して設定しておくのが
よい。
了後、洗浄化学成分を含まない洗浄水で逆圧洗浄を行
い、ろ過膜からケーキ層を剥離させ除去し、ろ過膜を洗
浄するステップであり、従来法の逆洗と特に変わるとこ
ろはない。逆洗圧力は膜により異なるが、例えばセラミ
ックMF膜の場合、500kPa程度の圧力である。こ
の場合、図1では、洗浄水槽31を閉じ、ろ過水槽32
を開いて洗浄化学成分を含まない洗浄水として利用すれ
ばよい。
みを行う従来例の結果を図2および後記の表1に示す。
表1に示す試験条件で逆洗を繰り返しに伴うろ過抵抗値
(水温25℃、膜ろ過流束1m3/m2/日に換算したろ
過圧力)の上昇動向については、図2の曲線La、曲線
Lbに示す。ここで、曲線Laは従来例、曲線Lbは本
発明であり、試験日4/4〜6/3までの43日間のろ
過抵抗の1日当たり上昇率は、従来例の0. 4kPa/
日に対して、本発明ではその1/2である0. 2kPa
/日に止まる結果となり、定期的に行う薬品洗浄を行う
タイミングを約2倍に延長することが可能となった。ま
た、洗浄化学成分の使用量は、洗浄化学成分を含む洗浄
水の使用量総量が減少したことと、成分濃度が低下した
ことを合わせて、約1/4にまで減少させることができ
た。
記浸透ステップにおいて、洗浄化学成分を含む洗浄水を
ろ過膜21全体に満遍なく充満させ、保持ステップで所
定時間保持されるので、例えば酸化性化学成分を用いた
場合は、ろ過膜21全体と膜面に接するケーキ層21a
にまで酸化作用などを十分に及ぼす時間が与えられるか
ら、ケーキ層の剥離、除去に及ぼす効果を高めるものと
考えられる。
に説明したように構成されているので、添加した酸化性
化学成分などの洗浄薬品を有効に作用させるようにする
とともに、洗浄化学成分の使用量を低減でき、薬品の浪
費を防止できる。また、膜面とケーキ層との境界に有効
に作用するので逆洗効果も向上し、薬品洗浄の周期や膜
寿命の長期化に大きく寄与するという優れた効果があ
る。よって本発明は従来の問題点を解消した膜ろ過装置
の逆洗方法として、その工業的価値は極めて大なるもの
がある。
ル図。
4 返送経路、2 膜ろ過装置、21 ろ過膜、21a
ケーキ層、22 原水側領域、23 ろ過水側領域、
31 洗浄水槽、32 ろ過水槽、33 ポンプ。
Claims (4)
- 【請求項1】膜ろ過装置のろ過水側に洗浄化学成分を含
む洗浄水を導入し、この洗浄水を前記膜の少なくともケ
ーキ層に接する膜面まで浸透させる浸透ステップ、この
洗浄水を前記膜に浸透させた状態を所定時間保持する保
持ステップ、および前記保持ステップ終了後、洗浄化学
成分を含まない洗浄水で逆圧洗浄を行うステップを少な
くとも含むことを特徴とする膜ろ過装置の逆洗方法。 - 【請求項2】前記洗浄化学成分が酸もしくはアルカリ性
化学成分またはオゾンなどの酸化性化学成分である請求
項1に記載の膜ろ過装置の逆洗方法。 - 【請求項3】前記浸透ステップにおいて、洗浄水が原水
側排出口から流れ出るまで洗浄水の浸透操作を行う請求
項1に記載の膜ろ過装置の逆洗方法。 - 【請求項4】前記保持ステップにおいて、原水の水質に
応じて予め設定した時間、洗浄水を前記膜に浸透させた
状態を保持する請求項1に記載の膜ろ過装置の逆洗方
法。
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JP2000242543A JP3775778B2 (ja) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | 膜ろ過装置の逆洗方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005007324A (ja) * | 2003-06-19 | 2005-01-13 | Daicen Membrane Systems Ltd | 分離膜モジュールの洗浄方法 |
JP2006263650A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Ngk Insulators Ltd | セラミック膜浄水製造設備及びその運転方法 |
JP2007105570A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Daicel Chem Ind Ltd | 水浄化システムの連続運転方法 |
KR101342689B1 (ko) * | 2013-09-09 | 2013-12-19 | (주)웰크론한텍 | 세라믹 막여과공정의 고압 역세정 장치 및 방법 |
-
2000
- 2000-08-10 JP JP2000242543A patent/JP3775778B2/ja not_active Expired - Fee Related
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