专利名称：：净水装置的运行方法
技术领域：
：本发明涉及一种净水装置的运行方法。本申请基于2007年7月6日向日本专利厅提出的专利申请2007-178847号主张优先权，并将其内容引用至此。
背景技术：
：以往，已知有安装在上水道等配管的中途并进行膜过滤的净水装置。在这种净水装置中，每当网眼堵塞等膜进行积垢时，需要对膜进行更换。尤其在水环境不是很好的地区，膜的更换频率较高，因此对于环境的负荷、操作上和经济上的负担等较大。为了延长膜的寿命，存在如下的净水装置并列连接两个过滤单元，使一个过滤单元排出的净水从另一个过滤单元的膜的二次侧向一次侧逆通水，即进行所谓的逆洗，对附着在膜的一次侧的堵塞物质进行剥离清洗(例如参考专利文献1)。然而，在上述净水装置中，存在如下问题通过逆洗使附着在一次侧的堵塞物质的一部分剥离时，逆洗所引起的通水集中在该部分，因此其它部分的堵塞物质不能充分地剥离。专利文献1:日本特开平11-137976号公报
发明内容发明要解决的课题本发明的课题是，提供一种净水装置的运行方法，其能够充分剥离并去除膜表面的堵塞物质，减轻膜的负担。用于解决课题的手段本发明是一种净水装置的运行方法，该净水装置能够分别进行通常运行和膜清洗运行，其构成为，在主原水供给流路上连接有对原水进行膜过滤的第一膜过滤单元和第二膜过滤单元，使这些第一膜过滤单元的二次侧和第二膜过滤单元的二次侧合流并与主净水流路连接，在所述主原水供给流路的第一膜过滤单元的一次侧连接排水流路，第一膜过滤单元的一次侧的内部能向大气开放，其特征在于，膜清洗运行包括经过排水流路对第一膜过滤单元的一次侧的原水进行抽液的工序；进行如下的排气逆通水的工序在第一膜过滤单元的一次侧的内部向大气开放的状态下，从主原水供给流路仅向第二膜过滤单元的一次侧供给原水并进行过滤，将由此获得的净水从第一膜过滤单元的二次侧供给并使一次侧的内部充满逆洗后的水；以及进行如下的逆通水的工序将从主原水供给流路仅向第二膜过滤单元的一次侧供给原水而获得的净水从第一膜过滤单元的二次侧供给，并使一次侧的内部的逆洗后的水从排水流路排出。所述第一膜过滤单元为中空丝膜，也可以将构成该中空丝膜的中空丝的外侧设定为一次侧，将所述中空丝的内侧设定为二次侧。也可以基于如下的至少某一个条件对所述膜清洗运行的开始进行判断所述通常运行时的所述主原水供给流路的压力、所述通常运行时的所述主净水通路的压力、所述通常运行时的所述主原水供给流路的累计流量、所述通常运行时的所述主净水通路的累计流量、以及所述通常运行的积累时间。也可以基于如下的至少某一个条件进行规定次数的所述膜清洗运行所述通常运行时的所述主原水供给流路的压力、所述通常运行时的所述主净水通路的压力、所述通常运行时的所述主原水供给流路的累计流量、所述通常运行时的所述主净水通路的累计流量、以及所述通常运行的积累时间。所述规定次数，也可以至少为两次以上，并且这些膜清洗运行不插入有通常运行地连续进行。所述通常运行，也可以包含从主原水供给流路仅向第一膜过滤单元的一次侧供给原水并对该原水进行过滤、从第一膜过滤单元的二次侧经过主净水流路将净水排出的工序。发明的效果采用本发明的净水装置的运行方法，在进行膜清洗运行时，在使从第二膜过滤单元排出的净水从第一膜过滤单元的二次侧向一次侧逆通水前，通过进行抽液和排气逆通水，能够在第一膜过滤单元的膜的二次侧为净水、一次侧为大气的状态下进行逆通水，因此能够在膜的整个区域增大二次侧和一次侧的膜间压差，因此能够防止逆通水所引起的水的流动集中于中空丝膜的一部分，从而能够高效地剥离去除附着在膜的一次侧的堵塞物质。而且，例如，当将中空丝的内侧设定在膜的一次侧时，通过逆通水而一度剥离的物质与中空丝的内表面再次接触而附着的可能性较高，但通过将中空丝的外表面设定在一次侧，剥离的堵塞物质能够迅速离开中空丝，因此能够防止堵塞物质再次附着在中空丝上。能够基于如下的至少某一个条件对膜的堵塞状态进行推定通常运行时的主原水供给流路的压力、通常运行时的主净水通路的压力、通常运行时的主原水供给流路的累计流量、通常运行时的主净水通路的累计流量、以及通常运行的积累时间，因此具有能够在与膜的闭塞程度相对应的适当时间开始膜的清洗运行的效果。而且，由于能够推定膜的堵塞程度，因此能够按照该堵塞程度改变膜清洗运行的次数。因此，例如，能够在膜的堵塞恶化时增加清洗次数，因此具有能够更可靠地去除堵塞物质的效果。当膜清洗运行的次数是多次时，连续进行膜清洗运行的情况与交替进行通常运行和膜清洗运行的情况相比，具有能够縮短到堵塞物质被去除为止的时间的效果。由于所述通常运行具有仅向第一膜过滤单元的一次侧供给原水并从二次侧经过主净水流路将净水排出的工序，因此具有能够将一次侧的堵塞物质高效地去除的效果。图1是本发明的实施形态的净水装置的概要结构图。图2是本发明的实施形态的过滤模式时的相当于图1的概要结构图。图3是本发明的实施形态的抽液模式时的相当于图1的概要结构图。图4是本发明的实施形态的排气逆通水模式时的相当于图1的概要结构图。图5是本发明的实施形态的逆通水模式时的相当于图1的概要结构图。符号说明2主原水供给流路7第一膜过滤单元8第二膜过滤单元9排水流路11中空丝膜19主净水流路具体实施例方式下面，参照图1到图5对本发明的实施形态的一例进行说明。图1是用于过滤原水的净水装置1。根据所使用的地区，河川水、湖沼水、井水、工业用水等通过水道作为原水被供给。在净水装置1的主原水供给流路2上，安装有用于对水道水压进行增压的泵3，以及设在该泵3的下游的、用于使泵3所输出的水压稳定的减压阀4。另外，增压的泵3不一定需要运行，而且，当原水的流入压力高时，也可以不设置泵3。在主原水供给流路2上，分支连接有第1原水供给流路5和第2原水供给流路6。在第1原水供给流路5上连接有第1膜过滤单元7，在第2原水供给流路5上连接有第2膜过滤单元8。在第1原水供给流路5的分支点和第2原水供给流路6的分支点之间的主原水供给流路2上安装有第1控制阀Vl，通过对该第1控制阀VI进行开闭控制，能够对原水向第1原水供给流路5的供给和停止进行切换。主原水供给流路2与排水流路9连接，该排水流路9与未图示的排水口连通，在第1原水供给流路5的分支点的排水流路9侧，安装有第2控制阀V2。第1膜过滤单元7具有两端闭塞的筒状壳体IO，在该壳体10内，收容有由中空丝束构成的中空丝膜11。该中空丝膜11通过配置在壳体10的上部的灌封件12隔断作为一次侧的原水侧和作为二次侧的净水侧。灌封件12由聚氨酯树脂、环氧树脂、聚烯烃树脂等构成。壳体IO，在作为一次侧的下部具有入口13并且在作为二次侧的上部具有出口14，此外，在壳体10的侧壁15的与上述灌封件12相比位于下方的位置上，还具有给排气口16。在入口13上，连接有所述第1原水供给流路5。这里，中空丝膜11的内侧面配置在灌封件12的出口14侧，中空丝膜11的外侧面配置在灌封件12的入口13和给排气口16侧。给排气口16的作用是，当通过第1原水供给流路5、主原水供给流路2和排水流路9将残留在壳体10内的中空丝膜11一次侧的原水排出到净水装置1的系统外时，使大气等气体进入到壳体10内，并且当中空丝膜11的一次侧的壳体10内充满后述的逆洗后的水时，使壳体IO内的气体排出。在该给排气口16上，连接有供排气流路17，该供排气流路17的端部向大气开放。逆洗后的水是指，通过逆通水清洗中空丝膜11的一次侧后向流路排出的水。在供排气流路17上，安装有对供排气流路17进行开闭的第3控制阀V3。而且，在供排气流路17上，在第3控制阀V3的开放端侧，分支连接有排水管17a。排水管17a，当第1膜过滤单元7—次侧的壳体10内充满逆洗后的水时，将从给排气口16溢出的逆洗后的水送到排水流路9。在第1过滤膜单元7的出口14上，连接有第1合流流路18，该第1合流流路18与主净水流路19合流连接，该主净水流路19供给原水处理后而成的处理水(净水)。另一方面，第2膜过滤单元8，与上述第1膜过滤单元7相同，包括分别具有入口20和出口21的壳体22，由聚氨酯树脂、环氧树脂、聚烯烃树脂等构成的灌封件23，以及通过灌封件23隔断净水侧和原水侧的中空丝膜24。在图1中，第2膜过滤单元8仅在第1膜过滤单元7的膜进行清洗时使用，因此，采用比第1膜过滤单元7小的结构，但也可以使用与第l膜过滤单元7相同的结构。在第2膜过滤单元8的出口21上，与第1膜过滤单元7的出口14相同，连接有第2合流流路25，该第2合流流路25，在第1合流流路18与主净水流路19的合流点与主净水流路19合流连接。也就是说，上述第l膜过滤单元7和第2膜过滤单元8，在主原水供给流路2和主净水流路19之间并列连接。在第2合流流路25上，安装有对该第2合流流路25进行开闭的第4控制阀V4。主净水流路19是用于将原水处理后而成的处理水(净水)送出到净水装置1的系统外的流路，在该主净水流路19的中途，安装有防止处理水的逆流的止回阀26，此外，在该止回阀26的下游侧的主净水流路19上，设有对主净水流路19进行开闭的第5控制阀V5。上述第1第5控制阀VIV5与对这些第1第5控制阀VIV5的开闭进行控制的控制部27连接。在控制部27上，连接有对主原水供给流路2的压力进行测量的压力计sl和对主净水流路19的压力进行测量的压力计s2。控制部27，例如当原水流过第1膜过滤单元7而进行过滤时，将由压力计sl测出的主原水供给流路2的压力、与预先设定的用于判定膜清洗运行开始的规定压力进行比较，对第1膜过滤单元7的膜的积垢的程度进行判断。控制部27，当主原水供给流路2的压力比判定膜清洗运行开始的规定压力高时，判断出第l膜过滤单元7的中空丝膜11中有堵塞物质堆积即进行积垢，开始进行用于对中空丝膜11进行清洗的膜清洗运行。控制部27，为了开始进行膜清洗运行，对第1第5控制阀VIV5的开闭状态进行适当的切换。而且，控制部27，根据由压力计sl测出的压力的程度、即积垢的程度，对连续实施膜清洗运行的次数进行可增减地设定(以下仅称为膜清洗运行的实施次数)。这里，与上述压力的程度相对应的膜清洗运行的实施次数，例如可以通过将压力与膜清洗运行的实施次数的映射表(未图示)预先存储在控制部27中、参照该映射表而决定。另外，与上述压力计sl的情况相同，可以设置流量计，根据主原水供给流路2或主净水流路19的累计流量，进行膜清洗运行的开始判定和膜清洗运行的实施次数的决定，此外，除了累计流量、压力以外，如果测量通常运行的过滤模式(后述)的积累时间的话，也可以基于该积累时间进行膜清洗运行的开始判定和膜清洗运行的实施次数的决定。另外，上述连续实施的次数，也包括0次即不进行连续实施的情况。将在控制部27中进行控制的通常运行时的运行状态、以及构成中空丝膜11的膜清洗运行的运行状态(以下称为模式)每种的第1第5控制阀VIV5的开闭控制的一例表示为下表。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>作为堵塞中空丝膜11的堵塞物质，有从配水池到达净水装置1的铁屑等的浮游物质、来自原水中的微生物的代谢物即多糖类等。这里，第1第5控制阀VIV5能够通过开闭信号自动开闭，可以使用电动阀、电磁阀、空气阀等。尤其从经济性看，最好使用电磁阀。接下来，参照图2图5，对通过控制部27进行控制的各种模式的作用进行说明。另外，在图2图5中，第1第5控制阀VIV5，用涂黑表示关闭状态，用空白表示打开状态。图2表示通过控制部27进行控制的通常运行时的过滤模式的净水装置1的控制状态。该过滤模式是用户使用处理水时的模式。首先，用户打开水道水龙头，开始处理水的使用，以全闭状态待机的第1第5控制阀VIV5(参照图1)中，将第1控制阀VI和第5控制阀V5控制为打开状态。这时，第2控制阀V2、第3控制阀V3和第4控制阀V4维持为关闭状态。另外，在待机时，也可以不将第1第5控制阀VIV5维持为全闭状态，而以过滤模式的控制状态待机。在过滤模式中，流入净水装置1的原水，通过泵3和减压阀4的至少一个进行压力调整后，从主原水供给流路2经过第1原水供给流路5流入第1膜过滤单元7的入口13而流入壳体10内，从中空丝膜11的一次侧流向二次侧而进行过滤。被过滤的原水作为处理水(净水)，从第1膜过滤单元7的出口14经过第1合流流路18和主净水流路19向外部送出。图3图5，分别表示根据控制部27的控制指令进行的膜清洗运行的各模式的净水装置1的控制状态。该膜清洗运行的各模式最好在用户使用净水的可能性小的时间段进行。另外，膜清洗运行的开始最好构成为可从如下的条件中选择净水装置1的通常运行即过滤模式的积累时间(例如60分钟左右)、预先设定的过滤模式的结束时间、不使用净水的时间段、或检测出第1膜过滤单元7的中空丝膜11进行积垢而使主原水供给流路2或主净水流路19的流量或压力降低的时候等。图3表示膜清洗运行的各模式中最初进行的抽液模式的净水装置1的控制状态。在该抽液模式中，维持第2控制阀V2和第3控制阀V3打开、第1控制阀Vl、第4控制阀V4和第5控制阀V5关闭的状态规定时间(例如15秒左右)。因此，当开始抽液模式时，外部气体从给排气口16导入，残留在第1膜过滤单元7的中空丝膜11的一次侧的下原水，在重力的作用下经过下原水供给流路5和主原水供给流路2向系统外排出。下原水是指残留在第1膜过滤单元7的垂直下侧的原水。图4表示抽液模式后进行的排气逆通水模式的净水装置1的控制状态。在该排气逆通水模式中，维持第3控制阀V3和第4控制阀V4打开、第1控制阀Vl、第2控制阀V2和第5控制阀V5关闭的状态规定时间(例如15秒左右)。因此，当开始排气逆通水模式时，流入净水装置1的原水，通过泵3和减压阀4的至少一个进行压力调整后，经过主原水供给流路2和第2原水供给流路6，从入口20流入第2膜过滤单元8内而由中空丝膜24过滤。由第2膜过滤单元8过滤的净水从出口21送出，经过第2合流流路25和第1合流流路18从出口14流入第1膜过滤单元7。然后，流入该第1膜过滤单元7的净水从中空丝膜11的二次侧向充满气体的一次侧逆通水。该逆通水的逆洗后的水由于第2控制阀V2关闭而滞留在第1膜过滤单元的壳体10内，其水位渐渐上升。随着该水位的上升，壳体10内的气体通过给排气口16经由供排气流路17而排出。这里，为了使壳体10内的气体尽可能地排出，壳体10内的逆洗后的水从给排气口16排出而经过排水管17a向排水流路9流下。另外，在中空丝膜11的一次侧的壳体10内所充满的逆洗后的水中，含有从中空丝膜11的表面剥离的堵塞物质。图5表示排气逆通水模式后进行的逆通水模式的净水装置1的控制状态。在该逆通水模式中，维持第2控制阀V2和第4控制阀V4打开、第1控制阀Vl、第3控制阀V3和第5控制阀V5关闭的状态规定时间(例如45秒左右)。因此，当开始逆通水模式时，流入净水装置1的原水，通过泵3加压和通过减压阀4进行水压调整后，经过主原水供给流路2和第2原水供给流路6从入口20流入第2膜过滤单元8内，由中空丝膜24过滤。由第2膜过滤单元8过滤的净水从出口21送出，经过第2合流流路25和第1合流流路18从出口14流入第1膜过滤单元7。然后，流入该第1膜过滤单元7的净水从中空丝膜11的二次侧向充满水的一次侧逆通水。通过该逆通水，中空丝膜11表面的堵塞物质被进一步去除，并且在防止堵塞物质再次附着在中空丝膜11上的状态下，壳体10内所充满的、含有堵塞物质的逆洗后的水经过主原水供给流路2和排水流路9向系统外排出。这里，残留在壳体10内的气泡等也与逆洗后的水一起向系统外排出，结果，即使膜清洗运行结束后进行过滤模式，也能抑制气泡混入经过主净水流路19供给的净水中。控制部27，当结束由上述各模式构成的膜清洗运行后，以过滤模式进行控制，如果这时的由压力计sl测出的结果比为了判断是否要进行膜清洗运行而预先设定的规定压力高的话，则判断为中空丝膜11的膜清洗不充分，再次实施上述膜清洗运行。控制部27，当尽管实施了预先设定的规定次数的膜清洗运行，仍然判断为需要进行膜清洗运行时，判断为在净水装置1上发生某种异常的情况而停止膜清洗运行的实施。而且，在开始上述膜清洗运行前，控制部27根据压力计sl的测量结果对积垢的程度进行判断，根据该积垢的程度决定实施膜清洗运行的次数，实施该次数的膜清洗运行。另外，这时，如上所述，除了测量压力以外，也可以设置对过滤模式的累计流量或积累时间进行测量的测量单元(未图示)，根据由该测量单元测得的数据，对积垢的程度进行预测，决定实施膜清洗运行的次数。这里，当积垢的程度较高时，最好将膜清洗运行的次数设为2次以上，并且在这些膜清洗运行之间不插入通常运行而连续实施膜清洗运行。这是因为，当进行逆通水模式的逆通水一定时间后，一旦停止从第2过滤单元供给净水，再次返回到抽水模式，就能够给水的流动带来变化。这种流动的变化，引起对膜施加惯性力等力，由此能够更有效地去除膜表面上的堵塞物质。换而言之，该较佳的方法，不是延长清洗各模式的运行时间的方法，而是具有较高的膜清洗效果的方法。因此，采用上述实施形态，在进行将第2膜过滤单元8所排出的净水从第1膜过滤单元7的中空丝膜11的二次侧逆通水到一次侧的逆通水模式之前，进行抽液模式和排气逆通水模式，从而能够在第1膜过滤单元7的中空丝膜11的二次侧为净水、一次侧为气体的状态下进行逆通水，因此，能够在中空丝膜11的整个区域增大二次侧和一次侧之间的膜间压差，其结果能够防止逆通水所带来的水的流动集中于中空丝膜11的一部分，从而能够通过逆通水有效地剥离去除附着在中空丝膜11的一次侧的堵塞物质。而且，当将中空丝膜11的内侧设定在膜的一次侧时，通过逆通水而一度被剥离的物质与中空丝的内表面再次接触而附着的可能性较高，但通过将中空丝膜11的外表面设定在一次侧，剥离的堵塞物质能够迅速离开中空丝，因此能够防止堵塞物质再次附着在中空丝上。此外，当主原水供给流路2的压力比规定压力高时，能够根据该压力上升的程度、即附着在第1膜过滤单元7的中空丝膜11的一次侧的堵塞物质的程度，改变膜清洗运行的次数，因此能够更可靠地去除堵塞物质。而且，在上述实施形态中，对根据主原水供给流路2的压力计sl的测量结果来进行膜清洗运行的开始判定、决定膜清洗运行的实施次数的情况进行了说明，但也可以根据主净水流路19的压力计s2所测出的压力来进行。这时，当由压力计s2测出的压力低于预先设定的规定压力时，能够推定为进行积垢。权利要求一种净水装置的运行方法，该净水装置能够分别进行通常运行和膜清洗运行，其构成为，在主原水供给流路上连接有对原水进行膜过滤的第一膜过滤单元和第二膜过滤单元，使这些第一膜过滤单元的二次侧和第二膜过滤单元的二次侧合流并与主净水流路连接，在所述主原水供给流路的第一膜过滤单元的一次侧连接排水流路，第一膜过滤单元的一次侧的内部能向大气开放，其特征在于，膜清洗运行包括经过排水流路对第一膜过滤单元的一次侧的原水进行抽液的工序；进行如下的排气逆通水的工序在第一膜过滤单元的一次侧的内部向大气开放的状态下，从主原水供给流路仅向第二膜过滤单元的一次侧供给原水并进行过滤，将由此获得的净水从第一膜过滤单元的二次侧供给并使一次侧的内部充满逆洗后的水；以及进行如下的逆通水的工序将从主原水供给流路仅向第二膜过滤单元的一次侧供给原水而获得的净水从第一膜过滤单元的二次侧供给，并使一次侧的内部的逆洗后的水从排水流路排出。2.如权利要求1所述的净水装置的运行方法，其特征在于，所述第一膜过滤单元为中空丝膜，将构成该中空丝膜的中空丝的外侧设定为一次侧，将所述中空丝的内侧设定为二次侧。3.如权利要求1所述的净水装置的运行方法，其特征在于，基于如下的至少某一个条件对所述膜清洗运行的开始进行判断所述通常运行时的所述主原水供给流路的压力、所述通常运行时的所述主净水通路的压力、所述通常运行时的所述主原水供给流路的累计流量、所述通常运行时的所述主净水通路的累计流量、以及所述通常运行的积累时间。4.如权利要求1所述的净水装置的运行方法，其特征在于，基于如下的至少某一个条件进行规定次数的所述膜清洗运行所述通常运行时的所述主原水供给流路的压力、所述通常运行时的所述主净水通路的压力、所述通常运行时的所述主原水供给流路的累计流量、所述通常运行时的所述主净水通路的累计流量、以及所述通常运行的积累时间。5.如权利要求4所述的净水装置的运行方法，其特征在于，所述规定次数，至少为两次以上，并且这些膜清洗运行不插入有通常运行地连续进行。6.如权利要求1所述的净水装置的运行方法，其特征在于，所述通常运行，包含从主原水供给流路仅向第一膜过滤单元的一次侧供给原水并对该原水进行过滤、从第一膜过滤单元的二次侧经过主净水流路将净水排出的工序。全文摘要本发明提供一种净水装置的运行方法，其中，膜清洗运行包括经过排水流路(9)对第一膜过滤单元(7)的一次侧的原水进行抽液的工序；进行如下的排气逆通水的工序在第一膜过滤单元(7)的一次侧的内部向大气开放的状态下，从主原水供给流路(2)仅向第二膜过滤单元(8)的一次侧供给原水，将由此获得的净水从第一膜过滤单元(7)的二次侧供给并使一次侧的内部充满逆洗后的水；以及进行如下的逆通水的工序将从主原水供给流路(2)仅向第二膜过滤单元(8)的一次侧供给原水而获得的净水从第一膜过滤单元(7)的二次侧供给，并使一次侧的内部的逆洗后的水从排水流路(9)排出。文档编号B01D63/02GK101730577SQ200880023560公开日2010年6月9日申请日期2008年7月4日优先权日2007年7月6日发明者加藤辰广,板仓正则,盐谷徹,赞井克弥申请人:三菱丽阳工程株式会社