本発明は、前処理された被処理水を逆浸透膜で処理して真水を生成する膜ろ過システムに関する。

イオンや塩類を含む海水、汽水または地下水等から生活用水、工業用水または農業用水等を製造する膜ろ過システムでは、逆浸透膜（ＲＯ膜）を利用する方法が用いられることがある。 逆浸透膜は、水を透過させるが、イオンや塩類など水以外の不純物は透過させない性質を持つ。 したがって逆浸透膜では、被処理水に溶質の濃度に応じた浸透圧以上の圧力をかけることで、水と溶質とを分離することができる。

一方、逆浸透膜を利用する膜ろ過では、逆浸透膜にろ過性を低下させるファウリングが発生することがある。 例えば、海水を淡水化する場合、海水中に含まれる濁質、藻類、微生物等が原因で逆浸透膜にファイリングが発生する。 したがって、逆浸透膜を用いる膜ろ過システムでは、定期的に逆浸透膜を洗浄し、ファウリングを除去又は抑制することがある。 また、逆浸透膜で処理する前に、好気性微生物を利用した生物処理により、被処理水中の有機物を除去することで、ファウリングを抑制することも検討されている。

例えば、逆浸透膜を薬品洗浄する場合、薬品によって逆浸透膜の膜性能を低下させるおそれがある。 一方、生物処理によれば、薬品洗浄のように膜性能の低下の問題はないが、被処理水中の有機物の量によっては、効果が得られない場合がある。 すなわち、好気性微生物は、酸素量、有機物濃度及び温度が最適な状態で活発に働くが、微生物の栄養源である有機物が不足する場合には、活発に働くことができず、被処理水中の有機物が処理されない。

上述したように、逆浸透膜を利用した膜ろ過システムでは、逆浸透膜に発生するファウリングを抑制することが困難であり、処理の効率が低下する問題があった。

したがって、本発明は、逆浸透膜を利用した処理効率を向上することができる膜ろ過システムを提供する。

実施形態に係る膜ろ過システムは、生物処理装置と、膜ろ過モジュールと、ラインと、逆浸透膜モジュールとを備える。 生物処理装置は、好気性微生物を内部に有し、この好気性微生物によって流入する被処理水を生物処理する。 膜ろ過モジュールは、生物処理装置で処理された被処理水を膜ろ過処理する。 ラインは、生物処理装置と膜ろ過モジュールに接続され、膜ろ過モジュールの排水を生物処理装置に供給する。 逆浸透膜モジュールは、膜ろ過モジュールで膜ろ過されたろ過水を通水し、ろ過水に含まれる溶質を除去する。

本発明の第１実施形態に係る膜ろ過システムを説明する概略図である。

膜ろ過システムで利用される生物処理装置の一例を説明する概略図である。

本発明の第２実施形態に係る膜ろ過システムを説明する概略図である。

本発明の第３実施形態に係る膜ろ過システムを説明する概略図である。

本発明の第４実施形態に係る膜ろ過システムを説明する概略図である。

本発明の第５実施形態に係る膜ろ過システムを説明する概略図である。

本発明の第６実施形態に係る膜ろ過システムを説明する概略図である。

本発明の第７実施形態に係る膜ろ過システムを説明する概略図である。

本発明の第８実施形態に係る膜ろ過システムを説明する概略図である。

本発明の第９実施形態に係る膜ろ過システムを説明する概略図である。

本発明の第１０実施形態に係る膜ろ過システムを説明する概略図である。

本発明の第１１実施形態に係る膜ろ過システムを説明する概略図である。

本発明の第１２実施形態に係る膜ろ過システムを説明する概略図である。

本発明の第１３実施形態に係る膜ろ過システムを説明する概略図である。

本発明の第１４実施形態に係る膜ろ過システムを説明する概略図である。

以下に、図面を用いて本発明の各実施形態について説明する。 以下の説明において、同様の構成については同一の符号を用いて説明を省略する。 本発明の実施形態に係る膜ろ過システムは、不純物に有機物を含む被処理水を、逆浸透膜を利用して処理し、真水を生成するシステムである。 以下では、膜ろ過システムによって海水から溶解成分である塩分等を除去し、真水を生成する例で説明する。 ここで、膜ろ過システムでは、前処理として被処理水である海水から固形分等を除去した後に、逆浸透膜を用いて被処理水の溶解成分である塩分等を除去して真水を生成する。

［第１実施形態］
図１に示すように第１実施形態に係る膜ろ過システム１Ａは、供給される被処理水を生物処理する生物処理装置１と、生物処理装置１で生物処理された被処理水を貯留する原水槽２と、原水槽２に貯留される被処理水を膜ろ過する膜ろ過モジュール３と、膜ろ過モジュール３で膜ろ過されて得られたろ過水を貯留するろ過水槽４と、ろ過水槽４で貯留されるろ過水を被処理水として通水する逆浸透膜モジュール５と、逆浸透膜モジュール５で得られた処理水を貯留する処理水槽６とを備えている。 すなわち、膜ろ過システム１Ａでは、前処理として、生物処理装置１を利用して生物処理を行ない、かつ、膜ろ過モジュール３で膜ろ過をした後、逆浸透膜モジュール５に通水して真水を生成する。

また、膜ろ過システム１Ａでは、膜ろ過モジュール３の排水を生物処理装置１に供給し、排水に含まれる有機物を生物処理装置１で生物処理に利用する好気性微生物に与えて微生物を活発化させる。 好気性微生物は、最適な量の酸素及び有機物が与えられるとともに、温度も最適な場合に活発になり、有機物の分解効率を向上させることができる。

生物処理装置１では、被処理水に含まれる有機物は、好気性微生物に分解されるものの、被処理水中の全ての有機物を分解することは困難である。 そのため、膜ろ過モジュール３からの排水には有機物が含まれている。 したがって、膜ろ過システム１Ａでは、好気性微生物が活発化するために十分な量の有機物が被処理水に含まれていない場合であっても、排水に含まれる有機物を生物処理装置１に循環させることで、生物処理装置１の好気性微生物を活発化させる。

ここで、「排水」とは、後に説明する「給水」、「逆洗」及び「捨水」の各工程で膜ろ過モジュール３から排水されるものであり、「ろ過」の工程で被処理水から除かれてろ過モジュール３内に残った被処理水中の固形分を含む液体である。

生物処理装置１は、取水源からラインＬ１１及びバルブＶ１を介して、被処理水である海水を導入する。 この生物処理装置１内には、好気性微生物を有しており、被処理水に含まれる有機物を生物処理する。 生物処理装置１は、生物処理した被処理水を、ラインＬ１２を介して後段の原水槽２に送出する。 生物処理装置１で利用する微生物の種類は、被処理水に含まれる有機物の種類によって異なるが、海水を被処理水とする場合、塩分に耐えうる海水由来の微生物であることが好ましい。

例えば、生物処理装置１は、図２（ａ）に示すように、好気性微生物を保持するろ床１００を備え、導入した被処理水をろ床１００が保持する好気性微生物に接触させて生物処理し、送出するように構成されている。 好気性微生物で生物処理する際にはは酸素を必要とするため、生物処理装置１は、ろ床１００に保持される好気性微生物に酸素又は空気を供給するブロア等の散気手段１０１を備えていることが好ましい。

また例えば、生物処理装置１は、図２（ｂ）に示すように、好気性微生物が保持されるろ床１００と、空気を含んだ被処理水を供給する散水手段１０２とを備えていても良い。 すなわち、図２（ｂ）に示す生物処理装置１では、被処理水を生物処理装置１内で散水することで、被処理水に空気を含有させた後に、ろ床１００が保持する好気性微生物に被処理水を接触させることができる。

その他、図２では省略しているが、上述したように好気性微生物は生物処理に最適な温度があるため、生物処理装置１では、内部を好気性微生物の処理に最適な温度に調整するための調整手段を備えていてもよい。

また、図１に示すように、生物処理装置１で生物処理された被処理水の流出に利用されるラインＬ１２には、ラインＬ１２１が接続されるとともに、ラインL１２にはバルブＶ１２が設けられ、ラインＬ１２１にはバルブＶ１２１が設けられる構成であることが好ましい。 例えば、通常は、バルブＶ１２が開、バルブＶ１２１が閉の状態であり、生物処理装置１で生物処理された被処理水が後段に送出される。 一方、メンテナンス時等に発生する、被処理水ではない排水が発生する場合、バルブＶ１２が閉、バルブＶ１２１が開の状態となり、生物処理装置１からの排水はラインＬ１２１を介して排出されて排水として処理される。

原水槽２は、ラインＬ１２を介して生物処理装置１から導入した生物処理後の被処理水を、後段の膜ろ過モジュール３に送出するまでの期間、貯留している。

膜ろ過モジュール３は、例えば、精密ろ過膜や限外ろ過膜等のろ過膜で構成されるモジュールである。 この膜ろ過モジュール３は、原水槽２で貯留される被処理水を、ラインＬ２、ポンプＰ２及びバルブＶ２を介して導入してろ過し、得られたろ過水を、ラインＬ３１及びバルブＶ３１を介して後段のろ過水槽４に送出する。

ろ過水槽４は、ラインＬ３１を介して膜ろ過モジュール３から導入したろ過水を、後段の逆浸透膜モジュール５に送出するまでの期間、貯留している。

保安フィルタ８は、ろ過水槽４と逆浸透膜モジュール５の間に設けられており、逆浸透膜モジュール５の目詰まりを防止するため、膜ろ過モジュール３で除去できなかった粒径の大きい濁質を除去する。 保安フィルタ８は、ラインＬ４２及びポンプＰ４２を介してろ過水槽４で貯留されるろ過水を導入し、ろ過水の濁質を除去した後にラインＬ８及びポンプＰ８を介して逆浸透膜モジュール５に送出する。 なお、逆浸透膜モジュール５には、被処理水を高圧（例えば、５〜６Ｐａ）で供給する必要があるため、ポンプＰ８は、逆浸透膜モジュールで必要とされる圧力に昇圧した被処理水を供給する。

逆浸透膜モジュール５は、逆浸透膜で構成されるモジュールであり、ラインＬ８を介してろ過水を導入し、処理水である真水と、溶質を含む濃縮水とに分離する。 また、逆浸透膜モジュール５は、処理水をラインＬ５１を介して処理水槽６に送出し、濃縮水を排水としてラインＬ５２を介して排出する。 排水は、例えば、被処理水の取水源である海へ排出してもよい。 このとき、排水は、高圧であるため、動力回収装置（図示せず）によって動力を回収し、他の装置等で利用することもできる。

処理水槽６は、ラインＬ５１を介して導入した処理水を貯留した後、供給先に送出する。

膜ろ過システム１Ａにおいて、膜ろ過モジュール３では、「給水」、「ろ過」、「逆洗」、「エアスクラビング」、「捨水」の工程を繰り返している。

「給水」は、膜ろ過モジュール３で被処理水を膜ろ過する前処理として、膜面上に水分を与えてろ過をし易くするため、また、膜面上に固形分が含まれる場合にこの固形分を膜ろ過モジュール３から排出するため、少量の液体（被処理水）を供給する工程である。

「ろ過」は、給水工程の後に、膜ろ過モジュール３で行なわれるメインの工程である。 この「ろ過」では、導入する固形分を含む被処理水から、ろ過膜により固形分を除去し、得られたろ過水を後段のろ過水槽４に送出する。

「逆洗」は、ろ過工程でろ過水が流出する側（膜ろ過モジュール３の二次側）から洗浄水を逆洗水として供給し、ろ過工程で膜面上に溜まった固形分を排出する工程である。 すなわち、膜面上に固形分が多く堆積すると、ろ過の効率が低下するためである。 ここで、「逆洗」は、ろ過工程が一定時間行われたタイミング、又は、一定量の被処理水がろ過されたタイミングで、開始される。 なお、ろ過工程を行なう時間は、被処理水の水質、すなわち、被処理水に含まれる固形分の量に応じて定められる。

「エアスクラビング」は、逆洗工程の後で、膜ろ過モジュール３内に逆洗水を含んだ状態で空気等の気体を膜ろ過モジュール３内に供給し、膜面を振動させることで、膜面に付着した汚れ等を剥離する工程である。

「捨水」は、エアスクラビング工程の後に、エアスクラビング工程で膜面から剥離された汚れを含む逆洗水を排水として膜ろ過モジュール３に排出する工程である。

ここで、第１実施形態に係る膜ろ過システム１Ａでは、「給水」、「逆洗」又は「捨水」の少なくともいずれかの工程において、排出される排水を生物処理装置１に供給する。 この排水には、被処理水に含まれる有機物を含んでいるため、排水中の有機物を生物処理で利用する微生物に供給し、微生物を活発化させるためである。

また、「ろ過」工程は、膜ろ過システム１Ａのメインの工程であり、長時間連続して実行されるが、この「ろ過」の途中で生物処理における有機物が必要となる場合、ろ過を一時中断して「給水」及び「捨水」を実行した後に「ろ過」を再開してもよい。 これにより、有機物が不足する生物処理装置１に有機物を与えて、好気性微生物を活発化させることができる。

通常の「給水」の際には、膜ろ過システム１Ａでは、バルブＶ２、Ｖ３２及びＶ３３を開とし、バルブＶ３１、Ｖ３４、Ｖ３５、Ｖ４１、Ｖ７１、Ｖ７２及びＶ７３を閉とする。 また、膜ろ過システム１Ａでは、ポンプＰ２によってラインＬ２を介して少量のろ過水を膜ろ過モジュール３に供給して、膜面上に流した後、排水としてラインＬ３２及びL３３を介して排出する。

これに対し、排水を生物処理装置１に供給する「給水」の際には、膜ろ過システム１Ａでは、バルブＶ２、Ｖ３２及びＶ３４を開とし、バルブＶ３１、Ｖ３３、Ｖ３５、Ｖ４１、Ｖ７１、Ｖ７２及びＶ７３を閉とする。 また、膜ろ過システム１Ａでは、ポンプＰ２によってラインＬ２を介して少量のろ過水を膜ろ過モジュール３に供給し、膜面上に流した排水を、ラインＬ３２及びL３４を介して生物処理装置１に供給する。 ここで、図１では省略しているが、ラインＬ３２又はＬ３４には膜ろ過モジュール３から生物処理装置１に排水を送水するための動力を発生するポンプ等の動力源を備えているものとする。

「ろ過」の際には、膜ろ過システム１Ａでは、バルブＶ２及びＶ３１を開とし、バルブＶ３２、Ｖ３３、Ｖ３４、Ｖ３５、Ｖ４１、Ｖ７１、Ｖ７２及びＶ７３を閉とする。 また、膜ろ過システム１Ａでは、ろ過工程を停止するまで、ポンプＰ２によってラインＬ２を介してろ過水を膜ろ過モジュール３に供給し、ろ過水をラインＬ３１を介してろ過水槽４に送出する。

通常の「逆洗」の際には、膜ろ過システム１Ａでは、バルブＶ４１、Ｖ３２及びＶ３３を開とし、バルブＶ２、Ｖ３１、Ｖ３４、Ｖ３５、Ｖ７１、Ｖ７２及びＶ７３を閉とする。 また、膜ろ過システム１Ａでは、ポンプＰ４１によってラインＬ４１を介してろ過水をろ過工程でろ過水が流出する側から供給し、膜面上に堆積する固形分とともに排水としてラインＬ３２及びＬ３３を介して排出する。

これに対し、排水を生物処理装置１に供給する「逆洗」の際には、膜ろ過システム１Ａでは、バルブＶ４１、Ｖ３２及びＶ３４を開とし、バルブＶ２、Ｖ３１、Ｖ３３、Ｖ３５、Ｖ７１、Ｖ７２及びＶ７３を閉とする。 また、膜ろ過システム１Ａでは、ポンプＰ４１によってラインＬ４１を介してろ過水をろ過工程でろ過水が流出する側から供給し、膜面上に堆積していた固形分を含む排水を、ラインＬ３２及びＬ３４を介して生物処理装置１に供給する。

「エアスクラビング」の際には、膜ろ過システム１Ａでは、バルブＶ７１、Ｖ７２、Ｖ３２及びＶ３３を開とし、バルブＶ２、Ｖ３１、Ｖ３４、Ｖ３５、Ｖ４１及びＶ７３を閉とする。 また、膜ろ過システム１Ａでは、コンプレッサ７を起動させ、ラインＬ７１及びＬ７２を介してコンプレッサ７からガスを供給して膜ろ過モジュール３の膜面を振動させる。 なお、エアスクラビングの際に膜ろ過システム１Ａ内の排水が溢れ出る場合、ラインＬ３２及びＬ３３を介して排出される。

通常の「捨水」の際には、膜ろ過システム１Ａでは、バルブＶ７２、Ｖ７３、Ｖ３５を開とし、バルブＶ２、Ｖ３１、Ｖ３２、Ｖ３３、Ｖ３４、Ｖ４１及びＶ７１を閉とする。 これにより、膜ろ過システム１Ａでは、ラインＬ３５を介して膜ろ過モジュール３内に空気が入るとともに、ラインＬ７２及びＬ７３を介してエアスクラビング工程で剥離された汚れを含む排水を、膜ろ過モジュール３内から排出する。 その後、給水工程となり、再び被処理水のろ過が開始される。 なお、給水工程においてエアスクラビング工程で剥離された汚れを膜ろ過モジュール３内から排出することができる場合には、捨水工程は省略することができる。

これに対し「捨水」の際には、膜ろ過システム１Ａでは、バルブＶ３２及びＶ３４を開とし、バルブＶ２、Ｖ３１、Ｖ３２、Ｖ３３、Ｖ３４、Ｖ３５、Ｖ４１、Ｖ７１Ｖ７２及びＶ７３を閉とする。 これにより、膜ろ過システム１Ａでは、エアスクラビング工程で剥離された汚れを含む排水を、ラインＬ３２及びＬ３４を介して生物処理装置１に供給する。

上述した第１実施形態に係る膜ろ過システム１Ａでは、微生物の栄養源である有機物が被処理水に十分に含まれていない場合であっても、前処理に利用する膜ろ過モジュール３の排水に含まれる有機物を供給することができる。 これにより、膜ろ過システム１Ａでは、被処理水の水質に左右されずに、生物を活性化させて生物処理を有効に利用することができ、逆浸透膜モジュール５におけるファウリングの発生を抑制することができる。 したがって、膜ろ過システム１Ａでは、逆浸透膜を利用した処理効率を向上することができる。

［第２実施形態］
図３に示すように、第２実施形態に係る膜ろ過システム１Ｂも、生物処理装置１、原水槽２、膜ろ過モジュール３、ろ過水槽４、逆浸透膜モジュール５、処理水槽６、コンプレッサ７及び保安フィルタ８を備えている。 この膜ろ過システム１Ｂは、図１を用いて上述した膜ろ過システム１Ａと比較して、膜ろ過モジュール３から生物処理装置１に排水を送水するためのポンプ等の動力源を備えず、膜ろ過モジュール３から生物処理装置１に自然流下で排水が送出される点で異なる。 すなわち、膜ろ過システム１Ｂでは、例えば、膜ろ過モジュール３が生物処理装置１よりも物理的に高い位置に備えられている。

具体的には、図３に示す膜ろ過システム１Ｂは、図１に示す膜ろ過システム１Ａと比較して、膜ろ過モジュール３と生物処理装置１とがラインＬ３２及びＬ３４を介して接続されているのではなく、自然流下で排水が流れるようにラインＬ３６及びＬ３７を介して接続されている点で異なる。

膜ろ過システム１Ｂでは、「捨水」の際に、バルブＶ６、Ｖ８及びＶ２０を開にし、バルブＶ７１、Ｖ７２及びＶ７３を閉にすることで、排水を自然流下によって膜ろ過モジュール３から生物処理装置１へ供給する。 また、膜ろ過システム１Ｂのメインの工程である「ろ過」工程の途中で生物処理における有機物が必要となる場合、ろ過を一時中断して、「捨水」に切り換えることで、被処理水からろ過により除かれ、膜ろ過モジュール３内に残る固形分に含まれる有機物を生物処理装置１へ供給することができる。

なお、図３では省略されているが、膜ろ過システム１Ｂにおいても、膜ろ過システム１Ａと同様に、生物処理装置１からの排水を排出用のラインやバルブを備えていることが好ましい。

上述した第２実施形態に係る膜ろ過システム１Ｂでは、微生物の栄養源である有機物が被処理水に十分に含まれていない場合であっても、前処理に利用する膜ろ過モジュール３の排水に含まれる有機物を供給することができる。 これにより、膜ろ過システム１Ｂでは、被処理水の水質に左右されずに、生物を活性化させて生物処理を有効に利用することができ、逆浸透膜モジュール５におけるファウリングの発生を抑制することができる。 したがって、膜ろ過システム１Ｂでは、逆浸透膜を利用した処理効率を向上することができる。

加えて、第２実施形態に係る膜ろ過システム１Ｂでは、自然流下により膜ろ過モジュール３から生物処理装置１に供給することで、省エネルギー化を図ることができる。

［第３実施形態］
図４に示すように、第３実施形態に係る膜ろ過システム１Ｃは、図１を用いて上述した膜ろ過システム１Ａと比較して、原水槽２に代えて、固液分離装置２００と、固液分離装置２００に接続されるラインＬ２０１と、ラインＬ２０１上のバルブＶ２０１及びポンプＰ２０１とを備えている点で異なる。

固液分離装置２００は、例えば、液体サイクロン等の固体と液体とに分離する装置である。 この固液分離装置２００は、ラインＬ１２を介して生物処理装置１で生物処理された被処理水を導入し、被処理水に含まれる固形分を分離し、固形分を分離後の被処理水を、ラインＬ２を介して膜ろ過モジュール３に送出する。 また、固液分離装置２００は、被処理水から分離された固形分を、ラインＬ２０１、バルブＶ２０１及びポンプＰ２０１を介して排出する。

この膜ろ過システム１Ｃの生物処理装置１においても、ラインＬ１１を介して導入する被処理水の生物処理と、ラインＬ３２及びＬ３４を解して導入する膜ろ過モジュール３の排水を導入することによる有機物の供給とを繰り返す。

なお、図４の膜ろ過システム１Ｃでは、膜ろ過モジュール３から有機物を含む排水を生物処理装置１に供給する際に、自然流下を利用するものとして示されていないが、膜ろ過システム１Ｃでも、自然流下を利用して生物処理装置１に膜ろ過モジュールの排水を供給し、省エネルギー化を図るものとしてもよい。

また、図４では省略されているが、膜ろ過システム１Ｃにおいても、膜ろ過システム１Ａと同様に、生物処理装置１からの排水を排出用のラインやバルブを備えていることが好ましい。

上述した第３実施形態に係る膜ろ過システム１Ｃでは、微生物の栄養源である有機物が被処理水に十分に含まれていない場合であっても、前処理に利用する膜ろ過モジュール３の排水に含まれる有機物を供給することができる。 これにより、膜ろ過システム１Ｃでは、被処理水の水質に左右されずに、生物を活性化させて生物処理を有効に利用することができ、逆浸透膜モジュール５におけるファウリングの発生を抑制することができる。 したがって、膜ろ過システム１Ｃでは、逆浸透膜を利用した処理効率を向上することができる。

［第４実施形態］
図５に示すように、第４実施形態に係る膜ろ過システム１Ｄは、図４を用いて上述した膜ろ過システム１Ｃと比較して、ラインＬ１２上のバルブＶ１２と、生物処理装置１に接続されるラインＬ１３と、ラインＬ１３上のバルブＶ１３と、固液分離装置２００に接続されるラインＬ２０２と、ラインＬ２０２上のポンプＰ２０２及びラインＬ２０２とを備えている点で異なる。

膜ろ過システム１Ｄでは、固液分離装置２００で固形分を分離後の被処理水を、ラインＬ２０２を介して生物処理装置１の二次側（生物処理装置１が生物処理した被処理水を流出する側）から逆洗水として供給し、生物処理装置１を逆洗する。

生物処理装置１で生物処理を行なっている際には、バルブＶ１２が開であり、バルブＶ１３及びＶ２０２は閉である。 すなわち、生物処理時には、ラインＬ１１を介して生物処理装置１内に導入され、生物処理された被処理水は、ラインＬ１２を介して固液分離装置２００に送出される。

また、生物処理装置１に有機物を含む膜ろ過モジュール３の排水を供給する際には、バルブＶ３２、Ｖ３４が開であり、バルブＶ３３が閉である。 すなわち、排水を供給時には、ラインＬ３２及び３４を介して膜ろ過モジュールの排水が送出される。

さらに、生物処理装置１で逆洗を行なっている際には、バルブＶ１３及びＶ２０２が開であり、バルブＶ１２は閉である。 すなわち、逆洗時には、ラインＬ２０２を介して固液分離装置２００で固形分が分離された被処理水が逆洗水としてポンプＰ２０２によって二次側から生物処理装置１内に導入され、逆洗後の排水は、ラインＬ１３から排出される。

なお、図５の膜ろ過システム１Ｄでは、膜ろ過モジュール３から有機物を含む排水を生物処理装置１に供給する際に、自然流下を利用するものとして示されていないが、膜ろ過システム１Ｄでも、自然流下を利用して生物処理装置１に膜ろ過モジュールの排水を供給し、省エネルギー化を図るものとしてもよい。

また、図５では省略されているが、膜ろ過システム１Ｄにおいても、膜ろ過システム１Ａと同様に、生物処理装置１からの排水を排出用のラインやバルブを備えていることが好ましい。

上述した第４実施形態に係る膜ろ過システム１Ｄでは、微生物の栄養源である有機物が被処理水に十分に含まれていない場合であっても、前処理に利用する膜ろ過モジュール３の排水に含まれる有機物を供給することができる。 これにより、膜ろ過システム１Ｄでは、被処理水の水質に左右されずに、生物を活性化させて生物処理を有効に利用することができ、逆浸透膜モジュール５におけるファウリングの発生を抑制することができる。 したがって、膜ろ過システム１Ｄでは、逆浸透膜を利用した処理効率を向上することができる。 さらに、膜ろ過システム１Ｄでは、生物処理装置１を逆洗し、生物処理装置１の目詰まりを解消することができる。

［第５実施形態］
図６に示すように、第５実施形態に係る膜ろ過システム１Ｅは、図４を用いて上述した膜ろ過システム１Ｃと比較して、ラインＬ１２上のバルブＶ１２と、生物処理装置１に接続されるラインＬ１３と、ラインＬ１３上のバルブＶ１３と、ラインＬ４１から分岐するラインＬ４３と、ラインＬ４３上のバルブＶ４３とを備えている点で異なる。

膜ろ過システム１Ｅでは、膜ろ過モジュール３のろ過水を、ラインＬ４１、ポンプＰ４１及びラインＬ４３を介して生物処理装置１の二次側から逆洗水として供給し、生物処理装置１を逆洗する。

生物処理装置１で生物処理を行なっている際には、バルブＶ１２が開であり、バルブＶ１３及びＶ４３は閉である。 すなわち、生物処理時には、ラインＬ１１を介して生物処理装置１内に導入され、生物処理された被処理水は、ラインＬ１２を介して固液分離装置２００に送出される。

また、生物処理装置１に有機物を含む膜ろ過モジュール３の排水を供給する際には、バルブＶ３２、Ｖ３４が開であり、バルブＶ３３が閉である。 すなわち、排水を供給時には、ラインＬ３２及び３４を介して膜ろ過モジュールの排水が送出される。

さらに、生物処理装置１で逆洗を行なっている際には、バルブＶ１３及びＶ４３が開であり、バルブＶ１２は閉である。 すなわち、逆洗時には、ラインＬ４３を介してろ過水槽４で貯留されるろ過水が逆洗水としてポンプＰ４１によって二次側から生物処理装置１内に導入され、逆洗後の排水は、ラインＬ１３から排出される。

なお、図６の膜ろ過システム１Ｅでは、膜ろ過モジュール３から有機物を含む排水を生物処理装置１に供給する際に、自然流下を利用するものとして示されていないが、膜ろ過システム１Ｅでも、自然流下を利用して生物処理装置１に膜ろ過モジュールの排水を供給し、省エネルギー化を図るものとしてもよい。

また、図６では、膜ろ過システム１Ｅは、生物処理装置１で生物処理された被処理水が固液分離装置２００で固液分離されるものとして示されているが、固液分離装置２００の代わりに、単に被処理水を貯留する原水槽２を有する構成であってもよい。

さらに、図６では省略されているが、膜ろ過システム１Ｅにおいても、膜ろ過システム１Ａと同様に、生物処理装置１からの排水を排出用のラインやバルブを備えていることが好ましい。

上述した第５実施形態に係る膜ろ過システム１Ｅでは、微生物の栄養源である有機物が被処理水に十分に含まれていない場合であっても、前処理に利用する膜ろ過モジュール３の排水に含まれる有機物を供給することができる。 これにより、膜ろ過システム１Ｅでは、被処理水の水質に左右されずに、生物を活性化させて生物処理を有効に利用することができ、逆浸透膜モジュール５におけるファウリングの発生を抑制することができる。 したがって、膜ろ過システム１Ｅでは、逆浸透膜を利用した処理効率を向上することができる。 さらに、膜ろ過システム１Ｅでは、生物処理装置１を逆洗し、生物処理装置１の目詰まりを解消することができる。

［第６実施形態］
図７に示すように、第６実施形態に係る膜ろ過システム１Ｆは、図４を用いて上述した膜ろ過システム１Ｆと比較して、ラインＬ１２上のバルブＶ１２と、生物処理装置１に接続されるラインＬ１３と、ラインＬ１３上のバルブＶ１３と、ラインＬ５２上のバルブＶ５２と、ラインＬ５２から分岐して生物処理装置１に接続するＬ５３と、ラインＬ５３上のバルブＶ５３とを備えている点で異なる。

膜ろ過システム１Ｆでは、逆浸透膜モジュール５の濃縮水を、ラインＬ５２及びＬ５３を介して生物処理装置１の二次側から逆洗水として供給し、生物処理装置１を逆洗する。

生物処理装置１で生物処理を行なっている際には、バルブＶ１２が開であり、バルブＶ１３及びＶ５３は閉である。 すなわち、生物処理時には、ラインＬ１１を介して生物処理装置１内に導入され、生物処理された被処理水は、ラインＬ１２を介して固液分離装置２００に送出される。

また、生物処理装置１に有機物を含む膜ろ過モジュール３の排水を供給する際には、バルブＶ３２、Ｖ３４が開であり、バルブＶ３３が閉である。 すなわち、排水を供給時には、ラインＬ３２及び３４を介して膜ろ過モジュールの排水が送出される。

さらに、生物処理装置１で逆洗を行なっている際には、バルブＶ１３及びＶ５３が開であり、バルブＶ１２は閉である。 すなわち、逆洗時には、ラインＬ５３を介して逆浸透膜モジュール５の濃縮水が逆洗水として二次側から生物処理装置１内に導入され、逆洗後の排水は、ラインＬ１３から排出される。

なお、逆浸透膜モジュール５から排出される濃縮水は、ポンプＰ８で高圧にされているため、ラインＬ５３上にはポンプを設けることなく、濃縮水を生物処理装置１に供給することができる。 また、濃縮水の圧力が高すぎる場合、減圧したあとで生物処理装置１に供給する。

また、図７の膜ろ過システム１Ｆでは、膜ろ過モジュール３から有機物を含む排水を生物処理装置１に供給する際に、自然流下を利用するものとして示されていないが、膜ろ過システム１Ｆでも、自然流下を利用して生物処理装置１に膜ろ過モジュールの排水を供給し、省エネルギー化を図るものとしてもよい。

さらに、図７では、膜ろ過システム１Ｆでは、生物処理装置１で生物処理された被処理水が固液分離装置２００で固液分離されるものとして示されているが、固液分離装置２００の代わりに、単に被処理水を貯留する原水槽２を有する構成であってもよい。

また、図７では省略されているが、膜ろ過システム１Ｆにおいても、膜ろ過システム１Ａと同様に、生物処理装置１からの排水を排出用のラインやバルブを備えていることが好ましい。

上述した第６実施形態に係る膜ろ過システム１Ｆでは、微生物の栄養源である有機物が被処理水に十分に含まれていない場合であっても、前処理に利用する膜ろ過モジュール３の排水に含まれる有機物を供給することができる。 これにより、膜ろ過システム１Ｆでは、被処理水の水質に左右されずに、生物を活性化させて生物処理を有効に利用することができ、逆浸透膜モジュール５におけるファウリングの発生を抑制することができる。 したがって、膜ろ過システム１Ｆでは、逆浸透膜を利用した処理効率を向上することができる。 さらに、膜ろ過システム１Ｆでは、生物処理装置１を逆洗し、生物処理装置１の目詰まりを解消することができる。

［第７実施形態］
図８に示すように、第７実施形態に係る膜ろ過システム１Ｇは、図４を用いて上述した膜ろ過システム１Ｃと比較して、第１生物処理装置１−１と、第２生物処理装置１−２とを備えている点で異なる。 すなわち、膜ろ過システム１Ｇでは、２台の生物処理装置を備えている。

第１生物処理装置１−１には、ラインＬ１１から分岐するＬ１１−１を介して被処理水を導入し、ラインＬ３４から分岐するＬ３４−１を介して膜ろ過モジュール３の排水を導入する。 また、第２生物処理装置１−２には、ラインＬ１１から分岐するＬ１１−２を介して被処理水を導入し、ラインＬ３４から分岐するＬ３４−２を介して膜ろ過モジュール３の排水を導入する。

生物処理装置１−１及び１−２は、図２を用いて上述した生物処理装置１と同様に内部に好気性微生物を有し、導入する被処理水を生物処理する。 第１生物処理装置１−１は、生物処理した被処理水を、ラインＬ１２−１を介して固液分離装置２００に送出する。 また、第２生物処理装置１−２は、生物処理した被処理水を、ラインＬ１２−２を介して固液分離装置２００に送出する。

この膜ろ過システム１Ｇでは、例えば、バルブＶ１１−１が閉であり、バルブＶ３４−１が開であり、第１生物処理装置１−１に膜ろ過モジュール３の排水が供給されている場合であっても、バルブＶ１１−２を開とし、バルブＶ３４−２を閉として、第２生物処理装置１−２に被処理水を導入し、被処理水を生物処理することができる。 すなわち、いずれか一方の生物処理装置に排水を供給して生物処理装置内の有機物の濃度を調整しながら、同時に他方の生物処理装置で生物処理を行なうことができるため、生物処理の効率を向上させることができる。 したがって、図８では、膜ろ過システム１Ｇが２台の生物処理装置を有するものとして示しているが、複数台の生物処理装置を備え、生物処理と排水の供給とのタイミングを調整することができれば、膜ろ過システム１Ｇが有する生物処理装置の数は限定されない。

なお、図８の膜ろ過システム１Ｇでは、膜ろ過モジュール３から有機物を含む排水を生物処理装置１に供給する際に、自然流下を利用するものとして示されていないが、膜ろ過システム１Ｇでも、自然流下を利用して生物処理装置１に膜ろ過モジュールの排水を供給し、省エネルギー化を図るものとしてもよい。

また、図８では、膜ろ過システム１Ｇは、生物処理装置１で生物処理された被処理水が固液分離装置２００で固液分離されるものとして示されているが、固液分離装置２００の代わりに、単に被処理水を貯留する原水槽２を有する構成であってもよい。

さらに、図８では省略されているが、膜ろ過システム１Ｇにおいても、膜ろ過システム１Ａと同様に、生物処理装置１からの排水を排出用のラインやバルブを備えていることが好ましい。

上述した第７実施形態に係る膜ろ過システム１Ｇでは、微生物の栄養源である有機物が被処理水に十分に含まれていない場合であっても、前処理に利用する膜ろ過モジュール３の排水に含まれる有機物を供給することができる。 これにより、膜ろ過システム１Ｇでは、被処理水の水質に左右されずに、生物を活性化させて生物処理を有効に利用することができ、逆浸透膜モジュール５におけるファウリングの発生を抑制することができる。 したがって、膜ろ過システム１Ｇでは、逆浸透膜を利用した処理効率を向上することができる。

［第８実施形態］
図９に示すように、第８実施形態に係る膜ろ過システム１Ｈは、図８を用いて上述した膜ろ過システム１Ｇと比較して、第１生物処理装置１−１に接続されるラインＬ１１−１と、ラインＬ１１−１上のバルブＶ１１−１と、第２生物処理装置１−２に接続されるラインＬ１１−２と、ラインＬ１１−２上のバルブＶ１１−２と、固液分離装置２００接続されるラインＬ２０２と、ラインＬ２０２上のポンプＰ２０２と、ラインＬ２０２から分岐してラインＬ１２−１に接続するラインＬ２０２−１と、ラインＬ２０２から分岐してラインＬ１２−２に接続するラインＬ２０２−２と、ラインＬ２０２−１上のバルブＶ２０２−１と、ラインＬ２０−２上のバルブＶ２０２−２とを備えている点で異なる。

この膜ろ過システム１Ｈでは、固液分離装置２００で固形分を分離後の被処理水を、ラインＬ２０２及びＬ２０２−１を介して第１生物処理装置１−１の二次側から逆洗水として供給し、第１生物処理装置１−１を逆洗する。 また、膜ろ過システム１Ｈでは、固液分離装置２００で固形分を分離後の被処理水を、ラインＬ２０２及びＬ２０２−２を介して第２生物処理装置１−２の二次側から逆洗水として供給し、第２生物処理装置１−２を逆洗する。

ここで、膜ろ過システム１Ｈでは、いずれか一方の生物処理装置に排水又は逆洗水を供給している場合であっても、他方の生物処理装置で被処理水を生物処理することができるため、生物処理の効率を向上させることができる。 したがって、図９では、膜ろ過システム１Ｈが２台の生物処理装置を有するものとして示しているが、複数台の生物処理装置を備え、生物処理と排水又は逆洗水の供給とのタイミングを調整することができれば、膜ろ過システム１Ｈが有する生物処理装置の数は限定されない。

なお、図９の膜ろ過システム１Ｈでは、膜ろ過モジュール３から有機物を含む排水を生物処理装置１に供給する際に、自然流下を利用するものとして示されていないが、膜ろ過システム１Ｈでも、自然流下を利用して生物処理装置１に膜ろ過モジュールの排水を供給し、省エネルギー化を図るものとしてもよい。

また、図９では省略されているが、膜ろ過システム１Ｈにおいても、膜ろ過システム１Ａと同様に、生物処理装置１からの排水を排出用のラインやバルブを備えていることが好ましい。

上述した第８実施形態に係る膜ろ過システム１Ｈでは、微生物の栄養源である有機物が被処理水に十分に含まれていない場合であっても、前処理に利用する膜ろ過モジュール３の排水に含まれる有機物を供給することができる。 これにより、膜ろ過システム１Ｈでは、被処理水の水質に左右されずに、生物を活性化させて生物処理を有効に利用することができ、逆浸透膜モジュール５におけるファウリングの発生を抑制することができる。 したがって、膜ろ過システム１Ｈでは、逆浸透膜を利用した処理効率を向上することができる。 また、膜ろ過システム１Ｈでは、逆洗水にも有機物が含まれているため、この有機物を含む逆洗水で生物処理装置１を洗浄することで、好気性微生物を活発化させることができる。

［第９実施形態］
図１０に示すように、第９実施形態に係る膜ろ過システム１Ｉは、図８を用いて上述した膜ろ過システム１Ｇと比較して、第１生物処理装置１−１に接続されるラインＬ１３−１と、ラインＬ１１−１上のバルブＶ１１−１と、第２生物処理装置１−２に接続されるラインＬ１１−２と、ラインＬ１１−２上のバルブＶ１１−２と、ラインＬ４１から分岐して第１生物処理装置１−１に接続するラインＬ４３−１と、ラインＬ４３−１上のバルブＶ４３−１と、ラインＬ４３−１から分岐して第２生物処理装置１−２に接続するラインＬ４３−２と、ラインＬ４３−２上のバルブＶ４３−２とを備えている点で異なる。

この膜ろ過システム１Ｉでは、ろ過水槽４で貯留するろ過水を、ラインＬ４１及びＬ４３−１を介して第１生物処理装置１−１の二次側から逆洗水として供給し、第１生物処理装置１−１を逆洗する。 また、膜ろ過システム１Ｉでは、ろ過水槽４で貯留するろ過水を、ラインＬ４１及びＬ４３−２を介して第２生物処理装置１−２の二次側から逆洗水として供給し、第２生物処理装置１−２を逆洗する。

ここで、膜ろ過システム１Ｉでは、いずれか一方の生物処理装置に排水又は逆洗水を供給している場合であっても、他方の生物処理装置で被処理水を生物処理することができるため、生物処理の効率を向上させることができる。 したがって、図１０では、膜ろ過システム１Ｇが２台の生物処理装置を有するものとして示しているが、複数台の生物処理装置を備え、生物処理と排水又は逆洗水の供給とのタイミングを調整することができれば、膜ろ過システム１Ｇが有する生物処理装置の数は限定されない。

なお、図１０の膜ろ過システム１Ｉでは、膜ろ過モジュール３から有機物を含む排水を生物処理装置１に供給する際に、自然流下を利用するものとして示されていないが、膜ろ過システム１Ｉでも、自然流下を利用して生物処理装置１に膜ろ過モジュールの排水を供給し、省エネルギー化を図るものとしてもよい。

また、図１０では、膜ろ過システム１Ｉは、生物処理装置１で生物処理された被処理水が固液分離装置２００で固液分離されるものとして示されているが、固液分離装置２００の代わりに、単に被処理水を貯留する原水槽２を有する構成であってもよい。

なお、図１０では省略されているが、膜ろ過システム１Ｉにおいても、膜ろ過システム１Ａと同様に、生物処理装置１からの排水を排出用のラインやバルブを備えていることが好ましい。

上述した第９実施形態に係る膜ろ過システム１Ｉでは、微生物の栄養源である有機物が被処理水に十分に含まれていない場合であっても、前処理に利用する膜ろ過モジュール３の排水に含まれる有機物を供給することができる。 これにより、膜ろ過システム１Ｉでは、被処理水の水質に左右されずに、生物を活性化させて生物処理を有効に利用することができ、逆浸透膜モジュール５におけるファウリングの発生を抑制することができる。 したがって、膜ろ過システム１Ｉでは、逆浸透膜を利用した処理効率を向上することができる。 また、膜ろ過システム１Ｉでは、逆洗水にも有機物が含まれているため、この有機物を含む逆洗水で生物処理装置１を洗浄することで、好気性微生物を活発化させることができる。

［第１０実施形態］
図１１に示すように、第９実施形態に係る膜ろ過システム１Ｊは、図８を用いて上述した膜ろ過システム１Ｇと比較して、第１生物処理装置１−１に接続されるラインＬ１３−１と、ラインＬ１１−１上のバルブＶ１１−１と、第２生物処理装置１−２に接続されるラインＬ１１−２と、ラインＬ１１−２上のバルブＶ１１−２と、ラインＬ５２上のバルブＶ５２と、ラインＬ５２から分岐して第１生物処理装置１−１に接続するラインＬ５３−１と、ラインＬ５３−１上のバルブＶ５３−１と、ラインＬ５３−１から分岐して第２生物処理装置１−２に接続するラインＬ５３−２と、ラインＬ５３−２上のバルブＶ５３−２とを備えている点で異なる。

この膜ろ過システム１Ｊでは、逆浸透膜モジュール５の濃縮水を、ラインＬ５２及びＬ５３−１を介して第１生物処理装置１−１の二次側から逆洗水として供給し、第１生物処理装置１−１を逆洗する。 また、膜ろ過システム１Ｊでは、逆浸透膜モジュール５の濃縮水を、ラインＬ５２及びＬ５３−２を介して第２生物処理装置１−２の二次側から逆洗水として供給し、第２生物処理装置１−２を逆洗する。

ここで、膜ろ過システム１Ｊでは、いずれか一方の生物処理装置に排水又は逆洗水を供給している場合であっても、他方の生物処理装置で被処理水を生物処理することができるため、生物処理の効率を向上させることができる。 したがって、図１１では、膜ろ過システム１Ｊが２台の生物処理装置を有するものとして示しているが、複数台の生物処理装置を備え、生物処理と排水又は逆洗水の供給とのタイミングを調整することができれば、膜ろ過システム１Ｊが有する生物処理装置の数は限定されない。

なお、図１１の膜ろ過システム１Ｊでは、膜ろ過モジュール３から有機物を含む排水を生物処理装置１に供給する際に、自然流下を利用するものとして示されていないが、膜ろ過システム１Ｊでも、自然流下を利用して生物処理装置１に膜ろ過モジュールの排水を供給し、省エネルギー化を図るものとしてもよい。

また、図１１では、膜ろ過システム１Ｊは、生物処理装置１で生物処理された被処理水が固液分離装置２００で固液分離されるものとして示されているが、固液分離装置２００の代わりに、単に被処理水を貯留する原水槽２を有する構成であってもよい。

さらに、図１１では省略されているが、膜ろ過システム１Ｊにおいても、膜ろ過システム１Ａと同様に、生物処理装置１からの排水を排出用のラインやバルブを備えていることが好ましい。

上述した第１０実施形態に係る膜ろ過システム１Ｊでは、微生物の栄養源である有機物が被処理水に十分に含まれていない場合であっても、前処理に利用する膜ろ過モジュール３の排水に含まれる有機物を供給することができる。 これにより、膜ろ過システム１Ｊでは、被処理水の水質に左右されずに、生物を活性化させて生物処理を有効に利用することができ、逆浸透膜モジュール５におけるファウリングの発生を抑制することができる。 したがって、膜ろ過システム１Ｊでは、逆浸透膜を利用した処理効率を向上することができる。 また、膜ろ過システム１Ｊでは、逆洗水にも有機物が含まれているため、この有機物を含む逆洗水で生物処理装置１を洗浄することで、好気性微生物を活発化させることができる。

［第１１実施形態］
図１２に示すように、第１１実施形態に係る膜ろ過システム１Ｋは、図１を用いて上述した膜ろ過システム１Ａと比較して、生物処理装置１が、原水槽２内に備えられる点で異なる。 すなわち、膜ろ過システム１Ｋでは浸漬型の生物処理装置を利用する。 なお、図１では、図示を省略しているが、原水槽２内では、生物処理装置１の好気性微生物に空気又は酸素を供給するブロア等の散気手段を備えていることが好ましい。 なお、図１２の膜ろ過システム１Ｋでは、膜ろ過モジュール３から有機物を含む排水を生物処理装置１に供給する際に、自然流下を利用するものとして示されていないが、膜ろ過システム１Ｋでも、自然流下を利用して生物処理装置１に膜ろ過モジュールの排水を供給し、省エネルギー化を図るものとしてもよい。

また、図１２では省略されているが、膜ろ過システム１Ｋにおいても、膜ろ過システム１Ａと同様に、生物処理装置１からの排水を排出用のラインやバルブを備えていることが好ましい。

上述した第１１実施形態に係る膜ろ過システム１Ｋでは、微生物の栄養源である有機物が被処理水に十分に含まれていない場合であっても、前処理に利用する膜ろ過モジュール３の排水に含まれる有機物を供給することができる。 これにより、膜ろ過システム１Ｋでは、被処理水の水質に左右されずに、生物を活性化させて生物処理を有効に利用することができ、逆浸透膜モジュール５におけるファウリングの発生を抑制することができる。 したがって、膜ろ過システム１Ｋでは、逆浸透膜を利用した処理効率を向上することができる。 また、膜ろ過システム１Ｋでは、生物処理装置１を浸漬型にしたことで、構成を容易にすることができる。

［第１２実施形態］
図１３に示すように、第１２実施形態に係る膜ろ過システム１Ｌは、図１を用いて上述した膜ろ過システム１Ａと比較して、生物処理装置１に供給される被処理水の水質を測定する第１センサＳ１と、第１センサＳ１の測定結果に従って膜ろ過システム１Ｌを制御する制御装置３０とを備える点で異なる。

第１センサＳ１は、被処理水中の有機物濃度を予測するための水質（例えば、濁度、ＳＤＩ、ＭＦＩ、ＴＯＣ、Ｅ２６０、ＴＥＰ量、クロロフィルａ量、植物プランクトン数または蛍光強度等）を測定することができればよい。 また、第１センサＳ１は、オンライン測定が可能であることが好ましい。

制御装置３０は、センサＳ１の測定結果に応じて、生物処理装置１に膜ろ過モジュール３の排水を供給するタイミングを決定する。 例えば、排水を供給する基準の供給時間が定められているとして、センサＳ１の測定結果で水質の有機物濃度が高い場合には、その基準の供給時間を短縮して排水を供給するように各バルブを制御し、水質の有機物濃度が低い場合には、その基準の供給時間を延長してさらに生物処理を行なった後に排水を供給するようにバルブを制御する。 その他、センサＳ１の濃度Ｄ（ｍｇ/Ｌ）と、膜ろ過モジュール３への被処理水の供給量Ｌ（Ｌ/ｍｉｎ）と、膜ろ過モジュール３でのろ過時間Ｔ（ｍｉｎ）とによりＤ×Ｌ×Ｔの値が所定値となった場合に排水を供給するようにしてもよい。

なお、図１３の膜ろ過システム１Ｌでは、膜ろ過モジュール３から有機物を含む排水を生物処理装置１に供給する際に、自然流下を利用するものとして示されていないが、膜ろ過システム１Ｌでも、自然流下を利用して生物処理装置１に膜ろ過モジュールの排水を供給し、省エネルギー化を図るものとしてもよい。

また、図１３では、膜ろ過システム１Ｌは、生物処理装置１で生物処理された被処理水が原水槽２で貯留されるものとして示されているが、原水槽２の代わりに、固液分離装置２００で被処理水を固液分離する構成であってもよい。

さらに、図１３の膜ろ過システム１Ｌでは、膜ろ過モジュール３の逆洗については示されていないが、膜ろ過システム１Ｌにおいても、第４〜第６の実施形態に係る膜ろ過システム１Ｄ〜１Ｆのように、生物処理装置１逆洗する構成であってもよい。

また、図１３では省略されているが、膜ろ過システム１Ｌにおいても、膜ろ過システム１Ａと同様に、生物処理装置１からの排水を排出用のラインやバルブを備えていることが好ましい。

上述した第１２実施形態に係る膜ろ過システム１Ｌでは、第１実施形態に係る膜ろ過システム１Ａと同様に、被処理水の水質に左右されずに、生物を活性化させて生物処理を有効に利用することができる。 また、膜ろ過システム１Ｌでは、生物処理を有効に利用することにより、逆浸透膜モジュール５におけるファウリングの発生を抑制することができる。

［第１３実施形態］
図１４に示すように、第１３実施形態に係る膜ろ過システム１Ｍは、図１３を用いて上述した膜ろ過システム１Ｌと比較して、生物処理装置１に供給される被処理水の水質を測定する第１センサＳ１に加え、原水槽２内の生物処理された被処理水の水質を測定する第２センサＳ２を備える点で異なる。 第２センサＳ２は、第１センサＳ１と同様に、被処理水中の有機物濃度を測定し、オンライン測定が可能であることが好ましい。

膜ろ過システム１Ｍでは、制御装置３０は、第１センサＳ１及び第２センサＳ２の測定結果に従って膜ろ過システム１Ｍを制御する。 すなわち、制御装置３０では、第１センサＳ１の測定結果と第２センサＳ２の測定結果を比較することで、生物処理装置１における生物処理の効果を求めることができる。 したがって、制御装置３０は、生物処理装置１における生物処理の効果に応じて、膜ろ過モジュール３の排水を供給するタイミングを決定し、バルブの開閉を制御して生物処理装置１に有機物を含む排水を供給する。

なお、図１４の膜ろ過システム１Ｍでは、膜ろ過モジュール３から有機物を含む排水を生物処理装置１に供給する際に、自然流下を利用するものとして示されていないが、膜ろ過システム１Ｍでも、自然流下を利用して生物処理装置１に膜ろ過モジュールの排水を供給し、省エネルギー化を図るものとしてもよい。

また、図１４では、膜ろ過システム１Ｍは、生物処理装置１で生物処理された被処理水が原水槽２で貯留されるものとして示されているが、原水槽２の代わりに、固液分離装置２００で被処理水を固液分離する構成であってもよい。

さらに、図１４の膜ろ過システム１Ｍでは、膜ろ過モジュール３の逆洗については示されていないが、膜ろ過システム１Ｍにおいても、第４〜第６の実施形態に係る膜ろ過システム１Ｄ〜１Ｆのように、生物処理装置１逆洗する構成であってもよい。

また、図１４では省略されているが、膜ろ過システム１Ｍにおいても、膜ろ過システム１Ａと同様に、生物処理装置１からの排水を排出用のラインやバルブを備えていることが好ましい。

上述した第１３実施形態に係る膜ろ過システム１Ｍでは、第１２実施形態に係る膜ろ過システム１Ｌと同様に、被処理水の水質に左右されずに、生物を活性化させて生物処理を有効に利用することができる。 また、膜ろ過システム１Ｍでは、生物処理を有効に利用することにより、逆浸透膜モジュール５におけるファウリングの発生を抑制することができる。

［第１４実施形態］
図１５に示すように、第１４実施形態に係る膜ろ過システム１Ｎは、図１３を用いて上述した膜ろ過システム１Ｌと比較して、生物処理装置１に供給される被処理水の水質を測定する第１センサＳ１に代えて、逆浸透膜モジュール５に供給するろ過水の水質を測定する第３センサＳ３と、逆浸透膜モジュール５から排出される濃縮水の水質を測定する第４センサＳ４とを備える点で異なる。 第３センサＳ３及び第４センサＳ４は、第１センサＳ１と同様に、被処理水中の有機物濃度を測定し、オンライン測定が可能であることが好ましい。

膜ろ過システム１Ｎでは、制御装置３０は、第３センサＳ３及び第４センサＳ４の測定結果に従って膜ろ過システム１Ｎを制御する。 すなわち、制御装置３０では、第３センサＳ３の測定結果と第４センサＳ４の測定結果を比較することで、逆浸透膜モジュール５の主に微生物作用による膜面への汚れの付着状況を求めることができる。 したがって、制御装置３０は、生物処理装置１における生物処理の効果に応じて、膜ろ過モジュール３の排水を供給するタイミングを決定し、バルブの開閉を制御して生物処理装置１に有機物を含む排水を供給する。

なお、図１５の膜ろ過システム１Ｎでは、膜ろ過モジュール３から有機物を含む排水を生物処理装置１に供給する際に、自然流下を利用するものとして示されていないが、膜ろ過システム１Ｎでも、自然流下を利用して生物処理装置１に膜ろ過モジュールの排水を供給するものとしてもよい。

また、図１５では、膜ろ過システム１Ｎは、生物処理装置１で生物処理された被処理水が原水槽２で貯留されるものとして示されているが、原水槽２の代わりに、固液分離装置２００で被処理水を固液分離する構成であってもよい。

さらに、図１５の膜ろ過システム１Ｎでは、膜ろ過モジュール３の逆洗については示されていないが、膜ろ過システム１Ｎにおいても、第４〜第６の実施形態に係る膜ろ過システム１Ｄ〜１Ｆのように、生物処理装置１逆洗する構成であってもよい。

なお、図１５では省略されているが、膜ろ過システム１Ｎにおいても、膜ろ過システム１Ａと同様に、生物処理装置１からの排水を排出用のラインやバルブを備えていることが好ましい。

上述した第１４実施形態に係る膜ろ過システム１Ｎでは、微生物の栄養源である有機物が被処理水に十分に含まれていない場合であっても、前処理に利用する膜ろ過モジュール３の排水に含まれる有機物を供給することができる。 これにより、膜ろ過システム１Ｎでは、被処理水の水質に左右されずに、生物を活性化させて生物処理を有効に利用することができ、逆浸透膜モジュール５におけるファウリングの発生を抑制することができる。 したがって、膜ろ過システム１Ｎでは、逆浸透膜を利用した処理効率を向上することができる。

上記のように、本発明を各実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。 この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなる。 また、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。

１Ａ〜１Ｎ…膜ろ過システム １…生物処理装置 １−１，１−２…生物処理装置（処理装置）
１００…ろ床 １０２…散水手段 ２…原水槽 ２００…固液分離装置 ３…膜ろ過モジュール ４…ろ過水槽 ５…逆浸透膜モジュール ６…処理水槽 ７…コンプレッサ ８…保安フィルタ ８…保護フィルタ ３０…制御装置