特許 6264095 膜モジュールの洗浄方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6264095

(24)【登録日】2018年1月5日

(45)【発行日】2018年1月24日

(54)【発明の名称】膜モジュールの洗浄方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 65/02 20060101AFI20180115BHJP

   B01D 71/02 20060101ALI20180115BHJP

   B01D 69/04 20060101ALI20180115BHJP

   B01D 69/06 20060101ALI20180115BHJP

   C02F 1/44 20060101ALI20180115BHJP

【ＦＩ】

   B01D65/02

   B01D71/02

   B01D69/04

   B01D69/06

   C02F1/44 F

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-37819(P2014-37819)

(22)【出願日】2014年2月28日

(65)【公開番号】特開2015-160181(P2015-160181A)

(43)【公開日】2015年9月7日

【審査請求日】2017年1月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100104938

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜澤 英久

(74)【代理人】

【識別番号】100096459

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 剛

(72)【発明者】

【氏名】打林 真梨絵

(72)【発明者】

【氏名】豊岡 和宏

(72)【発明者】

【氏名】新井 喜明

【審査官】 ▲高▼ 美葉子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１９２３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９８７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１５６３５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ５３／２２−７１／８２

Ｃ０２Ｆ １／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

膜モジュールの逆洗を行う第一逆洗工程と、
この第一逆洗工程よりも高流量または長時間である一方で当該第一逆洗工程と同等の使用水量で前記モジュールの逆洗を行う第二逆洗工程と
を有すること
を特徴とする膜モジュールの洗浄方法。

【請求項2】

前記第二逆洗工程において前記高流量で逆洗を行う場合には前記第一逆洗工程の逆洗時間よりも短い逆洗時間で逆洗を行うことを特徴とする請求項１に記載の膜モジュールの洗浄方法。

【請求項3】

前記第二逆洗工程において前記長時間で逆洗を行う場合には前記第一逆洗工程の逆洗流量よりも少ない逆洗流量で逆洗を行うことを特徴とする請求項１に記載の膜モジュールの洗浄方法。

【請求項4】

前記膜モジュールの濾過膜はセラミック膜から成ることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の膜モジュールの洗浄方法。

【請求項5】

前記セラミック膜は中空円筒状、板状、モノリス状のいずれかの形状を成すことを特徴とする請求項４に記載の膜モジュールの洗浄方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は下水や産業排水に含まれる汚濁物質等を生物処理または凝集沈殿処理する反応槽に浸漬して濾過操作を行う膜モジュールの洗浄方法に関する。

【背景技術】

【0002】

濾過膜を用いた膜処理プロセスは、下水や産業排水の処理に広く利用されており、膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ）においては活性汚泥混合液の固液分離処理に用いられている。

【0003】

膜分離活性汚泥法では、濾過膜の下方から供給したスクラビングエアを膜表面に接触させることで膜面にせん断力を発生させることにより、微細な夾雑物や微生物が生産する細胞外高分子ポリマー等による汚れの付着を防止する。また、一定周期で膜の二次側により濾過水または水道水を所定の流量（Ｑ）と時間（Ｔ）で通過させる洗浄方法（逆洗）も併せて行われる。

【0004】

膜分離活性汚泥法に限らず膜を用いた固液分離プロセスでは従来から目詰まりを防ぐ洗浄方法が発案されている（特許文献１〜７等）。

【0005】

特許文献１には、分離膜ユニットに対してその二次側から次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の薬液を逆通液するインライン洗浄法の記載がある。

【0006】

特許文献２には、被処理水を濾過膜に通過させて不純物を除去する膜分離装置において、被処理水の濁度と膜透過流速から分離膜で除去した単位面積当たりの不純物量を算出し、０．１以上１５以下の範囲の不純物を分離膜で除去する毎に物理洗浄を行うことの記載がある。

【0007】

特許文献３には、菌体を含有する濃縮液を循環して濃縮液中の菌体を濃縮する膜分離方法であって、膜モジュールの差圧と循環流量に基づいて逆洗時間を決定することの記載がある。

【0008】

特許文献４には、処理水の積算濾過流量の測定値が所定値に達する毎に薬剤によるインライン洗浄を行う膜分離処理装置の記載がある。

【0009】

特許文献５には、送液ポンプの単位流量あたりの消費電力量に応じた値が所定値を越えた場合に膜モジュールの洗浄を行う方法の記載がある。

【0010】

特許文献６，７には、複数の繰り返し運転サイクルの有する膜濾過システムを運転する方法であって、前記サイクル持続時間を一運転パラメータ値に基づき変更させる方法の記載ある。

【0011】

特に、特許文献２，３，５には膜分離装置の濾過工程において特定のパラメータの計測値または計測から得られる値に基づいて洗浄タイミングを決定する方法が開示されている。

【0012】

また、特許文献４には、積算濾過流量が所定値に達する毎にインライン洗浄の頻度を適切に制御して薬液コストを抑制する方法が開示されている。

【0013】

さらに、特許文献６，７には、膜貫通圧力（ＴＭＰ）や運転流束の値に基づいて運転サイクルの持続時間を変更することの記載がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】特開２００５−１９３１３２号公報

【特許文献2】特開２０００−１４０５８５号公報

【特許文献3】特開２００１−７９３６１号公報

【特許文献4】特開２０１２−１７０８９４号公報

【特許文献5】特開２０１３−５２３２６号公報

【特許文献6】特表２００９−５２３０６２号公報

【特許文献7】特開２００４−２９８７０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

通常の洗浄で汚れの除去が不十分であると、濾過膜の目詰まりが進行して最終的には濾過できなることもある。これに対し、濾過膜の差圧が一定以上となったときに当該濾過膜に対してその二次側から次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の薬液を逆通液するインライン洗浄や濾過膜の浸漬洗浄などの薬液洗浄を行うことで目詰まりを解消できる。しかしながら、薬液洗浄の際には濾過操作を停止する必要があり、処理水の回収率が低下するため頻繁に行なえない。さらに、インライン洗浄法の場合には、頻繁な使用薬液による汚泥中の微生物への悪影響を考慮する必要がある。

【0016】

下水や産業排水の汚濁物質等を生物処理または凝集沈殿処理した後に固液分離処理するシステムにおいては反応槽に浸漬された膜モジュールによって固液分離処理する。本システムには、濾過操作時間を長く継続させて濾過運転の効率を高めるために、膜モジュールの底部から曝気を行い、濾過膜面に激しい気泡流を衝突させて濾過膜面への汚濁物質等の付着や堆積の抑制を図るスクラビング法が適用されている。しかしながら、スクラビングエアと逆洗とを組み合わせても汚濁物質の付着や堆積の長期的な抑制効果には限界がある。そのため、前記インライン洗浄や前記浸漬洗浄が必要となる。

【0017】

本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、濾過膜の閉塞を抑制して薬液を用いた洗浄の頻度を低減することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0018】

そこで、本発明の膜モジュールの洗浄方法は、膜モジュールの逆洗を行う第一逆洗工程と、この第一逆洗工程よりも高流量または長時間である一方で当該第一逆洗工程と同等の使用水量で前記モジュールの逆洗を行う第二逆洗工程とを有する。

【発明の効果】

【0019】

以上の本発明によれば、濾過膜の閉塞を抑制し、薬液を用いた洗浄の頻度を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】（ａ）は本発明の実施形態における洗浄方法（Ｂ₂）のタイムスケジュールの一例、（ｂ）は同実施形態における洗浄方法（Ｂ₁）のタイムスケジュールの一例、（ｃ）は従来技術における洗浄方法（Ａ）のタイムスケジュールの一例。

【図2】従来の逆洗と本発明の実施形態の逆洗の積算濾過水量の経時的変化。

【図3】従来の逆洗を行った場合と本発明の実施形態の逆洗を行った場合の差圧の経時的変化。

【図4】実施形態１の濾過処理装置の構成図。

【図5】（ａ）は本実施例における膜モジュールの濾過膜吸引圧力の経時的な変化、（ｂ）は同モジュールの濾過流量の経時的な変化。

【図6】（ａ）は通常逆洗工程のみを有する従来の洗浄工程を実施した場合の膜モジュールの濾過膜吸引圧力の経時的な変化、（ｂ）は同モジュールの濾過流量の経時的な変化。

【図7】実施形態２の濾過処理装置の構成図。

【図8】実施形態３の濾過処理装置の構成図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0022】

［実施形態１］
図１〜８を参照しながら本実施形態の膜モジュールの洗浄方式について説明する。

【0023】

図４に例示された濾過処理装置１の膜濾過槽２内に設置された膜モジュール３の濾過膜は有機膜または無機膜の仕様のものがある。無機膜としてはセラミック膜、金属膜が例示される。セラミック膜の主な材質は、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム等である。特に、セラミック膜は堅牢で物理的、化学的な耐久性が高い。これにより高流量の濾過や洗浄を行えるため、高効率な膜処理の実現可能性がある。

【0024】

本実施形態はセラミック膜を採用した膜モジュール３の洗浄方法の事例である。セラミック膜の形状には中空円筒状，板状，モノリス状のいずれかの形状のものが例示される。後述の態様は板状の膜であるが、他の形状のものでも本発明の適用が可能である。

【0025】

本実施形態の洗浄工程は、膜モジュール３の逆洗を行う通常逆洗工程（第一逆洗工程）と、この逆洗工程よりも高流量または長時間で膜モジュール３の逆洗を行う強化逆洗工程（第二逆洗工程）とを有する。

【0026】

図１を参照しながら本実施形態の逆洗方法の概念について従来の逆洗方法と対比しながら説明する。図示された両者の方法は逆洗周期が同じであるが、各逆洗操作の設定（逆洗流量、逆洗時間）が異なる。

【0027】

同図（ｃ）に例示された従来の洗浄方法（Ａ）は、任意に設定された時刻に逆洗流量ａ［Ｌ／ｍｉｎ］，逆洗時間Ｔ₁［ｍｉｎ］で実行される。逆洗工程が行われない任意の時間帯（Ｔ₄）においてはインライン洗浄が行われる。図示のｔ₁は周期を示す。

【0028】

前記インライン洗浄は膜モジュール３の膜洗浄の一態様であり、濾過方向とは逆方向の通水ラインで当該モジュール３の濾過膜に次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の薬液を注入することにより、膜付着物質を溶解または剥離させ、濾過膜の閉塞並びに狭窄からの回復を図るものである。膜モジュール３を膜濾過槽２から取り出すことなく同槽２内に設置したままの状態で実施できる。薬液注入終了後は逆洗を行って薬液を完全に排除する。

【0029】

同図（ｂ）に例示された本実施形態の洗浄方法（Ｂ₁）では、強化逆洗工程時の逆洗流量を増加させている。本事例では、逆洗流量ｂ₁［Ｌ／ｍｉｎ］が通常逆洗工程時の流量ａ［Ｌ／ｍｉｎ］の２倍、逆洗時間Ｔ₂［ｍｉｎ］が同工程時の逆洗時間Ｔ₁［ｍｉｎ］の半分に設定されている。本事例においても、洗浄工程が行われない任意の時間帯（Ｔ₄）において前記インライン洗浄が行われる。図示のｔ₂は周期を示す。

【0030】

同図（ａ）に例示された本実施形態の洗浄方法（Ｂ₂）では、強化逆洗工程時の逆洗時間を長くしている。本事例では、逆洗時間Ｔ₃［ｍｉｎ］が通常逆洗工程時の逆洗時間Ｔ₁［ｍｉｎ］の２倍、逆洗流量ｂ₂［Ｌ／ｍｉｎ］が同工程時の流量ａ［Ｌ／ｍｉｎ］の半分に設定されている。本事例においても、洗浄工程が行われない任意の時間帯（Ｔ₄）において前記インライン洗浄が行われる。図示のｔ₂^'は周期を示す。

【0031】

図２，３に通常逆洗工程のみの場合と通常逆洗工程と強化逆洗工程を併用した場合の積算濾過水量と膜モジュールの差圧を示して本実施形態の洗浄方法について説明する。図２，３に記載のｔ１は通常逆洗時のインライン洗浄周期を、ｔ２は強制逆洗を行った際のインライン洗浄周期を意味する。また、図２に記載のｔ４はインライン洗浄時間を意味し、同図に記載の楕円ｅで示した圧力降下の時間帯は強化逆洗工程が実行された時間帯である。

【0032】

通常逆洗工程のみの場合、図３に示したように、膜モジュール３の差圧は上昇するので、ある一定の差圧までに上昇した時点でインライン洗浄若しくは浸漬洗浄を行う必要がある。

【0033】

一方、通常逆洗工程と強化逆洗工程を併用することにより、同図に示されたように、差圧の上昇を抑えられるので、インライン洗浄及び浸漬洗浄の頻度が少なくなり、回収率を上昇させ、薬品使用の削減も可能となる。

【0034】

この場合、強化逆洗の方法としては、以下の逆洗流量と逆洗時間の双方を調節して逆洗時の使用水量を一定に保つ方法が基本となる。

【0035】

例えば、通常逆洗工程では、逆洗流量ａ＝２［Ｌ／ｍｉｎ］，逆洗時間Ｔ₁＝１［ｍｉｎ］である場合、この工程で使用する水量Ｖ₁は、Ｖ₁＝ａ×Ｔ₁＝２×１＝２［Ｌ］となる。

【0036】

洗浄方法（Ｂ₁）の強化逆洗工程では、例えば、逆洗流量ｂ₁＝２×ａ＝２×２＝４［Ｌ／ｍｉｎ］，逆洗時間Ｔ₂＝Ｔ₁／２＝１／２＝０．５［ｍｉｎ］である場合、この工程で使用する水量Ｖ₂は、Ｖ₂＝ｂ₁×Ｔ₂＝４×０．５＝２［Ｌ］となる。

【0037】

洗浄方法（Ｂ₂）の強化逆洗工程では、例えば、逆洗流量ｂ₂＝ａ／２＝２／２＝１［Ｌ／ｍｉｎ］，逆洗時間Ｔ₃＝２×Ｔ₁＝２×１＝２［ｍｉｎ］である場合、この工程で使用する水量Ｖ₃は、Ｖ₃＝ｂ₂×Ｔ₃＝１×２＝２［Ｌ］となる。

【0038】

以上の洗浄方法（Ｂ₁）のように、逆洗流量を増やした場合、逆圧が増加するので逆洗時間を通常逆洗工程時よりも短くしてもファウリング物質を除去することが可能となる。

【0039】

また、洗浄方法（Ｂ₂）のように、逆洗流量を通常逆洗工程時よりも少なくして逆洗時間を長くした場合、逆圧は低下するが、通常逆洗工程時よりも長時間逆洗するのでファウリング物質を除去することが可能となる。

【0040】

したがって、以上の方法（Ｂ₁）（Ｂ₂）によれば、プラントの運転状況（差圧の上昇率等）に併せて強化逆洗の頻度設定が可能となる。そして、これにより、従来の逆洗方法と比べて、インライン洗浄の頻度が低下し処理水の回収率が向上する。特に、通常逆洗工程と強化逆洗工程の使用水量を一定にすることにより処理水の回収率を一定に保つことができる。

【0041】

なお、従来の逆洗方法と比べて回収率が低下することがないことを条件に、強化逆洗の頻度を適宜変更、または、上記洗浄方法（Ｂ₁）、（Ｂ₂）において、逆洗流量や逆洗時間を各々若しくは組合せて適宜増減させてもよい。

【0042】

以下に本実施形態の実施例について説明する。

【0043】

公共下水処理場の汚泥消化槽から引き抜いた消化汚泥を被処理水として以下の濾過試験を行った。本濾過試験では図４の濾過処理装置１において洗浄方法（Ｂ₁）を採用した。

【0044】

濾過処理装置１は、図示省略の原水槽から消化汚泥が被処理水として供給される膜濾過槽２と、この槽２に具備され前記消化汚泥を固液分離処理する膜モジュール３と、前記固液分離処理によって得られた処理水が供給される濾過水槽４とを備える。また、膜濾過槽２内にはブロワＢから導入した膜洗浄用の空気を膜モジュール３に供給するための散気管５が配置されている。

【0045】

膜濾過槽２，濾過水槽４間には、膜モジュール３から排出された濾過水を濾過水槽４に供給する配管路１１，１２と、膜モジュール３の逆洗工程時に濾過水槽４から濾過水を膜モジュール３に供給する配管路１３，１４が付帯されている。配管路１１はその一端が膜モジュール３の集水部に接続される一方で他端がポンプＰ１の一次側に接続されている。この配管路１１にはバルブＶ３が備えられている。配管路１２はその一端がポンプＰ１の二次側に接続される一方で他端は濾過水槽４に接続されている。この配管路１２には流量計ＦＩ，バルブＶ１が備えられている。配管路１３は一端が濾過水槽４に接続される一方で他端は配管路１１のバルブＶ３とポンプＰ１との間に接続されている。この配管路１３にはバルブＶ２が備えられている。配管路１４はその一端が配管路１２の流量計ＦＩとバルブＶ１との間に接続される一方で他端は配管路１１の膜モジュール３とバルブＶ３との間に接続されている。この配管路１４にはバルブＶ４が具備されている。ブロワＢ，ポンプＰ１，バルブＶ１〜Ｖ４は図示省略のプログラマブルコントローラによって動作制御される。

【0046】

本実施例における濾過処理装置１の運転条件を以下に示した。

【0047】

・被処理水（被処理液）：下水処理場の汚泥消化槽から引き抜いた消化汚泥
・被処理水の水質（下水試験法（２０１２年，公益社団法人日本下水道協会）に準拠）
生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）：３８００［ｍｇ／Ｌ］
化学的酸素要求量（酸性高温過マンガン酸法；ＣＯＤ_Mn）：４３０００［ｍｇ／Ｌ］
全蒸発残留物（ＴＳ）：３７０００［ｍｇ／Ｌ］
粘度：９５８．０［ｃＰ］
・運転条件（濾過、逆洗、強化逆洗の流量は濾過流量（Ｑ）を基準として示す）
膜濾過槽２：幅６００×奥行き１０００×深さ１２００［ｍｍ］，有効容積０．６［ｍ³］
流束：０．５［ｍ／ｄａｙ］（流束は単位膜面積当たりの濾過流量を意味する）
濾過時間／逆洗時間：５［ｍｉｎ］／１［ｍｉｎ］
濾過流量：Ｑ［Ｌ／ｍｉｎ］
逆洗流量：２Ｑ［Ｌ／ｍｉｎ］（濾過流量（Ｑ）の２倍に設定）
膜洗浄風量：３８［Ｌ／ｍｉｎ］
洗浄方式：洗浄方法（Ｂ₁）
強化逆洗流量：４Ｑ［Ｌ／ｍｉｎ］
強化逆洗時間：０．５［分］
強化逆洗頻度：濾過・逆洗周期８回につき１回（１／９回）（本実施例の条件では、１時間程度経過すると差圧の低下が認められたので、強化逆洗頻度は１時間に１回強化洗浄がかかるように設定した）
・膜モジュール３の仕様
濾過方式：吸引濾過方式
膜形状：平膜
材質（膜部分）：アルミナ
膜種類：精密濾過膜（ＭＦ膜，孔径０．１μｍ）
粒子捕捉性能：９５［％］以上（粒子径０．１μｍ）
常用差圧範囲：〜５０［℃］
有効膜面積：０．２５［ｍ²］（寸法Ｗ４５４×Ｈ１６８５×Ｄ３２０［ｍｍ］）
膜エレメント枚数：８［枚］
総膜面積：２［ｍ²］
・計装機器
ＰＩ：圧力計（膜吸引圧力の計測用，azbil製 型式PTG60G-G5B1G3-MC-1）
ＦＩ：流量計（濾過流量、逆洗流量の計測用，azbil製 MTG11A-015PJ1LSAAAJ-XX-X）
次いで、濾過処理装置１の運転概要を以下に示す。

【0048】

・濾過工程の動作機器
ブロワＢ（散気管５から膜洗浄気泡を供給するため）
ポンプＰ１（膜モジュール３から濾過水を吸引して濾過水槽４に供給するため）
・逆洗工程の動作機器
ポンプＰ１（膜モジュール３の洗浄に使用する濾過水を濾過水槽４から膜モジュール３に供給するため）尚、逆洗工程では、ポンプＰ１のインバータ制御により濾過工程時よりも流量を増加させた。

【0049】

・濾過処理装置１の運転説明
図４を参照しながら本実施例の濾過処理装置１の運転について説明する。

【0050】

濾過工程ではポンプＰ１によって膜モジュール３から吸引された濾過水を濾過水槽４に供給した。すなわち、膜濾過槽２からオーバーフロー程度の流量で被処理水を原水槽から原水供給ポンプ（図示省略）によって同槽２に供給した。膜濾過槽２からオーバーフローした被処理水は前記原水槽に返送させた。膜濾過槽２内の膜モジュール３を介して膜濾過槽２内の液相をポンプＰ１によって０．５［ｍ／ｄａｙ］の流束Ｑ［Ｌ／ｍｉｎ］で吸引することにより該当液相の濾過処理を行った。

【0051】

濾過工程ではバルブＶ１，Ｖ３を開、バルブＶ２，Ｖ４を閉に設定した。被処理水はポンプＰ１によって膜モジュール３の外部から内部に吸引した。膜モジュール３の膜エレメント内部の貫通孔内に透過した濾過水は当該モジュール３の二次側の集水部から供給ラインＬ１で濾過水槽４に移送される。濾過水の流量は流量計ＦＩによって計測し、膜モジュール３の差圧は圧力計ＰＩによって計測した。

【0052】

洗浄工程ではバルブＶ１，Ｖ３を閉、バルブＶ２，Ｖ４を開に設定した。ブロワＢからスクラビングエアとして洗浄気泡を３８［Ｌ／ｍｉｎ］の流量で散気管５から膜モジュール３に供給した。また、濾過水槽４内の濾過水を供給ラインＬ２でポンプＰ１によってＱ［Ｌ／ｍｉｎ］の流量で膜モジュール３の二次側に供給した。スクラビングエアは濾過工程中を含めて常時実施し、洗浄工程は図１の洗浄方法（Ｂ₁）の方式で実施した。

【0053】

上記の濾過工程、洗浄工程でのポンプＰ１の流量制御はインバータ制御によって行った。

【0054】

本実施例における膜モジュール３の濾過膜吸引圧力、濾過流量の経時的な変化を図５（ａ）（ｂ）に各々示した。強化逆洗工程を１時間に１回行った場合の濾過膜の吸引圧力及び濾過流量の経時的な変化が示されている。図５（ａ）にプロットされている圧力値は逆洗に入る直前の圧力値である。定期的に吸引圧力が低下している時点は強化逆洗を行った直後の圧力値を示す。同図（ａ）（ｂ）の結果から明らかなように、強化逆洗工程を行うことにより、安定した濾過膜の吸引圧が得られ、濾過流量も安定することがわかる。

【0055】

また、比較例として通常逆洗工程のみを有する従来の洗浄工程を実施した場合の膜モジュール３の濾過膜吸引圧力、濾過流量の経時的な変化を図６（ａ）（ｂ）に各々示した。

【0056】

図５と図６の試験結果と比較して、洗浄工程（Ｂ₁）の初期圧が通常逆洗工程の初期圧よりも高かったにも関わらず効果が得られることが確認された。図示されたように濾過膜吸引圧力が−７０ｋＰａになった付近から濾過流量が０［Ｌ／ｍｉｎ］となっていることがわかる。

【0057】

以上のことから図５（ａ）（ｂ）に示された洗浄方法（Ｂ１）の結果から明らかなように強化逆洗を行うことにより、濾過経過に伴って膜吸引圧の上昇並びに濾過流量の低下は穏やかであり安定した濾過操作を行えることがわかる。そして、従来の洗浄方法（Ａ）（通常洗浄工程のみ）に比べて、濾過効率（回収率）が向上する効果が得られる。さらに、薬液洗浄の頻度を減少させられるので、薬液の使用量も減少する効果がある。

【0058】

一方、通常洗浄工程のみでは、正常な濾過操作を行うためには図６（ａ）（ｂ）に示したように濾過流量が０［Ｌ／ｍｉｎ］に至る前に、所定流量に達したら薬液洗浄（インライン洗浄または浸漬洗浄）が実行される。さらには、通常洗浄の実行時間間隔を短くして対応することも可能である。しかしながら、これらの従来の方法では、濾過工程の停止や逆洗水としての濾過水の使用等により、全濾過操作工程における濾過時間継続時間が減少し、結果として濾過効率（処理水の回収率）が低下する。

【0059】

本実施例で使用した消化汚泥の水質は活性汚泥（ＣＯＤ_Cr：４４［ｍｇ／Ｌ］、ＴＳ：６３００［ｍｇ／Ｌ］、粘度：１５．２［ｃＰ］）等に比べるとファウリングが起こりやすい条件である。膜処理では、被処理水中に含まれる物質が時間経過とともに膜表面や流路に付着蓄積し、流路が閉塞あるいは狭窄することにより、濾過能力が低下してファウリングが起こる。そのため、本実施例の前記水質条件を数値として下回る水質であれば十分適用可能であり、例えば、シェールガス採掘時の含油排水、下水処理場二次処理水の処理や、処理対象物が固形物を含有する廃水（例えば生物処理を要しない食品廃水）の固液分離など適用が可能となる。さらに、本実施例の前記水質条件を数値として上回る水質であっても、通常洗浄工程で濾過が可能である被処理水であれば、本洗浄方法を適用することで回収率の向上等の本発明の効果が期待できる。

【0060】

また、本実施例では、特に、逆洗の際の使用水量を一定に保つ条件で、通常よりも逆洗流量を増やす洗浄方法（Ｂ₁）を採用することにより、濾過膜の洗浄効果が高くなることが明らかとなった。

【0061】

さらに、洗浄方法（Ｂ₁）は、通常よりも逆洗流量を増やすことにより濾過膜の洗浄効果を高める効果が得られる。そのため、強化逆洗工程の逆洗時間を従来の洗浄方法における逆洗時間よりも短く設定しても、従来法よりも濾過膜の逆洗効果は高くなり、薬液洗浄の実行周期を延ばすことができ、濾過水の回収率の向上が可能となる。

【0062】

尚、本実施形態において図１の洗浄方法（Ｂ₂）を適用しても上述の実施例と同様の効果が得られることが確認できた。

【0063】

［第２実施形態］
図７に示された実施形態２の濾過処理装置１は濾過工程、通常逆洗工程、強化逆洗工程にそれぞれ専用のポンプＰ１〜Ｐ３を備える。

【0064】

ポンプＰ１は濾過工程時に膜モジュール３の集水部から濾過水を吸引して濾過水槽４に移送するためのポンプである。ポンプＰ１の一次側配管路には濾過工程時に開に設定されるバルブＶ５が具備されている。

【0065】

ポンプＰ２は通常逆洗工程時に濾過水槽４内の濾過水を前記集水部に供給するためのポンプである。ポンプＰ２の二次側配管路には通常逆洗工程時に開に設定されるバルブＶ６が具備されている。

【0066】

ポンプＰ３は強化逆洗工程時に濾過水槽４内の濾過水を前記集水部に供給するためのポンプである。ポンプＰ３の二次側配管路には通常逆洗工程時に開に設定されるバルブＶ７が具備されている。

【0067】

本実施形態においては、ポンプＰ１〜Ｐ３を制御するインバータが不要であり、ポンプを３台使用するが、ポンプＰ１〜Ｐ３の流量設定等のパラメータは予め設定しておけばよいので、簡単なタイムスケジュールに従った機器運転を行える。これにより、簡素な制御装置によって実施が可能となる。

【0068】

本実施形態の濾過処理装置１において、実施形態１の実施例と同様に逆洗の際の使用量を一定に保つ条件で図１の洗浄方法（Ｂ₁）を適用して試験すると、濾過膜の洗浄効果が高くなる結果が得られた。さらに、洗浄方法（Ｂ₁）は通常よりも逆洗流量を増加させているので濾過膜の洗浄効果が高まる。これにより、洗浄方法（Ｂ₁）における強化逆洗工程の逆洗時間の設定を通常逆洗工程の逆洗時間によりも短くしても、通常逆洗よりも濾過膜の逆洗効果が高くなるので、薬液洗浄の実行周期を伸ばすことができ、濾過水（処理水）の回収率を向上させることができる。

【0069】

尚、本実施形態において図１の洗浄方法（Ｂ₂）を適用しても実施形態１の実施例と同様の効果が得られることが確認できた。

【0070】

［実施形態３］
図８に示された実施形態３の濾過処理装置１は、ポンプＰ３，バルブＶ３を備えないで、ポンプＰ２を洗浄工程（Ｂ₁）の通常逆洗工程，強化逆洗工程兼用のポンプとすること以外は実施形態２と同じ態様を成す。通常逆洗工程，強化逆洗工程時の濾過水の流量はポンプＰ２のインバータ制御により任意に可変となっている。

【0071】

ポンプＰ１の流量は予め設定しておけばよく、一方、ポンプＰ２はインバータ制御により洗浄工程（Ｂ₁）の通常逆洗工程，強化逆洗工程に対応して濾過水の流量の制御が行えるので、装置構成がより単純化される。

【0072】

また、本実施形態の濾過処理装置１においても、実施形態１の実施例と同様に逆洗の際の使用量を一定に保つ条件で図１の洗浄方法（Ｂ₁）を適用して試験すると、濾過膜の洗浄効果が高くなる結果が得られた。さらに、洗浄方法（Ｂ₁）は通常よりも逆洗流量を増加させているので濾過膜の洗浄効果が高まる。これにより、洗浄方法（Ｂ₁）における強化逆洗工程の逆洗時間の設定を通常逆洗工程の逆洗時間によりも短くしても、通常逆洗よりも濾過膜の逆洗効果が高くなるので、薬液洗浄の実行周期を伸ばすことができ、濾過水（処理水）の回収率を向上させることができる。

【0073】

そして、本実施形態において図１の洗浄方法（Ｂ₂）を適用しても実施形態１の実施例と同様の効果が得られることが確認できた。

【0074】

尚、以上説明した実施形態１〜３の洗浄工程における強化逆洗工程のタイミングは常に一定周期で実施する必要はなく、装置の運転状況（例えば、膜モジュール３の差圧の上昇率等）に伴わせて強化逆洗工程の頻度設定を行うこともできる。

【0075】

また、上述の実施形態の洗浄方法は、逆洗（通常逆洗工程と強化逆洗工程との併用）とスクラビングエアと薬液洗浄（インライン洗浄または浸漬洗浄）とを組合せたものであるが、被処理水の水質劣化など固液分離工程上の理由によりスクラビングエアを利用できない場合であっても、少なくとも前記逆洗（通常逆洗工程と強化逆洗工程との併用）を実施すれば、従来法よりも濾過膜の逆洗効果は高くなる。これにより、薬液洗浄の実行周期を延ばすことができ、濾過水の回収率の向上が可能となる。

【0076】

さらに、本発明の処理対象物は、通常洗浄工程で濾過が可能である被処理水であれば、有機物または無機物などが含有されることの有無に限定されることなく上記の本発明の洗浄方法を適用することで濾過水の回収率の向上等の効果が期待できる。

【符号の説明】

【0077】

１…濾過処理装置
２…膜濾過槽
３…膜モジュール
４…濾過水槽
Ｐ１〜Ｐ３…ポンプ
Ｖ１〜Ｖ７…バルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】