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JP4896783B2 - Membrane filtration system and membrane cleaning method - Google Patents
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Description

本発明は、表流水・地下水などの淡水、雨水貯水・産業廃水・下水などの汚水、バラスト水などの海水、などの水処理に適した膜ろ過システムおよびこの膜ろ過システムにおける膜の洗浄方法に関する。 The present invention relates to a membrane filtration system suitable for water treatment of fresh water such as surface water and groundwater, sewage such as rainwater storage water, industrial wastewater and sewage, and seawater such as ballast water, and a membrane cleaning method in the membrane filtration system. .

従来、水処理分野において、原水(表流水・地下水などの淡水、雨水貯水・産業廃水・下水などの汚水、バラスト水などの海水など)をろ過して、生活用水、工業用水、農業用水を得る方法として、例えば、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、逆浸透膜などの膜が用いられている。   Conventionally, in the water treatment field, raw water (fresh water such as surface water and groundwater, rainwater storage, industrial wastewater and sewage such as sewage, seawater such as ballast water) is filtered to obtain domestic water, industrial water, and agricultural water As a method, for example, a membrane such as a microfiltration membrane, an ultrafiltration membrane, a nanofiltration membrane, or a reverse osmosis membrane is used.

膜は、原水中の微生物、藻類、粘土などの固形分に対して高い分離性能を有しており、水処理分野での適用が拡大している。近年では、膜の素材として親水性材料を用いるのが一般的である。また、疎水性材料を用いる場合でも、膜面を重クロム酸カリの硫酸溶液等で親水化処理することで、ろ過性能を向上させることが検討されている(例えば、特許文献1参照)。   The membrane has a high separation performance with respect to solids such as microorganisms, algae, and clay in the raw water, and its application in the water treatment field is expanding. In recent years, it is common to use a hydrophilic material as the material of the membrane. Even when a hydrophobic material is used, it has been studied to improve the filtration performance by hydrophilizing the membrane surface with a sulfuric acid solution of potassium dichromate or the like (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、膜は、継続的に原水を通水することによって、膜外表面や膜孔内に原水中の溶質が堆積してろ過抵抗が増加し、ろ過性能が低下することがある。   However, when the raw water is continuously passed through the membrane, the solute in the raw water accumulates on the outer surface of the membrane or in the pores of the membrane, and the filtration resistance may increase and the filtration performance may deteriorate.

そこで、このような膜ろ過システムでは、予め設定された周期、あるいは膜が所定の差圧上昇を示した時点で、ろ過した処理水や圧縮空気などによる物理洗浄を行い、膜外表面や膜孔内の付着物のうち、可逆的なものを取り除いている。   Therefore, in such a membrane filtration system, physical cleaning with filtered treated water or compressed air is performed at a preset cycle or when the membrane shows a predetermined differential pressure increase, and the membrane outer surface or membrane pore Of the deposits inside, reversible ones are removed.

一方、膜外表面や膜孔内には、このような物理洗浄で除去し難い付着物が徐々に蓄積するため、膜差圧が予め設定されている上限値を越えた時点で、膜ろ過処理を停止して薬品洗浄を行い、物理洗浄で除去できなかった付着物を除去している。   On the other hand, deposits that are difficult to remove by such physical cleaning gradually accumulate on the outer surface of the membrane and in the membrane pores, so when the membrane differential pressure exceeds the preset upper limit value, membrane filtration treatment Is stopped and chemical cleaning is performed to remove deposits that could not be removed by physical cleaning.

そして、薬品洗浄を行っても、膜表面や内部などの付着物が取り除けなくなり、膜差圧の回復が認められなくなった場合、あるいは、膜の使用期間がある一定期間を超えた場合には、膜が寿命に達したと判断して交換を行っている。
特開平5−23553号公報
And even if chemical cleaning, deposits such as the membrane surface and inside can not be removed, and recovery of membrane differential pressure is not recognized, or when the usage period of the membrane exceeds a certain period, The membrane is replaced when it is judged that it has reached the end of its life.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-23553

このような膜ろ過システムでは、薬品洗浄や膜交換に要する費用を抑制するために、膜基体の外表面側に所定の温度で可逆的に膨張/収縮する高分子材料を付加した膜を用いて、膜外表面あるいは膜孔内の付着物を温水で洗浄することが検討されている。   In such a membrane filtration system, a membrane in which a polymer material that reversibly expands / shrinks at a predetermined temperature is added to the outer surface side of the membrane substrate in order to suppress the cost required for chemical cleaning and membrane replacement. In addition, it has been studied to wash the deposits on the outer surface of the membrane or in the membrane pores with warm water.

しかしながら、このような膜ろ過システムでは、所定の温度で可逆的に膨張/収縮する高分子材料の大部分が膜外表面に付加されており、膜孔内および膜内表面への原水中の溶質の侵入を防ぐ、または、侵入した溶質を膜孔内および膜内表面で捕捉することができないため、温水洗浄の効果を十分に得られなかった。また、膜基体が疎水性の材料の場合、膜外表面のみが親水化されており、膜孔内および膜内表面が疎水性のため、対象とする原水を通水する際に、十分な透水能が得られないという問題があった。   However, in such a membrane filtration system, most of the polymer material that reversibly expands / contracts at a predetermined temperature is added to the outer membrane surface, and the solute in the raw water into the membrane pores and the inner membrane surface. As a result, it is impossible to prevent the penetration of solutes or to trap the invading solutes in the membrane pores and in the membrane inner surface, so that the effect of washing with warm water cannot be sufficiently obtained. In addition, when the membrane substrate is a hydrophobic material, only the outer surface of the membrane is hydrophilized, and the inside of the membrane pores and the inside surface of the membrane are hydrophobic. There was a problem that performance could not be obtained.

本発明は上記に鑑みてなされたもので、温水洗浄の効果を向上させるとともに、通水時に良好な透水能を得ることができる膜ろ過システムおよび膜の洗浄方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, it improves the effect of the warm water washing, and an object thereof is to provide a method of cleaning a membrane filtration system and film Ru can be obtained good water permeation capacity during water flow .

上記目的を達成するため、本発明の膜ろ過システムは、請求項1に記載のように、複数の貫通孔を有する膜基体と、前記膜基体の外表面側および前記各貫通孔の内面に温度およびpHの変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料を付加した孔径調整材とを有する膜を容器に充填して一体化してなり、供給された原水を膜ろ過し、処理水として排出する膜モジュールと前記原水または前記処理水を前記膜モジュール内に供給して前記膜の洗浄を行う洗浄手段と、前記孔径調整材の周囲の温度およびpHを変化させることにより、前記膜ろ過時は前記孔径調整材を膨張させ、前記洗浄時は前記孔径調整材を収縮させる条件可変手段とを備え、前記条件可変手段は、前記洗浄時において、前記孔径調整材の周囲の温度を調整するために、前記原水または前記処理水の一部を、温度を調整しつつ前記膜モジュールの周囲を介して循環させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a membrane filtration system according to the present invention includes a membrane substrate having a plurality of through holes, a temperature on the outer surface side of the membrane substrate and an inner surface of each through hole. In addition, a container having a pore diameter adjusting material added with a polymer material that reversibly expands / shrinks in response to a change in pH is filled into a container and integrated, and the supplied raw water is subjected to membrane filtration, and treated water. A membrane module to be discharged as a membrane , cleaning means for cleaning the membrane by supplying the raw water or the treated water into the membrane module, and changing the temperature and pH around the pore diameter adjusting material, Condition variable means for expanding the pore diameter adjusting material at the time of filtration and contracting the hole diameter adjusting material at the time of cleaning. The condition variable means adjusts the temperature around the hole diameter adjusting material at the time of cleaning. To do Some of the serial raw or the treated water, characterized in that circulating through the periphery of the membrane module while controlling the temperature.

また、本発明の膜ろ過システムは、請求項2に記載のように、請求項1に記載の膜ろ過システムにおいて、前記膜は、前記孔径調整材を前記膜基体の内表面側にも備えることを特徴とする。 Also, membrane filtration system of the present invention, as described in claim 2, in a membrane filtration system according to claim 1, wherein the film is provided with the hole diameter adjustment member to the inner surface of the membrane substrate It is characterized by.

また、本発明の膜ろ過システムは、請求項3に記載のように、請求項1または2に記載の膜ろ過システムにおいて、前記孔径調整材の周囲の温度またはpHの少なくともいずれか一方を検知する検知手段と、前記検知手段による検知結果に応じて、前記孔径調整材の周囲の温度またはpHの少なくともいずれか一方が所定の目標値になるように前記条件可変手段を制御する制御手段とをさらに備えることを特徴とする。 Moreover, the membrane filtration system of this invention is the membrane filtration system of Claim 1 or 2 as described in Claim 3 , and detects the surrounding temperature or pH of the said pore diameter adjusting material. Detection means, and control means for controlling the condition variable means so that at least one of the ambient temperature and pH of the hole diameter adjusting material becomes a predetermined target value according to a detection result by the detection means. It is characterized by providing .

発明の膜の洗浄方法は、請求項4に記載のように、複数の貫通孔を有する膜基体と、この膜基体の外表面側および前記各貫通孔の内面に温度およびpHの変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料を付加した孔径調整材とを有する膜を容器に充填して一体化してなり、供給された原水を膜ろ過し、処理水として排出する膜モジュールを備える膜ろ過システムにおける膜の洗浄方法であって、前記原水または前記処理水の一部のpHを変化させる工程と、pHが変化した前記原水または前記処理水を前記膜モジュール内に供給するとともに、前記原水または前記処理水の一部を、温度を調整しつつ前記膜モジュールの周囲を介して循環させることにより前記前記孔径調整材の周囲の温度を変化させて、前記孔径調整材を収縮させる工程と、前記膜モジュール内に供給された水を排出する工程とを含むことを特徴とする。 According to the membrane cleaning method of the present invention, a membrane substrate having a plurality of through-holes and a response to changes in temperature and pH on the outer surface side of the membrane substrate and on the inner surface of each through-hole. A membrane module that is formed by filling a container with a pore size adjusting material added with a polymer material that reversibly expands / shrinks into a container, integrates the membrane, filters the supplied raw water, and discharges it as treated water. A membrane cleaning method in a membrane filtration system comprising a step of changing the pH of a part of the raw water or the treated water, and supplying the raw water or the treated water whose pH has changed into the membrane module, A process of shrinking the hole diameter adjusting material by changing the temperature around the hole diameter adjusting material by circulating a part of the raw water or the treated water through the periphery of the membrane module while adjusting the temperature. When, characterized in that it comprises a step of discharging the water supplied into the membrane module.

また、本発明の膜の洗浄方法は、請求項5に記載のように、複数の貫通孔を有する膜基体と、この膜基体の外表面側、内表面側および前記各貫通孔の内面に温度およびpHの変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料を付加した孔径調整材とを有する膜を容器に充填して一体化してなり、供給された原水を膜ろ過し、処理水として排出する膜モジュールを備える膜ろ過システムにおける膜の洗浄方法であって、前記原水または前記処理水の一部のpHを変化させる工程と、pHが変化した前記原水または前記処理水を前記膜モジュール内に供給するとともに、前記原水または前記処理水の一部を、温度を調整しつつ前記膜モジュールの周囲を介して循環させることにより前記前記孔径調整材の周囲の温度を変化させて、前記孔径調整材を収縮させる工程と、前記膜モジュール内に供給された水を排出する工程とを含むことを特徴とする。 According to the membrane cleaning method of the present invention, as described in claim 5 , a temperature is applied to the membrane substrate having a plurality of through holes, and to the outer surface side, the inner surface side, and the inner surfaces of the respective through holes. In addition, a container having a pore diameter adjusting material added with a polymer material that reversibly expands / shrinks in response to a change in pH is filled into a container and integrated, and the supplied raw water is subjected to membrane filtration, and treated water. A method for cleaning a membrane in a membrane filtration system comprising a membrane module that discharges as: a step of changing the pH of a part of the raw water or the treated water; and the raw water or the treated water whose pH has been changed to the membrane module While supplying the raw water or a part of the treated water, the temperature of the hole diameter adjusting material is changed by circulating the circumference of the membrane module while adjusting the temperature, and the hole diameter is changed. Adjustment A step of shrinking the, characterized in that it comprises a step of discharging the water supplied into the membrane module.

また、本発明の膜の洗浄方法は、請求項6に記載のように、請求項4または5に記載の膜の洗浄方法において、前記孔径調整材の周囲の温度またはpHの少なくともいずれか一方を検知する工程と、前記検知する工程における検知結果に応じて、前記孔径調整材の周囲の温度またはpHの少なくともいずれか一方が所定の目標値になるように調整する工程とをさらに含むことを特徴とする。 Further, the method of cleaning membranes according to the present invention, as described in claim 6, in the membrane cleaning method according to claim 4 or 5, at least one of the temperature or pH of the surrounding of the pore size adjusting agent A step of detecting, and a step of adjusting so that at least one of a temperature and a pH around the hole diameter adjusting material becomes a predetermined target value according to a detection result in the detecting step. And

本発明によれば、原水中の溶質が膜孔内および膜内表面へ侵入することを防ぐとともに、侵入した溶質を膜孔内および膜内表面で捕捉することで、温水洗浄の効果を向上させ、さらに原水が通過する膜外表面、膜孔内、膜内表面を親水化することで、通水時に良好な透水能を得ることができる。   According to the present invention, the solute in the raw water is prevented from entering the inside of the membrane pore and the inside surface of the membrane, and the invading solute is captured by the inside of the membrane pore and the inside surface of the membrane, thereby improving the effect of washing with warm water. Furthermore, by making the outer surface of the membrane through which raw water passes, the inside of the pores, and the inner surface of the membrane hydrophilic, good water permeability can be obtained during water flow.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

<膜の第1実施形態>
図1は本発明に係る膜の第1実施形態を示している。
<First Embodiment of Membrane>
FIG. 1 shows a first embodiment of a membrane according to the present invention.

図1に示すように、この実施形態に係る膜10Aは、ポリエチレン等の高分子材料からなり、複数の貫通孔(膜孔)を有する膜基体1と、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料を付加した孔径調整材2とで構成される。孔径調整材2の一例としては、N−イソプロピルアクリルアミドがある。   As shown in FIG. 1, a membrane 10A according to this embodiment is made of a polymer material such as polyethylene, and responds to a physical or chemical environmental change with a membrane substrate 1 having a plurality of through holes (membrane pores). And a pore diameter adjusting material 2 to which a polymer material that reversibly expands / contracts is added. An example of the pore diameter adjusting material 2 is N-isopropylacrylamide.

膜基体1、孔径調整材2は、炭素原子、水素原子、酸素原子、窒素原子から構成され、図3に示すように、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する。この実施形態では、図1に示すように、孔径調整材2が膜基体1の外表面1a側に付加されている。   The membrane substrate 1 and the pore diameter adjusting material 2 are composed of carbon atoms, hydrogen atoms, oxygen atoms, and nitrogen atoms, and reversibly expand / contract in response to physical or chemical environmental changes as shown in FIG. To do. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the hole diameter adjusting material 2 is added to the outer surface 1 a side of the membrane substrate 1.

図1(a)に示すように、固形分などの溶質3を含む原水(河川水・地下水・湖沼水などの淡水、雨水貯水・産業廃水・下水などの汚水、バラスト水などの海水、など)、100μm以下の細孔を有する膜10Aのふるい作用により、細孔よりも大きな物質は膜面および孔径調整材2に捕捉される。原水中に含まれる溶質3としては、例えば、シリカコロイド、ベントナイト、粘土などの無機物のほか、大腸菌などのバクテリア、クリプトスポリジウム、ジアルジアなどの原虫、プランクトンが挙げられる。これら溶質3は、カルボキシル基、アミノ基、水酸基などを有している。   As shown in Fig. 1 (a), raw water containing solute 3 such as solids (fresh water such as river water, groundwater, lake water, sewage such as rainwater storage, industrial wastewater, sewage, seawater such as ballast water, etc.) By the sieving action of the membrane 10A having pores of 100 μm or less, substances larger than the pores are captured by the membrane surface and the pore diameter adjusting material 2. Examples of the solute 3 contained in the raw water include inorganic substances such as silica colloid, bentonite and clay, bacteria such as Escherichia coli, protozoa such as Cryptosporidium and Giardia, and plankton. These solutes 3 have a carboxyl group, an amino group, a hydroxyl group, and the like.

本実施形態では、物理的または化学的な環境変化に応答したN−イソプロピルアクリルアミドの高分子鎖の膨張/収縮の変化を利用して、ろ過および逆洗を行う。すなわち、膜10Aを用いて、固形分などの溶質3を含む原水を膜の外表面1a側から通水して、膜基体1にある孔によるふるい作用により原水から溶質3を分離する。特に膜基体1の外表面1aの孔付近の孔径調整材2によって、膜孔内部に侵入する溶質3を捕捉する。   In the present embodiment, filtration and backwashing are performed using changes in the expansion / contraction of the polymer chain of N-isopropylacrylamide in response to changes in the physical or chemical environment. That is, using the membrane 10A, raw water containing the solute 3 such as solids is passed from the outer surface 1a side of the membrane, and the solute 3 is separated from the raw water by the sieving action by the holes in the membrane substrate 1. In particular, the solute 3 entering the inside of the membrane hole is captured by the hole diameter adjusting material 2 in the vicinity of the hole on the outer surface 1 a of the membrane substrate 1.

逆洗時においては、図1(b)に示すように、膜面下方から上方に逆洗する際に、膜面上方に滞留している原水、あるいは膜面下方から供給される洗浄水の温度調整またはpH調整の少なくともいずれか一方を行うことにより孔径調整材2の高分子材料を膨張/収縮させる。   At the time of backwashing, as shown in FIG. 1 (b), when backwashing from below the membrane surface upward, the temperature of the raw water staying above the membrane surface or the wash water supplied from below the membrane surface The polymer material of the pore diameter adjusting material 2 is expanded / contracted by performing at least one of adjustment and pH adjustment.

上述したように、N−イソプロピルアクリルアミドは温度およびpHに対して応答性を示す。   As described above, N-isopropylacrylamide is responsive to temperature and pH.

このような物理的または化学的な環境変化に対応したN−イソプロピルアクリルアミドの高分子鎖の膨張/収縮の変化を利用して、ろ過および逆洗を行うようにする。すなわち、本実施形態の膜10Aを用いて、原水を膜の外表面1a側から内表面1c側に通水して外表面1a側に原水中の溶質3を捕捉する。この後、膜10Aの内表面1c側から外表面1a側に逆洗する際に、外表面1a側に滞留している原水に対して温度調整またはpH調整の少なくともいずれか一方を行うことにより、N−イソプロピルアクリルアミドの高分子鎖を収縮させる。このとき、高分子鎖の収縮にともなって、膜孔の孔径が拡張(開口)する。   Filtration and backwashing are performed by utilizing the change in expansion / contraction of the polymer chain of N-isopropylacrylamide corresponding to such a physical or chemical environmental change. That is, using the membrane 10A of this embodiment, raw water is passed from the outer surface 1a side of the membrane to the inner surface 1c side, and the solute 3 in the raw water is captured on the outer surface 1a side. Thereafter, when backwashing from the inner surface 1c side to the outer surface 1a side of the membrane 10A, by performing at least one of temperature adjustment and pH adjustment on the raw water staying on the outer surface 1a side, The polymer chain of N-isopropylacrylamide is contracted. At this time, the pore diameter of the membrane hole expands (opens) as the polymer chain contracts.

N−イソプロピルアクリルアミドは、その性状が変化する下限臨界溶液温度(LCST:Lower Critical Solution Temperature)以下では、アミド基と水との強い相互作用によって膨張するが、温度の上昇によりアミド基と水との水素結合が不安定になるにともない収縮する。   N-isopropylacrylamide expands due to strong interaction between the amide group and water below the lower critical solution temperature (LCST) at which the property changes, but as the temperature rises, the amide group and water Shrink as hydrogen bonds become unstable.

N−イソプロピルアクリルアミドの孔径調整材2はその側鎖にアミド基を持ち、図3(a)に示すように、LCSTである約32℃以下において膨張する。しかし、図2および図3(b)に示すように、約25℃を超えると収縮を開始し、40℃付近では収縮もほぼ飽和状態となる。   The pore size adjusting material 2 of N-isopropylacrylamide has an amide group in its side chain, and expands at about 32 ° C. or less, which is LCST, as shown in FIG. However, as shown in FIG. 2 and FIG. 3B, the shrinkage starts when the temperature exceeds about 25 ° C., and the shrinkage is almost saturated around 40 ° C.

また、N−イソプロピルアクリルアミドの孔径調整材2は、pHが酸性領域になるにともない収縮し、中性あるいはアルカリ性領域になるにしたがい膨張する。したがって、洗浄水のpH調整を行う場合は、洗浄水のpHを酸性領域とすることで、孔径調整材2を収縮させるのがよい。   Further, the pore size adjusting material 2 of N-isopropylacrylamide shrinks as the pH becomes an acidic region, and expands as it becomes a neutral or alkaline region. Therefore, when the pH of the cleaning water is adjusted, the pore diameter adjusting material 2 is preferably contracted by setting the pH of the cleaning water to an acidic region.

また、このときの膜差圧は通常5〜30kPa程度であるが、(財)水道技術研究センターの「小規模水道における膜ろ過施設導入ガイドライン」によると、「精密ろ過膜の場合は最大150kPa、限外ろ過膜の場合は300kPa以下であること」とされていることから同程度以下であることが望ましい。   In addition, the membrane differential pressure at this time is usually about 5 to 30 kPa, but according to the “Guidelines for Introducing Membrane Filtration Facilities in Small-Scale Waterworks” of the Water Technology Research Center, “Maximum 150 kPa for microfiltration membranes, In the case of an ultrafiltration membrane, it is said that it is 300 kPa or less.

以上説明したように、従来の膜では、カルボキシル基、アミノ基、水酸基などを有している溶質3が水素結合により膜面に付着するため、単に逆洗するだけでは除去し難い。このため、逆洗時に、洗浄水の温度調整またはpH調整の少なくともいずれか一方を行うことで、固形分3と膜表面との結合力を弱めて剥離しやすくすることができる。   As described above, in the conventional film, the solute 3 having a carboxyl group, an amino group, a hydroxyl group, and the like adheres to the film surface by hydrogen bonding, so that it is difficult to remove by simply backwashing. For this reason, at the time of backwashing, by performing at least one of temperature adjustment and pH adjustment of the washing water, it is possible to weaken the bonding force between the solid content 3 and the film surface to facilitate peeling.

本実施形態の膜10Aによれば、外表面1aに付加した孔径調整材2により、膜基体1にある孔によるふるい作用に加え、膜基体1の外表面1aで付着物を捕捉するとともに、膜基体1の膜孔内への原水中の溶質3の侵入を防ぐことができ、温水洗浄の効果を向上することができる。   According to the film 10A of the present embodiment, the pore diameter adjusting material 2 added to the outer surface 1a captures deposits on the outer surface 1a of the film substrate 1 in addition to the sieving action by the holes in the film substrate 1, and the film 10A. Intrusion of the solute 3 in the raw water into the membrane hole of the substrate 1 can be prevented, and the effect of washing with warm water can be improved.

なお、孔径調整材2の高分子材料としては、(1)N−イソプロピルアクリルアミドに、アクリル酸、2-カルボキシイソプロピルアクリルアミド、3-カルボキシ-n-プロピルアクリルアミドを共重合した高分子、(2)N−ビニルイソ酪酸アミド系重合体、(3)ポリ−N−アルキルアクリルアミド誘導体、(4)ポリイソプロピルアクリルアミドに代表されるポリアクリルアミド誘導体とポリビニル誘導体との共重合体、(5)N−ビニルイソ酪酸アミドなどのN−ビニルC3−9アシルアミドと、N−ビニルアセトアミドなどのN−ビニルC1−3アシルアミドとの共重合体、(6)ポリアクリルアミド誘導体およびポリ−N−ビニルアシルアミド、(7)N−イソプロピルアクリルアミドで構成された単量体の重合体、およびN−ビニルイソ酪酸アミドで構成された単量体の重合体、などが考えられる。なお、孔径調整材2としては、これらの高分子に限定されるものではなく、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料であればよい。 The polymer material of the pore diameter adjusting material 2 is (1) a polymer obtained by copolymerizing acrylic acid, 2-carboxyisopropylacrylamide, 3-carboxy-n-propylacrylamide with N-isopropylacrylamide, and (2) N -Vinyl isobutyric acid amide-based polymer, (3) poly-N-alkylacrylamide derivative, (4) copolymer of polyacrylamide derivative represented by polyisopropylacrylamide and polyvinyl derivative, (5) N-vinylisobutyric acid amide, etc. A copolymer of N-vinyl C 3-9 acylamide of N-vinyl C 1-3 acylamide such as N-vinylacetamide, (6) polyacrylamide derivative and poly-N-vinylacylamide, (7) N A polymer of monomers composed of isopropylacrylamide, and N-vinyl A monomer polymer composed of ruisobutyric acid amide can be considered. The pore diameter adjusting material 2 is not limited to these polymers, and may be any polymer material that reversibly expands / contracts in response to physical or chemical environmental changes.

<膜の第2実施形態>
図4は本発明に係る膜の第2実施形態を示している。
<Second Embodiment of Membrane>
FIG. 4 shows a second embodiment of the membrane according to the invention.

図4に示すように、この実施形態に係る膜10Bは、図1に示した膜10Aに対し、孔径調整材2が膜基体1の膜孔内面1bにも付加された構成である。   As shown in FIG. 4, the membrane 10 </ b> B according to this embodiment has a configuration in which the pore diameter adjusting material 2 is added to the membrane hole inner surface 1 b of the membrane substrate 1 in addition to the membrane 10 </ b> A shown in FIG. 1.

本実施形態においても、物理的または化学的な環境変化に応答したN−イソプロピルアクリルアミドの高分子鎖の膨張/収縮の変化を利用して、ろ過および逆洗を行う。すなわち、膜10Bを用いて、固形分などの溶質3を含む原水を膜の外表面1a側から通水して、膜基体1にある孔によるふるい作用により原水から溶質3を分離する。特に、図4(a)に示すように、膜基体1の膜孔内面1bの孔径調整材2によって、孔内部に侵入した固形分などの溶質3を捕捉する。   Also in this embodiment, filtration and backwashing are performed by utilizing the change in expansion / contraction of the polymer chain of N-isopropylacrylamide in response to a physical or chemical environmental change. That is, using the membrane 10B, raw water containing the solute 3 such as solid content is passed from the outer surface 1a side of the membrane, and the solute 3 is separated from the raw water by the sieving action by the holes in the membrane substrate 1. In particular, as shown in FIG. 4A, the solute 3 such as a solid component that has entered the hole is captured by the hole diameter adjusting material 2 on the inner surface 1 b of the film hole of the film substrate 1.

逆洗時においては、図4(b)に示すように、膜面下方から上方に逆洗する際に、膜面上方に滞留している原水、あるいは膜面下方から供給される洗浄水の温度調整またはpH調整の少なくともいずれか一方を行うことにより高分子材料を膨張/収縮させる。   At the time of backwashing, as shown in FIG. 4 (b), when backwashing from below the membrane surface upward, the temperature of the raw water staying above the membrane surface or the wash water supplied from below the membrane surface The polymer material is expanded / contracted by performing at least one of adjustment and pH adjustment.

本実施形態の膜10Bによれば、外表面1aおよび膜孔内面1bに付加した孔径調整材2により、膜基体1にある孔によるふるい作用に加え、膜基体1の外表面1aで付着物を捕捉するとともに、膜基体1の膜孔内で侵入を捕捉することができ、温水洗浄の効果を向上することができる。さらに、膜孔内が孔径調整材2によって親水化し、通水時の透水能を向上することができる。   According to the membrane 10B of the present embodiment, the pore diameter adjusting material 2 added to the outer surface 1a and the membrane hole inner surface 1b is used to add deposits on the outer surface 1a of the membrane substrate 1 in addition to the sieving action by the holes in the membrane substrate 1. In addition to capturing, intrusion can be captured in the membrane hole of the membrane substrate 1, and the effect of warm water cleaning can be improved. Furthermore, the inside of the membrane hole can be made hydrophilic by the pore diameter adjusting material 2 and the water permeability during water passage can be improved.

<膜の第3実施形態>
図5は本発明に係る膜の第3実施形態を示している。
<Third Embodiment of Membrane>
FIG. 5 shows a third embodiment of the membrane according to the invention.

図5に示すように、この実施形態に係る膜10Cは、図4に示した膜10Bに対し、孔径調整材2が膜基体1の内表面1c側にも付加された構成である。   As shown in FIG. 5, the film 10 </ b> C according to this embodiment has a configuration in which the hole diameter adjusting material 2 is added also to the inner surface 1 c side of the film substrate 1 with respect to the film 10 </ b> B shown in FIG. 4.

本実施形態においても、物理的または化学的な環境変化に応答したN−イソプロピルアクリルアミドの高分子鎖の膨張/収縮の変化を利用して、ろ過および逆洗を行う。すなわち、膜10Cを用いて、固形分などの溶質3を含む原水を膜の外表面1a側から通水して、膜基体1にある孔によるふるい作用により原水から溶質3を分離する。特に、図5(a)に示すように、内表面1c側の孔径調整材2によって、内表面1c側に侵入した固形分などの溶質3を捕捉する。   Also in this embodiment, filtration and backwashing are performed by utilizing the change in expansion / contraction of the polymer chain of N-isopropylacrylamide in response to a physical or chemical environmental change. That is, using the membrane 10C, raw water containing the solute 3 such as solid content is passed from the outer surface 1a side of the membrane, and the solute 3 is separated from the raw water by the sieving action by the holes in the membrane substrate 1. In particular, as shown in FIG. 5A, the solute 3 such as a solid component that has entered the inner surface 1 c side is captured by the hole diameter adjusting material 2 on the inner surface 1 c side.

逆洗時においては、図5(b)に示すように、膜面下方から上方に逆洗する際に、膜面上方に滞留している原水、あるいは膜面下方から供給される洗浄水の温度調整またはpH調整の少なくともいずれか一方を行うことにより高分子材料を膨張/収縮させる。   At the time of backwashing, as shown in FIG. 5 (b), when backwashing from below the membrane surface upward, the temperature of the raw water staying above the membrane surface or the wash water supplied from below the membrane surface The polymer material is expanded / contracted by performing at least one of adjustment and pH adjustment.

本実施形態の膜10Cによれば、外表面1a、膜孔内面1b、および内表面1cに付加した孔径調整材2により、膜基体1の内表面1c側へ侵入した原水中の溶質3を捕捉することができ、温水洗浄の効果を向上することができる。さらに、内表面1c側が孔径調整材2によって親水化し、通水時の透水能を向上することができる。   According to the membrane 10C of the present embodiment, the solute 3 in the raw water entering the inner surface 1c side of the membrane substrate 1 is captured by the pore diameter adjusting material 2 added to the outer surface 1a, the membrane hole inner surface 1b, and the inner surface 1c. It is possible to improve the effect of washing with warm water. Furthermore, the inner surface 1c side is hydrophilized by the pore diameter adjusting material 2, and the water permeability during water passage can be improved.

<膜モジュールの実施形態>
次に、本発明に係る膜モジュールの実施形態を説明する。
<Membrane Module Embodiment>
Next, an embodiment of the membrane module according to the present invention will be described.

膜の形状とモジュール形状を系統化すると図6に示すように分類できる。なお、この分類は、(財)水道技術研究センター、「水道用膜ろ過技術の新しい展開」より引用したものである。   If the membrane shape and the module shape are organized, they can be classified as shown in FIG. This classification is taken from the Water Technology Research Center, “New development of membrane filtration technology for water supply”.

図6に示すように、膜モジュールの形状は、ケーシング収納型と槽浸漬型に大別される。さらに、各膜モジュールに装填されるモジュール形状は円筒状膜と平膜とに分けられる。ケーシング収納型の円筒状膜は中空糸型、管状型、モノリス型に分けられ、平膜はスパイラル型、プレードアンドフレーム型、振動式円盤型、プリーツ型に分けられる。槽浸漬型の円筒状膜は、中空糸型、管状型に分かられ、平膜はプレートアンドフレーム型、回転式円盤型に分けられる。   As shown in FIG. 6, the shape of the membrane module is roughly classified into a casing storage type and a bath immersion type. Furthermore, the module shape loaded in each membrane module is divided into a cylindrical membrane and a flat membrane. The casing-containing cylindrical membrane is divided into a hollow fiber type, a tubular type, and a monolith type, and the flat membrane is divided into a spiral type, a blade and frame type, a vibrating disc type, and a pleated type. The tank immersion type cylindrical membrane is divided into a hollow fiber type and a tubular type, and the flat membrane is divided into a plate and frame type and a rotary disk type.

<膜モジュールの第1実施形態>
図7は、本発明に係る膜モジュールの第1実施形態を示している。
<First Embodiment of Membrane Module>
FIG. 7 shows a first embodiment of the membrane module according to the present invention.

図7に示すように、円筒状のケーシング内には、円筒軸方向に多数の膜が装填されている。本実施形態の膜モジュールに装填される膜としては、図1、図4、図5に示した膜10A,10B,10Cのうちの少なくともいずれか1つが用いられる。原水がこの膜を通過する間にろ過され、膜ろ過水(処理水)と濃縮水(排水)とに分離される。   As shown in FIG. 7, a large number of films are loaded in the cylindrical casing in the cylindrical casing. As the membrane loaded in the membrane module of the present embodiment, at least one of the membranes 10A, 10B, and 10C shown in FIGS. 1, 4, and 5 is used. Raw water is filtered while passing through the membrane, and separated into membrane filtrate (treated water) and concentrated water (drainage).

この場合、固形分などの溶質3(図1参照)を含む原水(河川水・地下水・湖沼水などの淡水、雨水貯水・産業廃水・下水などの汚水、バラスト水などの海水、など)は、100μm以下の細孔を有する膜のふるい作用により細孔よりも大きな物質は膜面および孔径調整材2に捕捉される。容器に一体化した場合は、原水を膜面に沿って流し、処理水が原水とは直角方向に流れ、原水の一部が循環するクロスフローろ過方式か、原水を循環させることなく全量ろ過する全量ろ過方式によってろ過を行うことが可能となる。   In this case, raw water containing solute 3 such as solids (see Fig. 1) (fresh water such as river water, groundwater, lake water, sewage such as rainwater storage, industrial wastewater, sewage, seawater such as ballast water, etc.) A substance larger than the pores is trapped by the membrane surface and the pore diameter adjusting material 2 by the sieving action of the membrane having pores of 100 μm or less. When integrated into a container, the raw water flows along the membrane surface, the treated water flows in a direction perpendicular to the raw water, and a part of the raw water circulates, or the whole amount is filtered without circulating the raw water. It becomes possible to perform filtration by the total amount filtration method.

<膜モジュールの第2実施形態>
図8は、本発明に係る膜モジュールの第2実施形態を示している。
<Second Embodiment of Membrane Module>
FIG. 8 shows a second embodiment of the membrane module according to the present invention.

図8に示すように、この膜モジュールは、平面状に形成された膜モジュールを複数積層して構成したものであり、図8(a)に示すように、原水が平板面からモジュール内に流入すると、図8(b)に示すように、膜内を通過して膜ろ過水(処理水)となる。本実施形態の膜モジュールに装填される膜としては、図1、図4、図5に示した膜10A,10B,10Cのうちの少なくともいずれか1つが用いられる。この膜モジュールは、原水が流入している槽(開放型または密閉型)に浸漬させた状態で使用することができる。   As shown in FIG. 8, this membrane module is configured by laminating a plurality of planarly formed membrane modules. As shown in FIG. 8A, raw water flows into the module from a flat plate surface. Then, as shown in FIG. 8B, it passes through the membrane and becomes membrane filtered water (treated water). As the membrane loaded in the membrane module of the present embodiment, at least one of the membranes 10A, 10B, and 10C shown in FIGS. 1, 4, and 5 is used. This membrane module can be used in a state where it is immersed in a tank (open type or sealed type) into which raw water flows.

このように、膜モジュールの第1、第2実施形態によれば、膜を円筒状または平面状に成形し、容器と充填一体化することによって、膜ろ過面積を増大させることができる。また、円筒状または平面状に成形し、膜を原水が流入している槽(開放型または密閉型)に浸漬させることによって、システムが簡素で膜の交換が容易となり、膜供給水の濁度が高くても安定して運転することができる。   As described above, according to the first and second embodiments of the membrane module, the membrane filtration area can be increased by forming the membrane into a cylindrical shape or a planar shape and filling and integrating with the container. In addition, the system is simple and the membrane can be easily replaced, and the turbidity of the membrane feed water can be simplified by forming it into a cylindrical or flat shape and immersing the membrane in a tank (open or closed) into which raw water flows. Even if it is high, it can drive stably.

なお、本発明では、膜を平面状または円筒状に成形し、容器に充填一体化するようにしたが、これに限定されるものではない。一体化した形状の例としては、中空糸型、管状型、モノリス型、スパイラル型、プレートアンドフレーム型、振動円盤型、プリーツ型等、種々のものがあり、さらにこれらの形状に限定されるものでもない。   In the present invention, the membrane is formed into a flat shape or a cylindrical shape, and is filled and integrated into a container. However, the present invention is not limited to this. Examples of integrated shapes include hollow fiber type, tubular type, monolith type, spiral type, plate-and-frame type, vibrating disk type, pleated type, and the like, which are further limited to these shapes. not.

また、本発明では、膜が平面状または円筒状に成形され、原水が流入している槽(開放型または密閉型)に浸漬されている。形状の例としては、中空糸型、管状型、プレートアンドフレーム型、回転式円盤型があるがこれらの形状に限定されるものではない。   Moreover, in this invention, the film | membrane is shape | molded by planar shape or cylindrical shape, and it is immersed in the tank (open | release type or sealed type) into which raw | natural water flows. Examples of the shape include a hollow fiber type, a tubular type, a plate and frame type, and a rotary disk type, but are not limited to these shapes.

<膜ろ過システムの第1実施形態>
図9は本発明に係る膜ろ過システムの第1実施形態を示す構成図である。
<First embodiment of membrane filtration system>
FIG. 9 is a block diagram showing a first embodiment of a membrane filtration system according to the present invention.

図9に示す膜ろ過システム100は、図7に示した構成の膜モジュール13を用いたもので、図示しない導水ポンプによって導かれた原水を一時貯水する原水槽11と、原水槽11内の原水を膜モジュール13に供給する原水ポンプ12と、原水ポンプ12によって導かれた原水を膜ろ過する膜モジュール13と、膜モジュール13で膜ろ過された処理水を貯水する処理水槽14とを備えている。また、原水槽11内に貯水された原水の一部を洗浄水として導入して貯水する洗浄水槽15と、この洗浄水槽15内に貯水された原水を所定温度に加熱するヒータ16と、原水槽11および洗浄水槽15にpH調整のための薬品を注入する薬品注入設備17とを備えている。さらに、洗浄時に加圧空気を供給するコンプレッサ18も備えている。なお、図中V1〜V12は各配管に設けられたバルブを示す。   The membrane filtration system 100 shown in FIG. 9 uses the membrane module 13 having the configuration shown in FIG. 7, and includes a raw water tank 11 for temporarily storing raw water guided by a water pump (not shown), and raw water in the raw water tank 11. Is supplied to the membrane module 13, a membrane module 13 for membrane filtering raw water guided by the raw water pump 12, and a treated water tank 14 for storing treated water membrane-filtered by the membrane module 13. . In addition, a cleaning water tank 15 that introduces and stores a part of the raw water stored in the raw water tank 11 as cleaning water, a heater 16 that heats the raw water stored in the cleaning water tank 15 to a predetermined temperature, and the raw water tank 11 and a chemical injection facility 17 for injecting chemicals for pH adjustment into the washing water tank 15. Further, a compressor 18 for supplying pressurized air at the time of cleaning is also provided. In addition, V1-V12 in the figure shows the valve | bulb provided in each piping.

図10は本発明に係る膜ろ過システムにおけるろ過処理を説明するための図、図11は本発明に係る膜ろ過システムにおける物理洗浄の一例を説明するための図である。図10および図11では、図9に示す膜ろ過システム100におけるろ過処理および物理洗浄を説明するために必要な部分のみを図示している。   FIG. 10 is a diagram for explaining filtration processing in the membrane filtration system according to the present invention, and FIG. 11 is a diagram for explaining an example of physical cleaning in the membrane filtration system according to the present invention. 10 and FIG. 11, only the portions necessary for explaining the filtration process and physical cleaning in the membrane filtration system 100 shown in FIG. 9 are shown.

図10において、原水は図示しない導水ポンプによって原水槽11へ導かれている。そして、原水ポンプ12の加圧によって膜モジュール13に原水が導入され、膜モジュール13を透過した処理水は処理水槽14に貯留される。   In FIG. 10, the raw water is led to the raw water tank 11 by a water pump not shown. The raw water is introduced into the membrane module 13 by pressurization of the raw water pump 12, and the treated water that has permeated through the membrane module 13 is stored in the treated water tank 14.

通常の洗浄は、図11を用いて説明する以下の手順により実施する。   Normal cleaning is performed according to the following procedure described with reference to FIG.

(1)逆圧工程
バルブV9を開け、コンプレッサ18によって膜の処理水側から加圧空気を供給して膜の内表面側に圧力をかける。
(1) Back pressure process The valve V9 is opened and pressurized air is supplied from the treated water side of the membrane by the compressor 18 to apply pressure to the inner surface side of the membrane.

(2)逆流工程
)膜モジュール13上部のバルブV6を開け、膜モジュール13の上部(2次側)の処理水を原水側に押し出して排出する。排出した水は回収率を向上させるため、原水槽11へ戻してもよい。
(2) Backflow process) The valve V6 at the top of the membrane module 13 is opened, and the treated water at the top (secondary side) of the membrane module 13 is pushed out to the raw water side and discharged. The discharged water may be returned to the raw water tank 11 in order to improve the recovery rate.

(3)エアスクラビング工程
圧力を保持したまま、バルブV8を開けて一定時間だけ膜モジュール13の原水側下部からコンプレッサ18により加圧空気を供給し、膜モジュール13を空気によって揺動させる。
(3) Air scrubbing step While maintaining the pressure, the valve V8 is opened and pressurized air is supplied from the raw water side lower portion of the membrane module 13 by the compressor 18 for a certain time, and the membrane module 13 is swung by the air.

(4)ドレン工程
一定時間エアスクラビングを行った後、バルブV12および膜モジュール13下部のバルブV5を開けて膜モジュール13内の水を排出する。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的に付着物を排出することができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(4) Drain process After air scrubbing for a certain period of time, the valve V12 and the valve V5 below the membrane module 13 are opened to discharge the water in the membrane module 13. At this time, the adhering substance can be discharged more effectively when the compressed air is kept flowing from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(5)原水すすぎ
バルブV1,V4、および膜モジュール13上部のバルブV6を開け、原水ポンプ12を起動し、膜モジュール13のすすぎを行う。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的にすすぎを行うことができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(5) Raw Water Rinsing Valves V1 and V4 and valve V6 above the membrane module 13 are opened, the raw water pump 12 is activated, and the membrane module 13 is rinsed. At this time, rinsing can be performed more effectively if the compressed air is allowed to flow from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(6)ろ過
膜モジュール13上部のバルブV6を閉め、ろ過側のバルブV7を開けてろ過を再開する。前工程でコンプレッサ18が動いている場合には停止する。
(6) Filtration The valve V6 at the top of the membrane module 13 is closed and the filtration side valve V7 is opened to resume filtration. If the compressor 18 is moving in the previous process, it stops.

図9に示す膜ろ過システム100では、通常の洗浄は上記手順により行い、ある所定の頻度で、以下の手順により、温度調整または薬品添加によるpH調整の少なくともいずれか一方を用いて洗浄を行う。   In the membrane filtration system 100 shown in FIG. 9, normal cleaning is performed according to the above procedure, and cleaning is performed at a predetermined frequency using at least one of temperature adjustment and pH adjustment by chemical addition according to the following procedure.

(1)ドレン工程
バルブV12および膜モジュール13下部のバルブV5を開けて膜モジュール13内の水を排出する。排出した水は回収率を向上させるため、原水槽11へ戻してもよい。
(1) Drain process The valve V12 and the valve V5 below the membrane module 13 are opened, and the water in the membrane module 13 is discharged. The discharged water may be returned to the raw water tank 11 in order to improve the recovery rate.

(2)温水工程
薬品注入設備17により、原水槽11、あるいは洗浄水槽15に導入した原水に薬品を添加し、ヒータ16により孔径調整材2の高分子材料のLCSTまで温度調整した洗浄水槽15内の原水の一部を、原水ポンプ12で膜モジュール13内の原水側を介して循環させる。このようにして、膜モジュール13内の原水の温度調整または原水への薬品添加の少なくともいずれか一方の手段により、膜の外表面1a、膜孔内面1b、内表面1cに付加した孔径調整材2を可逆的に収縮させる。
(2) Hot water process The chemical injection facility 17 adds chemicals to the raw water introduced into the raw water tank 11 or the washing water tank 15, and the heater 16 adjusts the temperature to the LCST of the polymer material of the pore diameter adjusting material 2 in the washing water tank 15 A portion of the raw water is circulated by the raw water pump 12 through the raw water side in the membrane module 13. In this way, the pore diameter adjusting material 2 added to the outer surface 1a, the membrane inner surface 1b, and the inner surface 1c of the membrane by adjusting the temperature of the raw water in the membrane module 13 or adding chemicals to the raw water. Is reversibly contracted.

(3)逆圧・逆流工程
バルブV9を開け、膜モジュール13の処理水側からコンプレッサ18からの加圧空気を供給して膜の内表面側に圧力をかける。さらに膜モジュール13上部のバルブV6を開け、膜モジュール13の上部(2次側)の処理水を原水の循環ラインへ押し出す。
(3) Back pressure / back flow process The valve V9 is opened, and pressurized air from the compressor 18 is supplied from the treated water side of the membrane module 13 to apply pressure to the inner surface side of the membrane. Further, the valve V6 at the upper part of the membrane module 13 is opened, and the treated water at the upper part (secondary side) of the membrane module 13 is pushed out to the raw water circulation line.

(4)エアスクラビング工程
圧力を保持したまま、バルブV8を開けて一定時間だけ膜モジュール13の原水側下部からコンプレッサ18により加圧空気を供給し、膜モジュール13を空気によって揺動させる。
(4) Air scrubbing step While maintaining the pressure, the valve V8 is opened and pressurized air is supplied from the raw water side lower portion of the membrane module 13 by the compressor 18 for a certain period of time, and the membrane module 13 is swung by the air.

(5)ドレン工程
一定時間エアスクラビングを行った後、バルブV12および膜モジュール13下部のバルブV5を開けて膜モジュール13内の水を排出する。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的に付着物を排出することができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(5) Drain process After air scrubbing for a certain period of time, the valve V12 and the valve V5 below the membrane module 13 are opened to discharge the water in the membrane module 13. At this time, the adhering substance can be discharged more effectively when the compressed air is kept flowing from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(6)原水すすぎ
バルブV1,V4、および膜モジュール13上部の循環ラインのバルブV6を開け、原水ポンプ12を起動し、膜モジュール13のすすぎを行う。すすいだ水は、上記の図11を用いて説明した手順における原水すすぎ工程と同様に、系外に排出しても構わない。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的にすすぎを行うことができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(6) Raw Water Rinsing Valves V1 and V4 and the valve V6 in the circulation line above the membrane module 13 are opened, the raw water pump 12 is activated, and the membrane module 13 is rinsed. The rinse water may be discharged out of the system similarly to the raw water rinsing step in the procedure described with reference to FIG. At this time, rinsing can be performed more effectively if the compressed air is allowed to flow from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(7)ろ過
膜モジュール13上部のバルブV6を閉め、ろ過側のバルブV7を開けてろ過を再開する。前工程でコンプレッサ18が動いている場合には停止する。
(7) Filtration The valve V6 at the top of the membrane module 13 is closed, and the filtration side valve V7 is opened to resume filtration. If the compressor 18 is moving in the previous process, it stops.

本実施形態によれば、膜モジュール13へ流入する原水の温度またはpHの少なくともいずれか一方の条件を変化させることにより、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性によって、膜モジュール13における膜の外表面、膜孔内面、内表面の孔径調整材2で捕捉した溶質3を系外へ、効果的に排出することができる。   According to the present embodiment, by changing the condition of at least one of the temperature and pH of the raw water flowing into the membrane module 13, it expands / contracts reversibly in response to a physical or chemical environmental change. Depending on the characteristics of the polymer material, the solute 3 captured by the pore diameter adjusting material 2 on the outer surface, the inner surface of the membrane hole, and the inner surface of the membrane module 13 can be effectively discharged out of the system.

<膜ろ過システムの第1実施形態の変形例>
図12は本発明に係る膜ろ過システムの第1実施形態の変形例を示す構成図である。
<Modification of First Embodiment of Membrane Filtration System>
FIG. 12 is a block diagram showing a modification of the first embodiment of the membrane filtration system according to the present invention.

図12に示す膜ろ過システム110は、図9に示した膜ろ過システム100に対し、洗浄水槽15内の原水の温度、pH値等を検知するためのセンサ19と、膜モジュール13の内部の温度、pH値等を検知するためのセンサ20と、センサ19,20で検知した値に応じて温度、pH値等を制御するための監視制御装置21とを追加した構成である。   The membrane filtration system 110 shown in FIG. 12 is different from the membrane filtration system 100 shown in FIG. 9 in that a sensor 19 for detecting the temperature, pH value, etc. of the raw water in the washing water tank 15 and the temperature inside the membrane module 13 are used. In this configuration, a sensor 20 for detecting the pH value and the like, and a monitoring control device 21 for controlling the temperature, the pH value and the like according to the values detected by the sensors 19 and 20 are added.

膜ろ過システム110における洗浄の手順は、上記膜ろ過システム100と同様であるが、監視制御装置21は、上記温水工程において、センサ19,20の検出結果により、膜モジュール13内(孔径調整材の周囲)の温度またはpHの少なくともいずれか一つが所定の目標値になるように、ヒータ16および薬品注入設備17を制御する。ここで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用との和が最小となるように温度または薬品添加量の少なくともいずれか一つを制御することが好ましい。   The washing procedure in the membrane filtration system 110 is the same as that in the membrane filtration system 100. However, the monitoring controller 21 in the hot water process determines the inside of the membrane module 13 (of the pore diameter adjusting material) according to the detection results of the sensors 19 and 20. The heater 16 and the chemical injection equipment 17 are controlled so that at least one of the ambient temperature and pH becomes a predetermined target value. Here, it is preferable to control at least one of the temperature and the chemical addition amount so that the sum of the cost for changing the temperature and the cost required for the chemical addition is minimized.

本変形例によれば、膜モジュール13へ流入する原水の温度およびpHに応じて、温度または薬品添加量の少なくともいずれか一方を制御することで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用を抑制しながら、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性を生かした効果的なろ過と洗浄を行うことができる。   According to this modification, by controlling at least one of the temperature and the chemical addition amount according to the temperature and pH of the raw water flowing into the membrane module 13, the cost for changing the temperature and the cost required for the chemical addition are reduced. While suppressing, it is possible to perform effective filtration and washing taking advantage of the characteristics of the polymer material that reversibly expands / contracts in response to physical or chemical environmental changes.

<膜ろ過システムの第2実施形態>
図13は本発明に係る膜ろ過システムの第2実施形態を示す構成図である。
<Second Embodiment of Membrane Filtration System>
FIG. 13 is a block diagram showing a second embodiment of the membrane filtration system according to the present invention.

図13に示す膜ろ過システム120は、図9に示した膜ろ過システム100に対し、膜モジュール13の周囲を所定の空間を介して覆うように設けられた外筒13aと、洗浄水槽15に貯水された原水を外筒13aに供給し、膜モジュール13の外側を介して循環させる原水ポンプ22とを追加した構成である。また、薬品注入設備17は原水槽11に薬品を注入するが、洗浄水槽15には注入しないようになっている。   A membrane filtration system 120 shown in FIG. 13 stores water in an outer cylinder 13a provided to cover the periphery of the membrane module 13 via a predetermined space and a washing water tank 15 with respect to the membrane filtration system 100 shown in FIG. The raw water pump 22 is supplied to the outer cylinder 13 a and circulated through the outside of the membrane module 13. The chemical injection equipment 17 injects chemicals into the raw water tank 11 but does not inject into the cleaning water tank 15.

膜ろ過システム120におけるろ過処理および通常の洗浄は、上述した膜ろ過システム100と同様の手順で行われる。そして、ある所定の頻度で、以下の手順により、温度調整または薬品添加によるpH調整の少なくともいずれか一方を用いて洗浄を行う。   The filtration process and normal washing in the membrane filtration system 120 are performed in the same procedure as the membrane filtration system 100 described above. Then, cleaning is performed at a predetermined frequency using at least one of temperature adjustment and pH adjustment by chemical addition according to the following procedure.

(1)ドレン工程
バルブV12および膜モジュール13下部のバルブV5を開けて膜モジュール13内の水を排出する。排出した水は回収率を向上させるため、原水槽11へ戻してもよい。
(1) Drain process The valve V12 and the valve V5 below the membrane module 13 are opened, and the water in the membrane module 13 is discharged. The discharged water may be returned to the raw water tank 11 in order to improve the recovery rate.

(2)温水工程
原水槽11に薬品を添加した原水を膜モジュール13内に供給する。また、ヒータ16により孔径調整材2の高分子材料のLCSTまで温度調整した洗浄水槽15内の原水の一部を、原水ポンプ22で外筒13aに供給し、膜モジュール13の外側を介して循環させる。このようにして、膜モジュール13内の原水の温度調整または原水への薬品添加の少なくともいずれか一方の手段により、膜の外表面1a、膜孔内面1b、内表面1cに付加した孔径調整材2を可逆的に収縮させる。なお、膜モジュール13内の温度が以下の工程中でLCST以上を確保できる時点で、循環は停止して構わない。
(2) Hot water process The raw | natural water which added the chemical | medical agent to the raw | natural water tank 11 is supplied in the membrane module 13. FIG. Further, a part of the raw water in the washing water tank 15 whose temperature is adjusted to the LCST of the polymer material of the pore diameter adjusting material 2 by the heater 16 is supplied to the outer cylinder 13a by the raw water pump 22 and circulated through the outside of the membrane module 13. Let In this way, the pore diameter adjusting material 2 added to the outer surface 1a, the membrane inner surface 1b, and the inner surface 1c of the membrane by adjusting the temperature of the raw water in the membrane module 13 or adding chemicals to the raw water. Is reversibly contracted. The circulation may be stopped when the temperature in the membrane module 13 can ensure LCST or higher in the following steps.

(3)逆圧・逆流工程
バルブV9を開け、膜モジュール13の処理水側からコンプレッサ18からの加圧空気を供給して膜の内表面側に圧力をかける。さらに膜モジュール13上部のバルブV6を開け、膜モジュール13の上部(2次側)の処理水を原水の循環ラインへ押し出す。
(3) Back pressure / back flow process The valve V9 is opened, and pressurized air from the compressor 18 is supplied from the treated water side of the membrane module 13 to apply pressure to the inner surface side of the membrane. Further, the valve V6 at the upper part of the membrane module 13 is opened, and the treated water at the upper part (secondary side) of the membrane module 13 is pushed out to the raw water circulation line.

(4)エアスクラビング工程
圧力を保持したまま、バルブV8を開けて一定時間だけ膜モジュール13の原水側下部からコンプレッサ18により加圧空気を供給し、膜モジュール13を空気によって揺動させる。
(4) Air scrubbing step While maintaining the pressure, the valve V8 is opened and pressurized air is supplied from the raw water side lower portion of the membrane module 13 by the compressor 18 for a certain period of time, and the membrane module 13 is swung by the air.

(5)ドレン工程
一定時間エアスクラビングを行った後、バルブV12および膜モジュール13下部のバルブV5を開けて膜モジュール13内の水を排出する。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的に付着物を排出することができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(5) Drain process After air scrubbing for a certain period of time, the valve V12 and the valve V5 below the membrane module 13 are opened to discharge the water in the membrane module 13. At this time, the adhering substance can be discharged more effectively when the compressed air is kept flowing from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(6)原水すすぎ
バルブV1,V4、および膜モジュール13上部の循環ラインのバルブV6を開け、原水ポンプ12を起動し、膜モジュール13のすすぎを行う。すすいだ水は回収率を向上させるため、洗浄水槽15に戻しても構わない。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的にすすぎを行うことができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(6) Raw Water Rinsing Valves V1 and V4 and the valve V6 in the circulation line above the membrane module 13 are opened, the raw water pump 12 is activated, and the membrane module 13 is rinsed. The rinsed water may be returned to the washing water tank 15 in order to improve the recovery rate. At this time, rinsing can be performed more effectively if the compressed air is allowed to flow from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(7)ろ過
膜モジュール13上部のバルブV6を閉め、ろ過側のバルブV7を開けてろ過を再開する。前工程でコンプレッサ18が動いている場合には停止する。
(7) Filtration The valve V6 at the top of the membrane module 13 is closed, and the filtration side valve V7 is opened to resume filtration. If the compressor 18 is moving in the previous process, it stops.

本実施形態によれば、膜モジュール13内の原水の温度またはpHの少なくともいずれか一方の条件を変化させることにより、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性によって、膜モジュール13における膜の外表面、膜孔内面、内表面の孔径調整材2で捕捉した溶質3を系外へ、効果的に排出することができる。   According to the present embodiment, by changing the condition of at least one of the temperature and pH of the raw water in the membrane module 13, it is possible to reversibly expand / contract reversibly in response to a physical or chemical environmental change. Depending on the characteristics of the molecular material, the solute 3 captured by the pore diameter adjusting material 2 on the outer surface of the membrane, the inner surface of the membrane hole and the inner surface of the membrane module 13 can be effectively discharged out of the system.

また、ヒータ16により温めた原水を膜モジュール13の外側を介して循環させることで膜モジュール13内の温度調整を行うので、温めた原水を有効に利用することができ、温める原水の量を節約することができる。   In addition, since the temperature inside the membrane module 13 is adjusted by circulating the raw water heated by the heater 16 through the outside of the membrane module 13, the heated raw water can be used effectively and the amount of the heated raw water is saved. can do.

なお、上記説明では、温度調整した原水を膜モジュール13の外側を介して循環することで膜モジュール13内の温度調整を行っているが、膜モジュール13自体を外部から温度調整する方法であれば、上記説明の温度調整方法に限定するものではない。   In the above description, the temperature inside the membrane module 13 is adjusted by circulating the temperature-adjusted raw water through the outside of the membrane module 13, but any method can be used to adjust the temperature of the membrane module 13 itself from the outside. It is not limited to the temperature adjustment method described above.

<膜ろ過システムの第2実施形態の変形例>
図14は本発明に係る膜ろ過システムの第2実施形態の変形例を示す構成図である。
<Modification of Second Embodiment of Membrane Filtration System>
FIG. 14 is a block diagram showing a modification of the second embodiment of the membrane filtration system according to the present invention.

図14に示す膜ろ過システム130は、図13に示した膜ろ過システム120に対し、洗浄水槽15内の原水の温度、pH値等を検知するためのセンサ19と、膜モジュール13の外側を循環する原水の温度、pH値等を検知するためのセンサ23と、センサ19,23で検知した値に応じて温度、pH値等を制御するための監視制御装置21とを追加した構成である。   The membrane filtration system 130 shown in FIG. 14 circulates outside the membrane module 13 and the sensor 19 for detecting the temperature, pH value, etc. of the raw water in the washing water tank 15 with respect to the membrane filtration system 120 shown in FIG. In this configuration, a sensor 23 for detecting the temperature, pH value, and the like of the raw water to be performed and a monitoring control device 21 for controlling the temperature, pH value, etc. according to the values detected by the sensors 19, 23 are added.

膜ろ過システム130における洗浄の手順は、上記膜ろ過システム120と同様であるが、監視制御装置21は、上記温水工程において、センサ19,23の検出結果により、膜モジュール13内(孔径調整材の周囲)の温度またはpHの少なくともいずれか一つが所定の目標値になるように、ヒータ16および薬品注入設備17を制御する。ここで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用との和が最小となるように温度または薬品添加量の少なくともいずれか一つを制御することが好ましい。   The washing procedure in the membrane filtration system 130 is the same as that in the membrane filtration system 120. However, the monitoring controller 21 in the hot water process determines the inside of the membrane module 13 (the pore diameter adjusting material The heater 16 and the chemical injection equipment 17 are controlled so that at least one of the ambient temperature and pH becomes a predetermined target value. Here, it is preferable to control at least one of the temperature and the chemical addition amount so that the sum of the cost for changing the temperature and the cost required for the chemical addition is minimized.

本変形例によれば、膜モジュール13内の原水の温度およびpHに応じて、温度または薬品添加量の少なくともいずれか一方を制御することで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用を抑制しながら、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性を生かした効果的なろ過と洗浄を行うことができる。   According to this modification, by controlling at least one of the temperature and the chemical addition amount according to the temperature and pH of the raw water in the membrane module 13, the cost for changing the temperature and the cost required for the chemical addition are suppressed. However, it is possible to perform effective filtration and washing taking advantage of the characteristics of the polymer material that reversibly expands / contracts in response to physical or chemical environmental changes.

<膜ろ過システムの第3実施形態>
図15は本発明に係る膜ろ過システムの第3実施形態を示す構成図である。
<Third embodiment of membrane filtration system>
FIG. 15 is a block diagram showing a third embodiment of the membrane filtration system according to the present invention.

図15に示す膜ろ過システム140は、図13に示した膜ろ過システム120に対し、処理水槽14内に貯水された処理水の一部を洗浄水として導入して貯水する洗浄水槽25と、この洗浄水槽25内の洗浄水を膜モジュール13に処理水側から供給する逆洗水ポンプ26とを追加した構成である。また、原水槽11に薬品を注入する薬品注入設備17が、洗浄水槽25に薬品を注入する薬品注入設備27に置き換えられている。   The membrane filtration system 140 shown in FIG. 15 has a washing water tank 25 that introduces and stores a part of the treated water stored in the treated water tank 14 as washing water with respect to the membrane filtration system 120 shown in FIG. This is a configuration in which a backwash water pump 26 for supplying wash water in the wash water tank 25 to the membrane module 13 from the treated water side is added. Further, the chemical injection equipment 17 for injecting chemicals into the raw water tank 11 is replaced with a chemical injection equipment 27 for injecting chemicals into the washing water tank 25.

図16は本発明に係る膜ろ過システムにおける物理洗浄の他の一例を説明するための図である。図16では、図15に示す膜ろ過システム140における物理洗浄を説明するために必要な部分のみを図示している。   FIG. 16 is a view for explaining another example of physical cleaning in the membrane filtration system according to the present invention. In FIG. 16, only the part necessary for explaining the physical cleaning in the membrane filtration system 140 shown in FIG. 15 is shown.

膜ろ過システム140におけるろ過処理は、上述した膜ろ過システム100と同様の手順で行われるが、通常の洗浄は、図16を用いて説明する以下の手順により実施する。   The filtration process in the membrane filtration system 140 is performed in the same procedure as that of the membrane filtration system 100 described above, but normal cleaning is performed in the following procedure described with reference to FIG.

(1)逆圧水工程
処理水槽14内の処理水を逆洗水ポンプ26により膜モジュール13の処理水側から逆流させ、膜モジュール13下部の原水側か、あるいは膜モジュール13上部の原水側から排出する。このとき、コンプレッサ18によって膜モジュール13下部の原水側から加圧空気を供給して膜モジュール13を揺動させる。
(1) Back-pressure water process The treated water in the treated water tank 14 is caused to flow backward from the treated water side of the membrane module 13 by the backwash water pump 26 and from the raw water side below the membrane module 13 or from the raw water side above the membrane module 13. Discharge. At this time, the compressed air is supplied from the raw water side below the membrane module 13 by the compressor 18 to swing the membrane module 13.

(2)原水すすぎ
バルブV1,V4、および膜モジュール13上部のバルブV6を開け、原水ポンプ12を起動し、膜モジュール13のすすぎを行う。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的にすすぎを行うことができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(2) Raw Water Rinsing The valves V1 and V4 and the valve V6 above the membrane module 13 are opened, the raw water pump 12 is activated, and the membrane module 13 is rinsed. At this time, rinsing can be performed more effectively if the compressed air is allowed to flow from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(3)ろ過
膜モジュール13上部のバルブV6を閉め、ろ過側のバルブV7を開けてろ過を再開する。このときコンプレッサ18が動いている場合には停止する。
(3) Filtration The valve V6 at the top of the membrane module 13 is closed and the filtration side valve V7 is opened to resume filtration. At this time, if the compressor 18 is moving, it stops.

図15に示す膜ろ過システム140では、通常の洗浄は、図16を用いて説明した手順、または前述の図11を用いて説明した手順の少なくともいずれか一方により行い、ある所定の頻度で、以下の手順により、温度調整または薬品添加によるpH調整の少なくともいずれか一方を用いて洗浄を行う。   In the membrane filtration system 140 shown in FIG. 15, normal cleaning is performed by at least one of the procedure described with reference to FIG. 16 or the procedure described with reference to FIG. According to the procedure, washing is performed using at least one of temperature adjustment and pH adjustment by chemical addition.

(1)逆圧水工程
洗浄水槽25に導入された処理水に薬品注入設備27により薬品を添加し、逆洗水ポンプ26により膜の処理水側から逆流させ、膜モジュール13下部の原水側か、あるいは膜モジュール13上部の原水側から排出する。このとき、コンプレッサ18によって膜モジュール13下部の原水側から加圧空気を供給して膜モジュール13を揺動させる。
(1) Back-pressure water process Chemicals are added to the treated water introduced into the washing water tank 25 by the chemical injection equipment 27, and backflowed from the treated water side of the membrane by the backwash water pump 26. Or, it is discharged from the raw water side above the membrane module 13. At this time, the compressed air is supplied from the raw water side below the membrane module 13 by the compressor 18 to swing the membrane module 13.

同時に、ヒータ16により孔径調整材2の高分子材料のLCSTまで温度調整した洗浄水槽15内の原水を、原水ポンプ22で外筒13aに供給し、膜モジュール13の外側を介して循環させる。このようにして、膜モジュール13内の原水の温度調整または処理水への薬品添加の少なくともいずれか一方の手段により、膜の外表面1a、膜孔内面1b、内表面1cに付加した孔径調整材2を可逆的に収縮させる。なお、膜モジュール13内の温度が以下の工程中でLCST以上を確保できる時点で、循環は停止して構わない。   At the same time, the raw water in the washing water tank 15 whose temperature has been adjusted to the LCST of the polymer material of the hole diameter adjusting material 2 by the heater 16 is supplied to the outer cylinder 13 a by the raw water pump 22 and circulated through the outside of the membrane module 13. In this way, the pore diameter adjusting material added to the outer surface 1a, the membrane inner surface 1b, and the inner surface 1c of the membrane by adjusting the temperature of the raw water in the membrane module 13 or adding chemicals to the treated water. 2 is reversibly contracted. The circulation may be stopped when the temperature in the membrane module 13 can ensure LCST or higher in the following steps.

(2)原水すすぎ
バルブV1,V4、および膜モジュール13上部のバルブV6を開け、原水ポンプ12を起動し、膜モジュール13のすすぎを行う。このとき、すすぎ水は原水側の洗浄水槽15へ循環しても構わない。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的にすすぎを行うことができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(2) Raw Water Rinsing The valves V1 and V4 and the valve V6 above the membrane module 13 are opened, the raw water pump 12 is activated, and the membrane module 13 is rinsed. At this time, the rinsing water may be circulated to the washing water tank 15 on the raw water side. At this time, rinsing can be performed more effectively if the compressed air is allowed to flow from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(3)ろ過
膜モジュール13上部のバルブV6を閉め、ろ過側のバルブV7を開けてろ過を再開する。前工程でコンプレッサ18が動いている場合には停止する。
(3) Filtration The valve V6 at the top of the membrane module 13 is closed and the filtration side valve V7 is opened to resume filtration. If the compressor 18 is moving in the previous process, it stops.

本実施形態によれば、膜モジュール13内の温度またはpHの少なくともいずれか一方の条件を変化させることにより、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性によって、膜モジュール13における膜の外表面、膜孔内面、内表面の孔径調整材2で捕捉した溶質3を系外へ、効果的に排出することができる。   According to the present embodiment, the polymer material that reversibly expands / contracts in response to a physical or chemical environmental change by changing at least one of temperature and pH in the membrane module 13. Due to this characteristic, the solute 3 captured by the pore diameter adjusting material 2 on the outer surface of the membrane, the inner surface of the membrane hole and the inner surface of the membrane module 13 can be effectively discharged out of the system.

また、ヒータ16により温めた原水を膜モジュール13の外側を介して循環させることで膜モジュール13内の温度調整を行うので、温めた原水を有効に利用することができ、温める原水の量を節約することができる。   In addition, since the temperature inside the membrane module 13 is adjusted by circulating the raw water heated by the heater 16 through the outside of the membrane module 13, the heated raw water can be used effectively and the amount of the heated raw water is saved. can do.

なお、上記説明では、温度調整した原水を膜モジュール13の外側を介して循環することで膜モジュール13内の温度調整を行っているが、膜モジュール13自体を外部から温度調整する方法であれば、上記説明の温度調整方法に限定するものではない。   In the above description, the temperature inside the membrane module 13 is adjusted by circulating the temperature-adjusted raw water through the outside of the membrane module 13, but any method can be used to adjust the temperature of the membrane module 13 itself from the outside. It is not limited to the temperature adjustment method described above.

<膜ろ過システムの第3実施形態の変形例>
図17は本発明に係る膜ろ過システムの第3実施形態の変形例を示す構成図である。
<Modification of Third Embodiment of Membrane Filtration System>
FIG. 17 is a block diagram showing a modification of the third embodiment of the membrane filtration system according to the present invention.

図17に示す膜ろ過システム150は、図15に示した膜ろ過システム140に対し、洗浄水槽15内の原水の温度、pH値等を検知するためのセンサ19と、膜モジュール13の外側を循環する原水の温度、pH値等を検知するためのセンサ23と、センサ19,23で検知した値に応じて温度、pH値等を制御するための監視制御装置21とを追加した構成である。   The membrane filtration system 150 shown in FIG. 17 circulates outside the membrane module 13 with the sensor 19 for detecting the temperature, pH value, etc. of the raw water in the washing water tank 15 with respect to the membrane filtration system 140 shown in FIG. In this configuration, a sensor 23 for detecting the temperature, pH value, and the like of the raw water to be performed and a monitoring control device 21 for controlling the temperature, pH value, etc. according to the values detected by the sensors 19, 23 are added.

膜ろ過システム150における洗浄の手順は、上記膜ろ過システム140と同様であるが、監視制御装置21は、上記逆圧水工程において、センサ19,23の検出結果により、膜モジュール13内(孔径調整材の周囲)の温度またはpHの少なくともいずれか一つが所定の目標値になるように、ヒータ16および薬品注入設備27を制御する。ここで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用との和が最小となるように温度または薬品添加量の少なくともいずれか一つを制御することが好ましい。   The washing procedure in the membrane filtration system 150 is the same as that in the membrane filtration system 140. However, the monitoring controller 21 detects the inside of the membrane module 13 (pore diameter adjustment) according to the detection results of the sensors 19 and 23 in the reverse pressure water process. The heater 16 and the chemical injection equipment 27 are controlled so that at least one of temperature and pH around the material becomes a predetermined target value. Here, it is preferable to control at least one of the temperature and the chemical addition amount so that the sum of the cost for changing the temperature and the cost required for the chemical addition is minimized.

本変形例によれば、膜モジュール13内の温度およびpHに応じて、温度または薬品添加量の少なくともいずれか一方を制御することで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用を抑制しながら、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性を生かした効果的なろ過と洗浄を行うことができる。   According to this modification, by controlling at least one of the temperature and the chemical addition amount according to the temperature and pH in the membrane module 13, it is possible to suppress the cost of changing the temperature and the cost required for the chemical addition. In addition, effective filtration and cleaning can be performed by taking advantage of the characteristics of a polymer material that reversibly expands / contracts in response to a physical or chemical environmental change.

<膜ろ過システムの第4実施形態>
図18は本発明に係る膜ろ過システムの第4実施形態を示す構成図である。
<Fourth Embodiment of Membrane Filtration System>
FIG. 18 is a block diagram showing a fourth embodiment of the membrane filtration system according to the present invention.

図18に示す膜ろ過システム160は、図15に示した膜ろ過システム140に対し、外筒13aと、洗浄水槽15と、ヒータ16と、原水ポンプ22とを省略し、洗浄水槽25にヒータ29を追加した構成である。   The membrane filtration system 160 shown in FIG. 18 omits the outer cylinder 13a, the washing water tank 15, the heater 16, and the raw water pump 22 with respect to the membrane filtration system 140 shown in FIG. It is the structure which added.

膜ろ過システム160におけるろ過処理および通常の洗浄は、上述した膜ろ過システム140と同様の手順で行われる。そして、ある所定の頻度で、以下の手順により、温度調整または薬品添加によるpH調整の少なくともいずれか一方を用いて洗浄を行う。   The filtration process and normal cleaning in the membrane filtration system 160 are performed in the same procedure as the membrane filtration system 140 described above. Then, cleaning is performed at a predetermined frequency using at least one of temperature adjustment and pH adjustment by chemical addition according to the following procedure.

(1)逆圧水工程
洗浄水槽25に導入された処理水に薬品注入設備27により薬品を添加し、逆洗水ポンプ26により膜の処理水側から逆流させ、膜モジュール13下部の原水側か、あるいは膜モジュール13上部の原水側から排出する。このとき、コンプレッサ18によって膜モジュール13下部の原水側から加圧空気を供給して膜モジュール13を揺動させる。
(1) Back-pressure water process Chemicals are added to the treated water introduced into the washing water tank 25 by the chemical injection equipment 27, and backflowed from the treated water side of the membrane by the backwash water pump 26. Or, it is discharged from the raw water side above the membrane module 13. At this time, the compressed air is supplied from the raw water side below the membrane module 13 by the compressor 18 to swing the membrane module 13.

同時に、ヒータ29により孔径調整材2の高分子材料のLCSTまで温度調整した洗浄水槽25内の処理水を、逆洗水ポンプ26で膜モジュール13の処理水側から供給する。このようにして、膜モジュール13内の温度調整あるいは処理水への薬品添加の少なくともいずれか一方の手段により、膜の外表面1a、膜孔内面1b、内表面1cに付加した孔径調整材2を可逆的に収縮させる。   At the same time, treated water in the washing water tank 25 whose temperature is adjusted to the LCST of the polymer material of the pore diameter adjusting material 2 by the heater 29 is supplied from the treated water side of the membrane module 13 by the backwash water pump 26. In this way, the pore diameter adjusting material 2 added to the outer surface 1a, the membrane inner surface 1b, and the inner surface 1c of the membrane by means of temperature adjustment in the membrane module 13 or addition of chemicals to the treated water. Shrink reversibly.

(2)原水すすぎ
バルブV1,V4、および膜モジュール13上部のバルブV6を開け、原水ポンプ12を起動し、膜モジュール13のすすぎを行う。このとき、すすぎ水は原水槽11へ循環しても構わない。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的にすすぎを行うことができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(2) Raw Water Rinsing The valves V1 and V4 and the valve V6 above the membrane module 13 are opened, the raw water pump 12 is activated, and the membrane module 13 is rinsed. At this time, the rinsing water may be circulated to the raw water tank 11. At this time, rinsing can be performed more effectively if the compressed air is allowed to flow from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(3)ろ過
膜モジュール13上部のバルブV6を閉め、ろ過側のバルブV7を開けてろ過を再開する。このときコンプレッサ18が動いている場合には停止する。
(3) Filtration The valve V6 at the top of the membrane module 13 is closed and the filtration side valve V7 is opened to resume filtration. At this time, if the compressor 18 is moving, it stops.

本実施形態によれば、膜モジュール13内の温度またはpHの少なくともいずれか一方の条件を変化させることにより、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性によって、膜モジュール13における膜の外表面、膜孔内面、内表面の孔径調整材2で捕捉した溶質3を系外へ、効果的に排出することができる。   According to the present embodiment, the polymer material that reversibly expands / contracts in response to a physical or chemical environmental change by changing at least one of temperature and pH in the membrane module 13. Due to this characteristic, the solute 3 captured by the pore diameter adjusting material 2 on the outer surface of the membrane, the inner surface of the membrane hole and the inner surface of the membrane module 13 can be effectively discharged out of the system.

<膜ろ過システムの第4実施形態の変形例>
図19は本発明に係る膜ろ過システムの第4実施形態の変形例を示す構成図である。
<Modification of Fourth Embodiment of Membrane Filtration System>
FIG. 19 is a block diagram showing a modification of the fourth embodiment of the membrane filtration system according to the present invention.

図19に示す膜ろ過システム170は、図18に示した膜ろ過システム160に対し、膜モジュール13内部の温度、pH値等を検知するためのセンサ20と、洗浄水槽25内の処理水の温度、pH値等を検知するためのセンサ30と、センサ20,30で検知した値に応じて温度、pH値等を制御するための監視制御装置21とを追加した構成である。   The membrane filtration system 170 shown in FIG. 19 is different from the membrane filtration system 160 shown in FIG. 18 in that the sensor 20 detects the temperature, pH value, etc. inside the membrane module 13 and the temperature of the treated water in the washing water tank 25. In this configuration, a sensor 30 for detecting the pH value and the like, and a monitoring control device 21 for controlling the temperature, the pH value and the like according to the values detected by the sensors 20 and 30 are added.

膜ろ過システム170における洗浄の手順は、上記膜ろ過システム160と同様であるが、監視制御装置21は、上記逆圧水工程において、センサ20,30の検出結果により、膜モジュール13内の温度またはpHの少なくともいずれか一つが所定の目標値になるように、ヒータ29および薬品注入設備27を制御する。ここで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用との和が最小となるように温度または薬品添加量の少なくともいずれか一つを制御することが好ましい。   The washing procedure in the membrane filtration system 170 is the same as that in the membrane filtration system 160. However, the monitoring control device 21 detects the temperature in the membrane module 13 or the temperature in the reverse pressure water process based on the detection results of the sensors 20 and 30. The heater 29 and the chemical injection facility 27 are controlled so that at least one of the pHs becomes a predetermined target value. Here, it is preferable to control at least one of the temperature and the chemical addition amount so that the sum of the cost for changing the temperature and the cost required for the chemical addition is minimized.

本変形例によれば、膜モジュール13へ流入する処理水の温度およびpHに応じて、温度または薬品添加量の少なくともいずれか一つを制御することで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用を抑制しながら、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性を生かした効果的なろ過と洗浄を行うことができる。   According to this modification, the temperature and the chemical addition amount are required by controlling at least one of the temperature and the chemical addition amount according to the temperature and pH of the treated water flowing into the membrane module 13. It is possible to perform effective filtration and cleaning taking advantage of the characteristics of a polymer material that reversibly expands / contracts in response to changes in physical or chemical environment while suppressing costs.

<膜ろ過システムの第5実施形態>
図20は本発明に係る膜ろ過システムの第5実施形態を示す構成図である。
<Fifth Embodiment of Membrane Filtration System>
FIG. 20 is a block diagram showing a fifth embodiment of the membrane filtration system according to the present invention.

図20に示す膜ろ過システム180は、図18に示した膜ろ過システム160と同様の構成である。   The membrane filtration system 180 shown in FIG. 20 has the same configuration as the membrane filtration system 160 shown in FIG.

膜ろ過システム180におけるろ過処理および通常の洗浄は、上述した膜ろ過システム160と同様の手順で行われる。そして、ある所定の頻度で、以下の手順により、温度調整または薬品添加によるpH調整の少なくともいずれか一方を用いて洗浄を行う。   The filtration process and normal washing in the membrane filtration system 180 are performed in the same procedure as the membrane filtration system 160 described above. Then, cleaning is performed at a predetermined frequency using at least one of temperature adjustment and pH adjustment by chemical addition according to the following procedure.

(1)ドレン工程
バルブV12および膜モジュール13下部のバルブV5を開けて膜モジュール13内の水を排出する。排出した水は回収率を向上させるため、原水槽11へ戻してもよい。
(1) Drain process The valve V12 and the valve V5 below the membrane module 13 are opened, and the water in the membrane module 13 is discharged. The discharged water may be returned to the raw water tank 11 in order to improve the recovery rate.

(2)温水工程
洗浄水槽25に導入された処理水に薬品注入設備27により薬品を添加し、ヒータ29により孔径調整材2の高分子材料のLCSTまで温度調整した洗浄水槽25内の処理水を逆洗水ポンプ26で膜モジュール13の処理水側から供給し、膜モジュール13内を薬品を添加した温水で満たす。回収率を向上させるため、膜モジュール13から排出される薬品を添加した温水は原水槽11に戻しても構わない。このようにして、膜モジュール13内の温度調整あるいは処理水への薬品添加の少なくともいずれか一方の手段により、膜の外表面1a、膜孔内面1b、内表面1cに付加した孔径調整材2を可逆的に収縮させる。
(2) Warm water process Chemicals are added to the treated water introduced into the washing water tank 25 by the chemical injection equipment 27, and the treated water in the washing water tank 25 whose temperature is adjusted to the LCST of the polymer material of the pore diameter adjusting material 2 by the heater 29 is used. The backwash water pump 26 supplies from the treated water side of the membrane module 13, and the membrane module 13 is filled with warm water to which a chemical is added. In order to improve the recovery rate, the hot water to which the chemical discharged from the membrane module 13 is added may be returned to the raw water tank 11. In this way, the pore diameter adjusting material 2 added to the outer surface 1a, the membrane inner surface 1b, and the inner surface 1c of the membrane by means of temperature adjustment in the membrane module 13 or addition of chemicals to the treated water. Shrink reversibly.

(3)逆圧・逆流工程
バルブV9を開け、膜モジュール13の処理水側からコンプレッサ18からの加圧空気を供給して膜の内表面側に圧力をかける。さらに膜モジュール13上部のバルブV6を開け、膜モジュール13の上部(2次側)の処理水を押し出す。このとき、回収率を向上させるため、排出水を原水槽11に戻しても構わない。
(3) Back pressure / back flow process The valve V9 is opened, and pressurized air from the compressor 18 is supplied from the treated water side of the membrane module 13 to apply pressure to the inner surface side of the membrane. Further, the valve V6 at the top of the membrane module 13 is opened, and the treated water at the top (secondary side) of the membrane module 13 is pushed out. At this time, in order to improve the recovery rate, the discharged water may be returned to the raw water tank 11.

(4)エアスクラビング工程
圧力を保持したまま、バルブV8を開けて一定時間だけ膜モジュール13の原水側下部からコンプレッサ18により加圧空気を供給し、膜モジュール13を空気によって揺動させる。
(4) Air scrubbing step While maintaining the pressure, the valve V8 is opened and pressurized air is supplied from the raw water side lower portion of the membrane module 13 by the compressor 18 for a certain period of time, and the membrane module 13 is swung by the air.

(5)ドレン工程
一定時間エアスクラビングを行った後、バルブV12および膜モジュール13下部のバルブV5を開けて膜モジュール13内の水を排出する。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的に付着物を排出することができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(5) Drain process After air scrubbing for a certain period of time, the valve V12 and the valve V5 below the membrane module 13 are opened to discharge the water in the membrane module 13. At this time, the adhering substance can be discharged more effectively when the compressed air is kept flowing from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(6)原水すすぎ
バルブV1,V4、および膜モジュール13上部の循環ラインのバルブV6を開け、原水ポンプ12を起動し、膜モジュール13のすすぎを行う。すすいだ水は、原水槽11に戻しても構わない。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的にすすぎを行うことができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(6) Raw Water Rinsing Valves V1 and V4 and the valve V6 in the circulation line above the membrane module 13 are opened, the raw water pump 12 is activated, and the membrane module 13 is rinsed. The rinsed water may be returned to the raw water tank 11. At this time, rinsing can be performed more effectively if the compressed air is allowed to flow from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(7)ろ過
膜モジュール13上部のバルブV6を閉め、ろ過側のバルブV7を開けてろ過を再開する。前工程でコンプレッサ18が動いている場合には停止する。
(7) Filtration The valve V6 at the top of the membrane module 13 is closed, and the filtration side valve V7 is opened to resume filtration. If the compressor 18 is moving in the previous process, it stops.

本実施形態によれば、膜モジュール13へ供給する処理水の温度またはpHの少なくともいずれか一方の条件を変化させることにより、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性によって、膜モジュール13における膜の外表面、膜孔内面、内表面の孔径調整材2で捕捉した溶質3を系外へ、効果的に排出することができる。   According to the present embodiment, by changing the condition of at least one of the temperature and pH of the treated water supplied to the membrane module 13, the expansion / contraction is reversibly in response to a physical or chemical environmental change. Depending on the characteristics of the polymer material to be used, the solute 3 captured by the pore diameter adjusting material 2 on the outer surface of the membrane, the inner surface of the membrane hole, and the inner surface of the membrane module 13 can be effectively discharged out of the system.

<膜ろ過システムの第5実施形態の変形例>
図21は本発明に係る膜ろ過システムの第5実施形態の変形例を示す構成図である。
<Modification of Fifth Embodiment of Membrane Filtration System>
FIG. 21 is a block diagram showing a modification of the fifth embodiment of the membrane filtration system according to the present invention.

図21に示す膜ろ過システム190は、図20に示した膜ろ過システム180に対し、膜モジュール13の内部の温度、pH値等を検知するためのセンサ20と、洗浄水槽25内の処理水の温度、pH値等を検知するためのセンサ30と、センサ20,30で検知した値に応じて温度、pH値等を制御するための監視制御装置21とを追加した構成である。   The membrane filtration system 190 shown in FIG. 21 is different from the membrane filtration system 180 shown in FIG. 20 in that the sensor 20 for detecting the temperature, pH value, etc. of the membrane module 13 and the treated water in the washing water tank 25 are used. In this configuration, a sensor 30 for detecting temperature, pH value, and the like, and a monitoring control device 21 for controlling temperature, pH value, etc. according to the values detected by the sensors 20, 30 are added.

膜ろ過システム190における洗浄の手順は、上記膜ろ過システム180と同様であるが、監視制御装置21は、上記温水工程において、センサ20,30の検出結果により、膜モジュール13内(孔径調整材の周囲)の温度またはpHの少なくともいずれか一つが所定の目標値になるように、ヒータ29および薬品注入設備27を制御する。ここで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用との和が最小となるように温度または薬品添加量の少なくともいずれか一つを制御することが好ましい。   The washing procedure in the membrane filtration system 190 is the same as that in the membrane filtration system 180. However, the monitoring controller 21 in the hot water process determines the inside of the membrane module 13 (the pore diameter adjusting material) according to the detection results of the sensors 20 and 30. The heater 29 and the chemical injection equipment 27 are controlled so that at least one of the ambient temperature and pH becomes a predetermined target value. Here, it is preferable to control at least one of the temperature and the chemical addition amount so that the sum of the cost for changing the temperature and the cost required for the chemical addition is minimized.

本変形例によれば、膜モジュール13へ流入する処理水の温度およびpHに応じて、温度または薬品添加量の少なくともいずれか一方を制御することで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用を抑制しながら、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性を生かした効果的なろ過と洗浄を行うことができる。   According to this modification, by controlling at least one of temperature and chemical addition amount according to the temperature and pH of the treated water flowing into the membrane module 13, the cost for changing the temperature and the cost required for chemical addition Thus, it is possible to perform effective filtration and washing taking advantage of the characteristics of a polymer material that reversibly expands / contracts in response to a physical or chemical environmental change.

<膜ろ過システムの第6実施形態>
図22は本発明に係る膜ろ過システムの第6実施形態を示す構成図である。
<Sixth Embodiment of Membrane Filtration System>
FIG. 22 is a block diagram showing a sixth embodiment of the membrane filtration system according to the present invention.

図22に示す膜ろ過システム200において、図20に示した膜ろ過システム180と異なる点は、逆洗水ポンプ26が、洗浄水槽25内の洗浄水を膜モジュール13に原水側から供給するようにした点である。   The membrane filtration system 200 shown in FIG. 22 is different from the membrane filtration system 180 shown in FIG. 20 in that the backwash water pump 26 supplies the wash water in the wash water tank 25 to the membrane module 13 from the raw water side. This is the point.

膜ろ過システム200におけるろ過処理および通常の洗浄は、上述した膜ろ過システム100と同様の手順で行われる。そして、ある所定の頻度で、以下の手順により、温度調整または薬品添加によるpH調整の少なくともいずれか一方を用いて洗浄を行う。   The filtration process and normal cleaning in the membrane filtration system 200 are performed in the same procedure as the membrane filtration system 100 described above. Then, cleaning is performed at a predetermined frequency using at least one of temperature adjustment and pH adjustment by chemical addition according to the following procedure.

(1)ドレン工程
バルブV12および膜モジュール13下部のバルブV5を開けて膜モジュール13内の水を排出する。排出した水は回収率を向上させるため、原水槽11へ戻してもよい。
(1) Drain process The valve V12 and the valve V5 below the membrane module 13 are opened, and the water in the membrane module 13 is discharged. The discharged water may be returned to the raw water tank 11 in order to improve the recovery rate.

(2)温水工程
洗浄水槽25に導入された処理水に薬品注入設備27により薬品を添加し、ヒータ29により孔径調整材2の高分子材料のLCSTまで温度調整した洗浄水槽25内の処理水を逆洗水ポンプ26で膜モジュール13の原水側から供給し、膜モジュール13内を薬品を添加した温水で満たす。回収率を向上させるため、膜モジュール13から排出される薬品を添加した温水は原水槽11に戻しても構わない。このようにして、膜モジュール13内の温度調整あるいは処理水への薬品添加の少なくともいずれか一方の手段により、膜の外表面1a、膜孔内面1b、内表面1cに付加した孔径調整材2を可逆的に収縮させる。
(2) Warm water process Chemicals are added to the treated water introduced into the washing water tank 25 by the chemical injection equipment 27, and the treated water in the washing water tank 25 whose temperature is adjusted to the LCST of the polymer material of the pore diameter adjusting material 2 by the heater 29 is used. The backwash water pump 26 supplies from the raw water side of the membrane module 13, and the membrane module 13 is filled with warm water to which a chemical is added. In order to improve the recovery rate, the hot water to which the chemical discharged from the membrane module 13 is added may be returned to the raw water tank 11. In this way, the pore diameter adjusting material 2 added to the outer surface 1a, the membrane inner surface 1b, and the inner surface 1c of the membrane by means of temperature adjustment in the membrane module 13 or addition of chemicals to the treated water. Shrink reversibly.

(3)逆圧・逆流工程
バルブV9を開け、膜モジュール13の処理水側からコンプレッサ18からの加圧空気を供給して膜の内表面側に圧力をかける。さらに膜モジュール13上部のバルブV6を開け、膜モジュール13の上部(2次側)の処理水を押し出す。このとき、回収率を向上させるため、排出水を原水槽11に戻しても構わない。
(3) Back pressure / back flow process The valve V9 is opened, and pressurized air from the compressor 18 is supplied from the treated water side of the membrane module 13 to apply pressure to the inner surface side of the membrane. Further, the valve V6 at the top of the membrane module 13 is opened, and the treated water at the top (secondary side) of the membrane module 13 is pushed out. At this time, in order to improve the recovery rate, the discharged water may be returned to the raw water tank 11.

(4)エアスクラビング工程
圧力を保持したまま、バルブV8を開けて一定時間だけ膜モジュール13の原水側下部からコンプレッサ18により加圧空気を供給し、膜モジュール13を空気によって揺動させる。
(4) Air scrubbing step While maintaining the pressure, the valve V8 is opened and pressurized air is supplied from the raw water side lower portion of the membrane module 13 by the compressor 18 for a certain period of time, and the membrane module 13 is swung by the air.

(5)ドレン工程
一定時間エアスクラビングを行った後、バルブV12および膜モジュール13下部のバルブV5を開けて膜モジュール13内の水を排出する。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的に付着物を排出することができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(5) Drain process After air scrubbing for a certain period of time, the valve V12 and the valve V5 below the membrane module 13 are opened to discharge the water in the membrane module 13. At this time, the adhering substance can be discharged more effectively when the compressed air is kept flowing from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(6)原水すすぎ
バルブV1,V4、および膜モジュール13上部の循環ラインのバルブV6を開け、原水ポンプ12を起動し、膜モジュール13のすすぎを行う。すすいだ水は、原水槽11に戻しても構わない。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的にすすぎを行うことができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(6) Raw Water Rinsing Valves V1 and V4 and the valve V6 in the circulation line above the membrane module 13 are opened, the raw water pump 12 is activated, and the membrane module 13 is rinsed. The rinsed water may be returned to the raw water tank 11. At this time, rinsing can be performed more effectively if the compressed air is allowed to flow from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(7)ろ過
膜モジュール13上部のバルブV6を閉め、ろ過側のバルブV7を開けてろ過を再開する。前工程でコンプレッサ18が動いている場合には停止する。
(7) Filtration The valve V6 at the top of the membrane module 13 is closed, and the filtration side valve V7 is opened to resume filtration. If the compressor 18 is moving in the previous process, it stops.

本実施形態によれば、膜モジュール13へ流入する処理水の温度またはpHの少なくともいずれか一方の条件を変化させることにより、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性によって、膜モジュール13における膜の外表面、膜孔内面、内表面の孔径調整材2で捕捉した溶質3を系外へ、効果的に排出することができる。   According to the present embodiment, by changing the condition of at least one of the temperature and pH of the treated water flowing into the membrane module 13, the expansion / contraction is reversibly in response to a physical or chemical environmental change. Depending on the characteristics of the polymer material to be used, the solute 3 captured by the pore diameter adjusting material 2 on the outer surface of the membrane, the inner surface of the membrane hole, and the inner surface of the membrane module 13 can be effectively discharged out of the system.

<膜ろ過システムの第6実施形態の変形例>
図23は本発明に係る膜ろ過システムの第6実施形態の変形例を示す構成図である。
<Modification of the sixth embodiment of the membrane filtration system>
FIG. 23 is a block diagram showing a modification of the sixth embodiment of the membrane filtration system according to the present invention.

図23に示す膜ろ過システム210は、図22に示した膜ろ過システム200に対し、洗浄水槽25内の処理水の温度、pH値等を検知するためのセンサ30と、膜モジュール13の内部の温度、pH値等を検知するためのセンサ20と、センサ30,20で検知した値に応じて温度、pH値等を制御するための監視制御装置21とを追加した構成である。   The membrane filtration system 210 shown in FIG. 23 is different from the membrane filtration system 200 shown in FIG. 22 in that the sensor 30 for detecting the temperature, pH value, etc. of the treated water in the washing water tank 25 and the inside of the membrane module 13 This is a configuration in which a sensor 20 for detecting temperature, pH value and the like and a monitoring control device 21 for controlling temperature, pH value and the like according to the values detected by the sensors 30 and 20 are added.

膜ろ過システム210における洗浄の手順は、上記膜ろ過システム200と同様であるが、監視制御装置21は、上記温水工程において、センサ20,30の検出結果により、膜モジュール13内(孔径調整材の周囲)の温度またはpHの少なくともいずれか一つが所定の目標値になるように、ヒータ29および薬品注入設備27を制御する。ここで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用との和が最小となるように温度または薬品添加量の少なくともいずれか一つを制御することが好ましい。   The washing procedure in the membrane filtration system 210 is the same as that in the membrane filtration system 200. However, the monitoring controller 21 in the hot water process determines the inside of the membrane module 13 (of the pore diameter adjusting material) according to the detection results of the sensors 20 and 30. The heater 29 and the chemical injection equipment 27 are controlled so that at least one of the ambient temperature and pH becomes a predetermined target value. Here, it is preferable to control at least one of the temperature and the chemical addition amount so that the sum of the cost for changing the temperature and the cost required for the chemical addition is minimized.

本変形例によれば、膜モジュール13へ流入する処理水の温度およびpHに応じて、温度または薬品添加量の少なくともいずれか一方を制御することで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用を抑制しながら、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性を生かした効果的なろ過と洗浄を行うことができる。   According to this modification, by controlling at least one of temperature and chemical addition amount according to the temperature and pH of the treated water flowing into the membrane module 13, the cost for changing the temperature and the cost required for chemical addition Thus, it is possible to perform effective filtration and washing taking advantage of the characteristics of a polymer material that reversibly expands / contracts in response to a physical or chemical environmental change.

<膜ろ過システムの第7実施形態>
図24は本発明に係る膜ろ過システムの第7実施形態を示す構成図である。
<Seventh Embodiment of Membrane Filtration System>
FIG. 24 is a block diagram showing a seventh embodiment of the membrane filtration system according to the present invention.

図24に示す膜ろ過システム220は、図13に示した膜ろ過システム120に対し、処理水槽14内に貯水された処理水の一部を洗浄水として導入して貯水する洗浄水槽25と、この洗浄水槽25内に貯水された処理水を所定温度に加熱するヒータ29と、洗浄水槽25内の洗浄水を外筒13aに供給し、膜モジュール13の外側を介して循環させる逆洗水ポンプ26とを追加し、洗浄水槽15と、ヒータ16と、原水ポンプ22とを省略した構成である。また、薬品注入設備17は原水槽11および洗浄水槽15に薬品を注入するようになっている。   The membrane filtration system 220 shown in FIG. 24 introduces a portion of the treated water stored in the treated water tank 14 into the membrane filtration system 120 shown in FIG. A heater 29 that heats the treated water stored in the washing water tank 25 to a predetermined temperature, and a backwash water pump 26 that supplies the washing water in the washing water tank 25 to the outer cylinder 13 a and circulates it through the outside of the membrane module 13. And the washing water tank 15, the heater 16, and the raw water pump 22 are omitted. The chemical injection equipment 17 is configured to inject chemicals into the raw water tank 11 and the cleaning water tank 15.

膜ろ過システム220におけるろ過処理および通常の洗浄は、上述した膜ろ過システム100と同様の手順で行われる。そして、ある所定の頻度で、以下の手順により、温度調整または薬品添加によるpH調整の少なくともいずれか一方を用いて洗浄を行う。   The filtration process and normal cleaning in the membrane filtration system 220 are performed in the same procedure as the membrane filtration system 100 described above. Then, cleaning is performed at a predetermined frequency using at least one of temperature adjustment and pH adjustment by chemical addition according to the following procedure.

(1)ドレン工程
バルブV12および膜モジュール13下部のバルブV5を開けて膜モジュール13内の水を排出する。排出した水は回収率を向上させるため、原水槽11へ戻してもよい。
(1) Drain process The valve V12 and the valve V5 below the membrane module 13 are opened, and the water in the membrane module 13 is discharged. The discharged water may be returned to the raw water tank 11 in order to improve the recovery rate.

(2)温水工程
ヒータ29により孔径調整材2の高分子材料のLCSTまで温度調整した洗浄水槽25内の処理水を逆洗水ポンプ26で外筒13aに供給し、膜モジュール13の外側を介して循環させる。同時に、原水槽11および洗浄水槽15において薬品を添加した原水を原水ポンプ11で膜モジュール13に供給する。このようにして、膜モジュール13内の温度調整あるいは原水への薬品添加の少なくともいずれか一方の手段により、膜の外表面1a、膜孔内面1b、内表面1cに付加した孔径調整材2を可逆的に収縮させる。
(2) Hot water process The treated water in the washing water tank 25, the temperature of which has been adjusted to the LCST of the polymer material of the pore diameter adjusting material 2 by the heater 29, is supplied to the outer cylinder 13a by the backwash water pump 26. Circulate. At the same time, raw water added with chemicals in the raw water tank 11 and the washing water tank 15 is supplied to the membrane module 13 by the raw water pump 11. In this way, the pore diameter adjusting material 2 added to the outer surface 1a, the membrane inner surface 1b, and the inner surface 1c of the membrane is reversibly adjusted by adjusting the temperature in the membrane module 13 or adding chemicals to the raw water. Shrink.

(3)逆圧・逆流工程
バルブV9を開け、膜モジュール13の処理水側からコンプレッサ18からの加圧空気を供給して膜の内表面側に圧力をかける。さらに膜モジュール13上部のバルブV6を開け、膜モジュール13の上部(2次側)の処理水を原水の循環ラインへ押し出す。
(3) Back pressure / back flow process The valve V9 is opened, and pressurized air from the compressor 18 is supplied from the treated water side of the membrane module 13 to apply pressure to the inner surface side of the membrane. Further, the valve V6 at the upper part of the membrane module 13 is opened, and the treated water at the upper part (secondary side) of the membrane module 13 is pushed out to the raw water circulation line.

(4)エアスクラビング工程
圧力を保持したまま、バルブV8を開けて一定時間だけ膜モジュール13の原水側下部からコンプレッサ18により加圧空気を供給し、膜モジュール13を空気によって揺動させる。
(4) Air scrubbing step While maintaining the pressure, the valve V8 is opened and pressurized air is supplied from the raw water side lower portion of the membrane module 13 by the compressor 18 for a certain period of time, and the membrane module 13 is swung by the air.

(5)ドレン工程
一定時間エアスクラビングを行った後、バルブV12および膜モジュール13下部のバルブV5を開けて膜モジュール13内の水を排出する。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的に付着物を排出することができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(5) Drain process After air scrubbing for a certain period of time, the valve V12 and the valve V5 below the membrane module 13 are opened to discharge the water in the membrane module 13. At this time, the adhering substance can be discharged more effectively when the compressed air is kept flowing from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(6)原水すすぎ
バルブV1,V4、および膜モジュール上部の循環ラインのバルブV6を開け、原水ポンプ12を起動し、膜モジュール13のすすぎを行う。すすいだ水は系外に排出しても構わない。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的にすすぎを行うことができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(6) Rinsing of raw water The valves V1 and V4 and the valve V6 of the circulation line above the membrane module are opened, the raw water pump 12 is started, and the membrane module 13 is rinsed. The rinsed water may be discharged out of the system. At this time, rinsing can be performed more effectively if the compressed air is allowed to flow from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(7)ろ過
膜モジュール13上部のバルブV6を閉め、ろ過側のバルブV7を開けてろ過を再開する。前工程でコンプレッサ18が動いている場合には停止する。
(7) Filtration The valve V6 at the top of the membrane module 13 is closed, and the filtration side valve V7 is opened to resume filtration. If the compressor 18 is moving in the previous process, it stops.

本実施形態によれば、膜モジュール13内の原水の温度またはpHの少なくともいずれか一方の条件を変化させることにより、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性によって、膜モジュール13における膜の外表面、膜孔内面、内表面の孔径調整材2で捕捉した溶質3を系外へ、効果的に排出することができる。   According to the present embodiment, by changing the condition of at least one of the temperature and pH of the raw water in the membrane module 13, it is possible to reversibly expand / contract reversibly in response to a physical or chemical environmental change. Depending on the characteristics of the molecular material, the solute 3 captured by the pore diameter adjusting material 2 on the outer surface of the membrane, the inner surface of the membrane hole and the inner surface of the membrane module 13 can be effectively discharged out of the system.

また、ヒータ29により温めた処理水を膜モジュール13の外側を介して循環させることで膜モジュール13内の温度調整を行うので、温めた原水を有効に利用することができ、温める原水の量を節約することができる。   Moreover, since the temperature inside the membrane module 13 is adjusted by circulating the treated water heated by the heater 29 through the outside of the membrane module 13, the heated raw water can be used effectively, and the amount of the heated raw water can be reduced. Can be saved.

なお、上記説明では、温度調整した処理水を膜モジュール13の外側を介して循環することで膜モジュール13内の温度調整を行っているが、膜モジュール13自体を外部から温度調整する方法であれば、上記説明の温度調整方法に限定するものではない。   In the above description, the temperature inside the membrane module 13 is adjusted by circulating the temperature-adjusted treated water through the outside of the membrane module 13. However, the temperature of the membrane module 13 itself may be adjusted from the outside. For example, the present invention is not limited to the temperature adjustment method described above.

<膜ろ過システムの第7実施形態の変形例>
図25は本発明に係る膜ろ過システムの第7実施形態の変形例を示す構成図である。
<Modification of the seventh embodiment of the membrane filtration system>
FIG. 25 is a block diagram showing a modification of the seventh embodiment of the membrane filtration system according to the present invention.

図25に示す膜ろ過システム230は、図24に示した膜ろ過システム220に対し、洗浄水槽15内の原水の温度、pH値等を検知するためのセンサ19と、膜モジュール13の外側を循環する原水の温度、pH値等を検知するためのセンサ23と、センサ19,23で検知した値に応じて温度、pH値等を制御するための監視制御装置21とを追加した構成である。   The membrane filtration system 230 shown in FIG. 25 circulates outside the membrane module 13 with the sensor 19 for detecting the temperature, pH value and the like of the raw water in the washing water tank 15 with respect to the membrane filtration system 220 shown in FIG. In this configuration, a sensor 23 for detecting the temperature, pH value, and the like of the raw water to be performed and a monitoring control device 21 for controlling the temperature, pH value, etc. according to the values detected by the sensors 19, 23 are added.

膜ろ過システム230における洗浄の手順は、上記膜ろ過システム220と同様であるが、監視制御装置21は、上記温水工程において、センサ19,23の検出結果により、膜モジュール13内(孔径調整材の周囲)の温度またはpHの少なくともいずれか一つが所定の目標値になるように、ヒータ29および薬品注入設備17を制御する。ここで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用との和が最小となるように温度または薬品添加量の少なくともいずれか一つを制御することが好ましい。   The washing procedure in the membrane filtration system 230 is the same as that in the membrane filtration system 220. However, the monitoring control device 21 in the hot water process determines the inside of the membrane module 13 (the pore diameter adjusting material) according to the detection results of the sensors 19 and 23. The heater 29 and the chemical injection equipment 17 are controlled so that at least one of the ambient temperature and pH becomes a predetermined target value. Here, it is preferable to control at least one of the temperature and the chemical addition amount so that the sum of the cost for changing the temperature and the cost required for the chemical addition is minimized.

本変形例によれば、膜モジュール13内の原水の温度およびpHに応じて、温度または薬品添加量の少なくともいずれか一方を制御することで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用を抑制しながら、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性を生かした効果的なろ過と洗浄を行うことができる。   According to this modification, by controlling at least one of the temperature and the chemical addition amount according to the temperature and pH of the raw water in the membrane module 13, the cost for changing the temperature and the cost required for the chemical addition are suppressed. However, it is possible to perform effective filtration and washing taking advantage of the characteristics of the polymer material that reversibly expands / contracts in response to physical or chemical environmental changes.

<膜ろ過システムの第8実施形態>
図26は本発明に係る膜ろ過システムの第8実施形態を示す構成図である。
<Eighth Embodiment of Membrane Filtration System>
FIG. 26 is a block diagram showing an eighth embodiment of the membrane filtration system according to the present invention.

図26に示す膜ろ過システム240は、図15に示した膜ろ過システム140に対し、洗浄水槽25内に貯水された処理水を所定温度に加熱するヒータ29と、洗浄水槽25内の洗浄水を外筒13aに供給し、膜モジュール13の外側を介して循環させる逆洗水ポンプ31とを追加し、洗浄水槽15と、ヒータ16と、原水ポンプ22とを省略した構成である。   The membrane filtration system 240 shown in FIG. 26 is different from the membrane filtration system 140 shown in FIG. 15 in that the heater 29 that heats the treated water stored in the washing water tank 25 to a predetermined temperature and the washing water in the washing water tank 25 are used. A backwash water pump 31 that is supplied to the outer cylinder 13a and circulated through the outside of the membrane module 13 is added, and the wash water tank 15, the heater 16, and the raw water pump 22 are omitted.

膜ろ過システム240におけるろ過処理および通常の洗浄は、上述した膜ろ過システム140と同様の手順で行われる。そして、ある所定の頻度で、以下の手順により、温度調整または薬品添加によるpH調整の少なくともいずれか一方を用いて洗浄を行う。   The filtration process and normal cleaning in the membrane filtration system 240 are performed in the same procedure as the membrane filtration system 140 described above. Then, cleaning is performed at a predetermined frequency using at least one of temperature adjustment and pH adjustment by chemical addition according to the following procedure.

(1)逆圧水工程
洗浄水槽25に導入された処理水に薬品注入設備27により薬品を添加し、逆洗水ポンプ26により膜の処理水側から逆流させ、膜モジュール13下部の原水側か、あるいは膜モジュール13上部の原水側から排出する。このとき、コンプレッサ18によって膜モジュール13下部の原水側から加圧空気を供給して膜モジュール13を揺動させる。
(1) Back-pressure water process Chemicals are added to the treated water introduced into the washing water tank 25 by the chemical injection equipment 27, and backflowed from the treated water side of the membrane by the backwash water pump 26. Or, it is discharged from the raw water side above the membrane module 13. At this time, the compressed air is supplied from the raw water side below the membrane module 13 by the compressor 18 to swing the membrane module 13.

同時に、ヒータ29により孔径調整材2の高分子材料のLCSTまで温度調整した洗浄水槽25内の処理水を、逆洗水ポンプ31で外筒13aに供給し、膜モジュール13の外側を介して循環させる。このようにして、膜モジュール13内の処理水の温度調整または処理水への薬品添加の少なくともいずれか一方の手段により、膜の外表面、膜孔内面、内表面に付加した孔径調整材2を可逆的に収縮させる。なお、膜モジュール13内の温度が以下の工程中でLCST以上を確保できる時点で、循環は停止して構わない。   At the same time, treated water in the washing water tank 25 whose temperature is adjusted to the LCST of the polymer material of the pore diameter adjusting material 2 by the heater 29 is supplied to the outer cylinder 13 a by the backwash water pump 31 and circulated through the outside of the membrane module 13. Let In this way, the pore diameter adjusting material 2 added to the outer surface of the membrane, the inner surface of the membrane hole, and the inner surface by at least one of the temperature adjustment of the treated water in the membrane module 13 and the addition of chemicals to the treated water. Shrink reversibly. The circulation may be stopped when the temperature in the membrane module 13 can ensure LCST or higher in the following steps.

(2)原水すすぎ
バルブV1,V4、および膜モジュール13上部のバルブV6を開け、原水ポンプ12を起動し、膜モジュール13のすすぎを行う。このとき、すすぎ水は原水槽11へ循環しても構わない。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的にすすぎを行うことができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(2) Raw Water Rinsing The valves V1 and V4 and the valve V6 above the membrane module 13 are opened, the raw water pump 12 is activated, and the membrane module 13 is rinsed. At this time, the rinsing water may be circulated to the raw water tank 11. At this time, rinsing can be performed more effectively if the compressed air is allowed to flow from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(3)ろ過
膜モジュール13上部のバルブV6を閉め、ろ過側のバルブV7を開けてろ過を再開する。このときコンプレッサ18が動いている場合には停止する。
(3) Filtration The valve V6 at the top of the membrane module 13 is closed and the filtration side valve V7 is opened to resume filtration. At this time, if the compressor 18 is moving, it stops.

本実施形態によれば、膜モジュール13内の温度またはpHの少なくともいずれか一方の条件を変化させることにより、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性によって、膜モジュール13における膜の外表面1a、膜孔内面1b、内表面1cの孔径調整材2で捕捉した溶質3を系外へ、効果的に排出することができる。   According to the present embodiment, the polymer material that reversibly expands / contracts in response to a physical or chemical environmental change by changing at least one of temperature and pH in the membrane module 13. Due to these characteristics, the solute 3 captured by the pore diameter adjusting material 2 on the outer surface 1a, the membrane hole inner surface 1b, and the inner surface 1c of the membrane module 13 can be effectively discharged out of the system.

また、ヒータ29により温めた処理水を膜モジュール13の外側を介して循環させることで膜モジュール13内の温度調整を行うので、温めた原水を有効に利用することができ、温める原水の量を節約することができる。   Moreover, since the temperature inside the membrane module 13 is adjusted by circulating the treated water heated by the heater 29 through the outside of the membrane module 13, the heated raw water can be used effectively, and the amount of the heated raw water can be reduced. Can be saved.

なお、上記説明では、温度調整した処理水を膜モジュール13の外側を介して循環することで膜モジュール13内の温度調整を行っているが、膜モジュール13自体を外部から温度調整する方法であれば、上記説明の温度調整方法に限定するものではない。   In the above description, the temperature inside the membrane module 13 is adjusted by circulating the temperature-adjusted treated water through the outside of the membrane module 13. However, the temperature of the membrane module 13 itself may be adjusted from the outside. For example, the present invention is not limited to the temperature adjustment method described above.

<膜ろ過システムの第8実施形態の変形例>
図27は本発明に係る膜ろ過システムの第8実施形態の変形例を示す構成図である。
<Modification of Eighth Embodiment of Membrane Filtration System>
FIG. 27 is a block diagram showing a modification of the eighth embodiment of the membrane filtration system according to the present invention.

図27に示す膜ろ過システム250は、図26に示した膜ろ過システム240に対し、膜モジュール13の外側を循環する原水の温度、pH値等を検知するためのセンサ23と、処理水槽25内の処理水の温度、pH値等を検知するためのセンサ30と、センサ23,30で検知した値に応じて温度、pH値等を制御するための監視制御装置21とを追加した構成である。   The membrane filtration system 250 shown in FIG. 27 is different from the membrane filtration system 240 shown in FIG. 26 in that the sensor 23 for detecting the temperature, pH value and the like of the raw water circulating outside the membrane module 13 The sensor 30 for detecting the temperature, pH value, etc. of the treated water and the monitoring control device 21 for controlling the temperature, pH value, etc. according to the values detected by the sensors 23, 30 are added. .

膜ろ過システム250における洗浄の手順は、上記膜ろ過システム240と同様であるが、監視制御装置21は、上記逆圧水工程において、センサ23,30の検出結果により、膜モジュール13内(孔径調整材の周囲)の温度またはpHの少なくともいずれか一つが所定の目標値になるように、ヒータ29および薬品注入設備27を制御する。ここで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用との和が最小となるように温度または薬品添加量の少なくともいずれか一つを制御することが好ましい。   The washing procedure in the membrane filtration system 250 is the same as that in the membrane filtration system 240. However, the monitoring control device 21 detects the inside of the membrane module 13 (pore diameter adjustment) based on the detection results of the sensors 23 and 30 in the reverse pressure water process. The heater 29 and the chemical injection equipment 27 are controlled so that at least one of temperature and pH around the material becomes a predetermined target value. Here, it is preferable to control at least one of the temperature and the chemical addition amount so that the sum of the cost for changing the temperature and the cost required for the chemical addition is minimized.

本変形例によれば、膜モジュール13内の温度およびpHに応じて、温度または薬品添加量の少なくともいずれか一方を制御することで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用を抑制しながら、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性を生かした効果的なろ過と洗浄を行うことができる。   According to this modification, by controlling at least one of the temperature and the chemical addition amount according to the temperature and pH in the membrane module 13, it is possible to suppress the cost of changing the temperature and the cost required for the chemical addition. In addition, effective filtration and cleaning can be performed by taking advantage of the characteristics of a polymer material that reversibly expands / contracts in response to a physical or chemical environmental change.

<膜ろ過システムの第9実施形態>
図28は本発明に係る膜ろ過システムの第9実施形態を示す構成図である。
<Ninth embodiment of membrane filtration system>
FIG. 28 is a block diagram showing a ninth embodiment of a membrane filtration system according to the present invention.

図28に示す膜ろ過システム260は、図26に示した膜ろ過システム240と同様の構成である。   The membrane filtration system 260 shown in FIG. 28 has the same configuration as the membrane filtration system 240 shown in FIG.

膜ろ過システム260におけるろ過処理および通常の洗浄は、上述した膜ろ過システム140と同様の手順で行われる。そして、ある所定の頻度で、以下の手順により、温度調整または薬品添加によるpH調整の少なくともいずれか一方を用いて洗浄を行う。   The filtration process and normal cleaning in the membrane filtration system 260 are performed in the same procedure as the membrane filtration system 140 described above. Then, cleaning is performed at a predetermined frequency using at least one of temperature adjustment and pH adjustment by chemical addition according to the following procedure.

(1)ドレン工程
バルブV12および膜モジュール13下部のバルブV5を開けて膜モジュール13内の水を排出する。排出した水は回収率を向上させるため、原水槽11へ戻してもよい。
(1) Drain process The valve V12 and the valve V5 below the membrane module 13 are opened, and the water in the membrane module 13 is discharged. The discharged water may be returned to the raw water tank 11 in order to improve the recovery rate.

(2)温水工程
ヒータ29により孔径調整材2の高分子材料のLCSTまで温度調整した洗浄水槽25内の処理水を逆洗水ポンプ31で外筒13aに供給し、膜モジュール13の外側を介して循環させる。同時に、洗浄水槽25において薬品を添加した処理水を、逆洗水ポンプ26で膜モジュール13の処理水側から供給し、膜モジュール13内を薬品を添加した処理水で満たす。薬品を添加した処理水は、回収率を向上させるため原水槽11に戻しても構わない。このようにして、膜モジュール13内の温度調整あるいは処理水への薬品添加の少なくともいずれか一方の手段により、膜の外表面1a、膜孔内面1b、内表面1cに付加した孔径調整材2を可逆的に収縮させる。
(2) Hot water process The treated water in the washing water tank 25 whose temperature has been adjusted to the LCST of the polymer material of the pore diameter adjusting material 2 by the heater 29 is supplied to the outer cylinder 13 a by the backwash water pump 31, and passes through the outside of the membrane module 13. Circulate. At the same time, the treated water to which the chemical is added in the washing water tank 25 is supplied from the treated water side of the membrane module 13 by the backwash water pump 26, and the inside of the membrane module 13 is filled with the treated water to which the chemical is added. The treated water to which the chemical has been added may be returned to the raw water tank 11 in order to improve the recovery rate. In this way, the pore diameter adjusting material 2 added to the outer surface 1a, the membrane inner surface 1b, and the inner surface 1c of the membrane by means of temperature adjustment in the membrane module 13 or addition of chemicals to the treated water. Shrink reversibly.

(3)逆圧・逆流工程
バルブV9を開け、膜モジュール13の処理水側からコンプレッサ18からの加圧空気を供給して膜の内表面側に圧力をかける。さらに、膜モジュール13の上部(2次側)のV6を開け、処理水を原水の循環ラインへ押し出す。このとき、押し出した水を原水槽11へ戻してもよい。
(3) Back pressure / back flow process The valve V9 is opened, and pressurized air from the compressor 18 is supplied from the treated water side of the membrane module 13 to apply pressure to the inner surface side of the membrane. Furthermore, V6 of the upper part (secondary side) of the membrane module 13 is opened, and the treated water is pushed out to the raw water circulation line. At this time, the extruded water may be returned to the raw water tank 11.

(4)エアスクラビング工程
圧力を保持したまま、バルブV8を開けて一定時間だけ膜モジュール13の原水側下部からコンプレッサ18により加圧空気を供給し、膜モジュール13を空気によって揺動させる。
(4) Air scrubbing step While maintaining the pressure, the valve V8 is opened and pressurized air is supplied from the raw water side lower portion of the membrane module 13 by the compressor 18 for a certain period of time, and the membrane module 13 is swung by the air.

(5)ドレン工程
一定時間エアスクラビングを行った後、バルブV12および膜モジュール13下部のバルブV5を開けて膜モジュール13内の水を排出する。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的に付着物を排出することができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(5) Drain process After air scrubbing for a certain period of time, the valve V12 and the valve V5 below the membrane module 13 are opened to discharge the water in the membrane module 13. At this time, the adhering substance can be discharged more effectively when the compressed air is kept flowing from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(6)原水すすぎ
バルブV1,V4、および膜モジュール上部の循環ラインのバルブV6を開け、原水ポンプ12を起動し、膜モジュール13のすすぎを行う。すすいだ水は系外に排出しても構わない。このときコンプレッサ18から加圧空気を流したままの方がより効果的にすすぎを行うことができるが、電力費を削減するために加圧空気を停止しても構わない。
(6) Rinsing of raw water The valves V1 and V4 and the valve V6 of the circulation line above the membrane module are opened, the raw water pump 12 is started, and the membrane module 13 is rinsed. The rinsed water may be discharged out of the system. At this time, rinsing can be performed more effectively if the compressed air is allowed to flow from the compressor 18, but the compressed air may be stopped to reduce the power cost.

(7)ろ過
膜モジュール13上部のバルブV6を閉め、ろ過側のバルブV7を開けてろ過を再開する。前工程でコンプレッサ18が動いている場合には停止する。
(7) Filtration The valve V6 at the top of the membrane module 13 is closed, and the filtration side valve V7 is opened to resume filtration. If the compressor 18 is moving in the previous process, it stops.

本実施形態によれば、膜モジュール13内の温度またはpHの少なくともいずれか一方の条件を変化させることにより、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性によって、膜モジュール13における膜の外表面、膜孔内面、内表面の孔径調整材2で捕捉した溶質3を系外へ、効果的に排出することができる。   According to the present embodiment, the polymer material that reversibly expands / contracts in response to a physical or chemical environmental change by changing at least one of temperature and pH in the membrane module 13. Due to this characteristic, the solute 3 captured by the pore diameter adjusting material 2 on the outer surface of the membrane, the inner surface of the membrane hole and the inner surface of the membrane module 13 can be effectively discharged out of the system.

また、ヒータ29により温めた処理水を膜モジュール13の外側を介して循環させることで膜モジュール13内の温度調整を行うので、温めた原水を有効に利用することができ、温める原水の量を節約することができる。   Moreover, since the temperature inside the membrane module 13 is adjusted by circulating the treated water heated by the heater 29 through the outside of the membrane module 13, the heated raw water can be used effectively, and the amount of the heated raw water can be reduced. Can be saved.

なお、上記説明では、温度調整した処理水を膜モジュール13の外側を介して循環することで膜モジュール13内の温度調整を行っているが、膜モジュール13自体を外部から温度調整する方法であれば、上記説明の温度調整方法に限定するものではない。   In the above description, the temperature inside the membrane module 13 is adjusted by circulating the temperature-adjusted treated water through the outside of the membrane module 13. However, the temperature of the membrane module 13 itself may be adjusted from the outside. For example, the present invention is not limited to the temperature adjustment method described above.

<膜ろ過システムの第9実施形態の変形例>
図29は本発明に係る膜ろ過システムの第9実施形態の変形例を示す構成図である。
<Modification of Ninth Embodiment of Membrane Filtration System>
FIG. 29 is a block diagram showing a modification of the ninth embodiment of the membrane filtration system according to the present invention.

図29に示す膜ろ過システム270は、図28に示した膜ろ過システム260に対し、膜モジュール13の外側を循環する原水の温度、pH値等を検知するためのセンサ23と、処理水槽25内の処理水の温度、pH値等を検知するためのセンサ30と、センサ23,30で検知した値に応じて温度、pH値等を制御するための監視制御装置21とを追加した構成である。   The membrane filtration system 270 shown in FIG. 29 is different from the membrane filtration system 260 shown in FIG. 28 in that the sensor 23 for detecting the temperature, pH value and the like of the raw water circulating outside the membrane module 13 and the inside of the treated water tank 25 The sensor 30 for detecting the temperature, pH value, etc. of the treated water and the monitoring control device 21 for controlling the temperature, pH value, etc. according to the values detected by the sensors 23, 30 are added. .

膜ろ過システム270における洗浄の手順は、上記膜ろ過システム260と同様であるが、監視制御装置21は、上記温水工程において、センサ23,30の検出結果により、膜モジュール13内(孔径調整材の周囲)の温度またはpHの少なくともいずれか一つが所定の目標値になるように、ヒータ29および薬品注入設備27を制御する。ここで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用との和が最小となるように温度または薬品添加量の少なくともいずれか一つを制御することが好ましい。   The washing procedure in the membrane filtration system 270 is the same as that in the membrane filtration system 260. However, the monitoring control device 21 determines that the inside of the membrane module 13 (the pore diameter adjusting material The heater 29 and the chemical injection equipment 27 are controlled so that at least one of the ambient temperature and pH becomes a predetermined target value. Here, it is preferable to control at least one of the temperature and the chemical addition amount so that the sum of the cost for changing the temperature and the cost required for the chemical addition is minimized.

本変形例によれば、膜モジュール13内の温度およびpHに応じて、温度または薬品添加量の少なくともいずれか一方を制御することで、温度を変化させる費用と薬品添加に要する費用を抑制しながら、物理的または化学的な環境変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料の特性を生かした効果的なろ過と洗浄を行うことができる。   According to this modification, by controlling at least one of the temperature and the chemical addition amount according to the temperature and pH in the membrane module 13, it is possible to suppress the cost of changing the temperature and the cost required for the chemical addition. In addition, effective filtration and cleaning can be performed by taking advantage of the characteristics of a polymer material that reversibly expands / contracts in response to a physical or chemical environmental change.

<膜ろ過システムの第10実施形態>
図30は本発明に係る膜ろ過システムの第10実施形態を示す構成図である。
<10th Embodiment of a membrane filtration system>
FIG. 30 is a block diagram showing a tenth embodiment of a membrane filtration system according to the present invention.

図30に示す膜ろ過システム280は、図8に示した構成の膜モジュール55を、原水が流入している槽(開放型または密閉型)に浸漬させた構成を示しており、原水を導く導水ポンプ51と、導水ポンプ51によって導かれた原水を一時貯水する原水槽52と、原水槽52内の原水を膜浸漬槽54に供給する原水ポンプ53と、原水ポンプ53によって導水された原水をろ過する膜浸漬槽54と、この膜浸漬槽54内に浸漬された膜モジュール55と、膜ろ過後の処理水を吸引する吸引ポンプ56と、吸引ポンプ56で吸引された処理水を貯水する処理水槽57と、処理水槽57内の原水を所定温度に加熱するためのヒータ58とを備えている。また、原水槽52の原水温度を測定する温度計59と、原水槽52内の原水を所定温度に加熱するためのヒータ60とを備えている。さらに、処理水槽57内に貯水された処理水の一部を洗浄水として導入して貯水する洗浄水槽61と、この洗浄水槽61内の洗浄水の温度を測定する温度計62と、洗浄水槽61内に貯水された洗浄水を所定温度に加熱するヒータ63と、洗浄水槽61内の洗浄水を膜モジュール55に供給する逆洗水ポンプ64とを備えている。さらに、膜浸漬槽54内の原水を加熱するヒータ65と、膜浸漬槽54に導入される原水自体を加熱するヒータ66と、逆洗時に洗浄水を加熱するヒータ67とを備えている。加えて、原水槽52にpH調整のための薬品を注入する薬品注入設備68も備えている。なお、図中V31〜V41は各配管に設けられたバルブを示す。   The membrane filtration system 280 shown in FIG. 30 shows a configuration in which the membrane module 55 having the configuration shown in FIG. 8 is immersed in a tank (open type or sealed type) into which raw water flows, and the water guide that guides the raw water. Pump 51, raw water tank 52 for temporarily storing the raw water guided by water transfer pump 51, raw water pump 53 for supplying the raw water in raw water tank 52 to membrane immersion tank 54, and filtering the raw water guided by raw water pump 53 A membrane immersion tank 54, a membrane module 55 immersed in the membrane immersion tank 54, a suction pump 56 for sucking treated water after membrane filtration, and a treated water tank for storing treated water sucked by the suction pump 56 57 and a heater 58 for heating the raw water in the treated water tank 57 to a predetermined temperature. Moreover, the thermometer 59 which measures the raw | natural water temperature of the raw | natural water tank 52, and the heater 60 for heating the raw | natural water in the raw | natural water tank 52 to predetermined temperature are provided. Further, a cleaning water tank 61 that introduces and stores a part of the treated water stored in the processing water tank 57 as cleaning water, a thermometer 62 that measures the temperature of the cleaning water in the cleaning water tank 61, and the cleaning water tank 61. A heater 63 for heating the cleaning water stored therein to a predetermined temperature, and a backwash water pump 64 for supplying the cleaning water in the cleaning water tank 61 to the membrane module 55 are provided. Furthermore, a heater 65 for heating the raw water in the film immersion tank 54, a heater 66 for heating the raw water itself introduced into the film immersion tank 54, and a heater 67 for heating the cleaning water during backwashing are provided. In addition, a chemical injection facility 68 for injecting chemicals for pH adjustment into the raw water tank 52 is also provided. In addition, V31-V41 in the figure shows the valve | bulb provided in each piping.

図30に示す膜ろ過システム280において、原水は導水ポンプ51によって原水槽52へ導かれている。原水ポンプ53によって膜浸漬槽54へ原水が導入され、膜モジュール55を透過した処理水は、槽外に配置された吸引ポンプ56によって処理水槽57内に吸引される。この場合、原水は、水位差方式または吸引方式、およびこれらの併用により生じる膜差圧により、膜を透過する。   In the membrane filtration system 280 shown in FIG. 30, the raw water is guided to the raw water tank 52 by the water transfer pump 51. Raw water is introduced into the membrane immersion tank 54 by the raw water pump 53, and the treated water that has permeated through the membrane module 55 is sucked into the treated water tank 57 by a suction pump 56 disposed outside the tank. In this case, the raw water permeates through the membrane by the differential pressure generated by the water level difference method or the suction method and the combination thereof.

そして、洗浄時には、原水槽52に薬品を添加し、ヒータ60,65,66のいずれか、またはそれらの組み合わせによって膜浸漬槽54内の原水温度を加温した後、逆洗水ポンプ64から供給される洗浄水をヒータ58,63,67のいずれかまたはそれらの組み合わせで25〜60℃に加温して膜モジュール55に供給して洗浄処理を実行する。すなわち、原水側での加熱は、ヒータ60,65,66のいずれかあるいはそれらの組み合わせで行い、処理水側での加熱はヒータ58,63,67のいずれかあるいはそれらの組み合わせで行う。   And at the time of washing | cleaning, after adding a chemical | medical agent to the raw | natural water tank 52 and heating the raw | natural water temperature in the film | membrane immersion tank 54 with either of heater 60,65,66 or those combination, it supplies from the backwash water pump 64. The cleaning water is heated to 25 to 60 ° C. by any one of the heaters 58, 63 and 67 or a combination thereof and supplied to the membrane module 55 to execute the cleaning process. That is, heating on the raw water side is performed by any one of the heaters 60, 65, 66 or a combination thereof, and heating on the treated water side is performed by any one of the heaters 58, 63, 67 or a combination thereof.

このように、物理的または化学的な環境変化に応答性を有する膜から構成された膜モジュール55を原水が流入している膜浸漬槽54に浸漬させることによって、簡素なシステムを構成でき、また膜の交換が容易となり、膜供給水の濁度が高い場合にあっても安定した運転を実行することができる。   In this way, a simple system can be configured by immersing the membrane module 55 composed of a membrane responsive to a physical or chemical environmental change in the membrane immersion tank 54 into which raw water flows. Exchange of the membrane becomes easy, and stable operation can be executed even when the turbidity of the membrane feed water is high.

なお、図30においては、原水側での加熱は、ヒータ60,65,66で構成し、処理水側での加熱はヒータ58,63,67で構成するようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、原水側では原水槽52内の原水を加熱するヒータ60、原水槽52から膜浸漬槽54に供給される原水を加熱するヒータ66、または膜浸漬槽54内の原水を加熱するヒータ65の少なくともいずれかを備える構成であればよい。また、処理水側では、洗浄水槽61内の処理水を加熱するヒータ63、処理水槽57内の処理水を加熱するヒータ58、または膜浸漬槽54に供給される処理水を加熱するヒータ67の少なくともいずれかを備える構成であればよい。また、薬品注入設備68が原水槽52の替わりに洗浄水槽61に薬品を注入するように構成してもよい。   In FIG. 30, the heating on the raw water side is constituted by the heaters 60, 65, 66, and the heating on the treated water side is constituted by the heaters 58, 63, 67. However, the heating is limited to this. It is not a thing. That is, on the raw water side, a heater 60 that heats the raw water in the raw water tank 52, a heater 66 that heats the raw water supplied from the raw water tank 52 to the membrane immersion tank 54, or a heater 65 that heats the raw water in the film immersion tank 54 Any configuration including at least one of them may be used. On the treated water side, a heater 63 that heats the treated water in the cleaning water tank 61, a heater 58 that heats the treated water in the treated water tank 57, or a heater 67 that heats the treated water supplied to the film immersion tank 54. Any configuration including at least one of them may be used. Further, the chemical injection facility 68 may be configured to inject the chemical into the cleaning water tank 61 instead of the raw water tank 52.

なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合せてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本発明に係る膜の第1実施形態を示す断面構成図である。It is a section lineblock diagram showing a 1st embodiment of a film concerning the present invention. 本発明に係る膜における伸縮率と液温との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the expansion-contraction rate and liquid temperature in the film | membrane which concerns on this invention. 本発明に係る膜の表面構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the surface structure of the film | membrane which concerns on this invention. 本発明に係る膜の第2実施形態を示す断面構成図である。It is a section lineblock diagram showing a 2nd embodiment of a film concerning the present invention. 本発明に係る膜の第3実施形態を示す断面構成図である。It is a section lineblock diagram showing a 3rd embodiment of a film concerning the present invention. 膜モジュールの種別を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the classification of a membrane module. 本発明に係る膜モジュールの一例であるケーシング収納型・円筒状膜モジュールの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the casing storage type | mold cylindrical membrane module which is an example of the membrane module which concerns on this invention. 本発明に係る膜モジュールの一例である平膜モジュールの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the flat membrane module which is an example of the membrane module which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第1実施形態を示す構成図である。It is a lineblock diagram showing a 1st embodiment of a membrane filtration system concerning the present invention. 本発明に係る膜ろ過システムにおけるろ過処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the filtration process in the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムにおける物理洗浄の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the physical washing | cleaning in the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第1実施形態の変形例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification of 1st Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第2実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 2nd Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第2実施形態の変形例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification of 2nd Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第3実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 3rd Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムにおける物理洗浄の他の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating another example of the physical washing | cleaning in the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第3実施形態の変形例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification of 3rd Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第4実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 4th Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第4実施形態の変形例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification of 4th Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第5実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 5th Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第5実施形態の変形例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification of 5th Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第6実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 6th Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第6実施形態の変形例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification of 6th Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第7実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 7th Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第7実施形態の変形例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification of 7th Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第8実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 8th Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第8実施形態の変形例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification of 8th Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第9実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 9th Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第9実施形態の変形例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification of 9th Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention. 本発明に係る膜ろ過システムの第10実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 10th Embodiment of the membrane filtration system which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 膜基体
2 孔径調整材
3 溶質
10A〜10C 膜
11 原水槽
12,22 原水ポンプ
13 膜モジュール
14 処理水槽
15,25 洗浄水槽
16,29 ヒータ
17,27 薬品注入設備
18 コンプレッサ
19,20,23,30 センサ
21 監視制御装置
26,31 逆洗水ポンプ
51 導水ポンプ
52 原水槽
53 原水ポンプ
54 膜浸漬槽
55 膜モジュール
56 吸引ポンプ
57 処理水槽
58,60,63,65〜67 ヒータ
59,62 温度計
61 洗浄水槽
64 逆洗水ポンプ
68 薬品注入設備
100〜280 膜ろ過システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Membrane substrate 2 Pore diameter adjusting material 3 Solute 10A-10C Membrane 11 Raw water tank 12, 22 Raw water pump 13 Membrane module 14 Treated water tank 15, 25 Washing water tank 16, 29 Heater 17, 27 Chemical injection equipment 18 Compressor 19, 20, 23, 30 Sensor 21 Monitoring and Control Device 26, 31 Backwash Water Pump 51 Water Transfer Pump 52 Raw Water Tank 53 Raw Water Pump 54 Membrane Immersion Tank 55 Membrane Module 56 Suction Pump 57 Treatment Water Tank 58, 60, 63, 65-67 Heater 59, 62 Thermometer 61 Washing water tank 64 Backwash water pump 68 Chemical injection equipment 100-280 Membrane filtration system

Claims (6)

複数の貫通孔を有する膜基体と、前記膜基体の外表面側および前記各貫通孔の内面に温度およびpHの変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料を付加した孔径調整材とを有する膜を容器に充填して一体化してなり、供給された原水を膜ろ過し、処理水として排出する膜モジュールと
前記原水または前記処理水を前記膜モジュール内に供給して前記膜の洗浄を行う洗浄手段と、
前記孔径調整材の周囲の温度およびpHを変化させることにより、前記膜ろ過時は前記孔径調整材を膨張させ、前記洗浄時は前記孔径調整材を収縮させる条件可変手段とを備え、
前記条件可変手段は、前記洗浄時において、前記孔径調整材の周囲の温度を調整するために、前記原水または前記処理水の一部を、温度を調整しつつ前記膜モジュールの周囲を介して循環させることを特徴とする膜ろ過システム
A membrane substrate having a plurality of through holes, and a pore diameter adjusting material in which a polymer material that reversibly expands / contracts in response to changes in temperature and pH is added to the outer surface side of the membrane substrate and the inner surface of each through hole A membrane module that fills and integrates a membrane with a container, filters the supplied raw water, and discharges it as treated water ;
A cleaning means for cleaning the membrane by supplying the raw water or the treated water into the membrane module;
By changing the ambient temperature and pH of the pore diameter adjusting material, the pore diameter adjusting material is expanded at the time of the membrane filtration, and the condition variable means for contracting the pore diameter adjusting material at the time of the cleaning,
The condition variable means circulates part of the raw water or the treated water through the periphery of the membrane module while adjusting the temperature in order to adjust the temperature around the pore diameter adjusting material during the cleaning. A membrane filtration system characterized in that
前記膜は、前記孔径調整材を前記膜基体の内表面側にも備えることを特徴とする請求項1に記載の膜ろ過システムThe membrane filtration system according to claim 1, wherein the membrane includes the pore diameter adjusting material on an inner surface side of the membrane substrate. 前記孔径調整材の周囲の温度またはpHの少なくともいずれか一方を検知する検知手段と、
前記検知手段による検知結果に応じて、前記孔径調整材の周囲の温度またはpHの少なくともいずれか一方が所定の目標値になるように前記条件可変手段を制御する制御手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の膜ろ過システム。
Detecting means for detecting at least one of temperature and pH around the pore diameter adjusting material;
Control means for controlling the condition variable means so that at least one of the ambient temperature and pH of the pore diameter adjusting material becomes a predetermined target value according to a detection result by the detection means. The membrane filtration system according to claim 1 or 2 .
複数の貫通孔を有する膜基体と、この膜基体の外表面側および前記各貫通孔の内面に温度およびpHの変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料を付加した孔径調整材とを有する膜を容器に充填して一体化してなり、供給された原水を膜ろ過し、処理水として排出する膜モジュールを備える膜ろ過システムにおける膜の洗浄方法であって、Membrane substrate having a plurality of through-holes, and a pore size adjusting material in which a polymer material that reversibly expands / contracts in response to changes in temperature and pH is added to the outer surface side of the membrane substrate and the inner surface of each of the through-holes A membrane cleaning method in a membrane filtration system comprising a membrane module that is integrated by filling a container with a membrane, filtering the supplied raw water and discharging it as treated water,
前記原水または前記処理水の一部のpHを変化させる工程と、Changing the pH of a portion of the raw water or the treated water;
pHが変化した前記原水または前記処理水を前記膜モジュール内に供給するとともに、前記原水または前記処理水の一部を、温度を調整しつつ前記膜モジュールの周囲を介して循環させることにより前記前記孔径調整材の周囲の温度を変化させて、前記孔径調整材を収縮させる工程と、The raw water or the treated water having a changed pH is supplied into the membrane module, and a part of the raw water or the treated water is circulated through the periphery of the membrane module while adjusting the temperature. Changing the temperature around the hole diameter adjusting material to shrink the hole diameter adjusting material;
前記膜モジュール内に供給された水を排出する工程とDischarging water supplied into the membrane module;
を含むことを特徴とする膜の洗浄方法。A method for cleaning a film, comprising:
複数の貫通孔を有する膜基体と、この膜基体の外表面側、内表面側および前記各貫通孔の内面に温度およびpHの変化に応答して可逆的に膨張/収縮する高分子材料を付加した孔径調整材とを有する膜を容器に充填して一体化してなり、供給された原水を膜ろ過し、処理水として排出する膜モジュールを備える膜ろ過システムにおける膜の洗浄方法であって、A membrane substrate having a plurality of through holes, and a polymer material that reversibly expands / contracts in response to changes in temperature and pH are added to the outer surface side, the inner surface side, and the inner surface of each through hole. A membrane cleaning method in a membrane filtration system comprising a membrane module that is formed by filling a container with a pore diameter adjusting material and integrating the membrane, filtering the supplied raw water, and discharging it as treated water,
前記原水または前記処理水の一部のpHを変化させる工程と、Changing the pH of a portion of the raw water or the treated water;
pHが変化した前記原水または前記処理水を前記膜モジュール内に供給するとともに、前記原水または前記処理水の一部を、温度を調整しつつ前記膜モジュールの周囲を介して循環させることにより前記前記孔径調整材の周囲の温度を変化させて、前記孔径調整材を収縮させる工程と、The raw water or the treated water having a changed pH is supplied into the membrane module, and a part of the raw water or the treated water is circulated through the periphery of the membrane module while adjusting the temperature. Changing the temperature around the hole diameter adjusting material to shrink the hole diameter adjusting material;
前記膜モジュール内に供給された水を排出する工程とDischarging water supplied into the membrane module;
を含むことを特徴とする膜の洗浄方法。A method for cleaning a film, comprising:
前記孔径調整材の周囲の温度またはpHの少なくともいずれか一方を検知する工程と、Detecting at least one of temperature and pH around the pore diameter adjusting material;
前記検知する工程における検知結果に応じて、前記孔径調整材の周囲の温度またはpHの少なくともいずれか一方が所定の目標値になるように調整する工程とA step of adjusting so that at least one of a temperature and a pH around the pore diameter adjusting material becomes a predetermined target value according to a detection result in the detecting step;
をさらに含むことを特徴とする請求項4または5に記載の膜の洗浄方法。The film cleaning method according to claim 4, further comprising:
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