[0001]【産業上の利用分野】本発明は、中空糸型の濾過膜モジュールを用いた天然水の膜浄化方法に関し、更に詳しくは水浄化システムにおける中空糸型の濾過膜モジュールの処理能力を回復させながら行う天然水の膜浄化方法に関し、特に逆洗洗浄の操作性、効率がよく、しかも中空糸型の濾過膜モジュールへの負荷が少ない膜洗浄を伴う天然水の膜浄化方法に関する。適用する水浄化システムは、従来の凝集−沈澱−砂濾過−塩素滅菌工程を経る方法に代わる新たな技術として注目されている。分離膜を用いた水浄化システムとしてはクロスフロー濾過が広く試行されている。surface,分離膜表面に付着した原水に含まれていた濁質物質をその膜表面からはぎ取る効果を有する濾過方法をいう。クロスフロー濾過によっても、濾過時間の経過によって原水に含まれる濁質物質が分離膜表面に積層して、分離膜の目詰まりを生ずる。membrane.【0003】この目詰まりは水浄化システムの運転中断の原因となるため、この目詰まりを解消あるいは予防するために、一般に逆流洗浄(以下、「逆洗」と称す。washing".)が行われている。変化させる方法等が提案されている。JP-A-5-317660号公報には、原水濁度の変動に応じて逆洗の頻度を調節し、分離膜を閉鎖させる危険を排除し、かつ用水の回収率を高めることができる方法が開示されている。[0004]【発明が解決しようとする課題】しかしこれらの方法によれば、原水側分離膜面に濁質物質が付着した場合には、その目詰まりによって原水供給側の原水圧が上昇するため、その上昇した圧力の数倍の圧力を逆洗圧として用い、濁質物質の剥離を実施しようとするものである。membrane,分離膜の耐用年数が短縮される恐れがある。高圧負荷は分離膜のみならず、使用されるポンプにも及ぶ。従って、逆洗効率の向上、ならびに高価な分離膜モジュールの使用条件を緩和し、かつ、各種水浄化システムに容易に対応できる逆洗方法の開発が熱望されている。[0005]【課題を解決するための手段】本発明者は上記現状に鑑み、水浄化システムならびに逆洗について詳細に検討した結果、逆洗前に休止過程を設ければ逆洗効率が向上することを見いだし、本発明を完成するに至った。process濾過膜モジュールを接触させる場合を除く)を設けることを特徴とする天然水の膜浄化方法を提供するものである。濾過処理の休止過程が30秒〜15分であることを特徴とする前記天然水の膜浄化方法を提供するものである。本発明は、前記中空糸型の限外または精密濾過膜モジュールが酢酸セルロース製濾過膜モジュールであることを特徴とする前記天然水の膜浄化方法を提供するものである。連続した三操作からなる休止付き逆洗過程を設けることを特徴とする天然水の膜浄化方法を提供するものである。連続した三操作からなる休止付き逆洗過程を設けることを特徴とする天然水の膜浄化方法を提供するものである。加えて、逆洗および濾過処理の休止操作が1〜10時間であることを特徴とする前記天然水の膜浄化方法を提供するものである。[0007]【作用】本発明の第一の態様は、中空糸型の濾過膜モジュールに原水を供給するための原水供給ポンプを所定時間停止することによって濾過処理を休止させる過程を有する。この過程を「濾過処理の休止過程」という。目詰まり物質」は、一時的に放圧され、濾過膜面との付着力が緩和されるため、膜面から濾過膜面との付着力が緩和されるため、膜面から剥離し易い状態になる。前記の「所定」とは、膜モジュールの処理能力の状況に応じて本発明を実施する際に、実施者において適宜定められることを意味する(以下における「所定」も同様である)。従って、当該過程を逆洗の直前に設けることにより、逆洗効率が向上する。逆洗水に殺菌剤を含ませて、中空糸型の濾過膜モジュールの殺菌ならびに濾過膜表面に付着した微生物や有機物を分解させることも可能である。連続した三操作からなる「休止付き逆洗過程」を設ける。この場合、逆洗および濾過処理の休止操作で、化学的に殺菌剤による中空糸型の濾過膜の洗浄を十分に行ない、かつ、膜への高圧負荷を緩和させる。以下、詳細に本発明を説明する。detail.【0008】中空糸型の濾過膜モジュールを用いた水浄化システムでは、濾過処理による透過水生成と、中空糸型の濾過膜の目詰まりを防ぐための逆洗とを交互に実施し、これを通常運転とするのが一般的である。付着した濁質物質の除去のため、圧力制御もしくは定時間間隔で行われる。中空糸型の濾過膜に対し透過水生成と逆方向に逆洗水を流入するものである。洗浄後の洗浄水は洗浄水排出経路より排出される。here,中空糸型の濾過膜の外面すなわち透過水側分離膜面から逆洗水を注入させることにより剥離・除去される。membrane.【0009】本発明の第一の膜浄化方法は、中空糸型の濾過膜モジュールを用いた水浄化システムの通常運転における「逆洗」の直前に、前記した「濾過処理の休止過程」を設けるものである。目詰まりが一時的に放圧され、膜面から剥離し易い状態となり、このため透過水の流れとは逆方向に行われる逆洗は、その逆洗効率が向上する。従って、当該過程を逆洗の直前に設けることにより、効果的な逆洗が可能となる。濾過処理の休止過程は、30秒から15分であることが好ましく、特には2〜10分の範囲であることが好ましい。この範囲で目詰まり物質の圧力緩和が起こり、逆洗効率が向上し、かつ、濾過処理の遅延による処理量の著しい低下も生じないからである。濾過処理の休止過程は毎逆洗時に設けてもよいし、濾過性能が低下した場合にのみ設けてもよい。lowered.【0010】本発明の第二の態様は、中空糸型の濾過膜モジュールを用いた水浄化システムにおける天然水の膜浄化方法として、「休止付き逆洗過程」を設けるものである。数十時間に1回設けてもよいし、濾過膜の性能が低下した場合にのみ設けてもよい。濾過膜の性能の低下は、フラックスの低下や濾過圧の上昇の程度などより把握される指標を目安とする。この過程は、まず濾過処理後に殺菌剤を含む逆洗水による逆洗操作を実施し、その後逆洗および濾過処理の休止操作を設けるものである。このことにより中空糸型の濾過膜は殺菌剤が満たされた状態となり、薬剤による濁質物質の分解が進み、中空糸型の濾過膜への圧力負荷が緩和されるとともに化学的分解による濁質物質の除去が可能となる。operation,その後濾過運転を継続する。hours,特には2〜5時間の範囲が好ましい。この範囲で濁質物質の分解が十分なされ、十分な圧力負荷の緩和がなされるからである。水浄化システムの通常運転に、前記した「濾過処理の休止過程」を設けた濾過運転を行い、さらに、数十時間に一回の頻度で当該「休止付き逆洗過程」を設けた濾過運転を行ってもよい。operation.【0011】本発明においては、逆洗には、濾過膜モジュールからの透過水または別途供給される清浄水を用いることができる。別途供給される清浄水として前記濾過膜モジュールからの透過水に殺菌剤を添加したものを用いてもよい。オゾンなどの酸化性殺菌剤、クエン酸およびシュウ酸などの有機酸、塩酸および硝酸などの無機酸、水酸化ナトリウムなどのアルカリおよびカチオン系、アニオン系、ノニオン系および両性界面活性剤等を使用することができる。中でも有機性の目詰まり物質を効果的に酸化分解できる次亜塩素酸ナトリウムが適する。suitable.【0012】本発明は、中空糸型の濾過膜モジュールを用いた水浄化システムを対象とし、中空糸型限外または精密濾過膜モジュールを用いることができる。ある酢酸セルロース、ポリアクリロニトリル重合体、ポリビニルアルコール等を用いることが可能であり、特には酢酸セルロースが逆洗効果が顕著に現れるために好ましい。湖沼水等の天然水を用いることができる。water.【0014】以下に中空糸型の濾過膜モジュールを用いた内圧式クロスフロー濾過による水浄化システムにおいて、本発明の天然水の膜浄化方法について、図面を参照して説明する。drawings.【0015】まず、本発明の「濾過処理の休止過程」を設けた天然水の膜浄化方法について説明する。水浄化システムは、透過水生成と中空糸型の濾過膜モジュールの目詰まりを防ぐための逆洗とを交互に実施している。ここに、透過水生成時と逆洗時におけるポンプ、流路弁の操作は以下の通りである。14、逆洗自動弁19は閉の状態で原水供給ポンプ11により原水を中空糸型の濾過膜モジュールに供給して濾過を行い、生成した透過水を透過水タンク17に貯留する。16、原水供給ポンプ11を経て再び中空糸型の濾過膜モジュール12に送られる。付着した濁質物質を除去するために、透過水生成時とは逆方向に中空糸型の濾過膜モジュール12に逆洗水を供給する。膜面に付着した濁質物質を剥離した後、濁質物質を系外へ排出する。中空糸型の濾過膜モジュール12の逆洗は、例えば30〜60分に一度程度の頻度で行う。directionに、例えば約1分間供給する。濁質物質を剥離した後、濁質物質を高濃度に含有した逆洗水を逆洗水排出経路15を経て逆洗水排出自動弁14から系外へ排出させる。殺菌剤を貯留する薬剤タンク21を設けて、逆洗水に殺菌剤を含ませることも可能である。open.【0016】次に本発明による「休止付き逆洗過程」を伴う膜洗浄方法について説明する。この膜洗浄方法を伴う水浄化システムにおいては、透過水生成と中空糸型の濾過膜モジュールの目詰まりを防ぐための逆洗とを交互に実施し、この逆洗が上記した濾過処理の休止過程を設けた膜洗浄方法を実施している場合でもよい。up,次に休止付き逆洗過程に入ると、殺菌剤を含む逆洗水による逆洗操作、すなわち原水供給ポンプ11を停止し、逆洗自動弁19、薬剤自動弁25を開とし、逆洗水供給ポンプ18ならびに薬剤供給ポンプ22により殺菌剤を含有した逆洗水により逆洗を1〜3分行う。19,薬剤自動弁25を閉とし1〜10時間、透過水生成ならびに逆洗を共に停止する期間を設ける。次に、逆洗自動弁19を開とし、逆洗水供給ポンプ18により逆洗操作を行う。25を開とし薬剤供給ポンプ22により薬剤を逆洗水に含めることも可能である。実施例によりさらに具体的に説明する。)を用いて河川水の内圧式濾過運転を行った。運転は「濾過処理の休止過程」を設ける方法で行った。45分間の透過水生成期間の後に、原水供給ポンプを10分間停止して濾過処理を休止した。2で透過水を逆洗水として中空糸膜の外壁面側から1分間圧入して中空糸膜の内壁面の付着物を逆洗した。that,逆洗水には透過水に次亜塩素酸ナトリウムを注入し、濃度5mg/リットルに調整した水溶液を用いた。上記の一連の操作を自動弁を用いて周期的に行い、濾過速度の経日変化を測定した結果、濾過速度は低下することなく安定した運転が継続した。reduced.【0019】(実施例2)実施例1と同じ中空糸型の膜モジュールを用いて、「休止付き逆洗過程」を設けて内圧式濾過運転を行った。45分ごとに1分間の逆洗を周期的に行う膜浄化方法において、逆洗操作、2時間の濾過処理の休止、逆洗操作の連続した三操作を30時間に1回設けた。逆洗時には実施例1と同様に殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムを含む逆洗水(NaClO濃度5mg/リットル)を用いた。l).この運転操作では濾過速度は低下しなかった。process",45分ごとに1分間の逆洗操作のみを行った。1および2の前後に計3回の比較例を実施したが、濾過速度はいずれも経時的に減少した。time.【0021】上述の実施例1、実施例2および比較例の濾過運転結果を一連の実験データとして図2に示す。[0022]【発明の効果】本発明による膜洗浄方法を伴う天然水の膜浄化方法を用いることにより、中空糸型の濾過膜の目詰まり処理は極めて容易な操作により行われ、しかも迅速かつ確実に中空糸型の濾過膜の機能が回復できる。本発明によれば、中空糸型の濾過膜に対する圧力負荷が緩和されるため、中空糸型の濾過膜モジュールの延命を図ることが可能である。加えて、殺菌剤の併用により、中空糸型の濾過膜モジュールの殺菌のみならず濁質物質を化学的に分解させ、膜自体へ圧力負荷をより緩和する。中空糸型の濾過膜の殺菌剤への浸漬時間が長いため、無駄な殺菌剤を使用せずに膜洗浄が可能となる。従って、殺菌剤の使用量を低減することが可能となり、費用のみならず環境へ与える影響も低減することが可能となる。本発明による天然水の膜浄化方法を実施するための浄化装置の一例を示す。天然水の水浄化における本発明の実施例の結果を示した図である。at接触させる場合を除く)を設けることを特徴とする天然水の膜浄化方法。15分であることを特徴とする請求項1記載の天然水の膜浄化方法。前記中空糸型の限外または精密濾過膜モジュールが酢酸セルロース製濾過膜モジュールであることを特徴とする請求項1記載の天然水の膜浄化方法。連続した三操作からなる休止付き逆洗過程を設けることを特徴とする天然水の膜浄化方法。連続した三操作からなる休止付き逆洗過程を設けることを特徴とする天然水の膜浄化方法。110時間であることを特徴とする請求項4または5記載の天然水の膜浄化方法。