JP5802580B2 - 膜ろ過装置 - Google Patents
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(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る膜ろ過装置の概要図を示す。膜ろ過装置は、膜モジュール11,12と、逆浸透膜(RO膜)モジュール2と、洗浄装置3と、遠心分離装置4とを備えている。前記膜モジュール11,12は、原水中の濁度,藻類,微生物などの不溶解性成分を除去する前処理膜1aを有する。ここで、原水としては、例えばイオンや塩類などの溶質を含む汽水、海水、地下水又は埋立地浸出水、産業廃水などが挙げられる。前記RO膜モジュール2は、膜モジュール11,12の下流側に配置されて、前記ろ過水を濃縮水と生産水に分離する逆浸透膜(図示せず)を有する。前記洗浄装置3は、膜モジュール11,12の前処理膜1aを洗浄する機能を有する。前記遠心分離装置4は、膜モジュール11,12の前処理膜1aの洗浄後の洗浄水から不溶解性成分を分離、回収する機能を有する。
(ろ過工程)
ろ過工程では、原水Aを原水ポンプ5で原水タンク6に貯留し、送水ポンプ7で膜モジュール11,12に供給する。この時、バルブV1,V3,V4,V5,V6,V10は開、V2,V7,V8,V9は閉とすることにより、ろ過水Gはろ過水タンク10に貯留される。ろ過水Gは、高圧ポンプ12によりRO膜モジュール2に供給され、濃縮水Bと生産水Cに分離される。なお、膜モジュール11,12の入口と出口の差圧低減等の目的で、必要に応じて凝集剤注入装置15で凝集剤を原水タンク6に供給し、図示しない攪拌機で原水タンク6内を攪拌してもよい。
例えば、膜モジュール11,12の差圧が膜の耐圧から規定される許容値を超えた場合や、送水ポンプ7の能力を超えて必要な送水量を確保できなくなった場合、ろ過工程から洗浄工程に移る。
膜モジュール11,12の前処理膜1aの洗浄時は、バルブV1,V5,V6,V12を閉、V2,V3,V4,V7,V8,V11を開とし、送水ポンプ7を起動する。これにより、洗浄水タンク9から洗浄水Hが膜モジュール11,12の一次側に供給され、前処理膜1aの表面に付着した不溶解性成分を洗い流す。
図2は、第2の実施形態に係る膜ろ過装置の概要図を示す。但し、図1と同部材は同符号を付して説明を省略する。
図2の符号8jは、動力回収装置13に接続する,バルブV13を介装した配管を示す。また、符号8kは、バルブV13の上流側の配管8jとバルブV10の上流側の前記配管8fを接続する,バルブV14を介装した配管を示す。但し、図1と比較して逆洗ポンプ11及びバルブV9を介装した配管8gは備えていない。
図3は、第3の実施形態に係る膜ろ過装置の概要図を示す。但し、図1,図2と同部材は同符号を付して説明を省略する。第3の実施形態に係る膜ろ過装置は濃縮水Bが逆洗を行うのに十分な量を確保できない場合を示し、図2の配管8kに濃縮水逆水ポンプ20と濃縮水タンク16を介装したことを特徴とする。なお、図1と比較して逆洗ポンプ11及びバルブV9を介装した配管8gは備えていない。
第3の実施形態では、膜モジュール11,12のろ過工程中に濃縮水タンク16に濃縮水Bを貯留し、逆洗工程の際に濃縮水逆洗ポンプ20で逆洗を行う。
更に、濃縮水Bを逆洗に使用しているので、従来のろ過水Gや生産水Cによる逆洗に比べ回収率を向上することが出来る。
図4は、第4の実施形態に係る膜ろ過装置の概要図を示す。但し、図1と同部材は同符号を付して説明を省略する。
第4の実施形態に係る膜ろ過装置は、第1の実施形態の膜ろ過装置に比べ、薬液を収容する薬液タンク17と、この薬液タンク17からの薬液を洗浄水タンク9へ供給する薬液ポンプ18を備えていることを特徴とする。薬液としては、酸やアルカリが挙げられる。
第4の実施形態では、洗浄水タンク9に、膜モジュール11,12の前処理膜1aの目詰まりを解消する酸やアルカリ薬液を貯留する。逆洗工程ではバルブV3,V4,V11を閉、V7,V8,V12を開にして、逆洗水を排水Fとして系外に排出し、洗浄タンク9に逆洗水Iが流入しないようにする。
図5は、第5の実施形態に係る膜ろ過装置の概要図を示す。但し、図1と同部材は同符号を付して説明を省略する。
第5の実施形態に係る膜ろ過装置は、第1の実施形態と比べ、洗浄水用膜モジュール21と逆洗水タンク22とろ過水逆洗ポンプ23を追加していることを特徴とする。膜モジュール11,12からの配管8bは、バルブV14を介装した配管8mとバルブV15を介装した配管8nとに分岐されている。配管8mは洗浄水タンク9に接続され、配管8nは遠心分離装置4に接続されている。
図6は、第6の実施形態に係る膜ろ過装置の概要図を示す。但し、図1,図5と同部材は同符号を付して説明を省略する。
第6の実施形態に係る膜ろ過装置は、第5の実施形態と比べ、送水ポンプ7だけでは膜モジュール11,12、遠心分離装置4、洗浄水用膜モジュール21に通水できない場合に、図6に示すように膜モジュールポンプ24を追加したことを特徴とする。この膜モジュールポンプ24は、バルブV16を介装した配管8sにより遠心分離装置4と接続し、バルブV17を介装した配管8tにより逆洗水タンク22と接続し、さらにバルブV18を介装した配管8uにより洗浄水用膜モジュール21と夫々接続している。
図7は、第7の実施形態に係る膜ろ過装置の概要図を示す。但し、図1,図4,図6と同部材は同符号を付して説明を省略する。
第7の実施形態に係る膜ろ過装置は、第6の実施形態の膜ろ過装置に比べ、薬液を収容する薬液タンク17と、この薬液タンク17からの薬液を洗浄水タンク9へ供給する薬液ポンプ18を備えていることを特徴とする。
Claims (6)
- 原水中の不溶解性成分をろ過してろ過水を得る前処理膜を有する膜モジュールと、
この膜モジュールの下流側に配置され,前記ろ過水を濃縮水と生産水に分離する逆浸透膜を有する逆浸透膜モジュールと、
洗浄水タンクの洗浄水を前記膜モジュールの前処理膜の表面に通水し、前処理膜表面に付着した不溶解性成分を剥離して、前記膜モジュールの前処理膜を洗浄する洗浄装置と、
前記前処理膜の洗浄後の洗浄水から不溶解性成分を除去する遠心分離装置であって、不溶解性成分が除去された洗浄水を前記洗浄水タンクに戻す遠心分離装置と
を備えたことを特徴とする膜ろ過装置。 - 更に、前記膜モジュールで生成される膜ろ過水を前記膜モジュールの二次側から通水して逆洗する第1の逆洗装置を有することを特徴とする請求項1記載の膜ろ過装置。
- 更に、前記逆浸透膜モジュールで生成される濃縮水を前記膜モジュールの二次側から通水して逆洗する第2の逆洗装置を有することを特徴とする請求項1記載の膜ろ過装置。
- 更に、酸またはアルカリの薬液を収容する薬液タンクと、薬液を前記洗浄装置へ供給する薬液ポンプを具備することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の膜ろ過装置。
- 原水中の不溶解性成分をろ過してろ過水を得る前処理膜を有する膜モジュールと、
この膜モジュールの下流側に配置され,前記ろ過水を濃縮水と生産水に分離する逆浸透膜を有する逆浸透膜モジュールと、
洗浄水タンクの洗浄水を前記膜モジュールの前処理膜の表面に通水し、前処理膜表面に付着した不溶解性成分を剥離して、前記膜モジュールの前処理膜を洗浄する洗浄装置と、
逆洗タンクの逆洗水を前記膜モジュールの二次側から通水して逆洗する第3の逆洗装置と、
前記前処理膜の洗浄後の洗浄水から不溶解性成分を除去する遠心分離装置であって、不溶解性成分が除去された洗浄水を、洗浄水用膜モジュールを経由して前記逆洗タンクに戻す遠心分離装置と
を備えたことを特徴とする膜ろ過装置。 - 更に、酸またはアルカリの薬液を収容する薬液タンクと、薬液を前記洗浄装置へ供給する薬液ポンプを具備することを特徴とする請求項5記載の膜ろ過装置。
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