浸漬型膜分離装置の運転方法
【課題】本発明の目的は、長期間にわたって安定した運転を可能にする浸漬型膜分離装置の運転方法を提供することにある。
【解決手段】本発明は、被処理水を活性汚泥により処理する処理槽に設置された中空糸膜モジュールによる被処理水の濾過工程と、濾過方向とは逆方向に洗浄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する逆洗工程と、を繰り返し行う浸漬型膜分離装置の運転方法であって、前記逆洗工程は、塩素又は酸を含む洗浄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する薬液逆洗工程と、前記薬液逆洗工程後に、清澄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する水逆洗工程と、を備える。
【解決手段】本発明は、被処理水を活性汚泥により処理する処理槽に設置された中空糸膜モジュールによる被処理水の濾過工程と、濾過方向とは逆方向に洗浄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する逆洗工程と、を繰り返し行う浸漬型膜分離装置の運転方法であって、前記逆洗工程は、塩素又は酸を含む洗浄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する薬液逆洗工程と、前記薬液逆洗工程後に、清澄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する水逆洗工程と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浸漬型膜分離装置の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平膜型、中空糸膜型、チューブラー型等の膜モジュールを処理槽内に浸漬し、濾過水を得るようにした浸漬型膜分離装置に関しては、多数の提案がなされている。この浸漬型膜分離装置においては、通常、濾過と逆洗とを繰り返しながら、運転を継続するようにしているが、この逆洗方法についても多数の提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、逆洗方法について、膜モジュールの内面から外面へ水及び／または気体を強制透過させて洗浄する方法が提案されている。また、例えば、特許文献２では、処理水タンクの内圧を利用して、膜モジュールに逆圧で送水して洗浄する方法が提案されている。また、例えば、特許文献３では、逆洗用に逆洗水管、逆洗ポンプ及び逆洗弁を備える旨が記載されている。また、例えば、特許文献４では、洗浄薬液をパルス状に通液する逆洗方法が提案されている。また、例えば、特許文献５には、酸化力を有する薬剤溶液を膜モジュールの二次側から一次側へ通液すると共に、酸素濃度が１０ｖｏｌ％以下である気体を膜モジュールの下方から散気する逆洗方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２２５８０５号公報
【特許文献２】特開平１０−１５６３５８号公報
【特許文献３】特開平１１−２０７３３２号公報
【特許文献４】特開２００１−３８１６３号公報
【特許文献５】特開平１１−３３３７２号公報
【特許文献６】特開平６−１８２３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、長期間にわたって安定した運転を可能にする浸漬型膜分離装置の運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、被処理水を活性汚泥により処理する処理槽に設置された中空糸膜モジュールによる被処理水の濾過工程と、濾過方向とは逆方向に洗浄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する逆洗工程と、を繰り返し行う浸漬型膜分離装置の運転方法であって、前記逆洗工程は、塩素又は酸を含む洗浄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する薬液逆洗工程と、前記薬液逆洗工程後に、清澄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する水逆洗工程と、を備える。
【０００７】
また、前記浸漬型膜分離装置の運転方法において、前記水逆洗工程中に、前記処理槽内の被処理水に曝気空気を供給することが好ましい。
【０００８】
また、前記浸漬型膜分離装置の運転方法において、前記薬液逆洗工程の前に、前記濾過工程と前記水逆洗工程とを複数回繰り返し行うことが好ましい。
【０００９】
また、前記浸漬型膜分離装置の運転方法において、前記濾過工程により得られる濾過水を逆浸透膜処理する逆浸透膜処理工程を備えることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、被処理水を活性汚泥により処理する処理槽に設置された中空糸膜モジュールによる被処理水の濾過工程と、濾過方向とは逆方向に塩素を含む洗浄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する薬液逆洗工程と、を繰り返し行う浸漬型膜分離装置の運転方法であって、前記薬液逆洗工程の洗浄間隔は１２〜１２０時間に１回の頻度であり、塩素を含む洗浄水の残留塩素濃度は１０〜１００ｍｇ／Ｌの範囲である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、長期間にわたって安定した浸漬型膜分離装置の運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る浸漬型膜分離装置の構成の一例を示す模式図である。
【図２】実施例１及び２の運転日数と吸引ポンプの吸引圧力との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る浸漬型膜分離装置の構成の一例を示す模式図である。図１に示すように、浸漬型膜分離装置１は、処理槽１０と、処理槽１０内に浸漬設置された中空糸膜モジュール１２と、被処理水ポンプ１４と、被処理水導入配管１６と、散気板１８と、曝気空気供給配管２０と、ブロア２２と、濾過水配管２４と、吸引ポンプ２６と、濾過水槽２８と、濾過水用逆洗配管３０と、濾過水用逆洗ポンプ３２と、薬液用逆洗配管３４と、薬液用逆洗ポンプ３６と、薬液貯槽３８と、を備えている。
【００１５】
処理槽１０には、被処理水導入配管１６が接続されている。被処理水導入配管１６には、被処理水ポンプ１４が設置され、被処理水ポンプ１４により被処理水導入配管１６から被処理水が処理槽１０内に連続的に、又は断続的に導入される。散気板１８は、中空糸膜モジュール１２の下方に設置されている。散気板１８には、曝気空気供給配管２０が接続されており、曝気空気供給配管２０には、曝気空気を供給するブロア２２が設置されている。中空糸膜モジュール１２には、濾過水が流れる濾過水配管２４が接続されている。濾過水配管２４には、流量調節弁２４ａ及び吸引ポンプ２６が設置され、吸引ポンプ２６により吸引された濾過水は、濾過水槽２８に貯留される。濾過水配管２４には、薬液用逆洗配管３４及び濾過水用逆洗配管３０が接続されている。薬液用逆洗配管３４には、流量調節弁３４ａ及び薬液用逆洗ポンプ３６が設置され、濾過水用逆洗配管３０には、流量調節弁３０ａ及び濾過水用逆洗ポンプ３２が設置されている。薬液用逆洗ポンプ３６、濾過水用逆洗ポンプ３２により、薬液貯槽３８内の高濃度塩素、濾過水槽２８内の濾過水が、中空糸膜モジュール１２に供給され、逆流水洗浄が行われる。
【００１６】
このように構成された浸漬型膜分離装置１を用いて、本実施形態に係る運転方法は、例えば、以下のように実施される。
【００１７】
濾過工程では、被処理水ポンプ１４を稼働させ、被処理水を処理槽１０内に連続的に、又は断続的に供給する。被処理水は、下水や工場排水等である。また、吸引ポンプ２６の稼働及び流量調節弁２４ａを開とし、吸引ポンプ２６による吸引圧力（負圧）を、濾過水配管２４を通じて中空糸膜モジュール１２に付与する。これにより、被処理水は中空糸膜モジュール１２の中空糸膜を透過し、濾過され、所定量の濾過水が得られる。濾過水は、濾過水配管２４を流れ、濾過水槽２８に貯留される。
【００１８】
また、濾過時には、被処理水中へ曝気空気の供給が行われる。曝気空気は、ブロア２２から送られ、曝気空気供給配管２０内を流れる。そして、曝気空気は、散気板１８から被処理水中に細かい気泡となって放出される。このように、被処理水中に曝気空気が供給されることで、処理槽１０内の活性汚泥による微生物処理に必要な酸素が供給されると共に、中空糸膜に対するエアスクラビング洗浄が行われる。このエアスクラビング洗浄によって、中空糸膜の膜表面への汚泥の堆積が抑制される。
【００１９】
次に、濾過工程を継続すると、被処理水中の固形物、汚泥、有機物、鉄やアルミニウムといった無機物等の汚染物質によって、中空糸膜の膜表面の汚染が進行し、吸引ポンプ２６による吸引圧力が上昇する。そして、吸引圧力が上昇すると、中空糸膜の膜表面の汚染物質が圧密化し、濾過性能が低下してしまう。そこで、本実施形態では、所定時間濾過工程を実施した後、逆流水洗浄工程を実施する。本実施形態の逆流水洗浄では、塩素含有の洗浄液で薬液逆洗（薬液逆洗工程）を行った後、濾過水で水逆洗（水逆洗工程）を行う。以下に、具体的に説明する。
【００２０】
薬液逆洗工程では、吸引ポンプ２６及びブロア２２の稼働を停止し、流量調節弁２４ａを閉じた上で、流量調節弁３０ａ，３４ａを開とし、薬液用逆洗ポンプ３６及び濾過水用逆洗ポンプ３２を稼働させ、高濃度塩素を薬液用逆洗配管３４から濾過水配管２４へ、濾過水を濾過水用逆洗配管３０から濾過水配管２４へ流入させる。これにより、高濃度の塩素は濾過水により希釈され、塩素含有の洗浄水となる。なお、塩素含有の洗浄水の塩素濃度を均一に調整するために、濾過水配管２４にラインミキサを介装し、高濃度塩素と濾過水とをラインミキサで混合してもよい。そして、塩素含有の洗浄水は、濾過水配管２４を通り、濾過時とは逆方向から中空糸膜モジュール１２へ導入され、処理槽１０内へ放出される。
【００２１】
水逆洗工程では、吸引ポンプ２６の稼働を停止し、流量調節弁２４ａ，３４ａを閉じた上で、流量調節弁３０ａを開とし、濾過水用逆洗ポンプ３２のみを稼働させ、濾過水を濾過水用逆洗配管３０から濾過水配管２４へ流入させる。そして、濾過水は、濾過水配管２４を通り、濾過時とは逆方向から中空糸膜モジュール１２へ導入され、処理槽１０内へ放出される。
【００２２】
本実施形態において、流量調節弁２４ａ，３０ａ，３４ａを自動弁として、上記濾過工程、薬液逆洗工程、水逆洗工程における流量調節弁２４ａ，３０ａ，３４ａの開閉の切替を自動制御化することが好ましい。
【００２３】
上記のような薬液逆洗を行うことによって、中空糸膜の膜表面（及び膜内）の汚染物質が分解され、上昇した吸引圧力を回復（低下）させることができ、中空糸膜の膜表面の汚染物質の圧密化を防止することが可能となる。しかし、薬液逆洗後には、濾過水配管２４や、中空糸膜モジュール１２内に塩素含有の洗浄水が残留しており、実質的に中空糸膜の洗浄に寄与せず、無駄になってしまう。そして、薬液逆洗後に濾過工程を再開してしまうと、濾過水配管２４や、中空糸膜モジュール１２内の塩素含有の洗浄水が、濾過水と共に濾過水槽２８へ流れ込んでしまう。さらに、濾過水を逆浸透膜で処理する場合には、塩素含有の洗浄水が逆浸透膜を劣化させるという問題もある。そこで、本実施形態のように、薬液逆洗後に濾過水による水逆洗を行うことにより、濾過水配管２４や、中空糸膜モジュール１２内に残留する塩素含有の洗浄水はほとんど全て、中空糸膜を通して処理槽１０に放出される。そして、塩素含有の洗浄水は、中空糸膜の膜表面の汚染物質を分解し消費される。また、塩素含有の洗浄水は、処理槽１０内で大幅に希釈されるとともに、処理槽１０内の有機物等と反応して消費されるため、投入した塩素含有の洗浄水は有効に利用されることとなる。また、濾過工程を再開しても、濾過水配管２４や、中空糸膜モジュール１２内には塩素含有の洗浄水が残留していないため、濾過水と共に濾過水槽２８へ流れ込むこともない。そして、このように濾過水には塩素含有の洗浄水がほとんど含まれていないため、濾過水を逆浸透膜で処理しても、逆浸透膜の劣化を抑制することができる。なお、本実施形態では、薬液逆洗工程と水逆洗工程とを複数回繰り返し行ってもよいが、最後は水逆洗工程を実施する必要がある。
【００２４】
本実施形態では、水逆洗工程中に、ブロア２２を稼働させ、曝気空気を散気板１８から処理槽１０に供給することが好ましい。これにより、濾過水配管２４や、中空糸膜モジュール１２内に残留する塩素含有水の洗浄水が、中空糸膜を通して処理槽１０内に放出されると直ちに拡散せしめられ、素早く塩素含有の洗浄水を希釈することができる。
【００２５】
また、本実施形態では、薬液逆洗工程前に、濾過工程及び水逆洗工程を複数繰り返し行うことが好ましい。この濾過工程及び水逆洗工程を、例えば、数十分〜数時間毎に繰り返し行うことが好ましい。短期的に発生する中空糸膜の膜表面への汚泥の堆積については、必ずしも薬液逆洗工程を実施する必要がないため、水逆洗工程により、中空糸膜の膜表面に堆積した汚泥を物理的に剥離させ、吸引圧力を回復させればよい。
【００２６】
水逆洗工程の洗浄間隔は、５分〜６０分（濾過時間）に１回程度が好ましい。また、水逆洗工程における水逆洗流量は、特に制限されるものではないが、濾過工程における濾過流量の０．５〜５倍程度が好ましく、また水逆洗時間も特に制限されるものではないが、３０秒〜１８０秒の範囲であることが好ましい。上記範囲外であると、中空糸膜の膜表面の汚泥を物理的に剥離させることが困難となる場合がある。また、薬液逆洗工程後の水逆洗工程における水逆洗の水量は、濾過水配管２４や、中空糸膜モジュール１２内に残留する塩素含有の洗浄水を濾過水で十分に置換するための量であればよく、例えば、濾過水配管２４及び中空糸膜モジュール１２の中空糸膜容積に対して、１〜３倍の範囲であることが好ましい。また、薬液逆洗工程後の水逆洗工程における水逆洗の流量は、特に制限されるものではないが、例えば、上記濾過水配管２４及び中空糸膜容積から決定される水量を１〜６０分かけて供給する流量とすることが好ましい。
【００２７】
本実施形態における薬液逆洗工程の洗浄間隔は、１２時間〜１２０時間（濾過時間、又は濾過時間及び水逆洗時間の合計時間）に１回程度が好ましい。また、塩素含有の洗浄水中の残留塩素濃度が１０ｍｇ／Ｌ〜１００ｍｇ／Ｌの範囲であることが好ましい。これにより、長期的に、中空糸膜の膜表面へ吸着する有機物等を、効果的に洗浄、分解することができる。薬液逆洗工程の洗浄間隔が１２時間未満であると、薬液逆洗を頻繁に行うこととなり、濾過水の収率が低下したり、活性汚泥中の微生物に対する毒性が強くなり、十分な活性汚泥処理ができない場合がある。また、薬液逆洗工程の洗浄間隔が１２０時間超であると、中空糸膜の膜表面へ吸着した有機物を効果的に洗浄、分解することができない場合がある。また、塩素含有の洗浄水中の残留塩素濃度が１０ｍｇ／Ｌ未満であると、有機物等を効果的に洗浄、分解することができない場合があり、また、１００ｍｇ／Ｌ超であると、活性汚泥中の微生物に対する毒性が強くなり、十分な活性汚泥処理ができない場合がある。
【００２８】
また、薬液逆洗工程における薬液逆洗の水量は、特に制限されるものではないが、例えば、中空糸膜モジュール１２の中空糸膜面積あたり、０．５〜５Ｌ／ｍ２の範囲であることが好ましい。また、薬液逆洗工程の薬液逆洗の流量は、上記中空糸膜面積から決定される薬液洗浄流量を１〜６０分かけて供給する流量とすることが好ましい。上記範囲外であると、十分な洗浄効果を得ることができない場合がある。
【００２９】
また、本実施形態では、例えば、濾過水槽２８の後段に、処理水配管４０を介して公知の逆浸透膜処理装置４２を設置し、濾過水を逆浸透膜処理することが好ましい。逆浸透膜としては、例えば、３．９ＭＰａ以上の高圧膜から０．９８ＭＰａ以下の超低圧膜まで種々のタイプのものを使用することができる。また、逆浸透膜としては、例えば酢酸セルロース及びその誘導体の膜あるいは合成高分子膜が使用できる。本実施形態により得られる濾過水は、濁質を含まず、また有機物が活性汚泥により十分に分解されているため、逆浸透膜処理を行っても、逆浸透膜上にスライムの発生等の障害が生じ難い。また、薬液逆洗後に水逆洗を行っていることから、濾過水中の塩素濃度は微量であり、塩素による逆浸透膜の劣化も抑制される。
【００３０】
図１では、中空糸膜モジュール１２からの濾過水をポンプ吸引にて行うように図示したが、サイフォンやエゼクター等を利用して吸引濾過する方法等、本発明の要旨を超えない限り、あらゆるものが適用可能である。
【００３１】
処理槽１０は、中空糸膜モジュール１２が浸漬設置される処理槽の一例であって、活性汚泥による被処理水の微生物処理を行うための槽である。また、処理槽１０内に貯留される被処理水には、汚泥濃度として、５０００〜２００００ｍｇ／Ｌ程度の活性汚泥が保持されている。また、処理槽１０におけるＢＯＤ容積負荷については、０．５ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙ〜２．０ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙの範囲が好適である。
【００３２】
中空糸膜モジュール１２の形態は特に制限されるものではなく、公知の中空糸膜モジュールを使用することができる。中空糸膜モジュール１２は、例えば、多数の中空糸膜が束ねられ、筒状ケース内に平行に延びるように収容されたものが挙げられる。なお、束ねられた中空糸膜は、その両端部が筒状ケース内で接着用樹脂を用いて互いに接着固定される。また、中空糸膜モジュール１２は、例えば、略平行にシート状に配列された複数本の中空糸膜と、これら中空糸膜の両端部を支持する管状支持体から構成されたもの等が挙げられる。中空糸膜の材質としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリスルフォン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）等が挙げられる。
【００３３】
薬液逆洗工程において使用する塩素含有の洗浄水は、例えば、次亜塩素酸ナトリウム水溶液、塩素水、二酸化塩素水等が挙げられる。そして、これらのうち、洗浄効果が高いことから次亜塩素酸ナトリウム水溶液を塩素含有の洗浄水としてもちいることが好ましい。また、本実施形態では、塩素含有の洗浄水に加え、別途、シュウ酸、クエン酸、塩酸等の酸溶液を洗浄液として、中空糸膜モジュールの逆洗に使用しても良い。上記酸溶液は、特に無機物の洗浄に効果がある。
【００３４】
本実施形態の水逆洗工程では、装置及び運転方法の複雑化を避けるため、中空糸膜モジュール１２により得られる濾過水を逆洗に用いているが、活性汚泥中の微生物に対する毒性が少なく、濾過再開後に濾過水の水質に悪影響を及ぼさない清澄水であれば特に制限されるものではない。
【００３５】
このような浸漬型膜分離装置１の運転方法によって、長期間にわたって安定した運転が可能となる。また、得られる濾過水も清澄である。さらに、濃縮槽が不要であるため設備がコンパクトであり、活性汚泥を処理槽１０内に高濃度に保持し、高い処理効率が得られる等、多数のメリットを有する。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００３７】
（実施例１）
実施例１では、図１に示す浸漬型膜分離装置を用いて、以下の運転を実施した。まず、濾過工程による濾過を２７分行い、その後水逆洗工程による水逆洗を３分行った。これを複数繰り返し、２４時間後、薬液逆洗工程による薬液逆洗を２分行った後、水逆洗工程による水逆洗を１分行った。上記これらを１サイクルとし、１５日間行った。
【００３８】
実施例１のその他の条件を以下に示す。
反応槽の容量：６Ｌ
中空糸膜：ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）
薬液逆洗工程で使用する次亜塩素酸ナトリウム水溶液の塩素濃度：１００ｍｇ／Ｌ
薬液逆洗時の水量：中空糸膜面積あたり１．４Ｌ／ｍ２
濾過及び逆洗時の流量：瞬時Ｆｌｕｘ １．０ｍ／ｄ
【００３９】
（実施例２）
実施例２では、図１に示す浸漬型膜分離装置を用いて、以下の運転を実施した。まず、濾過工程による濾過を２７分行い、その後水逆洗工程による水逆洗を３分行った。これを複数繰り返し、１４日後、薬液逆洗工程による薬液逆洗を６０分行った後、水逆洗工程による水逆洗を１分行った。
【００４０】
実施例２のその他の条件を以下に示す。
反応槽の容量：６Ｌ
中空糸膜：ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）
薬液逆洗工程で使用する次亜塩素酸ナトリウム水溶液の塩素濃度：１０００ｍｇ／Ｌ
薬液逆洗時の水量：中空糸膜面積あたり２Ｌ／ｍ２
濾過及び逆洗時の流量：瞬時Ｆｌｕｘ １．０ｍ／ｄ
【００４１】
実施例１及び実施例２において、薬液逆洗後に再開した濾過により得られる濾過水の残留塩素濃度を測定した。測定点は、濾過を再開して、１分後、５分後、１０分後とした。実施例１及び実施例２共に、濾過再開１分後、５分後、１０分後の濾過水中の残留塩素濃度はいずれも、０．１ｍｇ／Ｌ以下であった。これは、薬液洗浄後に水逆洗を行った後、濾過を再開しているため、配管中及び中空糸膜モジュール内に塩素含有の洗浄水がほとんど残留していないためである。このように、薬液洗浄後でも、安定した濾過水の水質を確保することが可能であるため、長期にわたって安定した浸漬型膜分離装置の運転が可能となる。
【００４２】
図２は、実施例１及び２の運転日数と吸引ポンプの吸引圧力との関係を示す図である。図２から分かるように、薬液逆洗の洗浄間隔を１日（２４時間）に１回の頻度で行った実施例１は、吸引ポンプの吸引圧力の変化はほとんど変化しなかったのに対し、薬液逆洗の洗浄間隔を２週間に１回の頻度で行った実施例２は、薬液逆洗を行うまで、吸引圧力は徐々に上昇した。また、実施例２では、薬液逆洗を行っても、吸引圧力は初期の状態まで回復しなかった。なお、実施例１の１日における膜面積当たりの塩素使用量は１４０ｍｇ／ｍ２／日（＝１００ｍｇ／Ｌ×１．４Ｌ／ｍ２／１日）であり、実施例２の１日における膜面積当たりの塩素使用量は１４３ｍｇ／ｍ２／日（＝１０００ｍｇ／Ｌ×２Ｌ／ｍ２／１４日）であり、実施例１及び２共に塩素使用量はほとんどかわらない。
【００４３】
以上のように、実施例１及び２の塩素使用量はほとんど同じであっても、薬液逆洗の洗浄間隔を１日に１回の頻度で行った実施例１の方が、薬液逆洗の洗浄間隔を２週間に１回の頻度で行った実施例２より、吸引圧力が安定し、洗浄効果が高いことが分かった。すなわち、ある程度頻繁に薬液逆洗を行うことによって、より長期にわたり安定して浸漬型膜分離装置の運転が可能となることがわかった。
【００４４】
（実施例３）
上記実施例１の条件で得られる濾過水に塩素を１０、１５、２０、３０、５０、１００ｍｇ／Ｌ添加して、混和１分後の残留塩素濃度を測定した。表１に添加した塩素濃度と混和１分後の残留塩素濃度の結果をまとめた。
【００４５】
【表１】
【００４６】
図１に示す浸漬型膜分離装置により得られる濾過水には、通常、微生物の代謝産物等分解困難な有機物が、ＴＯＣとして数ｐｐｍ程度残留することは避けがたく（実施例１の条件で得られる濾過水には、実際ＴＯＣとして３ｍｇ／Ｌ程度残留）、上記濃度で塩素を添加すると、塩素は、この残留した有機物と反応して、１０ｍｇ／Ｌ前後の塩素が消費される。したがって、図１に示す浸漬型膜分離装置により得られる濾過水に塩素を添加したものを薬液逆洗の洗浄水に使用する場合には、濾過水中の有機物を考慮して、塩素を添加する必要がある。表１の結果から、薬液逆洗による洗浄効果を得るためには、残留塩素濃度が１０ｍｇ／Ｌ以上となるように、濾過水に塩素を添加する必要がある。
【符号の説明】
【００４７】
１ 浸漬型膜分離装置、１０ 処理槽、１２ 中空糸膜モジュール、１４ 被処理水ポンプ、１６ 被処理水導入配管、１８ 散気板、２０ 曝気空気供給配管、２２ ブロア、２４ 濾過水配管、２４ａ，３０ａ，３４ａ 流量調節弁、２６ 吸引ポンプ、２８ 濾過水槽、３０ 濾過水用逆洗配管、３２ 濾過水用逆洗ポンプ、３４ 薬液用逆洗配管、３６ 薬液用逆洗ポンプ、３８ 薬液貯槽、４０ 処理水配管、４２ 逆浸透膜処理装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浸漬型膜分離装置の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平膜型、中空糸膜型、チューブラー型等の膜モジュールを処理槽内に浸漬し、濾過水を得るようにした浸漬型膜分離装置に関しては、多数の提案がなされている。この浸漬型膜分離装置においては、通常、濾過と逆洗とを繰り返しながら、運転を継続するようにしているが、この逆洗方法についても多数の提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、逆洗方法について、膜モジュールの内面から外面へ水及び／または気体を強制透過させて洗浄する方法が提案されている。また、例えば、特許文献２では、処理水タンクの内圧を利用して、膜モジュールに逆圧で送水して洗浄する方法が提案されている。また、例えば、特許文献３では、逆洗用に逆洗水管、逆洗ポンプ及び逆洗弁を備える旨が記載されている。また、例えば、特許文献４では、洗浄薬液をパルス状に通液する逆洗方法が提案されている。また、例えば、特許文献５には、酸化力を有する薬剤溶液を膜モジュールの二次側から一次側へ通液すると共に、酸素濃度が１０ｖｏｌ％以下である気体を膜モジュールの下方から散気する逆洗方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２２５８０５号公報
【特許文献２】特開平１０−１５６３５８号公報
【特許文献３】特開平１１−２０７３３２号公報
【特許文献４】特開２００１−３８１６３号公報
【特許文献５】特開平１１−３３３７２号公報
【特許文献６】特開平６−１８２３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、長期間にわたって安定した運転を可能にする浸漬型膜分離装置の運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、被処理水を活性汚泥により処理する処理槽に設置された中空糸膜モジュールによる被処理水の濾過工程と、濾過方向とは逆方向に洗浄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する逆洗工程と、を繰り返し行う浸漬型膜分離装置の運転方法であって、前記逆洗工程は、塩素又は酸を含む洗浄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する薬液逆洗工程と、前記薬液逆洗工程後に、清澄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する水逆洗工程と、を備える。
【０００７】
また、前記浸漬型膜分離装置の運転方法において、前記水逆洗工程中に、前記処理槽内の被処理水に曝気空気を供給することが好ましい。
【０００８】
また、前記浸漬型膜分離装置の運転方法において、前記薬液逆洗工程の前に、前記濾過工程と前記水逆洗工程とを複数回繰り返し行うことが好ましい。
【０００９】
また、前記浸漬型膜分離装置の運転方法において、前記濾過工程により得られる濾過水を逆浸透膜処理する逆浸透膜処理工程を備えることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、被処理水を活性汚泥により処理する処理槽に設置された中空糸膜モジュールによる被処理水の濾過工程と、濾過方向とは逆方向に塩素を含む洗浄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する薬液逆洗工程と、を繰り返し行う浸漬型膜分離装置の運転方法であって、前記薬液逆洗工程の洗浄間隔は１２〜１２０時間に１回の頻度であり、塩素を含む洗浄水の残留塩素濃度は１０〜１００ｍｇ／Ｌの範囲である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、長期間にわたって安定した浸漬型膜分離装置の運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る浸漬型膜分離装置の構成の一例を示す模式図である。
【図２】実施例１及び２の運転日数と吸引ポンプの吸引圧力との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る浸漬型膜分離装置の構成の一例を示す模式図である。図１に示すように、浸漬型膜分離装置１は、処理槽１０と、処理槽１０内に浸漬設置された中空糸膜モジュール１２と、被処理水ポンプ１４と、被処理水導入配管１６と、散気板１８と、曝気空気供給配管２０と、ブロア２２と、濾過水配管２４と、吸引ポンプ２６と、濾過水槽２８と、濾過水用逆洗配管３０と、濾過水用逆洗ポンプ３２と、薬液用逆洗配管３４と、薬液用逆洗ポンプ３６と、薬液貯槽３８と、を備えている。
【００１５】
処理槽１０には、被処理水導入配管１６が接続されている。被処理水導入配管１６には、被処理水ポンプ１４が設置され、被処理水ポンプ１４により被処理水導入配管１６から被処理水が処理槽１０内に連続的に、又は断続的に導入される。散気板１８は、中空糸膜モジュール１２の下方に設置されている。散気板１８には、曝気空気供給配管２０が接続されており、曝気空気供給配管２０には、曝気空気を供給するブロア２２が設置されている。中空糸膜モジュール１２には、濾過水が流れる濾過水配管２４が接続されている。濾過水配管２４には、流量調節弁２４ａ及び吸引ポンプ２６が設置され、吸引ポンプ２６により吸引された濾過水は、濾過水槽２８に貯留される。濾過水配管２４には、薬液用逆洗配管３４及び濾過水用逆洗配管３０が接続されている。薬液用逆洗配管３４には、流量調節弁３４ａ及び薬液用逆洗ポンプ３６が設置され、濾過水用逆洗配管３０には、流量調節弁３０ａ及び濾過水用逆洗ポンプ３２が設置されている。薬液用逆洗ポンプ３６、濾過水用逆洗ポンプ３２により、薬液貯槽３８内の高濃度塩素、濾過水槽２８内の濾過水が、中空糸膜モジュール１２に供給され、逆流水洗浄が行われる。
【００１６】
このように構成された浸漬型膜分離装置１を用いて、本実施形態に係る運転方法は、例えば、以下のように実施される。
【００１７】
濾過工程では、被処理水ポンプ１４を稼働させ、被処理水を処理槽１０内に連続的に、又は断続的に供給する。被処理水は、下水や工場排水等である。また、吸引ポンプ２６の稼働及び流量調節弁２４ａを開とし、吸引ポンプ２６による吸引圧力（負圧）を、濾過水配管２４を通じて中空糸膜モジュール１２に付与する。これにより、被処理水は中空糸膜モジュール１２の中空糸膜を透過し、濾過され、所定量の濾過水が得られる。濾過水は、濾過水配管２４を流れ、濾過水槽２８に貯留される。
【００１８】
また、濾過時には、被処理水中へ曝気空気の供給が行われる。曝気空気は、ブロア２２から送られ、曝気空気供給配管２０内を流れる。そして、曝気空気は、散気板１８から被処理水中に細かい気泡となって放出される。このように、被処理水中に曝気空気が供給されることで、処理槽１０内の活性汚泥による微生物処理に必要な酸素が供給されると共に、中空糸膜に対するエアスクラビング洗浄が行われる。このエアスクラビング洗浄によって、中空糸膜の膜表面への汚泥の堆積が抑制される。
【００１９】
次に、濾過工程を継続すると、被処理水中の固形物、汚泥、有機物、鉄やアルミニウムといった無機物等の汚染物質によって、中空糸膜の膜表面の汚染が進行し、吸引ポンプ２６による吸引圧力が上昇する。そして、吸引圧力が上昇すると、中空糸膜の膜表面の汚染物質が圧密化し、濾過性能が低下してしまう。そこで、本実施形態では、所定時間濾過工程を実施した後、逆流水洗浄工程を実施する。本実施形態の逆流水洗浄では、塩素含有の洗浄液で薬液逆洗（薬液逆洗工程）を行った後、濾過水で水逆洗（水逆洗工程）を行う。以下に、具体的に説明する。
【００２０】
薬液逆洗工程では、吸引ポンプ２６及びブロア２２の稼働を停止し、流量調節弁２４ａを閉じた上で、流量調節弁３０ａ，３４ａを開とし、薬液用逆洗ポンプ３６及び濾過水用逆洗ポンプ３２を稼働させ、高濃度塩素を薬液用逆洗配管３４から濾過水配管２４へ、濾過水を濾過水用逆洗配管３０から濾過水配管２４へ流入させる。これにより、高濃度の塩素は濾過水により希釈され、塩素含有の洗浄水となる。なお、塩素含有の洗浄水の塩素濃度を均一に調整するために、濾過水配管２４にラインミキサを介装し、高濃度塩素と濾過水とをラインミキサで混合してもよい。そして、塩素含有の洗浄水は、濾過水配管２４を通り、濾過時とは逆方向から中空糸膜モジュール１２へ導入され、処理槽１０内へ放出される。
【００２１】
水逆洗工程では、吸引ポンプ２６の稼働を停止し、流量調節弁２４ａ，３４ａを閉じた上で、流量調節弁３０ａを開とし、濾過水用逆洗ポンプ３２のみを稼働させ、濾過水を濾過水用逆洗配管３０から濾過水配管２４へ流入させる。そして、濾過水は、濾過水配管２４を通り、濾過時とは逆方向から中空糸膜モジュール１２へ導入され、処理槽１０内へ放出される。
【００２２】
本実施形態において、流量調節弁２４ａ，３０ａ，３４ａを自動弁として、上記濾過工程、薬液逆洗工程、水逆洗工程における流量調節弁２４ａ，３０ａ，３４ａの開閉の切替を自動制御化することが好ましい。
【００２３】
上記のような薬液逆洗を行うことによって、中空糸膜の膜表面（及び膜内）の汚染物質が分解され、上昇した吸引圧力を回復（低下）させることができ、中空糸膜の膜表面の汚染物質の圧密化を防止することが可能となる。しかし、薬液逆洗後には、濾過水配管２４や、中空糸膜モジュール１２内に塩素含有の洗浄水が残留しており、実質的に中空糸膜の洗浄に寄与せず、無駄になってしまう。そして、薬液逆洗後に濾過工程を再開してしまうと、濾過水配管２４や、中空糸膜モジュール１２内の塩素含有の洗浄水が、濾過水と共に濾過水槽２８へ流れ込んでしまう。さらに、濾過水を逆浸透膜で処理する場合には、塩素含有の洗浄水が逆浸透膜を劣化させるという問題もある。そこで、本実施形態のように、薬液逆洗後に濾過水による水逆洗を行うことにより、濾過水配管２４や、中空糸膜モジュール１２内に残留する塩素含有の洗浄水はほとんど全て、中空糸膜を通して処理槽１０に放出される。そして、塩素含有の洗浄水は、中空糸膜の膜表面の汚染物質を分解し消費される。また、塩素含有の洗浄水は、処理槽１０内で大幅に希釈されるとともに、処理槽１０内の有機物等と反応して消費されるため、投入した塩素含有の洗浄水は有効に利用されることとなる。また、濾過工程を再開しても、濾過水配管２４や、中空糸膜モジュール１２内には塩素含有の洗浄水が残留していないため、濾過水と共に濾過水槽２８へ流れ込むこともない。そして、このように濾過水には塩素含有の洗浄水がほとんど含まれていないため、濾過水を逆浸透膜で処理しても、逆浸透膜の劣化を抑制することができる。なお、本実施形態では、薬液逆洗工程と水逆洗工程とを複数回繰り返し行ってもよいが、最後は水逆洗工程を実施する必要がある。
【００２４】
本実施形態では、水逆洗工程中に、ブロア２２を稼働させ、曝気空気を散気板１８から処理槽１０に供給することが好ましい。これにより、濾過水配管２４や、中空糸膜モジュール１２内に残留する塩素含有水の洗浄水が、中空糸膜を通して処理槽１０内に放出されると直ちに拡散せしめられ、素早く塩素含有の洗浄水を希釈することができる。
【００２５】
また、本実施形態では、薬液逆洗工程前に、濾過工程及び水逆洗工程を複数繰り返し行うことが好ましい。この濾過工程及び水逆洗工程を、例えば、数十分〜数時間毎に繰り返し行うことが好ましい。短期的に発生する中空糸膜の膜表面への汚泥の堆積については、必ずしも薬液逆洗工程を実施する必要がないため、水逆洗工程により、中空糸膜の膜表面に堆積した汚泥を物理的に剥離させ、吸引圧力を回復させればよい。
【００２６】
水逆洗工程の洗浄間隔は、５分〜６０分（濾過時間）に１回程度が好ましい。また、水逆洗工程における水逆洗流量は、特に制限されるものではないが、濾過工程における濾過流量の０．５〜５倍程度が好ましく、また水逆洗時間も特に制限されるものではないが、３０秒〜１８０秒の範囲であることが好ましい。上記範囲外であると、中空糸膜の膜表面の汚泥を物理的に剥離させることが困難となる場合がある。また、薬液逆洗工程後の水逆洗工程における水逆洗の水量は、濾過水配管２４や、中空糸膜モジュール１２内に残留する塩素含有の洗浄水を濾過水で十分に置換するための量であればよく、例えば、濾過水配管２４及び中空糸膜モジュール１２の中空糸膜容積に対して、１〜３倍の範囲であることが好ましい。また、薬液逆洗工程後の水逆洗工程における水逆洗の流量は、特に制限されるものではないが、例えば、上記濾過水配管２４及び中空糸膜容積から決定される水量を１〜６０分かけて供給する流量とすることが好ましい。
【００２７】
本実施形態における薬液逆洗工程の洗浄間隔は、１２時間〜１２０時間（濾過時間、又は濾過時間及び水逆洗時間の合計時間）に１回程度が好ましい。また、塩素含有の洗浄水中の残留塩素濃度が１０ｍｇ／Ｌ〜１００ｍｇ／Ｌの範囲であることが好ましい。これにより、長期的に、中空糸膜の膜表面へ吸着する有機物等を、効果的に洗浄、分解することができる。薬液逆洗工程の洗浄間隔が１２時間未満であると、薬液逆洗を頻繁に行うこととなり、濾過水の収率が低下したり、活性汚泥中の微生物に対する毒性が強くなり、十分な活性汚泥処理ができない場合がある。また、薬液逆洗工程の洗浄間隔が１２０時間超であると、中空糸膜の膜表面へ吸着した有機物を効果的に洗浄、分解することができない場合がある。また、塩素含有の洗浄水中の残留塩素濃度が１０ｍｇ／Ｌ未満であると、有機物等を効果的に洗浄、分解することができない場合があり、また、１００ｍｇ／Ｌ超であると、活性汚泥中の微生物に対する毒性が強くなり、十分な活性汚泥処理ができない場合がある。
【００２８】
また、薬液逆洗工程における薬液逆洗の水量は、特に制限されるものではないが、例えば、中空糸膜モジュール１２の中空糸膜面積あたり、０．５〜５Ｌ／ｍ２の範囲であることが好ましい。また、薬液逆洗工程の薬液逆洗の流量は、上記中空糸膜面積から決定される薬液洗浄流量を１〜６０分かけて供給する流量とすることが好ましい。上記範囲外であると、十分な洗浄効果を得ることができない場合がある。
【００２９】
また、本実施形態では、例えば、濾過水槽２８の後段に、処理水配管４０を介して公知の逆浸透膜処理装置４２を設置し、濾過水を逆浸透膜処理することが好ましい。逆浸透膜としては、例えば、３．９ＭＰａ以上の高圧膜から０．９８ＭＰａ以下の超低圧膜まで種々のタイプのものを使用することができる。また、逆浸透膜としては、例えば酢酸セルロース及びその誘導体の膜あるいは合成高分子膜が使用できる。本実施形態により得られる濾過水は、濁質を含まず、また有機物が活性汚泥により十分に分解されているため、逆浸透膜処理を行っても、逆浸透膜上にスライムの発生等の障害が生じ難い。また、薬液逆洗後に水逆洗を行っていることから、濾過水中の塩素濃度は微量であり、塩素による逆浸透膜の劣化も抑制される。
【００３０】
図１では、中空糸膜モジュール１２からの濾過水をポンプ吸引にて行うように図示したが、サイフォンやエゼクター等を利用して吸引濾過する方法等、本発明の要旨を超えない限り、あらゆるものが適用可能である。
【００３１】
処理槽１０は、中空糸膜モジュール１２が浸漬設置される処理槽の一例であって、活性汚泥による被処理水の微生物処理を行うための槽である。また、処理槽１０内に貯留される被処理水には、汚泥濃度として、５０００〜２００００ｍｇ／Ｌ程度の活性汚泥が保持されている。また、処理槽１０におけるＢＯＤ容積負荷については、０．５ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙ〜２．０ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙの範囲が好適である。
【００３２】
中空糸膜モジュール１２の形態は特に制限されるものではなく、公知の中空糸膜モジュールを使用することができる。中空糸膜モジュール１２は、例えば、多数の中空糸膜が束ねられ、筒状ケース内に平行に延びるように収容されたものが挙げられる。なお、束ねられた中空糸膜は、その両端部が筒状ケース内で接着用樹脂を用いて互いに接着固定される。また、中空糸膜モジュール１２は、例えば、略平行にシート状に配列された複数本の中空糸膜と、これら中空糸膜の両端部を支持する管状支持体から構成されたもの等が挙げられる。中空糸膜の材質としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリスルフォン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）等が挙げられる。
【００３３】
薬液逆洗工程において使用する塩素含有の洗浄水は、例えば、次亜塩素酸ナトリウム水溶液、塩素水、二酸化塩素水等が挙げられる。そして、これらのうち、洗浄効果が高いことから次亜塩素酸ナトリウム水溶液を塩素含有の洗浄水としてもちいることが好ましい。また、本実施形態では、塩素含有の洗浄水に加え、別途、シュウ酸、クエン酸、塩酸等の酸溶液を洗浄液として、中空糸膜モジュールの逆洗に使用しても良い。上記酸溶液は、特に無機物の洗浄に効果がある。
【００３４】
本実施形態の水逆洗工程では、装置及び運転方法の複雑化を避けるため、中空糸膜モジュール１２により得られる濾過水を逆洗に用いているが、活性汚泥中の微生物に対する毒性が少なく、濾過再開後に濾過水の水質に悪影響を及ぼさない清澄水であれば特に制限されるものではない。
【００３５】
このような浸漬型膜分離装置１の運転方法によって、長期間にわたって安定した運転が可能となる。また、得られる濾過水も清澄である。さらに、濃縮槽が不要であるため設備がコンパクトであり、活性汚泥を処理槽１０内に高濃度に保持し、高い処理効率が得られる等、多数のメリットを有する。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００３７】
（実施例１）
実施例１では、図１に示す浸漬型膜分離装置を用いて、以下の運転を実施した。まず、濾過工程による濾過を２７分行い、その後水逆洗工程による水逆洗を３分行った。これを複数繰り返し、２４時間後、薬液逆洗工程による薬液逆洗を２分行った後、水逆洗工程による水逆洗を１分行った。上記これらを１サイクルとし、１５日間行った。
【００３８】
実施例１のその他の条件を以下に示す。
反応槽の容量：６Ｌ
中空糸膜：ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）
薬液逆洗工程で使用する次亜塩素酸ナトリウム水溶液の塩素濃度：１００ｍｇ／Ｌ
薬液逆洗時の水量：中空糸膜面積あたり１．４Ｌ／ｍ２
濾過及び逆洗時の流量：瞬時Ｆｌｕｘ １．０ｍ／ｄ
【００３９】
（実施例２）
実施例２では、図１に示す浸漬型膜分離装置を用いて、以下の運転を実施した。まず、濾過工程による濾過を２７分行い、その後水逆洗工程による水逆洗を３分行った。これを複数繰り返し、１４日後、薬液逆洗工程による薬液逆洗を６０分行った後、水逆洗工程による水逆洗を１分行った。
【００４０】
実施例２のその他の条件を以下に示す。
反応槽の容量：６Ｌ
中空糸膜：ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）
薬液逆洗工程で使用する次亜塩素酸ナトリウム水溶液の塩素濃度：１０００ｍｇ／Ｌ
薬液逆洗時の水量：中空糸膜面積あたり２Ｌ／ｍ２
濾過及び逆洗時の流量：瞬時Ｆｌｕｘ １．０ｍ／ｄ
【００４１】
実施例１及び実施例２において、薬液逆洗後に再開した濾過により得られる濾過水の残留塩素濃度を測定した。測定点は、濾過を再開して、１分後、５分後、１０分後とした。実施例１及び実施例２共に、濾過再開１分後、５分後、１０分後の濾過水中の残留塩素濃度はいずれも、０．１ｍｇ／Ｌ以下であった。これは、薬液洗浄後に水逆洗を行った後、濾過を再開しているため、配管中及び中空糸膜モジュール内に塩素含有の洗浄水がほとんど残留していないためである。このように、薬液洗浄後でも、安定した濾過水の水質を確保することが可能であるため、長期にわたって安定した浸漬型膜分離装置の運転が可能となる。
【００４２】
図２は、実施例１及び２の運転日数と吸引ポンプの吸引圧力との関係を示す図である。図２から分かるように、薬液逆洗の洗浄間隔を１日（２４時間）に１回の頻度で行った実施例１は、吸引ポンプの吸引圧力の変化はほとんど変化しなかったのに対し、薬液逆洗の洗浄間隔を２週間に１回の頻度で行った実施例２は、薬液逆洗を行うまで、吸引圧力は徐々に上昇した。また、実施例２では、薬液逆洗を行っても、吸引圧力は初期の状態まで回復しなかった。なお、実施例１の１日における膜面積当たりの塩素使用量は１４０ｍｇ／ｍ２／日（＝１００ｍｇ／Ｌ×１．４Ｌ／ｍ２／１日）であり、実施例２の１日における膜面積当たりの塩素使用量は１４３ｍｇ／ｍ２／日（＝１０００ｍｇ／Ｌ×２Ｌ／ｍ２／１４日）であり、実施例１及び２共に塩素使用量はほとんどかわらない。
【００４３】
以上のように、実施例１及び２の塩素使用量はほとんど同じであっても、薬液逆洗の洗浄間隔を１日に１回の頻度で行った実施例１の方が、薬液逆洗の洗浄間隔を２週間に１回の頻度で行った実施例２より、吸引圧力が安定し、洗浄効果が高いことが分かった。すなわち、ある程度頻繁に薬液逆洗を行うことによって、より長期にわたり安定して浸漬型膜分離装置の運転が可能となることがわかった。
【００４４】
（実施例３）
上記実施例１の条件で得られる濾過水に塩素を１０、１５、２０、３０、５０、１００ｍｇ／Ｌ添加して、混和１分後の残留塩素濃度を測定した。表１に添加した塩素濃度と混和１分後の残留塩素濃度の結果をまとめた。
【００４５】
【表１】
【００４６】
図１に示す浸漬型膜分離装置により得られる濾過水には、通常、微生物の代謝産物等分解困難な有機物が、ＴＯＣとして数ｐｐｍ程度残留することは避けがたく（実施例１の条件で得られる濾過水には、実際ＴＯＣとして３ｍｇ／Ｌ程度残留）、上記濃度で塩素を添加すると、塩素は、この残留した有機物と反応して、１０ｍｇ／Ｌ前後の塩素が消費される。したがって、図１に示す浸漬型膜分離装置により得られる濾過水に塩素を添加したものを薬液逆洗の洗浄水に使用する場合には、濾過水中の有機物を考慮して、塩素を添加する必要がある。表１の結果から、薬液逆洗による洗浄効果を得るためには、残留塩素濃度が１０ｍｇ／Ｌ以上となるように、濾過水に塩素を添加する必要がある。
【符号の説明】
【００４７】
１ 浸漬型膜分離装置、１０ 処理槽、１２ 中空糸膜モジュール、１４ 被処理水ポンプ、１６ 被処理水導入配管、１８ 散気板、２０ 曝気空気供給配管、２２ ブロア、２４ 濾過水配管、２４ａ，３０ａ，３４ａ 流量調節弁、２６ 吸引ポンプ、２８ 濾過水槽、３０ 濾過水用逆洗配管、３２ 濾過水用逆洗ポンプ、３４ 薬液用逆洗配管、３６ 薬液用逆洗ポンプ、３８ 薬液貯槽、４０ 処理水配管、４２ 逆浸透膜処理装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を活性汚泥により処理する処理槽に設置された中空糸膜モジュールによる被処理水の濾過工程と、濾過方向とは逆方向に洗浄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する逆洗工程と、を繰り返し行う浸漬型膜分離装置の運転方法であって、
前記逆洗工程は、塩素又は酸を含む洗浄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する薬液逆洗工程と、前記薬液逆洗工程後に、清澄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する水逆洗工程と、を備えることを特徴とする浸漬型膜分離装置の運転方法。
【請求項２】
請求項１記載の浸漬型膜分離装置の運転方法であって、前記水逆洗工程中に、前記処理槽内の被処理水に曝気空気を供給することを特徴とする浸漬型膜分離装置の運転方法。
【請求項３】
請求項１記載の浸漬型膜分離装置の運転方法であって、前記薬液逆洗工程の前に、前記濾過工程と前記水逆洗工程とを複数回繰り返し行うことを特徴とする浸漬型膜分離装置の運転方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の浸漬型膜分離装置の運転方法であって、前記濾過工程により得られる濾過水を逆浸透膜処理する逆浸透膜処理工程を備えることを特徴とする浸漬型膜分離装置の運転方法。
【請求項５】
被処理水を活性汚泥により処理する処理槽に設置された中空糸膜モジュールによる被処理水の濾過工程と、濾過方向とは逆方向に塩素を含む洗浄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する薬液逆洗工程と、を繰り返し行う浸漬型膜分離装置の運転方法であって、
前記薬液逆洗工程の洗浄間隔は１２〜１２０時間に１回の頻度であり、塩素を含む洗浄水の残留塩素濃度は１０〜１００ｍｇ／Ｌの範囲であることを特徴とする浸漬型膜分離装置の運転方法。
【請求項１】
被処理水を活性汚泥により処理する処理槽に設置された中空糸膜モジュールによる被処理水の濾過工程と、濾過方向とは逆方向に洗浄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する逆洗工程と、を繰り返し行う浸漬型膜分離装置の運転方法であって、
前記逆洗工程は、塩素又は酸を含む洗浄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する薬液逆洗工程と、前記薬液逆洗工程後に、清澄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する水逆洗工程と、を備えることを特徴とする浸漬型膜分離装置の運転方法。
【請求項２】
請求項１記載の浸漬型膜分離装置の運転方法であって、前記水逆洗工程中に、前記処理槽内の被処理水に曝気空気を供給することを特徴とする浸漬型膜分離装置の運転方法。
【請求項３】
請求項１記載の浸漬型膜分離装置の運転方法であって、前記薬液逆洗工程の前に、前記濾過工程と前記水逆洗工程とを複数回繰り返し行うことを特徴とする浸漬型膜分離装置の運転方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の浸漬型膜分離装置の運転方法であって、前記濾過工程により得られる濾過水を逆浸透膜処理する逆浸透膜処理工程を備えることを特徴とする浸漬型膜分離装置の運転方法。
【請求項５】
被処理水を活性汚泥により処理する処理槽に設置された中空糸膜モジュールによる被処理水の濾過工程と、濾過方向とは逆方向に塩素を含む洗浄水を前記中空糸膜モジュールに流して前記中空糸膜モジュールを逆流水洗浄する薬液逆洗工程と、を繰り返し行う浸漬型膜分離装置の運転方法であって、
前記薬液逆洗工程の洗浄間隔は１２〜１２０時間に１回の頻度であり、塩素を含む洗浄水の残留塩素濃度は１０〜１００ｍｇ／Ｌの範囲であることを特徴とする浸漬型膜分離装置の運転方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２４７１２０（Ｐ２０１０−２４７１２０Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０１７２５（Ｐ２００９−１０１７２５）
【出願日】平成２１年４月２０日（２００９．４．２０）
【出願人】（０００００４４００）オルガノ株式会社 (606)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２０日（２００９．４．２０）
【出願人】（０００００４４００）オルガノ株式会社 (606)
【Ｆターム（参考）】
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