JP2011031145A - 濾過部材洗浄システム - Google Patents

Abstract

【課題】効果的なタイミングで濾過部材に逆洗浄を行う濾過部材洗浄システムを提供する。
【解決手段】被処理水Ｗ１の濾過を行う濾過部材２３を有する濾過処理装置２と、一次側領域２１から二次側領域２２に向かって被処理水Ｗ１を流通させる被処理水流通手段４２と、濾過部材２３に二次側から一次側に向けて洗浄液Ｗ３を供給する洗浄液供給手段６２と、一次側領域２１と二次側領域２２との圧力差の測定を行う圧力差測定手段３と、設定された閾値に基づいて洗浄液供給手段６２の起動の判定を行う判定手段８１と、判定手段８１による判定結果に基づいて洗浄液供給手段６２の起動の制御を行う制御手段８３とを備え、判定手段８１は、洗浄液供給手段６２による洗浄液Ｗ３の供給終了後において、閾値を、圧力差測定手段３により測定された圧力差である測定圧力差値に基づいて算出される洗浄後圧力差値に所定のオフセット値を加えた値に、再設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、水処理システムを構成する濾過処理装置における濾過膜モジュール等の濾過部材を洗浄する濾過部材洗浄システムに関する。

従来より、工場廃水や生活排水などの被処理水（原水）から高純度の処理水（浄化水）を生産し、処理水を各種プロセス水、中水、雑用水等に使用可能とする水処理システムが知られている。水処理システムにおいては、被処理水に対して、例えば、濾過処理装置による濾過処理が行われる。
濾過処理装置は、例えば、濾過部材として、一次側から二次側に向かって被処理水を通過させ被処理水の濾過を行う濾過膜モジュールを有している。濾過処理装置によれば、一次側から二次側に向かって被処理水を濾過膜モジュールに通過させることにより被処理水の濾過処理を行うことができる。

また、濾過処理装置においては、濾過処理を繰り返すと、濾過膜モジュールに捕捉された懸濁物質などの不純物により濾過膜モジュールが閉塞する。そのため、閉塞した濾過膜モジュールに対して逆洗浄を行い、濾過膜モジュールに付着した不純物を除去する必要がある（例えば、下記特許文献１参照）。逆洗浄では、濾過膜モジュールに二次側から一次側に向けて水や洗浄液を供給し、濾過膜モジュールの洗浄を行う。逆洗浄は、定期的に（例えば、１ヶ月おきに又は所定の流量を処理毎に）行われることが多い。

特開２０００−３００９６９号公報

しかし、例えば、汚染度の高い被処理水が濾過処理装置に導入された場合のように、濾過膜モジュールが大幅に汚染したときには、定期的な逆洗浄が行われる前に、濾過膜モジュールが閉塞する場合がある。濾過膜モジュールが閉塞した状態で濾過処理装置の使用を継続した場合には、所定の濾過処理性能を発揮できないという不具合が生じる。また、閉塞した状態で使用を継続した濾過膜モジュールでは、後に逆洗浄や浸漬洗浄などを行っても、濾過膜モジュールに付着した不純物を除去できなくなり、濾過膜モジュールの寿命を短くする虞もある。

また、濾過膜モジュールの閉塞を防止する別の技術として、濾過膜モジュールの二次側における透過水の流量を監視し、透過水の流量が低下した場合に濾過膜モジュールへの不純物の付着を検出する方法が考えられる。
しかし、透過水の流量を監視する方法では、例えば、濾過膜モジュールの一次側又は二次側に設けられたポンプの吐出力を強くすれば、透過水の流量が高くなるため、透過水の流量の低下を検出できない。また、ポンプの吐出力を強くすると、後に逆洗浄や浸漬洗浄などを行っても、濾過膜モジュールに付着した不純物を除去できなくなり、濾過膜モジュールの寿命を短くする虞もある。そのため、透過水の流量を監視する方法は、濾過膜モジュールの閉塞を防止する技術として万全とはいえない。
前述の問題は、濾過部材の一次側に加圧ポンプを設置する外圧型濾過処理装置、及び濾過部材の二次側に吸引ポンプを設置する浸漬型濾過処理装置のいずれの場合においても、同様に発生する。

従って、本発明は、濾過処理装置における濾過部材に対して閉塞の発生を抑制しながら、効果的なタイミングで濾過部材に対して逆洗浄を行うことができる濾過部材洗浄システムを提供することを目的とする。

本発明は、一次側から二次側に向かって被処理水を通過させ前記被処理水の濾過を行う濾過部材と、該濾過部材により区画される一次側領域及び二次側領域と、を有し、前記一次側領域から前記二次側領域に向かって前記被処理水を前記濾過部材に通過させることにより前記被処理水の濾過処理を行う濾過処理装置と、前記一次側領域から前記二次側領域に向かって前記被処理水を流通させる被処理水流通手段と、前記濾過部材に前記二次側から前記一次側に向けて洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、前記一次側領域と前記二次側領域との圧力差の測定を行う圧力差測定手段と、所定の閾値を設定可能で、設定された該閾値に基づいて前記洗浄液供給手段の起動の判定を行う判定手段と、前記判定手段による判定結果に基づいて、前記洗浄液供給手段の起動の制御を行う制御手段と、を備え、前記判定手段は、前記洗浄液供給手段による洗浄液の供給終了後において、前記閾値を、前記圧力差測定手段により測定された圧力差である測定圧力差値に基づいて算出される洗浄後圧力差値に所定のオフセット値を加えた値に、再設定する濾過部材洗浄システムに関する。

また、前記判定手段は、前記閾値の再設定を、前記洗浄液供給手段による洗浄液の供給終了後であって前記被処理水流通手段の起動中に行うことが好ましい。

また、前記圧力差測定手段は、前記洗浄液供給手段による洗浄液の供給終了後であって前記被処理水流通手段の起動後に前記圧力差の測定を開始し、前記判定手段は、前記洗浄後圧力差値を、前記圧力差測定手段により測定された複数の前記測定圧力差値の全部又は一部の平均により算出することが好ましい。

また、前記圧力差測定手段は、前記洗浄液供給手段による洗浄液の供給終了後であって所定時間経過後に、前記圧力差の測定を開始することが好ましい。

また、前記制御手段は、前記測定圧力差値が前記閾値以上になった場合に、前記洗浄液供給手段を起動させることが好ましい。

本発明によれば、濾過処理装置における濾過部材に対して閉塞の発生を抑制しながら、効果的なタイミングで濾過部材に対して逆洗浄を行うことができる濾過部材洗浄システムを提供することができる。

本発明の一実施形態の濾過部材洗浄システム１を示す構成図である。 図１に示す濾過部材洗浄システムの動作の一例の１サイクルを示す図である。 図１に示す濾過部材洗浄システムの動作の一例を示すフローチャートである。 圧力差の測定のタイミングを示す図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態の濾過部材洗浄システム１を示す構成図である。
図１に示す本実施形態の濾過部材洗浄システム１は、水処理システムの一部を構成している。水処理システムは、例えば、工場廃水や生活排水などの被処理水（原水）Ｗ１から懸濁物質などの不純物を除去し、各種プロセス水、中水、雑用水等として再利用可能な処理水（浄化水）Ｗ２を生成するものである。

図１に示すように、本実施形態の濾過部材洗浄システム１は、濾過処理を行う濾過処理装置２と、被処理水流通手段としての濾過用ポンプ４２と、処理水Ｗ２が貯留される処理水タンク５と、洗浄液Ｗ３が貯留される洗浄液タンク７と、洗浄液供給手段としての洗浄用ポンプ６２と、圧力差測定手段としての圧力センサ３と、判定手段としての判定部８１及び制御手段としての洗浄制御部８３を有するシステム制御装置８と、を主体として構成されている。
また、本実施形態の濾過部材洗浄システム１は、更に、被処理水ラインＬ１、第１処理水ライン（第２洗浄液ライン）Ｌ２、第２処理水ラインＬ３、第１洗浄液ラインＬ４、処理水バルブ４１、処理水逆止弁４３、洗浄液バルブ６１、洗浄液逆止弁６３などを備える。

被処理水Ｗ１は、濾過処理装置２による濾過処理の前に各種水処理（前濾過処理）が行われ、その後、被処理水ラインＬ１を介して、濾過処理装置２に供給される。
濾過処理装置２により濾過処理が行われた処理水（透過水）Ｗ２は、第１処理水ラインＬ２及び第２処理水ラインＬ３（以下、両ラインＬ２及びＬ３を併せて「処理水ラインＬ２３」ともいう）を介して、処理水タンク５へ搬送される。

洗浄液タンク７に貯留される洗浄液Ｗ３は、第１洗浄液ラインＬ４及び第２洗浄液ラインＬ２（以下、両ラインＬ４及びＬ２を併せて「洗浄液ラインＬ４２」ともいう）を介して、濾過処理装置２へ搬送される。
なお、第１処理水ラインＬ２及び第２洗浄液ラインＬ２は、兼用されるラインであり、使用態様に応じて言い分けることにする。
また、「ライン」とは、流路、経路、管路などの物体の流通が可能なラインの総称である。

以下、本実施形態の濾過部材洗浄システム１について詳述する。
濾過処理装置２による濾過処理の前には、各種水処理（前濾過処理）が行われる。図１に示すように、前濾過処理が行われた被処理水Ｗ１は、被処理水ラインＬ１を介して、濾過処理装置２に供給される。

濾過処理装置２は、被処理水Ｗ１に対して濾過処理を行う装置である。図１に示すように、濾過処理装置２は、濾過処理水槽２４と、濾過部材としての濾過膜モジュール２３とを備えている。
濾過処理水槽２４は、その内部に、被処理水Ｗ１を貯留可能であると共に、濾過膜モジュール２３を配置可能となっている。濾過処理水槽２４の内部には、被処理水ラインＬ１を介して被処理水Ｗ１が供給されて、貯留される。

濾過膜モジュール２３は、多数の濾過膜（図示せず）を備えており、濾過膜により懸濁物質などの不純物を除去する。
濾過膜としては、例えば、限外濾過膜（ＵＦ膜）、精密濾過膜（ＭＦ膜）、ナノ濾過膜（ＮＦ膜）、逆浸透膜（ＲＯ膜）が挙げられる。濾過膜の形状としては、平膜型、中空糸膜型、管状型、ノモリス型が挙げられる。これらの濾過膜は、処理水の用途、例えば、蒸気ボイラ、温水ボイラ、クーリングタワー、給湯器などの熱機器への給水や、半導体製造、電子部品、医療器具などの洗浄など、処理水に求められる用途に応じて適宜選択されて使用される。

本実施形態における濾過処理装置２は、膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ；メンブレン・バイオ・リアクター）により濾過処理を行う。なお、ＭＢＲによる濾過処理の場合には、通常、中空糸膜型のＵＦ膜又はＭＦ膜が濾過処理水槽２４に浸漬された状態で使用される。

濾過処理装置２は、濾過処理水槽２４の内部で且つ濾過膜モジュール２３の外側の領域である一次側領域２１と、濾過膜モジュール２３の内側の領域である二次側領域２２と、を有する。つまり、一次側領域２１と二次側領域２２とは、濾過膜モジュール２３により区画される。
濾過膜モジュール２３は、一次側から二次側に向かって被処理水Ｗ１を通過させることにより、被処理水Ｗ１の濾過を行う。濾過処理装置２によれば、一次側領域２１から二次側領域２２に向かって被処理水Ｗ１を濾過膜モジュール２３に通過させることにより、被処理水Ｗ１の濾過処理を行い、処理水（透過水）Ｗ２を得ることができる。
また、濾過膜モジュール２３は、洗浄液を二次側から供給することで、逆洗浄が行われる。

濾過処理装置２の濾過膜モジュール２３の二次側領域２２には、処理水ラインＬ２３（第１処理水ラインＬ２）が接続されている。この処理水ラインＬ２３（第２処理水ラインＬ３）の下流側の端部は、処理水タンク５に接続されている。
被処理水Ｗ１が濾過処理されて得られる処理水Ｗ２は、処理水ラインＬ２３を介して処理水タンク５に搬送されて、貯留される。

処理水タンク５は、処理水Ｗ２を貯留するタンクである。処理水タンク５は、処理水ラインＬ２３（第２処理水ラインＬ３）の下流側の端部に接続されている。

処理水ラインＬ２３は、濾過処理装置２により得られた処理水Ｗ２を処理水タンク５に搬送するラインである。
処理水ラインＬ２３は、第１処理水ラインＬ２と、第１接続部Ｊ１と、第２処理水ラインＬ３とを有する。第１処理水ラインＬ２と第２処理水ラインＬ３とは、第１接続部Ｊ１において接続されている。第１処理水ラインＬ２は、濾過処理装置２の濾過膜モジュール２３の二次側領域２２と第１接続部Ｊ１とを接続するラインである。第２処理水ラインＬ３は、第１接続部Ｊ１と処理水タンク５とを接続するラインである。

濾過用ポンプ４２は、第２処理水ラインＬ３の途中に接続されている。濾過用ポンプ４２によれば、その吸引力により、処理水ラインＬ２３（第２処理水ラインＬ３及び第１処理水ラインＬ２）を介して濾過処理装置２の二次側領域２２を負圧にすることができる。そのため、濾過用ポンプ４２は、一次側領域２１から二次側領域２２に向かって被処理水Ｗ１を流通させることができる。

処理水バルブ４１は、第２処理水ラインＬ３における第１接続部Ｊ１と濾過用ポンプ４２との間に設けられている。処理水バルブ４１によれば、第１接続部Ｊ１と濾過用ポンプ４２との間において、第２処理水ラインＬ３を開閉することができる。

処理水逆止弁４３は、第２処理水ラインＬ３における濾過用ポンプ４２と処理水タンク５側の端部（第２端部）との間に設けられている。処理水逆止弁４３は、濾過用ポンプ４２から第２処理水ラインＬ３の第２端部に向かう方向のみ、流体の流通を許容する弁である。

圧力センサ３は、第１処理水ラインＬ２に第２接続部Ｊ２において接続されている。圧力センサ３は、一次側領域２１と二次側領域２２との圧力差の測定を行うセンサである。詳述すると、圧力センサ３は、濾過用ポンプ４２の吸引力により負圧となった第１処理水ラインＬ２の圧力を測定するセンサである。濾過処理装置２の一次側領域２１には大気圧が作用しているため、圧力センサ３は、第１処理水ラインＬ２の圧力を測定することにより、濾過処理装置２の一次側領域２１と二次側領域２２との膜間差圧（濾過膜モジュール２３を挟んで一次側と二次側との間の膜間差圧）を測定することができる。

洗浄液ラインＬ４２は、洗浄液タンク７に貯留された洗浄液Ｗ３を濾過処理装置２の二次側領域２２に搬送するラインである。洗浄液ラインＬ４２は、第１洗浄液ラインＬ４と、第１接続部Ｊ１と、第１処理水ラインＬ２とを有する。第１洗浄液ラインＬ４と第１処理水ラインＬ２とは、第１接続部Ｊ１を介して接続されている。

第１処理水ラインＬ２は、処理水ラインＬ２３の一部を構成すると共に、洗浄液ラインＬ４２の一部を構成する。洗浄液ラインＬ４２の一部を構成する第１処理水ラインＬ２を「第２洗浄液ラインＬ２」ともいう。
第１洗浄液ラインＬ４は、洗浄液タンク７と第１接続部Ｊ１とを接続するラインである。第２洗浄液ラインＬ２は、第１接続部Ｊ１と濾過処理装置２の二次側領域２２とを接続するラインである。

第１洗浄液ラインＬ４は、処理水ラインＬ２３に、第１接続部Ｊ１において接続されている。第１洗浄液ラインＬ４の上流側の端部は、洗浄液タンク７に接続されている。
洗浄液タンク７は、洗浄液Ｗ３を貯留するタンクである。洗浄液タンク７は、洗浄液ラインＬ４２（第１洗浄液ラインＬ４）の上流側の端部に接続されている。洗浄液Ｗ３としては、酸化剤、界面活性剤、キレート剤等を含む周知の洗浄液を使用でき、ＭＢＲによる濾過処理の場合には、次亜塩素酸ナトリウム水溶液が好ましく使用される。

洗浄用ポンプ６２は、第１洗浄液ラインＬ４の途中に接続されている。洗浄用ポンプ６２は、濾過膜モジュール２３に二次側から一次側に向けて洗浄液Ｗ３を供給する。洗浄用ポンプ６２によれば、洗浄液ラインＬ４２（第１洗浄液ラインＬ４及び第２洗浄液ラインＬ２）を介して、洗浄液タンク７に貯留される洗浄液Ｗ３を濾過処理装置２の二次側領域２２に供給することができる。

洗浄液バルブ６１は、第１洗浄液ラインＬ４における洗浄用ポンプ６２よりも下流（第１接続部Ｊ１）側に、詳細には、洗浄液逆止弁６３（後述）と第１接続部Ｊ１との間に設けられている。洗浄液バルブ６１によれば、第１接続部Ｊ１と洗浄用ポンプ６２との間において、第１洗浄液ラインＬ４を開閉することができる。

洗浄液逆止弁６３は、第１洗浄液ラインＬ４における洗浄液バルブ６１と洗浄用ポンプ６２との間に設けられている。洗浄液逆止弁６３は、第１洗浄液ラインＬ４における洗浄液タンク７側の第１端部から第１接続部Ｊ１に向かう方向のみ、流体の流通を許容する弁である。

システム制御装置８は、本実施形態の濾過部材洗浄システム１の全体を制御する。システム制御装置８は、濾過部材洗浄システム１を構成する各要素のうち制御が行われる要素に電気的に接続される。詳細には、システム制御装置８は、圧力センサ３、処理水バルブ４１、濾過用ポンプ４２、洗浄液バルブ６１及び洗浄用ポンプ６２に電気的に接続される。

システム制御装置８は、判定部８１と濾過制御部８２と洗浄制御部８３とを備える。判定部８１は、圧力センサ３に電気的に接続される。濾過制御部８２は、処理水バルブ４１及び濾過用ポンプ４２に電気的に接続される。洗浄制御部８３は、洗浄液バルブ６１及び洗浄用ポンプ６２に電気的に接続される。

判定部８１は、所定の閾値を設定可能であり、設定された閾値に基づいて洗浄用ポンプ６２の起動の判定を行う。所定の閾値は、例えば、作業者に操作によって適宜入力される。

判定部８１による洗浄用ポンプ６２の起動の判定動作の詳細については後述するが、例えば、判定部８１は、洗浄用ポンプ６２による洗浄液Ｗ３の供給終了後において、閾値を、洗浄後圧力差値に所定のオフセット値を加えた値に、再設定する。洗浄後圧力差値は、圧力センサ３により測定された圧力差である「測定圧力差値」に基づいて算出される。

判定部８１は、前記洗浄後圧力差値を、圧力センサ３により測定された複数の前記測定圧力差値の全部又は一部の平均により算出する。判定部８１は、閾値の再設定を、洗浄用ポンプ６２による洗浄液Ｗ３の供給終了後であって濾過用ポンプ４２の起動中に行う。判定部８１は、前記洗浄後圧力差値が閾値以上になった場合に、洗浄用ポンプ６２を起動させると判定する。

濾過制御部８２は、処理水バルブ４１の開閉の制御、濾過用ポンプ４２の起動の制御などを行う。
洗浄制御部８３は、所定の定期洗浄のタイミングにおいて又は判定部８１による判定結果に基づいて、洗浄液バルブ６１の開閉の制御、洗浄用ポンプ６２の起動の制御などを行う。

圧力センサ３は、洗浄用ポンプ６２による洗浄液Ｗ３の供給終了後であって濾過用ポンプ４２の起動後に圧力差の測定を開始する。また、圧力センサ３は、洗浄用ポンプ６２による洗浄液Ｗ３の供給終了後であって所定時間経過後に、圧力差の測定を開始する。

次に、本実施形態の濾過部材洗浄システム１の動作の一実施例について、図２から図４を参照しながら説明する。図２は、図１に示す濾過部材洗浄システムの動作の一例の１サイクルを示す図である。図３は、図１に示す濾過部材洗浄システムの動作の一例を示すフローチャートである。図４は、圧力差の測定のタイミングを示す図である。

本実施例については、濾過部材洗浄システム１において、図２に示すように、洗浄処理（逆洗浄）が行われた後、濾過処理及び休止のセットが複数セット繰り返し行われ、次の洗浄処理（逆洗浄）を行われる迄の１サイクルについて説明する。本実施例では、説明の便宜上、洗浄処理が行われた後、濾過処理及び休止のセットが４セット繰り返された後、定期洗浄として洗浄処理が行われるようになっているものとする。また、４セット目の濾過処理が終了する前であっても、所定の洗浄条件を満たした場合には、定期洗浄とは別に前倒しで洗浄処理（以下、この洗浄を「前倒し洗浄」ともいう）を行うようになっている。

まず、１回の洗浄処理並びに４セットの濾過処理及び休止からなる１サイクルが行われ、次の洗浄処理が定期洗浄として行われる例（定期洗浄フロー）について説明する。定期洗浄とは、濾過膜モジュール２３の閉塞の程度に拘わらず、所定の頻度で定期的に行われる洗浄のことである。定期洗浄は、例えば、所定回数（本実施例では４回）の濾過処理が行われた後や、所定時間おきに行われる。

定期洗浄フローにおいては、図２に示すように、洗浄処理（所要時間：ｔ１）の後、直ちに、濾過処理（所要時間：ｔ２）及び休止（所要時間：ｔ５）のセットが４セット繰り返される。これにより、定期洗浄フローの１サイクルが終了する。その後、次のサイクルの最初において、定期洗浄としての洗浄処理が行われる。
また、本実施例においては、各濾過処理が開始してから所定時間（間隔）ｔ３が経過した後、圧力差（膜間差圧）の測定（所要時間：ｔ＝４）が開始される。圧力差の測定は、濾過処理の停止と同時又はその前後において、停止される。

次に、本実施例において定期洗浄の前に濾過膜モジュール２３の閉塞の虞を検出し、１サイクルが終了する前に前倒しで洗浄処理（洗浄液Ｗ３の供給）を開始する例（前倒し洗浄フロー）について説明する。

図３と共に図２及び図４を参照して、本実施例における前倒し洗浄フローについて説明する。図３に示すフローチャートにおける各ステップ（ＳＴ）のうち、図２又は図４に示すことが可能なステップについては、図２又は図４に示している。

図３に示すように、ステップＳＴ１（図２及び図４も参照）において、洗浄制御部８３は、洗浄液バルブ６１を開放すると共に、洗浄用ポンプ６２を起動させる。これにより、洗浄液タンク７に貯留される洗浄液Ｗ３は、洗浄液ラインＬ４２（第１洗浄液ラインＬ４及び第２洗浄液ラインＬ２）を介して、濾過膜モジュール２３に二次側から供給される。このようにして、濾過膜モジュール２３の洗浄処理が開始され、洗浄液Ｗ３により濾過膜モジュール２３の逆洗浄が行われる。洗浄処理は、所要時間ｔ１に亘って行われる。

図３に示すように、ステップＳＴ２（図２及び図４も参照）において、洗浄処理の開始から所要時間ｔ１の経過後、洗浄制御部８３は、洗浄液バルブ６１を閉鎖すると共に、洗浄用ポンプ６２を停止させる。これにより、濾過膜モジュール２３への洗浄液Ｗ３の供給が停止し、洗浄処理（逆洗浄）が終了する。

図３に示すように、洗浄処理の終了後、ステップＳＴ３（図２及び図４も参照）において、濾過制御部８２は、処理水バルブ４１を開放すると共に、濾過用ポンプ４２を起動させる。これにより、被処理水Ｗ１の濾過処理が開始され、濾過用ポンプ４２の一次側領域２１（濾過処理水槽２４）に貯留される被処理水Ｗ１は、濾過膜モジュール２３を通過し、二次側領域２２に移動する。その結果、被処理水Ｗ１に濾過処理を行った処理水Ｗ２が得られる。処理水Ｗ２は、処理水ラインＬ２３（第１処理水ラインＬ２及び第２処理水ラインＬ３）を介して、処理水タンク５に供給される。濾過処理は、所要時間ｔ２に亘って行われる。

図２及び図４に示すように、濾過処理の開始後（濾過用ポンプ４２の起動後）であって更に所定時間ｔ３が経過した後、図３に示すように、ステップＳＴ４において、判定部８１は、圧力センサ３に圧力差の測定を開始させる。所定時間（間隔）ｔ３は、例えば１０秒以上である。

図３に示すように、ステップＳＴ５（図４も参照）において、圧力センサ３は、圧力差の測定を繰り返し行う。圧力センサ３により測定された圧力差を「測定圧力差値」ともいう。圧力差の測定は、所要時間ｔ４に亘って行われる。

圧力差の測定は次のように行われる。
図４に示すように、所要時間ｔ４に亘る圧力差の測定期間において、所定の測定間隔ｔ４１おきに圧力差の測定を複数回行う。例えば、圧力差の測定期間において、圧力差の測定を９回行う。そして、圧力差の測定の度に、その圧力差の測定期間における圧力差の平均値を算出する。

具体的には、例えば、２回目の圧力差の測定の際には、１回目及び２回目の測定値の平均値を算出する。３回目の圧力差の測定の際には、１回目から３回目の測定値の平均値を算出する（更新する）。（最後の）９回目の圧力差の測定の際には、１回目から９回目の測定値の平均値を算出する（更新する）。（最後の）９回目の圧力差の測定の際に算出された１回目から９回目の測定値の平均値を「洗浄後圧力差値」という。

図２及び図４に示すように、１セット目の濾過処理の開始後であって更に所要時間ｔ２が経過した後、濾過制御部８２は、処理水バルブ４１を閉鎖すると共に、濾過用ポンプ４２を停止させる。これにより、１セット目の濾過処理が停止される。

図２及び図４に示すように、１セット目の濾過処理が停止された後、濾過処理の休止を行う。濾過処理の休止は、所要時間ｔ５に亘って行われる。このような濾過処理及び休止のセットが４セット繰り返される。

前述の通り、濾過処理及び休止が４セット行われると、定期洗浄フローの１サイクルが終了する。
一方、前倒し洗浄フローでは、定期洗浄フローの１サイクルが終了する前（次のサイクルの洗浄処理が開始される前）に、前倒し洗浄が行われる。
以下、前倒し洗浄が行われる迄のフローについて説明する。

図３に示すように、ステップＳＴ６において、判定部８１は、圧力差の測定期間内で、測定圧力差値が閾値以上である（測定圧力差値≧閾値）か否かを判定する。測定圧力差値が閾値未満（測定圧力差値＜閾値）の場合（ＮＯ）には、ステップＳＴ５に戻り、圧力差の測定が繰り返される。測定圧力差値が閾値以上である（測定圧力差値≧閾値）の場合（ＹＥＳ）には、ステップＳＴ７へ進む。
本実施例では、閾値は、作業者により予め設定されている。閾値は、濾過処理装置２の二次側領域２２は負圧となっているため、閾値は負圧の絶対値（正の値）に設定されている。

図３に示すように、測定圧力差値が閾値以上である（測定圧力差値≧閾値）の場合（ＹＥＳ）には、ステップＳＴ７（図２及び図４も参照）において、判定部８１は、現在の洗浄後圧力差値にオフセット値を加えて、閾値を再設定する。洗浄後圧力差値は、圧力センサ３により測定された圧力差である「測定圧力差値」に基づいて算出される。

詳細には、洗浄後圧力差値は、圧力センサ３により測定された複数の前記測定圧力差値の全部（本実施例では９回）の平均により算出する。
なお、洗浄後圧力差値は、圧力センサ３により測定された複数の測定圧力差値の一部（例えば、９回中７回）の平均により算出することができ、また、測定された複数の測定圧力差値のうちの最大値を採用することができ、また、測定された複数の測定圧力差値のうちの最小値を採用することもできる。

本実施例では、濾過処理装置２の二次側領域２２は負圧となっているため、オフセット値は負の値に設定されている。オフセット値は、作業者により予め設定され、判定部８１に記憶されている。オフセット値は、例えば、−１５ｋＰａである。
本実施例では、圧力センサ３により測定される測定圧力差値は、負圧として測定されるため、正の値の測定圧力差値に、負の値のオフセット値が加えられ、これにより、閾値は再設定される。従って、再設定された閾値の絶対値は、再設定前の閾値の絶対値よりも小さくなる。

このように閾値を再設定することにより、次のサイクルの洗浄処理の後の濾過処理においては、測定圧力差値が閾値を超えやすくなる（ステップＳＴ６において、ＹＥＳとなりやすくなる）。つまり、濾過膜モジュール２３の閉塞の虞が生じた段階で前倒し洗浄を行うことにより、逆洗浄を行っても濾過膜モジュール２３の閉塞を解消できない程度まで濾過膜モジュール２３が過剰使用されることを抑制できる。これにより、濾過膜モジュール２３の寿命を長くすることができる。

図３に示すように、ステップＳＴ８（図２も参照）において、圧力差の測定は停止される。詳細には、判定部８１は、圧力センサ３による圧力差の測定を停止させる。

図３に示すように、ステップＳＴ９（図２も参照）において、濾過処理は停止される。詳細には、濾過制御部８２は、処理水バルブ４１を閉鎖すると共に、濾過用ポンプ４２を停止させる。

図３に示すように、ステップＳＴ９の後（濾過処理が停止した後）、１サイクルが終了する前であっても、ステップＳＴ１に戻り、次の洗浄処理（１サイクル）が開始される。
そして、図３に示すように、ステップＳＴ１（図２及び図４も参照）において、洗浄制御部８３は、洗浄液バルブ６１を開放すると共に、洗浄用ポンプ６２を起動させる。これにより、洗浄液タンク７に貯留される洗浄液Ｗ３は、洗浄液ラインＬ４２（第１洗浄液ラインＬ４及び第２洗浄液ラインＬ２）を介して、濾過膜モジュール２３に二次側から供給される。これにより、前倒し洗浄としての濾過膜モジュール２３の洗浄処理が開始され、洗浄液Ｗ３により濾過膜モジュール２３の逆洗浄が行われる。

ここで、前述のように、閾値は再設定されているため、判定部８１は、再設定された閾値に基づいて、洗浄液バルブ６１及び洗浄用ポンプ６２の起動の判定を行う。そして、再設定された閾値に基づく判定結果に基づいて、洗浄制御部８３は、洗浄液バルブ６１及び洗浄用ポンプ６２の起動を開始する。

本実施形態の濾過部材洗浄システム１によれば、例えば、次のような効果が奏される。
本実施形態においては、所定の閾値を設定可能であり設定された閾値に基づいて洗浄用ポンプ６２の起動の判定を行う判定部８１と、判定部８１による判定結果に基づいて洗浄用ポンプ６２の起動の制御を行う洗浄制御部８３と、を備え、判定部８１は、洗浄用ポンプ６２による洗浄液Ｗ３の供給終了後において、閾値を、圧力センサ３により測定された圧力差である測定圧力差値に基づいて算出される洗浄後圧力差値に所定のオフセット値を加えた値に、再設定している。

そのため、濾過膜モジュール２３の定期的な洗浄処理（定期洗浄）の前であっても、所定の条件（閾値）に基づいて前倒しの洗浄（前倒し洗浄）が行われる。そのため、濾過膜モジュール２３の逆洗浄を適切なタイミングで行うことができる。また、前倒し洗浄の度に、閾値が再設定され、測定圧力差値が閾値を超えやすくなり、その結果、前倒し洗浄が行われるタイミングが早くなる。
このように本実施形態によれば、洗浄処理の度に閾値を再設定することにより、測定圧力差値が閾値を超えやすくなるようにしている。従って、一定の条件に基づいて定期的に洗浄処理を行う場合と比べて、濾過膜モジュール２３の閉塞の発生を抑制しながら、効果的なタイミングで濾過膜モジュール２３に対して逆洗浄を行うことができる。

また、本実施形態においては、圧力センサ３は、洗浄用ポンプ６２による洗浄液Ｗ３の供給終了後であって所定時間（ｔ３）経過後に、圧力差の測定を開始する。洗浄液Ｗ３の供給終了後であって濾過用ポンプ４２の起動直後においては、圧力差の測定値（測定圧力差値）が不安定となりやすいが、このような不安定な測定圧力差値を排除した上で、測定圧力差値の平均値を算出することができるため、測定圧力差値の平均値（つまり、洗浄後圧力差値）の精度が向上する。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施形態においては、濾過処理装置２は、濾過部材としての浸漬型の濾過膜モジュール２３を備えているが、これに制限されない。濾過処理装置２は、外圧型の濾過膜モジュールを備える装置であってもよく、あるいは、粒状濾材を使用する活性炭濾過装置や砂濾過装置であってもよい。
前記実施形態においては、被処理水流通手段は、吸引ポンプとしての濾過用ポンプ４２から構成されているが、濾過処理装置が外圧型の濾過膜モジュールを備える場合には、吐出ポンプから構成することもできる。この場合、圧力センサ３により測定される圧力差は、正圧として測定される。

前記実施形態においては、制御手段としての洗浄制御部８３は、濾過用ポンプ４２の起動のＯＮ／ＯＦＦを制御しているが、これに制限されない。洗浄制御部８３は、更に洗浄液の量、濃度などの制御を行うこともできる。
圧力センサ３による圧力差の測定は、洗浄用ポンプ６２による洗浄液の供給終了と同時に又は直後に行うこともできる。
通常フローの１サイクルにおける濾過処理の回数（前記実施例では４回）、１回の濾過処理に対応する圧力差の測定期間における圧力差の測定回数（前記実施例では９回）などはいずれも制限されない。

１ 濾過部材洗浄システム
２ 濾過処理装置
２１ 一次側領域
２２ 二次側領域
２３ 濾過膜モジュール（濾過部材）
３ 圧力センサ（圧力差測定手段）
４２ 濾過用ポンプ（被処理水流通手段）
５ 処理水タンク
６２ 洗浄用ポンプ（洗浄液供給手段）
７ 洗浄液タンク
８１ 判定部（判定手段）
８２ 濾過制御部
８３ 洗浄制御部（制御手段）
Ｗ１ 被処理水
Ｗ２ 処理水
Ｗ３ 洗浄液

Claims (5)

1. 一次側から二次側に向かって被処理水を通過させ前記被処理水の濾過を行う濾過部材と、該濾過部材により区画される一次側領域及び二次側領域と、を有し、前記一次側領域から前記二次側領域に向かって前記被処理水を前記濾過部材に通過させることにより前記被処理水の濾過処理を行う濾過処理装置と、
   前記一次側領域から前記二次側領域に向かって前記被処理水を流通させる被処理水流通手段と、
   前記濾過部材に前記二次側から前記一次側に向けて洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
   前記一次側領域と前記二次側領域との圧力差の測定を行う圧力差測定手段と、
   所定の閾値を設定可能で、設定された該閾値に基づいて前記洗浄液供給手段の起動の判定を行う判定手段と、
   前記判定手段による判定結果に基づいて、前記洗浄液供給手段の起動の制御を行う制御手段と、
   を備え、
   前記判定手段は、前記洗浄液供給手段による洗浄液の供給終了後において、前記閾値を、前記圧力差測定手段により測定された圧力差である測定圧力差値に基づいて算出される洗浄後圧力差値に所定のオフセット値を加えた値に、再設定する濾過部材洗浄システム。
2. 前記判定手段は、前記閾値の再設定を、前記洗浄液供給手段による洗浄液の供給終了後であって前記被処理水流通手段の起動中に行う請求項１に記載の濾過部材洗浄システム。
3. 前記圧力差測定手段は、前記洗浄液供給手段による洗浄液の供給終了後であって前記被処理水流通手段の起動後に前記圧力差の測定を開始し、
   前記判定手段は、前記洗浄後圧力差値を、前記圧力差測定手段により測定された複数の前記測定圧力差値の全部又は一部の平均により算出する請求項２に記載の濾過部材洗浄システム。
4. 前記圧力差測定手段は、前記洗浄液供給手段による洗浄液の供給終了後であって所定時間経過後に、前記圧力差の測定を開始する請求項１から３のいずれかに記載の濾過部材洗浄システム。
5. 前記制御手段は、前記測定圧力差値が前記閾値以上になった場合に、前記洗浄液供給手段を起動させる請求項１から４のいずれかに記載の濾過部材洗浄システム。

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