膜过滤装置及膜过滤装置的膜损伤检测方法

专利名称：膜过滤装置及膜过滤装置的膜损伤检测方法
技术领域：
本发明涉及一种为分离除去包含在原水中的浊质及病原性原虫等而 设置的在净水厂的膜过滤工艺中使用的膜过滤装置及膜过滤装置的膜损 伤检测方法。
背景技术：
膜过滤工艺设置在净化地下水及河川表水等原水的净水设施等中。在 该膜过滤工艺中设置有膜模块，膜模块内置了用于分离除去包含在原水中 的浊质及病原性原虫等(以下总称为浊质)的过滤膜，生成清澈的安全的 过滤水。在膜过滤工艺中，有多个膜模块并列连接的单元方式、多个单元 并列配置的系列方式等方式，由对应于净水量规模的膜模块数构成。
在这种膜过滤工艺中，反复执行过滤、逆洗、化学洗净等操作，由于 伴随这些操作的压力变化及长时间使用而引起的膜材质恶化等原因，膜模 块内的过滤膜存在损伤、破损、断裂(以下总称为损伤)等情况。若过滤 膜产生损伤，则因为原水从损伤部分流出，所以浊质会混入过滤水中。
这样，在产生膜损伤的情况下，原水的浊质从成为净水的过滤水侧直 接漏出，有损安全性。所以，在膜过滤工艺中，若检测出过滤膜损伤，则 迅速地指定产生损伤的膜模块并采取早期对策，由没有损伤的正常的膜模 块维持净水能力很重要。
作为检测膜损伤的方法，有供给加压气体，从其压力减少状态来掌握 的直接法，及从过滤水的浊质程度、微粒子及生物状态来掌握的间接法。
在直接法中，例如，如专利文献1专利文献2所述，有在
原水侧或过滤水侧置换加压气体，检测漏出的空气流量、施加压力的变化 的方式等多种方案。
在间接法中，如专利文献3所述，有向原水中注入膜清洗排水或 膜浓縮水，提高原水的浊质浓度，测定过滤水中的粒子数或浑浊度的方法。
另外，有如专利文献4所述，向原水中注入无害的浊质(高岭土、硅 藻土类)来提高膜损伤时的过滤水浑浊度从而进行检测的方法，及如专 利文献5所述，在使膜模块充满澄清的气体后供给包含微粒子的气体从 而测定通过微粒子的方法等的浊质源注入方式。
另一方面，作为净水的膜过滤设施的主要部件，如非专利文献1
所述，有监视膜两面上的水压差、过滤水流量及过滤水的浑浊度的设备。
另外，如非专利文献2所述，推荐一种膜损伤检测方法并用了直接法
和间接法，发挥了各自长处的系统。
专利文献1日本特开2006 — 68634号公报专利文献2日本特开2004—212230号公报专利文献3日本特开2005 — 87948号公报专利文献4日本特开平6—320157号公报专利文献5日本特开2004—216311号公报
非专利文献1厚生省令第15号规定水道设施技术标准的省令(平 成12年2月23日)
非专利文献2财团法人水道技术研究中心膜过滤净水设施维持 管理手册(平成17年3月)
如专利文献1专利文献2所述的直接法，除了加压气体置 换外，为再次进行过滤还需要用原水或过滤水置换，在这段时间，过滤处 理被停止。另外，由于正常的膜不透过空气等气体，所以加压气体的注入 使膜伸縮，施加了应力而加快了老化。因此，若在现场每次实施直接法， 则净水制造效率下降，同时也成为膜损伤、提前损伤的原因。并且，专 利文献1所述的技术，因为难以用常用的过滤水流量计测量气体流量， 所以需要用重新设置气体用流量计，但是这样就存在随之而来的过滤水进 行影响而不容易正确测量气体量的问题。专利文献2所述的技术，在 过滤水侧施加加压气体不常见，需要另外设置配管系统及其操作设备，存 在设备成本增加的问题。
间接法即专利文献3所述的现有技术，必须预先设置储存清洗排 水或浓縮水的储存设备，及从该储存设备向原水输送的新设备，提高了设 备及运转成本，这些储存水是使澄清的过滤水逆流而得到的，所以存在最
后变成被稀释的低浓度水，效果不好的问题。
专利文献4所述的现有技术，因为添加了新浊质，所以必须有浊 质源及其供给设备，存在设备及运转成本提高的问题。
专利文献5所述的现有技术，必须重新设置与气体混合的设备， 伴随气体的流动需要与气体的比重相同的稀有物质的微粒子。这样，间接 法的现有技术，因为需要新的浊质源及其储存设备、运送设备，所以存在 必须考虑设备及运转成本方面的问题。

发明内容
本发明的目的在于提供一种不需要新浊质源或设备，用现有的设备生 成高浑浊度原水，通过对该原水进行过滤处理可提高膜损伤时的过滤水浊 质浓度的膜过滤装置及膜过滤装置的膜损伤检测方法。
本发明的其它目的在于提供一种可以提高漏出灵敏度而可靠地检测 损伤、低成本的膜过滤装置及膜过滤装置的膜损伤检测方法。
本发明的再一个其它目的在于提供一种用间接法提前判定膜损伤，用 直接法正确把握该判定的正误与损伤状态，能够以低成本可靠地检测膜过 滤工艺的膜损伤的膜过滤装置及膜过滤装置的膜损伤检测方法。
为解决上述课题，本发明除了反复进行过滤、逆洗、冲洗(洗涮)的 通常过滤模式以外还设置了膜损伤检测模式，在膜损伤检测模式中，使在 过滤处理中在原水侧的膜表面上捕捉、附着的浊质剥离，用该剥离的浊质 使模块内的原水侧浓度提高，在该状态下执行过滤处理，根据过滤水(透 过水)的浊质变化，确定有无损伤的产生，并确定损伤了的膜模块。
本发明在过滤模式之后具有膜损伤检测模式，即，通过控制设备，停 止来自原水供给装置的原水的供给，通过空气供给装置向原水室供给空气 并向与原水室连接的排出管排出，实施设定时间的剥离膜附着浊质而得到 高浓度水的剥离工序，并执行透过、检测工序，即，关闭开闭阀停止空气 的排出而生成透过水，根据所述浊质检测装置对该透过水的浊质状态的检 测值，判定有无膜模块的损伤。
另外，本发明在反复进行过滤处理、逆洗处理、洗涮处理的通常的膜 过滤运转中，利用在过滤处理工序中在膜面捕捉的浊质在膜模块内的原水
室形成高浓度水，对该高浓度水进行过滤处理，通过过滤水的浓度变化提 前把握是否有膜损伤，在膜损伤的可能性高时切换为空气供给过滤，通过 伴随过滤水的包含空气气泡的浊质状态把握膜损伤状态，在不能判定产生 膜损伤的情况下在没有被透过水(原水室内的剩余原水)的状态下密封原 水室侧的空气，通过原水室的压力变化正确地判定是否有膜损伤发生及其 损伤状态。另外，实施第一插入运转，根据高浓度水过滤工序的过滤水中 的浊质变化提前判定膜有无损伤。
另外，在第一插入运转中判定为无膜损伤的情况下，解除插入运转并 返回通常运转，在判定为有膜损伤的情况下，通过插入，将向原水室供给 空气并进行过滤的空气供给过滤工序作为第二插入运转进行实施，根据空 气供给过滤工序的过滤水中的浊质变化诊断膜的损伤状态，因此可以同时 并用间接法和直接法。
另外，在第二插入运转中的根据在空气供给过滤工序的过滤水中的浊 质状态不能判断膜的损伤状态的情况下，通过插入实施第三插入运转即在 使原水室中的原水全部透过后，停止空气供给并密封原水室的空气封入工 序，根据空气封入工序的原水室的压力变化诊断有无膜损伤。
发明效果
根据本发明，可以容易地生成高浑浊度原水，可提高膜损伤的检测灵 敏度。另外，因为高浑浊度原水可以由现有的设备生成，所以可以不必设 置新的浊质源或设备，不耗费初期设备费，且运转成本也低，可以可靠地 检测膜损伤。
另外，即使不进行设备变更或重新进行设备建设，也可以发挥直接法 及间接法的长处，以低成本且可靠地检测膜过滤工艺中的膜损伤。


图1是使用本发明的实施例1即外压型中空线膜模块的膜过滤装置
的结构图2是表示本实施例的膜过滤装置的膜损伤检测顺序的流程图3是表示本实施例的膜过滤装置的其他的膜损伤检测顺序的流程
图4是说明本实施例的判定有无膜损伤及损伤状态的方法的图5是使用本发明的实施例2即内压型中空线膜模块的膜过滤装置 的结构图6是本发明的实施例3的膜过滤装置的结构图7是表示本实施例的膜过滤装置的膜损伤检测顺序的流程图； 图8是本发明的实施例4的膜过滤装置-的一部分的构成图9是以本发明的实施例5即外压型中空线膜模块为对象的膜过滤
装置的结构图,-
图10是说明实施例5的膜损伤检测顺序的流程图11是实施例5中第三插入运转的构成图12是本发明的实施例6的膜过滤装置的结构图13是说明实施例6的膜损伤检测顺序的流程图14是膜过滤装置的实验特性图15是膜过滤装置的实验特性图。
图中
l一膜模块；2 —原水供给装置；3 —过滤水槽；4一洗净水供给装置； 5 —空气供给装置；6—原水供给管；7 —过滤水管；9一排出分支管；10 — 空气分支管；ll一过滤膜；12 —原水室；13 —透过水室(过滤水室)；14 一固定壁；15、 16、 22、 23 —开闭阀；19一浊质检测装置；24 —分支管； 30 —浊质检测器；32 —诊断设备；34—控制设备；36—原水分支管；37 — 透过水管；40 —膜过滤处理设备；42 —通常过滤模式；44一膜损伤检测模 式；51 —过滤工序；52 —逆洗工序；53 —冲洗工序；54 —剥离工序；55 — 透过、检测工序；56 —处置工序；61—过滤水切换工序I; 63 —过滤水切 换工序II; 62 —逆洗工序。
具体实施例方式
结合

本发明的各实施例。实施例1
结合图1至图4对本发明的实施例1进行说明。图1是本实施例的膜 过滤处理设备的结构图。
本实施例表示了使用外压型的中空线膜模块的例子，如图1所示，膜
过滤处理设备40的主要结构要素有N条膜模块la ln、原水供给装置2、 过滤水槽3、洗净水供给装置4、空气供给装置5。
膜模块la在上下设置有透过室13a(也称过滤室13a)及透过室13a，， 在透过室13a与透过室13a'间配置有原水室12a。在原水室12a中，设置 有安装了数千条中空线膜的过滤膜lla，中空线膜的两端向透过室13a与 透过室13a'开口。透过室13a与原水室12a、透过室13a'与原水室12a分 别被固定壁14a与固定壁14a'隔开，通过内置的过滤膜lla使液体从原水 室12a与透过室13a、 13a'间透过。
在原水室12a的下方连接有空气分支管10a，空气分支管10a通过开 闭阀17a与空气供给管10连接，空气供给管10与空气供给装置5连接。 在空气分支管10a上设置有分支管即原水分支管36a，原水分支管36a通 过开闭阀16a与原水供给管6连接，原水供给管6与原水供给装置2连接。
在原水室12a的上方，连接有排出分支管9a，排出分支管9a通过开 闭阀15a与排出管9连接。在上部的透过室13a连接有具有浊质检测装置 1%的透过水管37a，透过水管37a与过滤水管7连接。过滤水管7通过开 闭阀22向过滤水槽3引导过滤水，从过滤水管7分支出的具有开闭阀23 的分支管24与洗净水供给装置4连接，洗净水供给装置4与过滤水槽3 连接。
虽然以膜模块la为例对膜模块的结构进行了说明，但是其它的膜模 块lb ln也是相同的结构，各个膜模块la ln的原水分支管36a 36n 与来自原水供给装置2的原水供给管6连接，空气分支管10a 10n与来 自空气供给装置5的空气供给管IO连接，排出分支管9a 9n与排出管9 连接，透过水管37a 37n与过滤水管7连接。开闭阀22设置在过滤水管 7与透过水管37n的汇合点的下游侧。
浊质检测装置19a 19n通过信号线或无线与诊断设备32连接，诊断 设备32与控制设备34连接，控制设备34与原水供给装置2，洗净水供给 装置4，空气供给装置5以及各开闭阀15、 16、 17、 19、 22、 23连接。
对这样构成的膜过滤处理设备40的通常的运转操作进行说明。运转 操作如图2的通常过滤模式42所示，反复实施过滤工序51、逆洗工序52、
冲洗工序53 (也称洗涮工序53)三个工序。
在过滤工序51中，打开开闭阀16a 16n及开闭阀22，关闭其它开闭 阀，使原水供给装置2工作，将包含浊质的原水通过原水分支管36a 36n 供给到各膜模块la ln。原水在原水室12a 12n侧的过滤膜11a lln表 面将浊质捕捉除去，透过至过滤膜的内部。透过过滤膜的原水变为澄清的 透过水，透过水通过与透过室13a 13n连接的透过水管37a 37n在过滤-水管7处汇合。汇合后的过滤水以一定量被储存在过滤水槽3中，大部分 作为净水被供给为自来水。过滤工序51运转了设定时间后，进入逆洗工 序52。
在逆洗工序52中，停止原水供给装置2，打开开闭阀15a 15n、开 闭阀17a 17n及开闭阀23，关闭其它开闭阀使空气供给装置5与洗净水 供给装置4工作。通过空气供给装置5的工作，加压空气通过空气分支管 10a 10n被供给至各膜模块la ln的原水室12a 12n，并从上方的排出 分支管9a 9n排出。另外，通过洗净水供给装置4的工作，储存在过滤 水槽3中的一定量的过滤水被供给至各膜模块la ln的透过水室13a 13n，从过滤膜11a lln的内部透过向原水室一侧，与空气一起从排出分 支管9a 9n排出。
被供给至原水室12a 12n的空气剥离被捕捉、附着在膜表面的浊质， 从膜内部透过至原水室12a 12n的洗净水，在排除了混入膜内的浊质时， 促进在原水室12侧的膜表面进行的捕捉、附着的浊质的剥离。剥离了的 浊质与空气及透过洗净水一起作为清洗排水在排出管9处汇合，向管外排 出。
冲洗工序53在逆洗工序52结束后，停止空气供给装置5与洗净水供 给装置4，打开开闭阀15a 15n与开闭阀16a 16n，关闭其它的开闭机 构，使原水供给装置2工作。向原水室12a 12n供给的原水不透过过滤 膜，从排出分支管9a 9n排出，洗涮原水室12及膜表面，同时排除原水 室12的剩余空气。
从过滤工序51到漂洗工序53为一个循环，漂洗工序53结束后进入 下一个循环的过滤工序51。这些运转操作称为通常过滤模式，控制设备 34对各工序的需要时间以及各种机构的工作、停止及开闭动作的时刻进行
指不。
结合图2及图3对膜损伤检测方法进行说明。图2是表示在控制设备 34的指令下定期地将通常过滤模式42切换至膜损伤检测模式44从而来确 定有无损伤及膜损伤模块的处理流程图。
膜损伤检测模式44在通常过滤模式42的过滤过程51结束的阶段切 换，实施剥离工序54。
在剥离工序54中，使原水供给装置2从过滤工序51的操作状态停止， 关闭开闭阀16a 16n，打开开闭阀15a 15n、开闭阀17a 17n，使空气 供给装置5工作。通过空气供给装置5的工作，加压空气通过空气分支管 10a 10n被供给向各膜模块的原水室12a 12n。原水室12虽然是满水状 态，但因为上方的开闭阀15a 15n开放，所以上升的空气从排出分支管 9a 9n排出。该上升空气流具有剥离附着在原水室12a 12n的过滤膜 11a lln表面上的浊质，使剥离浊质均匀混入剩余的原水中的效果。
根据发明人的实验所得的结论，剥离工序中的空气洗净可以在30秒 以下。原水室12的原水虽然减少了与固定壁14a 14n及空气分支管10a 10n的积水相当的容积量，但是大部分的原水剩余下来，被进行高浊质化。 该比例大致为过滤工序中的透过水量与原水室容积的比。
在透过、检测工序55中，通过关闭开闭阀15a 15n，打开其它的开 闭阀继续进行空气供给，对高浊质化原水进行加压，使其透过过滤膜11a lln。若在过滤膜的一部上存在损伤，则高浊质化原水从损伤部直接漏出， 提高损伤膜模块的透过水整体的浊质程度。
另一方面，随着透过的进行，原水室的空气层增加了高浊质化原水透 过的部分。在空气层的下部位置比损伤部的位置低的情况下，空气气泡混 入透过水中，包含气泡的浊质与透过水一起从透过水室排出。在各模块的 透过水室13的附近设有浊质检测装置19，检测浊质的有无和变化。
在浊质检测装置19中，使用超声波、光电、声音、电阻等传感器。 浊质检测装置19a 19n的检测值被输入电脑等诊断设备32中，通过在膜 模块之间进行比较评价，判断是原水固有的浊质还是包含气泡的浊质，由 此进行对损伤程度的诊断评价、包含气泡的浊质的排出延迟引起的损伤位 置的预测评价。
原水固有的浊质的评定与包含气泡的浊质的判定，作为一个例子可以 由图4所示的方法来实现。如图4所示的例子，以透过水的浑浊度作为判 定的指标。
没有损伤的正常的膜模块的浑浊度没有时间的变化，损伤的膜模块的 透过水的浑浊度最初与正常的膜模块相同，或者比之稍高，随着时间的经 过膜模块内的高浊质化原水流出而缓慢地增加。空气层的下部若达到损伤 的位置，则气泡开始流出，浑浊度急剧增加。可以由该初期的浑浊度变化
把握有无损伤，通过浑浊度突然变化的时间A与突然变化之后的增加倾向
来评价损伤位置和损伤程度。
作为浊质的指标，除了利用由传感器测出的浑浊度以外，还可以利用 粒子数，光或超声波的衰减、反射、散射量、电、电流值等。在诊断设备
32，输出损伤的有无的表示，有损伤的警报及损伤模块及其损伤程度和预 测位置等，向控制设备34输出对膜过滤处理设备40的操作指令。
在处置工序56中，控制设备34根据诊断设备32的输出信息执行膜 过滤处理设备40的下次运转操作。在没有产生损伤的情况下，切换至通 常过滤模式42，从逆洗工序52开始实施进行运转操作。在产生损伤，确 定出损伤了的膜模块的情况下，例如在确定出膜模块lb损伤了的情况下， 在关闭锁定开闭阀15b、 16b、 17b后，切换至通常过滤模式42，从逆洗工 序52实施进行运转操作。虽然没有图示，损伤了的膜模块的关闭锁定， 也可以由设置在透过水管上的开闭阀进行，由此不影响其它正常损伤膜模 块的通常过滤模式42的运转，可以实施模块更换和修复操作。关闭锁定 在更换和修复操作结束后被解除。
如此，根据本实施例的膜损伤检测方法，可以不供给新浊质，暂时生 成高浊质化原水，进行提高了透过水的漏出灵敏度的检测，因为可以从某 时间带变为包含气泡的浊质，所以可以确定损伤程度及其位置。
图3表示了根据在通常过滤模式42的过滤工序51中的浊质检测装置 19a 19n的检测值，判定在诊断设备32中是否需要膜损伤检测的插入处 理，在判定为需要插入处理的情况下，通过控制装置34显示暂时执行膜 损伤检测模式44的流程。
在浊质检测装置19a 19n的检测值比设定值高，或者确定的检测值
与其它的检测值不同的情况下，判定为需要插入。在膜损伤检测模式44 的处理顺序与图2所示的顺序相同。
在膜损伤检测模式44中，因为过滤水的生成被中断，所以如果在判 定为没产生膜损伤的情况下虽然其运转操作徒劳，但是根据该膜损伤检查 方法，因为必要时被执行所以可以提供有效的膜过滤运转。实施例2
图5是表示以内压型的中空线膜模块为对象的实施例2的图。本实施 例与图l所示的实施方式为相同的构成，只是膜模块的结构与配管的一部 分不同。
以膜模块la为例，对本实施例的膜模块的结构进行说明。上下设置 原水室12a、 12a'，在其间设置透过水室13a。在透过水室13设有由多个 中空线膜构成的过滤膜lla，中空线膜的两端朝原水室12a、原水室12a' 开口。透过室13a与原水室12a、透过室13a与原水室12a'分别由固定壁 14a与固定壁14a，隔开，液体通过内置的过滤膜lla在透过室13a与原水 室13a、 13a'间透过。
在透过水室13a的上方连接有透过水管37a，透过水管37a通过浊质 检测装置19a与过滤水管7连接。在上方的原水室12a连接有排出分支管 9a，排出分支管9a通过开闭阀15a与排出管9a连接。在下方的原水室12a' 连接有原水分支管36a和空气分支管10a，原水分支管36a通过开闭阀16a 与原水供给管6连接，空气分支管10a通过开闭阀17a与空气供给管10 连接。其它的膜模块lb ln也为相同的结构。
在这样的膜模块构成中，通常过滤模式42与膜损伤检测模式44可以 按图1所示的由外压型说明的顺序来实施。但是，在内压型中，存在没有 常设空气供给装置5的情况，在这种情况下，空气供给装置5不用压縮机， 而通过使用气缸来降低设备成本。气缸仅通过打开开闭阀就能够供给加压 空气，可以大幅度减少运转成本。
一般地说，内压型与外压型相比，原水室侧的容积小，可以用更少的 空气量实现浊质的剥离混合。另外，通过适用图3所示的膜损伤检测模式， 因为可以减小空气的使用频率，所以用气缸就足以满足。并且，监视气缸 内的压力，在规定压力以下的情况下，也可以由诊断设备32执行输出气
缸更换的指示显示及警报。
在图5所示的例子中，在过滤水管7上设置浊质检测器30，将浊质检 测器30的检测值输出给诊断设备32。该浊质检测器30是激光式的测量到 小数点后3 4位的浑浊度或数十个的微粒子数的高灵敏度的浑浊度计或 微粒子传感器。因为这样的检测机构价格昂贵，所以多个模块分配一台设置。
与此相对，浊质检测装置19a 19n采用检测精度低的价格便宜的装 置。根据这样的检测方法，浊质检测器30进行膜过滤处理设备40整体的 过滤水监视，浊质检测装置19a 19n分别管理各膜模块的透过水。由此， 根据原水的浊质状态，即使在浊质检测装置19a 19n中不能感知透过水 的异常的情况下，也可以用高精度的浊质检测器30感知。
对于并用浊质检测器30与浊质检测装置19的情况下的膜损伤检测方 法进行说明。在诊断设备32中，在达到浊质检测器30的测量值的变化倾 向或预先设定的值以上的测量值的情况下，判断为在膜过滤处理设备40 的膜模块上产生损伤，根据图3所示的插入处理执行膜损伤检测模式44。 根据膜损伤检测模式44在各膜模块中生成高浊质化原水，由浊质检测装 置19a 19n测量该透过水的浊质状态。
将与测量值变得异常的浊质检测装置19对应的膜模块确定为损伤膜。 确定后的运转操作与图3所说明的顺序相同。本实施例中使用的浊质检测 装置19a 19n，若设膜模块数为N，在膜损伤检测模式44中的高浊质化 原水与由原水供给装置2供给的原水的浊质浓度之比为M时，相对于浊 质检测器30的检测灵敏度D可以取DXNXM的灵敏度，适用非常便宜 的方式。因此，可以不耗费设备费用容易确定出损伤的膜模块。实施例3
图6是说明膜损伤检测模式执行时的实施例3的图。本实施例虽然与 图1所示的实施例具有同样的结构，但是在本实施例中，在过滤水管7的 过滤水槽3侧设置浊质检测器30，在过滤水管7的另一端设置开闭阀25。 开闭阀25设置在与开闭阀22相反方向上的透过水汇合点下游的过滤水管 7上，将通过了开闭阀25的过滤水排出到管外。
在这种结构中，膜损伤检测模式44按图7所示的顺序进行实施。向 膜损伤检测模式44的切换，模式内的剥离、透过、检测、处理工序56的 内容，虽然与图2及图3相同，但不同点是追加了过滤水切换工序I61和 过滤水切换工序1163及逆洗工序62。
过滤水切换工序161在执行剥离工序54，或透过、检测工序55前， 通过控制设备34执行关闭开闭阀22，打开开闭阀25的控制。通过该切换 操作，透过、检测工序55中的来自各膜模块的透过水，不送向过滤水槽3， 而被排出到系统外。逆洗工序52为关闭开闭阀22，打开开闭阀25的状态， 其它执行与图1所示的实施例说明的逆洗工序52相同的操作。实施了规 定时间的该逆洗工序52后，实施切换到关闭开闭阀25、打开开闭阀22 的过滤水切换工序1163。在本实施例中，在执行了过滤水切换工序1163后， 返回通常过滤模式42的洗涮洗净工序53。
如此，可以使从损伤了的膜模块漏出的浊质全都进入过滤水槽3中， 可以维持安全且澄清的过滤水。实施例4
在通常过滤模式42的过滤工序51中，显示出任意的浊质检测装置 19a 19n的测量值在规定值以上的、或缓缓增加的倾向，图8表示存在异 常或损伤的可能性的情况下的实施例4。
图8图示了膜模块lb的周围。如图8所示的膜模块lb在透过水管7b 上设置开闭阀18b，在该开闭阀18b与浊质检测装置19b间连接分支管7b' 并配置开闭阀18b，，分支管7b'与排出水管9连接的点与图6所示的实施 例的构成不同。其它的膜模块也是与膜模块lb相同的结构。
膜损伤检测模式44以图3所示的流程进行实施，但是按图7所示的 流程，在膜模块lb的浊质检测装置19b显示异常值的情况下，以显示了 异常值的膜模块lb为对象，其他的正常的膜模块继续执行通常过滤模式。 对于膜模块lb，在剥离工序54中关闭开闭阀16b、 18b，打开开闭阀15b、 17b，使空气供给装置5工作来剥离附着浊质从而生成高浑浊度化的原水。 在透过、检测工序55中，关闭开闭阀15b，打开开闭阀18b'使高浊度化原 水透过，由浊质检测装置19b测量透过水的浊质状态。在测量值显示与图 4所示的损伤膜相同的变化的情况下，判断为膜损伤。因为也确定了膜模 块，所以以后不执行通常过滤模式，实施更换以及修复作业。
根据这样的顺序，可以不用中断正常的膜模块的过滤水制造，正确地 检测确定的膜模块的损伤。另外，只要向确定的膜模块供给空气即可，可 以降低运转成本。
以上，虽然对各实施例进行了说明，但将膜损伤检测模式44的剥离
工序54设为在空气中的洗净，但是也可以在空气洗净中暂时供给逆洗洗 净水。另外，虽然在透过、检测工序55中使用了空气，但也可以供给原
水。并且，在各实施例中，原水及洗净水供给装置是泵，开闭阀是电磁阀 或空气动作阀。
实施例5
结合图9至图11对本发明的实施例5进行说明。图9是本实施例的 膜过滤装置的结构图。
本实施例表示了使用外压型的中空线膜模块的例子，如图9所示，膜 过滤处理设备40以膜模块1、原水供给装置2、过滤槽3、洗净水供给装 置4及空气供给装置5为主要的构成要素。
膜模块1上部设置过滤水室13，下方设置原水室12。在原水室12设 置安装了数千条中空线膜的过滤膜，中空线膜的一端侧以朝过滤水室13 开口的方式被安装，通过过滤膜11及固定壁14分成原水室12与过滤水 室13。因此，通过内置的过滤膜11使液体可在原水室12与过滤水室13 间透过。
在原水室12的下方连接供给管70，供给管70的一端通过幵闭阀22 与原水供给装置2连接，另一端通过开闭阀23与空气供给装置3连接， 可由原水供给装置2供给原水，由空气供给装置3供给空气。
在原水室12的上方连接有设置了开闭阀28的排出管71。在过滤水室 13通过开闭阀29与洗净水供给装置4连接，在洗净供给装置4通过洗净 水管72与过滤水槽3连接。另外，过滤水室13与浊质监视装置21连接， 通过设置了开闭阀27的过滤水管7，向过滤槽3的上部引导过滤水。过滤 槽3与净水管73连接。
对这样构成的膜过滤处理设备40的通常的运转操作进行说明。运转 操作如图10的通常过滤模式42所示，反复实施过滤工序51、逆洗工序 52、冲洗工序53这三个工序。
在过滤工序51中，打开开闭阀22与开闭阀27，关闭其它的开闭阀， 使原水供给装置2工作，包含浊质的原水通过供给管70供给至膜模块。 被供给的原水在原水室12侧的过滤膜11表面捕捉除去浊质，透过到过滤 膜的内部。透过了过滤膜的原水变为澄清的过滤水，通过与过滤室13连 接的过滤水管7以一定量储存在过滤水槽3中，溢流了的过滤水经过净水 管73被实施消毒处理等而变为净水。
过滤工序51运转设定时间后进入逆洗工序52。在逆洗工序52中，停 止原水供给装置2，打开开闭阀23、开闭阀28及开闭阀29，关闭其它的 开闭阀，使空气供给装置5与洗净水供给装置4工作。通过空气供给装置 5的工作，加压空气通过供给管70被供给至膜模块1的原水室12,从上 方的排出管71排出。另外，通过洗净水供给装置4的工作，在过滤水槽3 中储存了一定量的过滤水作为洗净水通过洗净水管72被供给至膜模块1 的过滤水室13，从过滤膜11的内部向原水室侧透过，与空气一起从排出 管71排出。
被供给到原水室12的空气剥离捕捉、附着在膜表面的浊质，从膜内 部向原水室12透过的洗净水，在透过过程中同时排除进入膜内的浊质， 在原水室12侧的膜表面促进捕捉、附着的浊质的剥离。被剥离的浊质与 空气及透过洗净水一起作为清洗排水从排出管71向膜模块系统外排出。
洗涮工序53在逆洗工序52结束后，停止空气供给装置3与洗净水供 给装置5，打开开闭阀22与开闭阀28，关闭其它的幵闭阀使原水供给装 置2工作。供给至原水室12的原水不透过过滤膜，从排出管71排出，洗 净原水室12及原水室侧的膜表面，同时排除原水室12的剩余空气。
从过滤工序51到洗涮工序53为一个循环，在洗涮工序53结束后， 进入下一次循环的过滤工序51。这些操作称为通常运转模式，从输入装置 60输入的各工序所需要的时间及各供给装置的工作、停止和各开闭阀的工 作时刻从诊断装置50被指示到控制设备70，而被执行。诊断装置50具有 计时器功能，计数各处理工序的执行时间并决定进入下一工序及下一循 环。
下面对膜损伤检测方法进行说明。在通常运转模式中，由浊质监视装 置21测量过滤工序51中的过滤水的浊质状态，若测量值异常则可以判断
为膜发生损伤。但是，根据浊质监视装置21的测量灵敏度或原水的浓度、 膜模块的规格等明确地判断膜损伤非常困难。
浊质监视装置21是可表示到小数点后4位即0.0001度的超高灵敏度 浊质计，以作为原水浑浊度通常的河川表流水具有的1度，中空线数为1 万条的膜模块为例，计算中空线数l条损伤时的过滤水浓度时，根据简单 地计算为0.0001度。损伤部若考虑无膜阻抗而容易漏出，则变成小数点第 四位的浑浊度变化。在以多个膜模块为对象的浊质监视装置21中，其变 化进一步变小，检测变得非常困难。
本实施例中的膜损伤检测根据浊质监视装置21的测量值、或从输入 装置60输入的设定信息插入到通常运转模式中执行。插入的运转是从间 接法、间接法与直接法的并用法、从并用法到直接法这三个阶段，分别称 作第一插入运转模式100、第二插入运转模式110、第三插入运转模式120。 其顺序与内容如图IO所示。
通过诊断装置50的插入执行指令，进入第一插入运转模式，按预先 设定的顺序通过控制装置70对膜过滤处理装置40进行操作。
在第一插入运转模式100中，通常运转模式42的过滤工序51中，或 在过滤工序51后先执行打开开闭阀23及开闭阀28，关闭其它的开闭阀， 使空气供给装置5工作规定时间的高浑浊度化工序101。通过该高浑浊度 化工序101，向原水室12供给加压空气。虽然原水室12是满水状态，但 因为上方的开闭阀28幵放，所以上升的空气从排出管71被排出。该上升 空气流具有剥离捕捉、附着在原水室12的过滤膜11的表面的浊质，使剥 离浊质均匀地混合在剩余的原水中的效果。根据本发明人的实验结论，高 浑浊度化工序101中的空气洗净可以在1分以下。
原水室12的原水虽然减少了与固定壁14及排出管71的积水相当的 容积量，但是大部分残留在原水室12内，变为高浑浊度水。其比例大致 为过滤工序51中的过滤水量与原水室容积的比。例如，在膜面积为25m2， 原水室容积为10L的膜模块，以过滤流流速为2m/d运转1小时的情况下， 高浑浊度水的浑浊度变为原水的约200倍。高浑浊度化工序101虽然也可 以不是空洗，打开开闭阀28与开闭阀29，使洗净水供给装置4运转规定 时间生成高浑浊度水，但是由于洗净水的稀释作用浑浊度低下，效果不明
显。
在高浑浊度水过滤工序101中，与通常的过滤工序51 —样，打开开
闭阀"及开闭阀27，使原水供给装置2运转。通过该操作，高浑浊度水 初次进行过滤处理，若生成膜损伤，则被包含于过滤水的浊质增加。
在判定工序A103中，根据浊质监视装置21的测量值判定有无损伤， 根据该判定结果指示下次的运转。判定例如当之前的通常运转模式42中 的过滤工序51的浊质监视装置21的测量值与高浑浊度水过滤工序102的 测量值的偏差为a，在设定三个基准值为ciKct2〈a3时，若cKal则判 定为无损伤，返回通常运转模式42。若a l<a<a2则判定发生损伤的可 能性很大，执行后述的第二插入运转模式110。在a〉a3的情况下，很明 确地判断发生了损伤，停止膜过滤处理装置40，向输出装置80输出警报 及损伤发生信息。
基准值可以这样设定a 1是与浊质监视装置21的测量值相同等级的 位数，a2变化l位，a3变化2位。高浑浊度水过滤工序102设定为成 为高浑浊度水的影响表现在过滤水上的运转条件，例如，高浑浊度水的一 半(原水室容积的一半)左右被过滤的时间、或过滤水流量。
在第一插入运转模式100中，若判定为无膜损伤，则由于将在高浑浊 度水过滤工序102得到的过滤水判断为与通常运转模式42 —样安全，作 为净水利用，所以不会导致造水效率下降的问题。
并且，作为向高浑浊度水过滤工序102的原水室12的供给源，通过 用空气代替原水，可以不稀释生成的高浑浊度水而进行过滤处理，所以可 进一步提高损伤时的过滤水浊质灵敏度。另外，若在高浑浊度水过滤工序 102中将过滤流流速设定低，则可以提高过滤水浊质的灵敏度及使其变化 时间进一步继续，具有提高膜损伤时的检测精度的效果。
在第一插入运转模式100中判定发生膜损伤的可能性大的情况下，执 行第二插入运转模式110。在第二插入运转模式110中，打开开闭阀23 及开闭阀27，使空气供给装置5运转，执行利用空气的压入压力进行过滤 处理的空气供给过滤工序1U。随着空气供给过滤工程111的进行，由供 给的空气在原水室12的上部形成的空气层的容积增加，原水层减少。在 空气层的下部比损伤位置低的情况下，来自原水层的过滤水及来自损伤部
22
的漏出空气流入过滤水室13,气液混合的过滤水流入过滤水管7。
因为浊质监视装置21是将液体中的空气气泡也作为浊质进行测量， 所以没有特别限定，可以利用超声波、光电、声音及电阻等传感器。判定
工序B112求出浊质监视装置21的测量值的拐点及其出现时间，进而拐曲 后的测量值的上升速度，根据这些计算值诊断膜损伤位置和损伤的大小， 停止虔过滤处理装置40，并向输出装置80输出显示警报或其诊断结果。 并且，无论是否有膜损伤的可能性，在空气供给过滤工序中确定测量值的 拐点或测量值上升的情况下，执行第三插入运转模式120。
第三插入运转模式120在将原水室12的原水全部过滤后，实施停止 空气供给并密封原水室12的空气封入工序121。图11表示了空气封入工 序121的装置结构。
与图9所示的装置结构的不同点在于在膜模块1与开闭阀27之间 的过滤水管7上设置有过滤水的流量监视装置26，在膜模块1与开闭阀 28之间的排出管71上配置有压力监视装置25。
在第二插入运转模式110中，打开开闭阀23及开闭阀27，由来自空 气供给装置5的空气得到过滤水。若继续供给空气，则原水室12中原水 全部过滤而消失，变为空气层。此时，流量监视装置26的测量值变为0， 判断出原水室12全部被置换为空气，关闭开闭阀23，停止空气供给装置 5。该工序称作空气封入工序121。
在空气封入工序121中，开闭阀27为打幵状态，在膜损伤的情况下， 原水室12内的空气从损伤部漏出并从过滤水管7排出，封入空气压力降 低。在没有损伤的正常的膜的情况下，原水室12内的空气不向过滤水室 13侧漏出，空气压力无变化。在判定工序C122中，根据将原水室12作 为测量对象的压力监视装置25的压力测量值，由诊断装置50诊断是否有 损伤产生及损伤的程度。
是否有损伤可由压力是否下降来诊断，损伤的程度由对应于损伤面积 而变化的压力下降速度来诊断。这些诊断结果被输出显示于输出装置80。 并且，在压力没有下降的情况下，可以诊断为浊质监视装置21为异常等。
这样，在第三插入运转模式120中，即使在第一插入运转模式100中 存在膜损伤的可能性，在第二插入运转模式110中膜损伤的有无及损伤程
度不明确的情况下，也可以正确地把握，不必担心，可以提高安全性。另 外，因为膜模块充满压力空气的插入运转是最终的模式，所以可以尽可能 地抑制加在过滤膜上的应力。实施例6
结合图12、图13对本发明的实施例6进行说明。图12是本实施例的 膜过滤装置的结构图。
与图9所示的实施例5的不同点在于在原水供给装置2的上游侧设 置测量供给的原水的浊质浓度的浊质监视装置24，在过滤水管7上设置过 滤水的流量监视装置26。
本实施例根据浊质监视装置24的测量值等，把握高浑浊度水的生成 状态，由生成的高浑浊度水提前判定是否可以把握产生膜损伤的有无，设 定有效的插入运转模式。
首先，预先将适用的膜模块1的原水室12的容积V、中空线数的条 数和内外径等的规格、成为浊质监视装置21的测量灵敏度及测量对象的 损伤程度所需的必要高浑浊度水(例如，浑浊度目标值Dm)由输入装置 60设定在诊断装置50中。浑浊度目标值Dm可采用流体式而容易进行运 算，可以使用假设的损伤状态的膜模块的实验结果进行设定。
在诊断装置50中，使用浊质监视装置24的原水浑浊度d、流量监视 装置26的过滤水量q、存储在诊断装置50中的通常运转下的过滤处理工 序的运转时间设定值tm等，通过式1、式2对高浑浊度水的形成浑浊度值 Du进行运算。 (式1)
Du=k d q tm/V …(1)
在此，k (= 1.0)是高浑浊度化系数。
另外，在诊断装置50中，使高浑浊度水的浑浊度值Du成为目标值 Dm所需的过滤处理时间tn由式2求出。 (式2)
tn=Dm V/k d q …(2)
图13表示了本实施例中的插入运转顺序及内容。在进行与实施例5 相同的插入运转指令的情况下，诊断装置50 —边执行通常运转模式42， 一边事先在判定工序104中，若Dm《Du，则在预先确定的条件下，在 通常运转的过滤工序51之后进入第一插入运转模式100。若Dn^Du，则 以必要的过滤处理时间tn及设定值tm的比率C (=tn/tm)改变运转。
运转改变例如在比率C在设定值Cm (<1.0 5.0)以下的情况下，由 于若延长过滤处理时间则可得到目标的高浑浊度水，所以将在进入插入运 转前的通常运转中的过滤工序51的时间从tm改变为tn，在过滤处理时间 tn后进入第一插入运转模式100。
在OCm的情况下，判断出即使延长过滤工序51的时间也得不到目 标的高浑浊度水，不执行第一插入运转模式100，从第二插入运转模式110 开始实施。在这种情况下，第三插入运转模式120确认出在第二插入运转 模式110中变化为浊质监视装置21的测量值，在漏出气泡造成的拐点或 增加倾向不明确的情况下实施。在第二插入运转模式IIO及第三插入运转 模式120中向判定工序Bl 12及判定工序C122的输出装置80的输出信息， 与实施例5相同。并且，第一插入运转100的变更信息也在输出装置80 输出显示。
根据这样的顺序，可以有效利用膜模块1的浊质来检测膜损伤。另外， 在即使利用捕捉浊质也无法得到期待的效果的情况下，虽然在过滤膜上施 加应力，但通过从空气供给过滤方式进行实施，具有可以根据净水工艺所 必需的早期检测来确保安全的效果。
另外，通常不使用新的浊质源，通过有效地利用膜模块内的浊质，可 以提高过滤水浊质灵敏度，可以容易把握是否产生膜损伤。在该检测过程 中存在产生膜损伤的可能性的情况下，首先利用空气执行膜损伤的详细判 定，因为过程处理的停止是最终时的直接法时，所以可以最大限度抑制净 水制造效率的降低。
图14表示了第一插入运转模式100中的一个例子。使用的膜模块是 实施例5中说明的适于实际工艺(実7。 a七^ )的大型的种类。损伤膜在 长度方向的大致中间部的一条中空线损伤，正常的膜模块与高浑浊度水供 给过滤工序的结果进行比较。损伤膜的过滤水浑浊度与正常膜相比变化很 大。另外，损伤膜的过滤水浑浊度，在供给空气及原水的工序中也增加了 高浑浊度水，在高浑浊度水过滤工序102也可以容易地确认、评价损伤膜。
另外，相对于损伤膜的高浑浊度水对过滤水的影响，在空气及原水供给时 也在短时间内有表现。
这样，通过使原水室高浑浊度化，过滤该高浑浊度水，不管损伤位置 在哪过滤水都会受到影响，可知能够提前把握是否有膜损伤产生。
图15表示了第二插入运转模式110中的一个例子。与实施例5 —样， 是损伤膜与正常膜的、在过滤水流量与在过滤水漏出的空气量的空气供给 过滤工序111中的比较结果。过滤水流量在继续供给空气时由于膜过滤面 积的减少而降低。损伤膜与正常膜的过滤水流量很难看出不同，但是可以 明确地确认漏出的空气量不同。
正常膜即使在过滤水流量为零时，也不会露出空气。损伤膜在空气层 达到损伤部的中间附近时产生空气的漏出。即使空气开始漏出，因为在损 伤部的原水室下方剩余有原水，所以直到原水消失为止都是气液共存的过 滤水。这样的气液混合水，可以由利用超声波、光电、声音、电阻等原理 的传感器容易地检测。
并且，过滤水流量由水用流量监视装置25测量，但是在损伤膜中原 水全部被排除，不管漏出空气是否排出，流量都变为零。由此，可知水用 流量监视装置25没有测量空气流量。
并且，原水及洗净水供给装置是泵，空气供给装置是空气用泵，开闭 阀是电磁阀或空气动作阀。另外，这些供给装置及开闭阀可进行流量的自 动调节，特别是在第二插入运转及第三插入运转时的空气供给过滤工序及 空气封入工序结束后，不一口气开放排出的开闭阀，通过在规定的时间内 操作可以防止向过滤膜施加应力。
并且，各实施例虽然以外压型的膜模块为对象进行说明，但是本发明 人确认了即使在内压型膜模块中也能得到同样的效果，也可以无障碍地适 用于内压型膜模块。
权利要求
1. 一种膜过滤装置，其具备原水室，其通过第一开闭阀从原水供给装置供给原水；膜模块，其通过过滤膜透过该原水室的原水；透过室，其储存由该膜模块透过了的透过水；排出管，其通过第二开闭阀与所述原水室连接；过滤水槽，其通过浊质检测装置、第三开闭阀与所述透过室连接；空气供给装置，其通过第四开闭阀与所述原水室连接；控制设备，其进行控制，使得关闭所述第一开闭阀及第三开闭阀，打开所述第二开闭阀及第四开闭阀，使所述空气供给装置工作，打开所述第三开闭阀，关闭所述第二开闭阀，打开第三开闭阀或第四开闭阀，根据所述浊质检测装置的检测值的变化判定损伤的膜模块，对判定为该损伤的膜模块的所述第一～第四开闭阀进行关闭锁定的控制。
2. —种膜过滤装置，其具备原水室，其通过第一开闭阀从原水供给装置供给原水；膜模块，其通过过滤膜透过该原水室的原水；透过室，其储存由该膜模块透过了的透过水；排出管，其通过第二开闭阀与所述原水室连接；过滤水槽，其通过浊质检测装置、第三开闭阀与所述透过室连接；空气供给装置，其通过第四开闭阀与所述原水室连接；控制设备，其在开放所述第一、第三幵闭阀使原水供给装置工作的过 滤模式后，实施膜损伤检测模式，膜损伤检测模式执行如下两个工序，其 一为剥离工序，停止所述原水供给装置，开放所述第二开闭阀使所述空气 供给装置工作设定时间；其二为透过、检测工序，关闭所述第二开闭阀生 成透过水，通过所述浊质检测装置执行基于生成透过水中的浊质的测量值 判定膜模块有无损伤。
3. 如权利要求2所述的膜过滤装置，其中，所述膜损伤检测模式执行确定损伤了的膜模块的工序。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的膜过滤装置，其中， 所述膜过滤装置在所述过滤水槽的前段具备高灵敏度的浊质检测器， 在根据该浊质检测器的测量值判断出产生了膜模块的损伤的情况下，基于 所述浊质检测装置判定有无膜模块的损伤。
5. 如权利要求2所述的膜过滤装置，其中，设置有与所述浊质检测装置连接且具有第五开闭阀的用于将过滤水 排出到外部的配管，关闭所述第三开闭阀，开放所述第五开闭阀，所述膜 损伤检测模式执行确定损伤了的膜模块的工序。
6. 如权利要求2所述的膜过滤装置，其中，所述膜损伤检测模式定期地基于过滤模式中的浊质测量装置对透过 水的测量值而执行。
7. 如权利要求1 3、 5、 6中任一项所述的膜过滤装置，其具备将判 定为所述损伤的膜模块断开的第六开闭阀。
8. 如权利要求4所述的膜过滤装置，其具备将判定为所述损伤的膜模 块断幵的第六开闭阀。
9. 一种膜过滤装置的膜损伤检测方法，其中，通过第一开闭阀从原水供给装置向原水室供给原水，在该原水室的原 水透过膜模块的过滤膜并通过浊质检测装置、第三开闭阀从透过室储存到 过滤水槽中的过滤模式后，通过控制设备进行控制，使得关闭所述第一开 闭阀和第三开闭阀，打开设置在与所述原水室连接的排出管上的第二开闭 阀，打开设置在连接所述原水室与空气供给装置的配管上的第四幵闭阀， 使所述空气供给装置工作，打开所述第三开闭阀，关闭所述第二开闭阀， 打开所述第三开闭阀或者第四幵闭阀，根据所述浊质检测装置的检测值的 变化判定损伤的膜模块，对判定为该损伤的膜模块的所述第一 第四开闭 阀进行关闭锁定。
10. —种膜过滤装置的膜损伤检测方法，其在通过第一开闭阀从原水 供给装置向原水室供给原水，该原水室的原水透过膜模块的过滤膜并通过 浊质检测装置、第三开闭阀从透过室储存到过滤水槽中的过滤模式后，具 有膜损伤检测模式，所述膜损伤检测模式实施设定时间的剥离工序，该剥 离工序是通过控制设备，停止来自所述原水供给装置的原水的供给，利用 所述空气供给装置向原水室供给空气并将空气向与所述原水室连接的排 出管排出，剥离膜附着浊质，得到高浑浊度水的工序，执行透过、检测工序，该透过、检测工序是关闭第二开闭阀，停止空 气的排出，生成透过水，根据所述浊质检测装置对该透过水的浊质状态的 检测值判定膜模块有无损伤。
11. 如权利要求9或10所述的膜过滤装置的膜损伤检测方法，其中， 在根据在所述第三开闭阀前段设置的高灵敏度浊质检测器的测量值判断为膜模块产生损伤的情况下，进行基于所述浊质检测装置的膜损伤检 测模式。
12. 如权利要求9或IO所述的膜过滤装置的膜损伤检测方法，其中， 在膜模块上有损伤，确定了损伤膜模块的情况下，停止向该膜模块的原水供给。
13. 如权利要求ll所述的膜过滤装置的膜损伤检测方法，其中， 在膜模块上有损伤，确定了损伤膜模块的情况下，停止向该膜模块的原水供给。
14. 一种膜过滤装置的膜损伤检测方法，其中，所述膜过滤装置具备 由膜划分成原水室与过滤水室的膜模块，作为通常运转，反复执行以下工序过滤工序，其将含有浊质的原水供给给所述原水室并从所述过滤水室得到澄清的过滤水；逆洗工序，其向所述过滤水室供给过滤水并使其向原水室侧透过，在 该透过过程中剥离在所述原水室侧的膜面上捕捉的浊质，作为清洗排水向 膜模块外排出；以及洗涮工序，其向所述原水室供给原水并直接佝膜模块外排出，在所述通常运转的过滤工序中或过滤工序后，插入实施第一插入运 转，所述第一插入运转是运转如下两个工序的运转，即高浑浊度化工序， 其使在所述原水室侧的膜面上捕捉的浊质剥离到所述原水室的原水中生 成高浑浊度水；以及高浑浊度水过滤工序，其使在该高浑浊度化工序中生 成的高浑浊度水以设定的时间或者设定的量向所述过滤水室透过，根据所述高浑浊度水过滤工序的透过水中的浊质变化判定膜有无损伤。
15. 如权利要求14所述的膜过滤装置的膜损伤检测方法，其中， 在实施所述第一插入运转的结果是判定为无膜损伤的情况下，解除所述第一插入运转并返回通常运转，在判断为有膜损伤的情况下，插入实施 第二插入运转即运转向原水室供给空气并进行过滤的空气供给过滤工序， 根据所述空气供给过滤工序的过滤水中的浊质变化诊断膜的损伤状态。
16. 如权利要求15所述的膜过滤装置的膜损伤检测方法，其中， 在所述空气供给过滤工序的过滤水中的浊质状态下无法诊断膜的损伤状态的情况下，通过插入实施第三插入运转即运转在使所述原水室的原 水全部透过后，停止空气供给并密封原水室的空气封入工序，根据所述空 气封入工序的原水室的压力变化来诊断是否有膜损伤。
17. 如权利要求14所述的膜过滤装置的膜损伤检测方法，其中，所述第一插入运转是根据定期地或通常运转时的过滤水中的浊质状 态执行的运转，根据预先设定的高浑浊度水的浑浊度目标值与执行稍前的 通常运转时的原水浑浊度，对所述过滤工序的运行时间进行计算，在经过 运算了的所述过滤工序的运转时间后，执行所述第一插入运转。
18. 如权利要求17所述的膜过滤装置的膜损伤检测方法，其中， 在所述计算了的过滤工序的运转时间在预先设定的时间以上的情况下，通过插入，而从所述第二插入运转开始运转。
19. 如权利要求15或16所述的膜过滤装置的膜损伤检测方法，其由所述第二插入运转及第三插入运转供给的所述原水室的空气渐渐 向膜模块外排出。
20. —种膜过滤装置，其中， 具备膜模块，其被过滤膜划分为原水室和过滤水室； 原水供给装置，其通过供给管与所述原水室连接； 空气供给装置，其与所述原水室连接；以及过滤水槽，其通过设置了浊质监视装置的过滤水管与所述过滤水室连接，根据诊断装置的插入执行指令，在从所述原水供给装置向所述膜模块 供给原水并进行过滤的通常运转的过滤工序的过程中或过滤工序后，在从所述空气供给装置向所述原水室供给空气并剥离所述过滤膜表面的浊质 后，实施从所述原水供给装置向所述原水室供给原水的第一插入运转，根 据所述浊质监视装置的测量值判定所述过滤膜的损伤。
21. 如权利要求20所述的膜过滤装置，其中，在实施所述第一插入运转的结果是判定为无膜损伤的情况下，解除所 述插入运转，返回反复进行过滤工序、逆洗工序、洗涮工序的通常运转， 在判定为有膜损伤的情况下，实施从所述空气供给装置向所述原水室供给 空气的第二插入运转，根据所述浊质监视装置的测量值判定所述过滤膜的 损伤。
22. 如权利要求21所述的膜过滤装置，其中，在实施所述第二插入运转的结果是无法判定膜过滤损伤的情况下，实 施第三插入运转，即在判断出由所述空气供给装置供给的空气充满原水室 后密封所述原水室，基于测量所述原水室压力的压力监视装置的测量值来 判定所述过滤膜的损伤。
23. 如权利要求20所述的膜过滤装置，其中，在实施所述第一插入运转前，基于预先设定的高浑浊度水的浑浊度目 标值与执行所述第一插入运转前的通常运转时的原水浑浊度来计算必要 的过滤时间，在经过计算了的过滤时间后的过滤工序中实施所述第一插入 运转。
24. 如权利要求23所述的膜过滤装置，其中，在所述第一插入运转中必要的过滤时间为预先设定的时间以上的情 况下，实施从所述空气供给装置向所述原水室供给空气的第二插入运转。
25. 如权利要求21或22所述的膜过滤装置，其中，具有在执行所述第二插入运转或第三插入运转后调整原水室的供给 空气的排出时间的机构。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种可以提高漏出灵敏度且可靠地检测损伤，成本低的膜过滤装置及膜过滤装置的膜损伤检测方法。所述膜损伤检测模式是在过滤模式后，利用控制装置(34)停止来自原水供给装置(2)的原水的供给，利用空气供给装置(5)向原水室供给空气并向与原水室连接的排出管(9)排出，实施设定时间的剥离膜上附着的浊质而得到高浑浊度水的工序，并执行透过、检测工序，即关闭开闭阀(15)，停止空气的排出，生成透过水，根据所述浊质检测装置(19)的对该透过水浊质状态的检测值判断膜模块(1)是否有损伤。
文档编号B01D65/10GK101376084SQ200810210909
公开日2009年3月4日 申请日期2008年8月12日 优先权日2007年8月27日
发明者原直树, 圆佛伊智朗, 武本刚, 渡边昭二, 道口由博, 阴山晃治 申请人:株式会社日立制作所