JP2017113735A - 分離膜ろ過装置および浄水装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】原水を分離膜により浄化する分離膜ろ過装置や、水道水や地下水などを分離膜により浄化する浄水装置において、薬液を用いずになるべく分離膜の造水量を高く維持するための分離膜ろ過装置および浄水装置の運転方法を提供する。【解決手段】分離膜ろ過装置が備える分離膜モジュールによって原水から透過水を分離するステップと、該透過水を、分離膜モジュールのろ過側に接続された透過水排出主幹ラインから排出するステップと、を含むろ過運転工程と、分離膜モジュールのろ過を停止するステップと、分離膜モジュールのろ過側から原水側に、１．１×１０−４ｍ３／ｍ２／秒 以上の流束で逆圧洗浄水を供給する逆圧洗浄ステップと、を含む洗浄運転工程とを有する分離膜ろ過装置の運転方法を行う。分離膜モジュールの造水性能を、薬液を用いずに高く維持できる。【選択図】図１

Description

本発明は、原水を分離膜により浄化する分離膜ろ過装置や、水道水や地下水などを分離膜により浄化する浄水装置の運転方法に関する。

従来、河川水、水道水、地下水、下水処理水などに含まれる不純物や微生物を除去し、工業用水、生活用水などの水を得るために、分離膜を利用した分離膜ろ過装置が提供されている。分離膜ろ過装置は処理対象となる原水や、処理後の水の用途によってさまざまな態様をとる。例えば一般家庭において水道水や地下水から、配管由来の濁質を取り除くために、分離膜を備えた浄水装置が提供されている。

原水を分離膜によってろ過することで、原水に含まれる濁質や有機物等が膜面に蓄積し、膜の閉塞が生じる。膜の閉塞は、水道水のように比較的清浄と思われる原水の処理であっても生じる現象である。膜の閉塞が進行すると分離膜の造水能力が低下したり、ろ過そのものができなくなる。分離膜の性能を維持するためには、分離膜を洗浄することが必要となる。分離膜の洗浄方法としては、定期的に酸やアルカリ、塩素といった薬品類を添加する化学洗浄や、逆圧洗浄、空気洗浄、振盪洗浄といった物理洗浄が例示できる。

特許文献１では、分離膜モジュールに塩素系の薬液を充填して所定の時間滞留させた後に、薬液を排出してから内部を水洗し、さらに分離膜モジュールを逆圧洗浄する方法が提示されている。

特開２００７−１３０５２３号公報

特許文献１に例示されるように、分離膜モジュールを薬液によって洗浄する場合、その多くは洗浄に数時間程度の時間を必要とする。洗浄中はろ過運転が停止してしまうため、数時間もの間、分離膜モジュールを使用できなくなるという課題があった。

さらに、家庭用の浄水装置においては、薬液を定期的に補充する必要がある、薬液を含む排水をそのまま放流しがたいといった事情から、薬液洗浄を適用し難いという課題があった。

本発明は、原水を分離膜により浄化する分離膜ろ過装置や、水道水や地下水などを分離膜により浄化する浄水装置の運転方法に関するものであり、薬液を用いずになるべく分離膜の造水量を高く維持する分離膜モジュールの洗浄方法を提供する。

前記課題を解決するために、本発明は、以下の（１）〜（１１）の構成（手段）をとる。
（１）分離膜ろ過装置の運転方法であって、分離膜ろ過装置が備える分離膜モジュールによって原水から透過水を分離するステップと、前記透過水を前記分離膜モジュールのろ過側に接続された透過水排出ラインから排出するステップと、を含むろ過運転工程と、前記分離膜モジュールのろ過を停止するステップと、前記分離膜モジュールのろ過側から原水側に、１．１×１０^−４ｍ^３／ｍ^２／秒 以上の流束で逆圧洗浄水を供給する逆圧洗浄ステップと、を含む洗浄運転工程と、を有する分離膜ろ過装置の運転方法。
（２）分離膜ろ過装置の運転方法であって、分離膜ろ過装置が備える分離膜モジュールによって原水から透過水を分離するステップと、前記透過水を前記分離膜モジュールのろ過側に接続された透過水排出ラインから排出するステップと、を含むろ過運転工程と、前記分離膜モジュールのろ過を停止するステップと、前記分離膜モジュール内に気体供給配管を通じて、気体を１．０×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒 以上の速度で供給する空気洗浄ステップと、を含む洗浄運転工程と、を有する分離膜ろ過装置の運転方法。
（３）分離膜ろ過装置の運転方法であって、分離膜ろ過装置が備える分離膜モジュールによって原水から透過水を分離するステップと、前記透過水を前記分離膜モジュールのろ過側に接続された透過水排出ラインから排出するステップと、を含むろ過運転工程と、前記分離膜モジュールのろ過を停止するステップと、前記分離膜モジュールのろ過側から原水側に逆圧洗浄水を供給する逆圧洗浄ステップと、前記分離膜モジュール内に気体供給配管を通じて、気体を供給する空気洗浄ステップと、を含む洗浄運転工程と、を有し、前記洗浄運転工程において以下ｉ）またはｉｉ）のうち少なくとも一方の条件が満たされるように運転する分離膜ろ過装置の運転方法。ｉ）前記逆圧洗浄ステップの逆圧洗浄水流束が１．１×１０^−４ｍ^３／ｍ^２／秒 以上。ｉｉ）前記空気洗浄ステップの気体供給速度が１．０×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒 以上。
（４）（１）から（３）のいずれかに記載の分離膜ろ過装置の運転方法であって、前記分離膜モジュールが分離膜として中空糸膜を備えている、分離膜ろ過装置の運転方法。
（５）（１）から（４）のいずれかに記載の分離膜ろ過装置の運転方法であって、前記分離膜ろ過装置が、原水を供給する原水供給ラインおよび前記透過水排出ラインのそれぞれに圧力計を備え、かつ、前記透過水排出ラインに流量計を備え、前記洗浄運転工程において洗浄対象とする前記分離膜モジュールを、前記圧力計および前記流量計の少なくともいずれかの測定値を用いて制御する、分離膜ろ過装置の運転方法。
（６）浄水装置の運転方法であって、原水供給源から原水供給主幹ラインを用いて原水を浄水装置に供給するステップと、前記浄水装置に備えられた複数の分離膜モジュールのうち１つ以上の前記分離膜モジュールによって前記原水から透過水を分離するステップと、前記透過水を、全ての前記分離膜モジュールのろ過側に接続された透過水排出主幹ラインから排出するステップと、を含むろ過運転工程と、複数の前記分離膜モジュールのうち少なくとも１つで前記原水をろ過し、少なくとも１つ以上で前記原水のろ過を停止するステップと、前記透過水の少なくとも一部を、前記透過水排出主幹ラインを通してろ過を停止した前記分離膜モジュールのろ過側に送液し、前記分離膜モジュールのろ過側から原水側に、１．１×１０^−４ｍ^３／ｍ^２／秒以上の流束で供給する逆圧洗浄ステップと、を含む洗浄運転工程と、を有する浄水装置の運転方法。
（７）浄水装置の運転方法であって、原水供給源から原水供給主幹ラインを用いて原水を浄水装置に供給するステップと、前記浄水装置に備えられた複数の分離膜モジュールのうち１つ以上の前記分離膜モジュールによって前記原水から透過水を分離するステップと、前記透過水を、全ての前記分離膜モジュールのろ過側に接続された透過水排出主幹ラインから排出するステップと、を含むろ過運転工程と、複数の前記分離膜モジュールのうち、気体供給配管を備える少なくとも１つ以上の前記分離膜モジュールで前記原水のろ過を停止するステップと、前記分離膜モジュール内に前記気体供給配管を用いて、気体を１．０×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒以上の速度で供給する空気洗浄ステップと、を含む洗浄運転工程と、を有する浄水装置の運転方法。
（８）浄水装置の運転方法であって、原水供給源から原水供給主幹ラインを用いて原水を浄水装置に供給するステップと、前記浄水装置に備えられた複数の分離膜モジュールのうち１つ以上の前記分離膜モジュールによって前記原水から透過水を分離するステップと、前記透過水を、全ての前記分離膜モジュールのろ過側に接続された透過水排出主幹ラインから排出するステップと、を含むろ過運転工程と、複数の前記分離膜モジュールのうち少なくとも１つで前記原水をろ過し、気体供給配管を備える少なくとも１つ以上の前記分離膜モジュールで前記原水のろ過を停止するステップと、前記透過水の少なくとも一部を、前記透過水排出主幹ラインを通してろ過を停止した前記分離膜モジュールのろ過側に送液し、前記分離膜モジュールのろ過側から原水側に供給する逆圧洗浄ステップと、前記分離膜モジュール内に前記気体供給配管を用いて、気体を供給する空気洗浄ステップと、を含む洗浄運転工程と、を有し、前記洗浄運転工程において以下ｉ）またはｉｉ）のうち少なくとも一方の条件が満たされるように運転する浄水装置の運転方法。ｉ）前記逆圧洗浄ステップの逆圧洗浄水流束が１．１×１０^−４ｍ^３／ｍ^２／秒 以上。ｉｉ）前記空気洗浄ステップの気体供給速度が１．０×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒 以上。
（９）（６）または（８）に記載の浄水装置の運転方法であって、前記浄水装置が前記分離膜モジュールを３つ以上備え、前記逆圧洗浄ステップにおいてろ過を行う前記分離膜モジュールの数が、ろ過を停止する前記分離膜モジュールの数よりも大きくなるように運転する、浄水装置の運転方法。
（１０）（６）から（９）のいずれかに記載の浄水装置の運転方法であって、前記分離膜モジュールが、分離膜として中空糸膜を備えている、浄水装置の運転方法。
（１１）（６）から（１０）のいずれかに記載の浄水装置の運転方法であって、前記浄水装置が、前記原水供給主幹ラインおよび前記分離膜モジュールに接続された原水供給ライン、ならびに前記分離膜モジュールおよび前記透過水排出主幹ラインに接続された透過水排出ラインのそれぞれに圧力計を備え、かつ、前記透過水排出ラインに流量計を備え、前記洗浄運転工程において洗浄対象とする前記分離膜モジュールを、前記圧力計および前記流量計の少なくともいずれかの測定値を用いて制御する、浄水装置の運転方法。

本発明にかかる分離膜ろ過装置および浄水装置の運転方法によれば、薬液を用いずになるべく分離膜の造水量を高く維持できるようになり、薬液洗浄によって生じる停機時間を短くすることができるようになったり、家庭用の浄水器や、小規模な浄水装置といった薬液洗浄を適用しづらい装置でも分離膜の性能を高くできたりといった効果が得られるようになる。

本発明に係る浄水装置の第１実施形態に一例のフロー図を示す。 本発明に係る浄水装置の第１実施形態の分離膜モジュールを洗浄運転する際のフロー図を示す。 本発明に係る浄水装置の、別の好ましい一態様（第２実施形態）のフロー図を示す。 本発明に係る浄水装置の、別の好ましい一態様（第２実施形態）を用いて分離膜モジュールを洗浄運転する際のフロー図を示す。 本発明に係る浄水装置の、さらに別の好ましい一態様（第３実施形態）のフロー図を示す。 本発明に係る浄水装置の、さらに別の好ましい一態様（第３実施形態）を用いて分離膜モジュールを洗浄運転する際のフロー図を示す。 本発明に係る浄水装置の、さらに別の好ましい一態様（第４実施形態）のフロー図を示す。

（１）装置構成
（１．１）分離膜ろ過装置と浄水装置
本発明に関する分離膜ろ過装置、および浄水装置は、ともに分離膜モジュールを備え、原水を分離膜モジュールによってろ過し、透過水を得るための装置である。本発明における分離膜ろ過装置は、分離膜モジュールを１つ以上備える装置であり、処理対象となる原水は特に限定されないものである。また、本発明における浄水装置は図１〜図７に示されるような配管構成をとり、分離膜モジュールを２つ以上備え、処理対象となる原水は水道水や地下水などが好ましく用いられる装置である。図１〜図７を用いて浄水装置における発明の効果を説明するが、分離膜ろ過装置においても浄水装置と同様の洗浄効果が得られるものである。なお、分離膜ろ過装置は、分離膜モジュールを少なくとも１つ有すればよいため、後述する水道水供給主幹ライン（原水供給主幹ライン）、透過水排出主幹ラインは必須ではない。

（１．２）分離膜モジュール１
本発明に関する浄水装置は、図１に示すように複数の分離膜モジュール１を備えるものである。分離膜モジュール１は容器内に分離膜を備えており、分離膜によって被濾過液と透過液が混合しないような構造をとる。分離膜モジュール１は被ろ過液および透過液のそれぞれについて１以上の出入り口を有しており、被ろ過液の存在する側を１次側、透過液の存在する側を２次側と称する。

分離膜モジュール１に配される分離膜によって、水道水中に含まれる濁質が除去される。分離膜の種類としてはＭＦ膜、ＵＦ膜などが例示される。複数の分離膜モジュールはそれぞれ異なる種類の分離膜が配されてもよいし、全ての分離膜モジュールに同じ種類の分離膜が配されてもよい。

（１．３）分離膜モジュール１周囲の配管流路形状
本発明に関する浄水装置では、原水である水道水は原水供給主幹ラインである水道水供給主幹ライン３を通り、各分離膜モジュール１に接続された原水供給ラインである水道水供給ライン４を通って分離膜モジュール１の１次側に供給される。各分離膜モジュール１によってろ過された透過水は、各分離膜モジュール１の２次側に接続された透過水排出ライン６を通って透過水排出主幹ライン５に集められ、給水栓へと排出される構成をとっている。

水道水供給主幹ライン３または水道水供給ライン４には少なくとも１つ以上の送液制御手段７を備えている。送液制御手段７の具体的な例として送液ポンプが挙げられる。全ての水道水供給ライン４は水道水供給主幹ライン３に対して並列になるように配されるため、送液制御手段７が水道水供給主幹ライン３上かつ、全ての水道水供給ライン４よりも上流側に配されていると、１つの送液制御手段の配置効果を全ての分離膜モジュール１に及ぼせるため好ましい。

また、各分離膜モジュール１は、下部から水を排出できるようにモジュール下部排出ライン１３が接続されている。モジュール下部排出ライン１３は、分離膜モジュール１の底面に接続されていると排出性に優れるため好ましく、排出口までまっすぐな配管であると排出物が滞留しないため好ましい。モジュール下部排出ライン１３は、その一部を水道水供給ライン４と共有していてもよい。

（１．４）配管切替弁
透過水排出主幹ライン５には少なくとも１つ以上の透過水排出主幹切替弁９を備えている。後述する逆圧洗浄方法を効果的に行うためには、透過水排出主幹切替弁９が、全ての分離膜モジュール１の透過水排出ライン６よりも下流側に配されるとよい。

各分離膜モジュール１の水道水供給ライン４上には、それぞれ水道水供給切替弁１１を備えている。さらに、モジュール下部排出ライン１３上にはモジュール下部排出切替弁１５を備えている。また、ラインの一部を共有している場合は、共有部以外に切替弁を備えている必要がある。

透過水排出主幹切替弁９、水道水供給切替弁１１、モジュール下部排出切替弁１５はそれぞれ、少なくとも流路を狭める機能を有しており、流路を完全に遮断する機能を有していると特に好ましい。

これらの切替弁９、１１、１５、および送液制御手段７は制御装置１０１に接続されている。

（２）ろ過運転
（２．１）ろ過運転時の配管流路
本発明に関する浄水装置は通常、複数の分離膜モジュール１を用いて水道水をろ過する。ろ過運転時の配管状況について図１を用いて説明する。各構成が複数ある場合は、図面との対比を分かりやすくするために符号にアルファベットａ、ｂ、ｃ、・・を付して説明するが、配置関係を限定しない。

まず、水道水供給切替弁１１ａ、１１ｂは全開に、モジュール下部排出切替弁１５ａ，１５ｂは全閉になっている。これにより、分離膜モジュール１ａ，１ｂのそれぞれに水道水が供給され、その全量が分離膜によりろ過される。さらに、透過水排出主幹切替弁９が全開になっており、分離膜モジュール１ａ，１ｂから得られた透過水が透過水排出主幹ライン５を通って給水栓から排出される。

（２．２）ろ過運転時の条件
ろ過を行う際に分離膜モジュール１に供給する水道水の流束や圧力については、分離膜モジュール１の造水能力や膜面積、浄水装置に要求される造水量などから適宜決めてよい。ただし、分離膜モジュール１や周辺配管の耐圧を考慮して、破損しない程度の圧力条件とすることが好ましい。水道圧だけで供給水道水の流束や圧力が不足する場合は、送液制御手段７を用いて昇圧し、流束を増してもよい。また、浄水装置の運転に伴い、分離膜モジュール１に濁質が閉塞して造水能力が低下することがある。浄水装置に要求される造水量が不足する場合は、送液制御手段７を用いて昇圧し、流束を増してもよいし、後述するような洗浄方法をとって閉塞を解消してもよい。

（３）逆洗運転
（３．１）逆洗運転時の配管流路
ろ過運転を連続して行うことで、水道水中に含まれている濁質が分離膜モジュール１内に溜まっていく。この濁質は分離膜の孔を塞ぐように堆積して、分離膜の造水能力を低下させていく。分離膜の造水能力を回復させるため、ろ過運転を止め、分離膜モジュール１を洗浄する必要がある。本発明の浄水装置の運転方法では、切替弁によって配管を切り替えて逆圧洗浄を行う。

以下、分離膜モジュール１ａを洗浄する場合の配管切替について、図２を用いて説明する。

まず、水道水供給切替弁１１ａのみを全閉にし、水道水が分離膜モジュール１ｂのみに供給されるようにする。さらに、透過水排出主幹切替弁９を全閉、モジュール下部排出切替弁１５ａを開にする。すると、分離膜モジュール１ｂにより得られた透過水は給水栓に行かなくなり、図２中の太矢印で示したように透過水排出主幹ラインを遡って分離膜モジュール１ａの２次側に到達する。このときの透過水を便宜上、逆圧洗浄水と定義する。逆圧洗浄水は分離膜の２次側から１次側に押し出されて、分離膜モジュール１ａ内に溜まった濁質とともにモジュール下部排出ライン１３ａを通って排出される。

なお、分離膜ろ過装置の分離膜モジュールを逆圧洗浄する場合、逆圧洗浄水をまかなう方法としては、浄水装置と同様の配管構成として、他の分離膜モジュールの透過水を直接、逆圧洗浄水として供給してもよいし、透過水の少なくとも一部を貯留しておく貯留槽を設け、ろ過運転を停止させたときに貯留槽から透過水をポンプ等で抜き出し、分離膜モジュールの２次側から逆圧洗浄水として供してもよい。なお、分離膜ろ過装置の細かい装置構成については省略するが、後述するような浄水装置の制御方法と同様の制御方法をとることも好ましい。

（３．２）逆圧洗浄運転時の流量条件
逆圧洗浄を行う際、逆圧洗浄水の流量と洗浄効果には相関がある。ただし、分離膜モジュール１の大きさや、洗浄すべき膜面の広さによって供給すべき逆圧洗浄水の量は変わってくる。そのため、本発明では洗浄効果をより高めるための指標を流束とする。洗浄効果をより強く発現させるためには、逆圧洗浄流束が５．７×１０^−５ｍ^３／ｍ^２／秒以上、好ましくは１．１×１０^−４ｍ^３／ｍ^２／秒以上、より好ましくは２．３×１０^−４ｍ^３／ｍ^２／秒以上であるとよい。これらの流束を達成させるために、送液制御手段７の出力を変動させてもよい。

流束は高すぎても洗浄効果の向上は頭打ちになったり、分離膜に過剰な逆圧洗浄水が供給されることで排水が多くなったりして、経済的に不利になるというデメリットも生じる。これらのデメリットを鑑みて、逆圧洗浄流束は１．２×１０^−３ｍ^３／ｍ^２／秒以下、より好ましくは１．０×１０^−３ｍ^３／ｍ^２／秒以下であるとよい。

（３．３）逆圧洗浄運転時の圧力条件
逆圧洗浄を行う際、逆圧洗浄水の圧力を制御してもよい。圧力がかかるほど、逆圧洗浄水が分離膜の膜面または膜内部の濁質を除去する効果が高まるが、分離膜モジュール１および分離膜、装置を構成する各部材、水道管などが圧力により破損しないように制御する。分離膜モジュール１ａの２次側にかかる圧力としては、１５０ｋＰａ以上、より好ましくは２５０ｋＰａ以上であり、６００ｋＰａ以下、より好ましくは５００ｋＰａ以下である。

（３．４）高速逆圧洗浄の細かい規定
本発明の浄水装置の運転方法において、逆圧洗浄を所定の流束密度で行う際、所定の流束密度以上で逆圧洗浄を行うのは、洗浄中のすべての時間であってもよいし、一部の時間であってもよい。流束密度は段階的に変動させたり、滑らかに変動させたりするように制御してよい。圧力についても、逆圧洗浄水を一定の圧力で送液してもよいし、前述の好適な範囲の中で変動させてもよい。制御手段としては、送液制御手段７の出力を変動させたり、装置系内のいずれかの切替弁９、１１、１５の開度を調整して行ってもよい。

（３．５）逆圧洗浄の実施時間
本発明の浄水装置の運転方法において、逆圧洗浄を継続して行う時間の長さは１５秒以上、好ましくは３０秒以上であり、１８０秒以下、好ましくは１２０秒以下である。１５秒以下では逆圧洗浄水によって溜まった濁質が十分に排出されないし、１８０秒以上では使用できる時間が短くなり、浄水装置の使用者が不便を被り、洗浄による排水の量が増大して経済的に不利になる。

逆圧洗浄運転の開始および終了は、手動で各切替弁を切り替えてもよいし、制御装置１０１によって自動制御されてもよい。自動制御の方法としては例えば、連続運転時間が一定の時間を超えたら洗浄を開始する、定められた時刻になったら洗浄を開始する等が挙げられる。なお、洗浄開始条件を満たしても、給水栓のいずれかが開いている状態では逆圧洗浄運転を開始しないように制御することも好ましい。給水栓を使用者が開けた場合、逆圧洗浄を一時中断、または強制的に終了するように制御してもよい。

（４）空気洗浄運転
（４．１）空気洗浄用の配管流路、供給方法、空気洗浄用の気体
本発明に関わる洗浄装置は、図３に示すように分離膜モジュール１内に気体を供給できるような装置構成を取ることも好ましい。

図３に示す第２実施形態の洗浄装置は、気体供給源から装置内に気体を供給する気体供給主幹ライン３１を備え、気体供給主幹ライン３１から分岐して少なくとも一つ以上の分離膜モジュール１に接続される気体供給ライン３３を備えるものである。気体供給主幹ライン３１および気体供給ライン３３は、気体を供給する気体供給配管として把握される。装置内の全ての分離膜モジュール１に対して気体供給ライン３３が備えられていると、全ての分離膜モジュール１に気体を供給して洗浄できるようになるため好ましい。

気体供給ライン３３は分離膜モジュール１内に気体を供給できれば、分離膜モジュール１のどこに接続されていてもよい。分離膜モジュール１内に供給された気体は鉛直上方に流れながら分離膜表面の濁質を剥がすため、分離膜モジュール１を設置する際の鉛直下側に接続されていると気体による洗浄効果がより発揮されるため好ましい。分離膜モジュール１内に供給された気体を排出するため、分離膜モジュール１の１次側かつ設置時の鉛直上方にあたる箇所に、モジュール上部排出ライン３５を備えている。

さらに、気体供給ライン３３上には気体供給切替弁３７を、モジュール上部排出ライン３５にはモジュール上部排出切替弁３９をそれぞれ備えている。それぞれの切替弁は既出の切替弁と同様に、少なくとも流路を狭める機能を有しており、流路を完全に遮断する機能を有していると特に好ましい。

気体供給源については、安定して気体を供給できるものであれば特に限定されない。例えばガスボンベやエアポンプ等が挙げられる。

気体の組成は特に限定されないが、コスト面、供給し易さの観点からは、空気を用いることが好ましい。エアポンプで周囲の空気を吸う際には、夾雑物を予めフィルタリングしてから装置内に導入することが好ましい。以下、装置内に供給する気体を空気とし、装置内に空気を供給して分離膜モジュール１を洗浄する操作について空気洗浄と称する。

（４．２）空気洗浄運転時の空気供給流量条件
空気洗浄を行う際、洗浄効果の高さと供給する気体の流束には相関がある。ただし、分離膜モジュール１の大きさや、気体の流路の広さ、洗浄すべき膜面の広さによって供給すべき気体の量は変わってくる。そのため、本発明では洗浄効果をより高めるための指標として、気体の供給流量を分離膜モジュール１の１次側の流路断面積（ｍ^２）で規格化した気体供給流束とする。

また、気体の体積は温度、圧力、湿度の各条件について規格化したＮｍ^３（ノルマル立米）で表記する。１Ｎｍ^３は、０℃、１０１．３２５ｋＰａ、相対湿度０％のときに１立米の体積を有する気体であることを示す。洗浄効果をより強く発現させるための気体供給流束は、１．０×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒以上、より好ましくは１．４×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒以上であるとよい。

気体供給流束は、多すぎると洗浄効果が頭打ちになるだけでなく、膜の過剰な揺動による膜切れ、気体との接触機会増大による膜の乾燥等の懸念も生じる。これらの懸念を鑑みると気体供給流束は７．０×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒以下、より好ましくは３．５×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒以下であるとよい。

（４．３）空気洗浄時の気体供給圧力
気体供給時、供給圧力を制御してもよい。気体供給圧力が低すぎると膜揺れ等による洗浄効果が弱くなるため、気体供給圧力は１００ｋＰａ以上、好ましくは２００ｋＰａ以上であるとよい。一方、気体供給圧力が高すぎると分離膜および分離膜モジュール１、各配管や水道管などの破損の懸念や寿命の短期化のリスクがあるため、気体供給圧力は６００ｋＰａ以下、好ましくは５００ｋＰａ以下であるとよい。

（４．４）空気洗浄時の分離膜モジュール１の１次側への水供給
気体供給流束が至適流量範囲内であっても、供給気体が分離膜モジュール１の１次側の水を押し出し、分離膜モジュール１の外に排出してしまうことがある。供給気体によって分離膜を揺動させる効果を十分に得るためや、分離膜を乾燥させないためという観点からは、分離膜モジュール１内の水はなるべく残っていることが好ましい。

分離膜モジュール１内の水を系外に排出しにくいように気体供給流束を設定してもよいが、分離膜モジュール１の１次側に気体と水を同時に供給しながら空気洗浄を行ってもよい。このときの水供給方法としては、気体供給ライン３３に別途水供給ラインを設ける、空気洗浄する分離膜モジュール１の水道水供給切替弁１１を一部開にする等が例示できる。水供給方法は複数の手段を組み合わせてもよい。

（４．５）高速空気洗浄の細かい規定
本発明の浄水装置の運転方法において空気洗浄を所定の条件で行う際、所定の条件で空気洗浄を行うのは、洗浄中のすべての時間であってもよいし、一部の時間であってもよい。気体供給流束は段階的に変動させたり、滑らかに変動させたりするように制御してよい。気体供給圧力についても、一定の圧力で送液してもよいし、前述の好適な範囲の中で変動させてもよい。制御手段としては、気体供給源のからの供給速度を変動させたり、気体供給切替弁３７の開度を調整したりしてもよい。

導入される気泡の大きさについては特に限定されない。マイクロバブル等の微細気泡を導入するような装置を備えていてもよい。

（４．６）空気洗浄実施時間
本発明の浄水装置の運転方法において、空気洗浄を継続して行う時間の長さは５秒以上、好ましくは１５秒以上であり、１２０秒以下、好ましくは９０秒以下である。５秒以下では空気洗浄水によって溜まった濁質が十分に排出されないし、９０秒以上では使用できる時間が短くなり、浄水装置の使用者が不便を被り、分離膜が気体に接触する時間が長くなるため分離膜が乾燥する懸念が増大する。

空気洗浄運転の開始および終了は、手動で各切替弁を切り替えてもよいし、制御装置１０１によって自動制御されてもよい。自動制御の方法としては例えば、連続運転時間が一定の時間を超えたら洗浄を開始する、定められた時刻になったら洗浄を開始する等が挙げられる。なお、洗浄開始条件を満たしても、給水栓のいずれかが開いている状態では空気洗浄運転を開始しないように制御することも好ましい。給水栓を使用者が開けた場合、空気洗浄を一時中断、または強制的に終了するように制御してもよい。

（５）空逆同時運転
（５．１）空逆同時運転の概略
分離膜モジュール１に気体供給配管が接続されているとき、逆圧洗浄と空気洗浄を組み合わせて分離膜モジュール１の洗浄を実施してもよい。逆圧洗浄と空気洗浄を組み合わせて実施すると、膜に閉塞した濁質が逆圧洗浄によって膜表面から剥離しやすくなり、空気洗浄による濁質剥離効果が高まるという相乗効果が発現する。これにより短時間で効率よく濁質の除去、排出が行われる。逆圧洗浄と空気洗浄は順次実施されてもよいが、両者が同時に実施されることにより、さらに洗浄効果が高まるため好ましい。逆圧洗浄と空気洗浄は洗浄工程の全ての時間で同時に行われてもよいし、一部の時間でだけ同時に行われてもよい。

（５．２）空逆同時運転時の配管流路
以下、図４を用いて、洗浄装置の第２実施形態である分離膜モジュール１を逆圧洗浄と空気洗浄を組み合わせて洗浄する場合の配管流路について説明する。

まず、分離膜モジュール１ｂの透過水を用いて分離膜モジュール１ａを逆圧洗浄できるように配管を切り替える。水道水供給切替弁１１ａのみを全閉、透過水排出主幹切替弁９を全閉とする。さらに気体供給切替弁３７ａを開にして、空気洗浄を行う。逆圧洗浄のみの場合はモジュール下部排出切替弁１５ａを開にするが、空気洗浄と組み合わせる場合は供給気体によって洗浄排水がモジュール上部排出ライン３５ａから排出されるようになるため、上部排出切替弁３９ａを開にして逆圧洗浄を行う。

（５．３）逆圧洗浄、空気洗浄のうち高速化する洗浄手段の選択
このとき、逆圧洗浄、空気洗浄のうち少なくとも一方の洗浄条件を前述の条件とすることで、さらに洗浄効果を高めることができる。逆圧洗浄、空気洗浄のどちらの洗浄効果を高めるかについては、水道水中の濁質成分の種類や含有量、分離膜の閉塞の仕方からより洗浄効果が高まる方法を選択してよい。また、効果を高める洗浄方法を交互にする等の方法をとってもよい。逆圧洗浄、空気洗浄の両方を前述の条件として洗浄を実施してもよい。

（５．４）空気洗浄時の分離膜モジュール１内への水供給補給に関する補足
空気洗浄の実施方法において述べた、分離膜モジュール１の１次側に気体と水を同時に供給しながら分離膜を洗浄する方法における水供給方法として、同時に実施する逆圧洗浄により分離膜モジュール１の２次側から１次側に押し出される逆圧洗浄水も好ましく用いることができる。空気洗浄のみを実施するときと同様に、逆圧洗浄水だけで水供給量が不足する場合は、他の手段と組み合わせてもよい。

（６）分離膜モジュール１が３つ以上のときに、被洗浄モジュール数より逆洗水供給用モジュールを多くする逆圧洗浄方法
（６．１）高速逆圧洗浄を行う際に洗浄モジュール数より逆洗水供給用モジュールを多くするメリット（モジュール３つの系で例示：図５、図６参照）
本発明に関わる浄水装置は、分離膜モジュール１を３つ以上備えることも好ましい。分離膜モジュール１を３つ備える浄水装置の第３実施形態の一例を図５に示し、このような浄水装置を用いて逆圧洗浄を実施する際のメリットについて説明する。

分離膜モジュール１が２つである浄水装置において、そのうちの１つを前述の条件で逆圧洗浄する際、もう１つの分離膜モジュール１で規定の逆圧洗浄流束を満たせるだけの逆圧洗浄水を供給することが必要となる。ここで、逆圧洗浄水を供給するほうの分離膜モジュール１も閉塞が進んでおり、十分な造水能力を保持できていない場合は、送液制御手段７の出力を上げて、逆圧洗浄水の供給量を稼ぐ等の方策をとりうる。しかし、この逆圧洗浄水の確保に伴い、この分離膜モジュール１の閉塞がさらに進行する、あるいは圧力が過度に加わることで分離膜モジュール１や周囲の配管が破損するといった懸念がある。

一方、図５に示すように分離膜モジュール１を３つ備える浄水装置では、１つの分離膜モジュール１ａを前述の条件で逆圧洗浄する際に、２つの分離膜モジュール１ｂ，１ｃを用いて逆圧洗浄水を供給することができる。逆圧洗浄水を供給する分離膜モジュール１の１つあたりの負荷が軽減されるため、分離膜の閉塞を遅らせたり、分離膜モジュール１の長寿命化をはかったりすることができるメリットがある。同様にして、３つ以上の分離膜モジュール１を備える浄水装置において、被洗浄分離膜モジュール１の数よりも逆圧洗浄水を供給する分離膜モジュール１の数のほうが多くなるようにして洗浄を行うことで、逆圧洗浄水を供給する分離膜モジュール１や周囲の配管にかかる負荷が軽減されるため好ましい。

以下、図６を用いて洗浄装置の第３実施形態の一例である１つの分離膜モジュール１を２つの分離膜モジュール１の逆圧洗浄水により逆圧洗浄する際の流路について説明する。

水道水供給切替弁１１ａのみを全閉にし、分離膜モジュール１ｂ、１ｃに水道水が供給されるようにする。さらに、透過水排出主幹切替弁９を全閉とし、モジュール下部排出切替弁１５ａを開にする。すると、分離膜モジュール１ｂ、１ｃにより得られた透過水は、図６中の太矢印で示したように透過水排出主幹ラインを遡って分離膜モジュール１ａの２次側に達し、逆圧洗浄水として分離膜モジュール１ａからモジュール下部排出ライン１３ａを通って排出される。

図５に例示した装置には気体供給ラインが備えられていないが、気体供給ラインを備えるような構成の装置であってもよい。このとき、既に述べたとおり空気洗浄を実施したり、逆圧洗浄と空気洗浄を組み合わせて実施してもよい。

（６．２）分離膜モジュール１が４つ以上の場合（配管構成など）、好適なモジュール数

本発明に関する浄水装置は、分離膜モジュール１を４つ以上備えていてもよい。例えば分離膜を４つ備える浄水装置では、１つの分離膜モジュール１に対する逆圧洗浄水を、３つの分離膜モジュール１から供給してもよいし、２つの分離膜モジュール１から供給しながら１つの分離膜モジュール１を給水栓に接続して、分離膜モジュール１を洗浄している最中であっても給水栓からろ過水を得られるようにしてもよい。

分離膜モジュール１の数を増やすことで、浄水装置の運転方法を柔軟に変化させることができるようになる、分離膜モジュール１の破損等のトラブルにおけるバックアップが準備されているといったメリットがある。一方、制御系の複雑化、浄水装置そのものの高コスト化等デメリットもある。浄水装置の分離膜モジュール１の数は、浄水装置に求められる造水性能や、水道水中の濁質種類や濃度、分離膜モジュール１の１つあたりの大きさの兼ね合いから設計するのがよい。

（７）分離膜の形状、素材について
これらの膜ろ過分離装置または浄水装置に備えられた分離膜モジュールにおいて、分離膜の形状は特に限定されることはなく、平膜、中空糸膜、管状型膜、その他いかなる形状のものでも適宜用いることができるが、特に中空糸膜は、単位装置面積当たりの膜面積を大きくとれるなどのメリットがあり好ましく用いることができる。また、分離膜の２次側から１次側に液を通液する逆圧洗浄や、分離膜モジュールの１次側に空気を吹き込む空気洗浄を行う本発明においては、分離膜モジュールが中空糸膜モジュールであるとその効果をより発揮することができるため好ましい。

膜の素材については、特に限定しないが、ポリアクリロニトリル、ポリフェニレンスルフォン、ポリフェニレンスルフィドスルフォン、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリビニルアルコール、酢酸セルロースや、セラミック等の無機素材からなる群から選ばれる少なくとも１種を含んでいると好ましい。

本発明においては、逆圧洗浄や空気洗浄を、流体供給速度を高くして実施する。洗浄効果が高まる一方で膜切れの懸念も生じるため、膜は高強度であることが好ましい。分離膜が中空糸膜であれば、その膜強度は好ましくは４．９Ｎ以上であり、さらに好ましくは９．８Ｎ以上であるとよい。

（８）圧力計、流量計を用いた、洗浄運転の制御
（８．１）圧力計、流量計の設置箇所
本発明に関する浄水装置の分離膜モジュール１は、図７の洗浄装置の第４実施形態の一例に示すように水道水供給ライン４上にモジュール１次側圧力計測手段（圧力計）５１を、透過水排出ライン６上にモジュール２次側圧力計測手段（圧力計）５３を備えていると好ましい。

さらにこれらの圧力計測手段が制御装置１０１と連動しており、制御装置は少なくとも一つ以上の圧力計測手段の測定値を読み取って分離膜モジュール１の閉塞の程度を演算し、洗浄対象とする分離膜モジュール１を決めるように制御されると、無駄な洗浄による分離膜モジュール１の摩耗や損傷を抑制できるため好ましい。

さらに、本発明に関する浄水装置の分離膜モジュール１は、透過水排出ライン６上にモジュール透過水流量計測手段（流量計）５５を備えていると好ましい。これも圧力計測手段と同様に、制御装置１０１と連動して、洗浄対象とする分離膜モジュール１を決めるように制御されると好ましい。

モジュール１次側圧力計測手段５１は、水道水供給ライン４と分離膜モジュール１の接続部になるべく近い位置に配されることが好ましい。さらに、モジュール１次側圧力計測手段５１から分離膜モジュール１までの間の配管は一直線であることが好ましい。このような構成により、配管圧損による計測値のズレをなるべく少なく抑えることが可能となる。ただし浄水装置が気体供給ラインも備える場合、モジュール１次側圧力計測手段５１は、気体供給ライン３３と水道水供給ライン４の接続部よりも上流側に配されることが好ましい。これにより、供給気体で圧力計測手段の測定値がずれることを防げるようになる。

モジュール２次側圧力計測手段５３も同様に、透過水排出ライン６と分離膜モジュール１の接続部になるべく近い位置に配されることが好ましい。さらに、モジュール２次側圧力計測手段５３から分離膜モジュール１までの間の配管は一直線であることが好ましい。

モジュール透過水流量計測手段５５とモジュール２次側圧力計測手段５３がどちらも透過水排出ライン６上に配される場合、通常はモジュール２次側圧力計測手段５３のほうが分離膜モジュール１との接続部に近くなるように配されることが好ましい。ただし、モジュール透過水流量計測手段５５が、内部に回転子、歯車等の圧損を生む構造部を有していない場合はこの限りではない。

（８．２）圧力計、流量計の読み値からの洗浄運転制御方法
分離膜モジュール１は閉塞すると、分離膜モジュール１の１次側の圧力に対して透過水流量が少なくなる、分離膜モジュール１の１次側の圧力が自然に高くなる、分離膜モジュール１の１次側と２次側の膜間差圧が高くなる、といった挙動が見られるようになる。よって、圧力計測手段や流量計測手段の計測結果が、圧力であれば閾値以上、流量であれば閾値以下になったときに、分離膜モジュール１を洗浄対象とするように制御するとよい。

本発明に関する浄水装置は、多くの場合に複数の分離膜モジュール１を同時にろ過運転に供するものである。そのため、分離膜モジュール１の閉塞も概ね似たような速度で進むことが多い。前述の閾値をまたぐ分離膜モジュール１が同時に複数ある場合は、複数の分離膜モジュール１を順次洗浄してもよい。

（８．３）圧力計、流量計の読み値を記録して、分離膜モジュール１の寿命を知らせる制御方法
本発明に関する浄水装置の制御装置は、圧力計測手段や流量計測手段の測定結果を記録できる制御装置であると好ましい。新品の分離膜モジュール１で運転を開始した初期の圧力や流量を記録しておき、分離膜モジュール１の洗浄によって、初期の圧力や流量値を基準としてどこまで回復したかを演算する。洗浄を一定の回数以上繰り返しても所定の流量、圧力に戻らない場合を分離膜モジュール１の交換時期として設定し、使用者が見て判るように知らせる機能を付けてもよい。

（９）その他の浄化手段（ＲＯ、吸着剤、ＵＶ殺菌）との組み合わせ
また、本発明に関する浄水装置は、その前段や後段に別途水道水を浄化する手段を備えていてもよい。水道水浄化手段としては分離膜、活性炭等の吸着剤、紫外線やオゾンによる殺菌などが例示できる。

上述の実施形態に基づき、実施した内容とその結果を以下列挙する。

＜参考例：中空糸膜モジュール概要、新品の造水性能＞
中空糸膜モジュール「ＨＦＵ−２０２０（東レ株式会社製）」を解体し、容器内に収められている中空糸膜を取り出した。この中空糸膜を適切な長さに加工し、内径１００ｍｍ、長さ５５０ｍｍの円筒状容器内に収め、エポキシ樹脂により容器内に接着させて分離膜モジュール１とした。この分離膜モジュール１に１７ｋＰａの静水圧がかかるようにして純水を１０分間供給し、外圧全ろ過により得られた透過水から造水能力を導出した。
結果：分離膜モジュール１の初期造水能力は、３．０７×１０^−９ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであった。

＜比較例１：含濁質水道水通水後のモジュール造水性能＞
参考例に記載の中空糸膜モジュールを図１に記載の浄水装置の分離膜モジュール１として用い、濁質として酸化鉄（ＩＩＩ）の微粒子を含む水道水を、分離膜モジュール１の１次側の供給圧力が２５０ｋＰａとなるように調整して８時間連続でろ過し続けた。その後、逆圧洗浄や空気洗浄を一切行わずに、分離膜モジュール１の造水能力を参考例の記載と同様に測定した。
結果：造水能力は４．４４×１０^−１０ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して１５％の造水能力であった。

＜比較例２＞
参考例に記載の中空糸膜モジュール２つを図１に記載の浄水装置の分離膜モジュール１として用い、濁質として酸化鉄（ＩＩＩ）の微粒子を含む水道水をろ過させた。分離膜モジュール１の１次側の供給圧力が２５０ｋＰａとなるように調整して９分ろ過した後に、ろ過を停止して図２のように配管流路を切り替え、逆圧洗浄流束が５．５×１０^−５ｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整しながら１分逆圧洗浄を実施した。その後、逆圧洗浄を停止してろ過を再開し、９分ろ過と１分逆圧洗浄のサイクルを４８回繰り返し、総計８時間の運転を実施後、分離膜モジュール１の造水能力を参考例の記載と同様に測定した。
結果：造水能力は６．００×１０^−１０ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して２０％の造水能力であった。

＜実施例１＞
逆圧洗浄流束が１．１×１０^−４ｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整した以外は、比較例２と同様の運転を実施した。
結果：８時間の運転実施後の造水能力は１．４６×１０^−９ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して４８％の造水能力であった。

＜実施例２＞
逆圧洗浄流束が２．３×１０^−４ｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整した以外は、比較例２と同様の運転を実施した。
結果：８時間の運転実施後の造水能力は１．６０×１０^−９ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して５２％の造水能力であった。

＜実施例３＞
逆圧洗浄流束が１．０×１０^−３ｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整した以外は、比較例２と同様の運転を実施した。
結果：８時間の運転実施後の造水能力は１．６４×１０^−９ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して５４％の造水能力であった。

＜実施例４＞
逆圧洗浄流束が１．２×１０^−３ｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整した以外は、比較例２と同様の運転を実施した。
結果：８時間の運転実施後の造水能力は１．６６×１０^−９ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して５４％の造水能力であった。

＜実施例５＞
逆圧洗浄流束が１．４×１０^−３ｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整した以外は、比較例２と同様の運転を実施した。
結果：８時間の運転実施後の造水能力は１．６８×１０^−９ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して５５％の造水能力であった。

＜比較例３ ＞
参考例に記載の中空糸膜モジュール２つを図３に記載の浄水装置の分離膜モジュール１として用い、濁質として酸化鉄（ＩＩＩ）の微粒子を含む水道水をろ過させた。分離膜モジュール１の１次側の供給圧力が２５０ｋＰａとなるように調整して９分ろ過した後に、ろ過を停止して配管流路を切り替え、空気洗浄流束が５．０×１０^−２Ｎｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整しながら１分空気洗浄を実施した。その後、空気洗浄を停止してろ過を再開し、９分ろ過と１分空気洗浄のサイクルを４８回繰り返し、総計８時間の運転を実施後、分離膜モジュール１の造水能力を参考例の記載と同様に測定した。
結果：造水能力は５．４４×１０^−１０ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して１８％の造水能力であった。

＜実施例６＞
空気洗浄流束が１．０×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整した以外は、比較例３と同様の運転を実施した。
結果：８時間の運転実施後の造水能力は１．２４×１０^−９ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して４１％の造水能力であった。

＜実施例７＞
空気洗浄流束が１．４×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整した以外は、比較例３と同様の運転を実施した。
結果：８時間の運転実施後の造水能力は１．３６×１０^−９ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して４４％の造水能力であった。

＜実施例８＞
空気洗浄流束が３．５×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整した以外は、比較例３と同様の運転を実施した。
結果：８時間の運転実施後の造水能力は１．４３×１０^−９ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して４７％の造水能力であった。

＜実施例９＞
空気洗浄流束が７．０×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整した以外は、比較例３と同様の運転を実施した。
結果：８時間の運転実施後の造水能力は１．４６×１０^−９ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して４８％の造水能力であった。

＜実施例１０＞
空気洗浄流束が８．５×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整した以外は、比較例３と同様の運転を実施した。
結果：８時間の運転実施後の造水能力は１．４５×１０^−９ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して４７％の造水能力であった。

＜比較例４＞
参考例に記載の中空糸膜モジュール２つを図３に記載の浄水装置の分離膜モジュール１として用い、濁質として酸化鉄（ＩＩＩ）の微粒子を含む水道水をろ過させた。分離膜モジュール１の１次側の供給圧力が２５０ｋＰａとなるように調整して９分ろ過した後に、ろ過を停止して配管流路を図４のように切り替え、逆圧洗浄流束が５．５×１０^−５ｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整しながら逆圧洗浄を開始した。その直後に空気洗浄流量が５．０×１０^−２Ｎｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整しながら空気洗浄を開始し、１分間逆圧洗浄と空気洗浄を同時に実施した。その後、洗浄を停止してろ過を再開し、９分ろ過と１分空気洗浄のサイクルを４８回繰り返し、総計８時間の運転を実施後、分離膜モジュール１の造水能力を参考例の記載と同様に測定した。
結果：造水能力は９．２８×１０^−１０ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して３０％の造水能力であった。

＜実施例１１＞
逆圧洗浄流束が１．１×１０^−４ｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整した以外は、比較例３と同様の運転を実施した。
結果：８時間の運転実施後の造水能力は１．９３×１０^−９ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して６３％の造水能力であった。

＜実施例１２＞
空気洗浄流束が１．０×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整した以外は、比較例３と同様の運転を実施した。
結果：８時間の運転実施後の造水能力は１．８５×１０^−９ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して６０％の造水能力であった。

＜実施例１３＞
逆圧洗浄流束が１．１×１０^−４ｍ^３／ｍ^２／秒、空気洗浄流束が１．０×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒となるように調整した以外は、比較例３と同様の運転を実施した。
結果：８時間の運転実施後の造水能力は２．０６×１０^−９ｍ^３／ｍ^２／秒／Ｐａであり、参考例に対して６７％の造水能力であった。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１ 分離膜モジュール
３ 水道水供給主幹ライン（原水供給主幹ライン）
４ 水道水供給ライン（原水供給ライン）
５ 透過水排出主幹ライン
６ 透過水排出ライン
７ 送液制御手段
９ 透過水排出主幹切替弁
１１ 水道水供給切替弁
１３ モジュール下部排出ライン
１５ モジュール下部排出切替弁
３１ 気体供給主幹ライン（気体供給配管）
３３ 気体供給ライン（気体供給配管）
３５ モジュール上部排出ライン
３７ 気体供給切替弁
３９ モジュール上部排出切替弁
５１ モジュール１次側圧力計測手段（圧力計）
５３ モジュール２次側圧力計測手段（圧力計）
５５ モジュール透過水流量計測手段（流量計）
１０１ 制御装置

Claims (11)

1. 分離膜ろ過装置の運転方法であって、
   分離膜ろ過装置が備える分離膜モジュールによって原水から透過水を分離するステップと、
   前記透過水を前記分離膜モジュールのろ過側に接続された透過水排出ラインから排出するステップと、
   を含むろ過運転工程と、
   前記分離膜モジュールのろ過を停止するステップと、
   前記分離膜モジュールのろ過側から原水側に、１．１×１０^−４ｍ^３／ｍ^２／秒 以上の流束で逆圧洗浄水を供給する逆圧洗浄ステップと、
   を含む洗浄運転工程と、
   を有する分離膜ろ過装置の運転方法。
2. 分離膜ろ過装置の運転方法であって、
   分離膜ろ過装置が備える分離膜モジュールによって原水から透過水を分離するステップと、
   前記透過水を前記分離膜モジュールのろ過側に接続された透過水排出ラインから排出するステップと、
   を含むろ過運転工程と、
   前記分離膜モジュールのろ過を停止するステップと、
   前記分離膜モジュール内に気体供給配管を通じて、気体を１．０×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒 以上の速度で供給する空気洗浄ステップと、
   を含む洗浄運転工程と、
   を有する分離膜ろ過装置の運転方法。
3. 分離膜ろ過装置の運転方法であって、
   分離膜ろ過装置が備える分離膜モジュールによって原水から透過水を分離するステップと、
   前記透過水を前記分離膜モジュールのろ過側に接続された透過水排出ラインから排出するステップと、
   を含むろ過運転工程と、
   前記分離膜モジュールのろ過を停止するステップと、
   前記分離膜モジュールのろ過側から原水側に逆圧洗浄水を供給する逆圧洗浄ステップと、
   前記分離膜モジュール内に気体供給配管を通じて、気体を供給する空気洗浄ステップと、
   を含む洗浄運転工程と、
   を有し、前記洗浄運転工程において以下ｉ）またはｉｉ）のうち少なくとも一方の条件が満たされるように運転する分離膜ろ過装置の運転方法。
   ｉ）前記逆圧洗浄ステップの逆圧洗浄水流束が１．１×１０^−４ｍ^３／ｍ^２／秒以上。
   ｉｉ）前記空気洗浄ステップの気体供給速度が１．０×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒以上。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の分離膜ろ過装置の運転方法であって、
   前記分離膜モジュールが分離膜として中空糸膜を備えている、分離膜ろ過装置の運転方法。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の分離膜ろ過装置の運転方法であって、
   前記分離膜ろ過装置が、原水を供給する原水供給ラインおよび前記透過水排出ラインのそれぞれに圧力計を備え、かつ、前記透過水排出ラインに流量計を備え、
   前記洗浄運転工程において洗浄対象とする前記分離膜モジュールを、前記圧力計および前記流量計の少なくともいずれかの測定値を用いて制御する、分離膜ろ過装置の運転方法。
6. 浄水装置の運転方法であって、
   原水供給源から原水供給主幹ラインを用いて原水を浄水装置に供給するステップと、
   前記浄水装置に備えられた複数の分離膜モジュールのうち１つ以上の前記分離膜モジュールによって前記原水から透過水を分離するステップと、
   前記透過水を、全ての前記分離膜モジュールのろ過側に接続された透過水排出主幹ラインから排出するステップと、
   を含むろ過運転工程と、
   複数の前記分離膜モジュールのうち少なくとも１つで前記原水をろ過し、少なくとも１つ以上で前記原水のろ過を停止するステップと、
   前記透過水の少なくとも一部を、前記透過水排出主幹ラインを通してろ過を停止した前記分離膜モジュールのろ過側に送液し、前記分離膜モジュールのろ過側から原水側に、１．１×１０^−４ｍ^３／ｍ^２／秒以上の流束で供給する逆圧洗浄ステップと、
   を含む洗浄運転工程と、
   を有する浄水装置の運転方法。
7. 浄水装置の運転方法であって、
   原水供給源から原水供給主幹ラインを用いて原水を浄水装置に供給するステップと、
   前記浄水装置に備えられた複数の分離膜モジュールのうち１つ以上の前記分離膜モジュールによって前記原水から透過水を分離するステップと、
   前記透過水を、全ての前記分離膜モジュールのろ過側に接続された透過水排出主幹ラインから排出するステップと、
   を含むろ過運転工程と、
   複数の前記分離膜モジュールのうち、気体供給配管を備える少なくとも１つ以上の前記分離膜モジュールで前記原水のろ過を停止するステップと、
   前記分離膜モジュール内に前記気体供給配管を用いて、気体を１．０×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒以上の速度で供給する空気洗浄ステップと、
   を含む洗浄運転工程と、
   を有する浄水装置の運転方法。
8. 浄水装置の運転方法であって、
   原水供給源から原水供給主幹ラインを用いて原水を浄水装置に供給するステップと、
   前記浄水装置に備えられた複数の分離膜モジュールのうち１つ以上の前記分離膜モジュールによって前記原水から透過水を分離するステップと、
   前記透過水を、全ての前記分離膜モジュールのろ過側に接続された透過水排出主幹ラインから排出するステップと、
   を含むろ過運転工程と、
   複数の前記分離膜モジュールのうち少なくとも１つで前記原水をろ過し、気体供給配管を備える少なくとも１つ以上の前記分離膜モジュールで前記原水のろ過を停止するステップと、
   前記透過水の少なくとも一部を、前記透過水排出主幹ラインを通してろ過を停止した前記分離膜モジュールのろ過側に送液し、前記分離膜モジュールのろ過側から原水側に供給する逆圧洗浄ステップと、
   前記分離膜モジュール内に前記気体供給配管を用いて、気体を供給する空気洗浄ステップと、
   を含む洗浄運転工程と、
   を有し、前記洗浄運転工程において以下ｉ）またはｉｉ）のうち少なくとも一方の条件が満たされるように運転する浄水装置の運転方法。
   ｉ）前記逆圧洗浄ステップの逆圧洗浄水流束が１．１×１０^−４ｍ^３／ｍ^２／秒以上。
   ｉｉ）前記空気洗浄ステップの気体供給速度が１．０×１０^−１Ｎｍ^３／ｍ^２／秒以上。
9. 請求項６または８に記載の浄水装置の運転方法であって、
   前記浄水装置が前記分離膜モジュールを３つ以上備え、
   前記逆圧洗浄ステップにおいてろ過を行う前記分離膜モジュールの数が、ろ過を停止する前記分離膜モジュールの数よりも大きくなるように運転する、
   浄水装置の運転方法。
10. 請求項６から９のいずれか１項に記載の浄水装置の運転方法であって、
    前記分離膜モジュールが、分離膜として中空糸膜を備えている、
    浄水装置の運転方法。
11. 請求項６から１０のいずれか１項に記載の浄水装置の運転方法であって、
    前記浄水装置が、前記原水供給主幹ラインおよび前記分離膜モジュールに接続された原水供給ライン、ならびに前記分離膜モジュールおよび前記透過水排出主幹ラインに接続された透過水排出ラインのそれぞれに圧力計を備え、かつ、前記透過水排出ラインに流量計を備え、
    前記洗浄運転工程において洗浄対象とする前記分離膜モジュールを、前記圧力計および前記流量計の少なくともいずれかの測定値を用いて制御する、浄水装置の運転方法。

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