CN101405225A - 采用膜组件的膜处理方法及膜处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于提供设备简单、不增加成本，且能够应对水生物污垢的采用膜组件的膜处理方法及膜处理装置。本发明涉及的采用膜组件的膜处理方法及膜处理装置，其特征在于，具有膜处理舱(2)和设置于该舱(2)的中心的膜组件(1)，采用一边将原水流入一边持续过滤的膜组件，将原水从上述膜处理舱(2)的外部向内部沿外周切线方向导入，在该舱(2)内形成旋流。

Description

采用膜组件的膜处理方法及膜处理装置
技术领域
本发明涉及能够利用膜来阻止海水中的微生物、菌体，且将未含规定大小以上的微生物等的压载水供给到压载舱的采用膜组件的膜处理方法及膜处理装置，具体而言，涉及通过将水生物污垢(fouling)物质浓度低的海水通过膜组件并过滤，从而能够减少洗净频率并提高处理水的回收率的采用膜组件的膜处理方法及膜处理装置。
背景技术
在输送原油等的货物用船舶中，为了保持航行时船体的稳定性，而设置有压载水。通常，当未装载有原油等时，用压载水将压载舱内充满，而当装入原油等时将压载水排出，从而来调整船体的浮力，使船体稳定。
这种压载水是为了船舶的稳定的航行而必须的水，通常利用的是进行装卸的港口的海水。据说其水量，从世界范围来看每年超过100亿吨。
然而，在压载水中混入了生长在取用该压载水的港口的微生物和小型·大型生物的卵，伴随着船舶的移动，这些微生物和小型·大型生物的卵同时被运送到各国。
因此，加剧了下述的生态系统的破坏，即，原本没有生长在该海域的生物种取代了既有的生物种。
在这种背景下，在国际海事组织(IMO)的外交会议上，采纳了对压载水处理装置等进行定期检查的受检义务，并且预定从2009年以后的建造船开始适用。
另外，根据用于限制及管理船舶的压载水及沉淀物的条约(以下，称条约)，压载水的排放标准，予定为下述表1所示。
表1
  项目   压载水水质基准   大小
  浮游生物   10个/ml   10～50μm
  浮游生物   10个/m3   50μm以上
  大肠菌   250cfu/100ml   0.5～3μm
  霍乱菌   1cfu/100ml   0.5～3μm
  肠球菌   100cfu/100ml   0.5～3μm
因此，急需开发如下的压载水处理方法，即，在排放压载水时，将其减少到存在于外海的微生物数量的百分之一的程度，以往，作为压载水的除菌技术，提出有采用膜组件的膜处理方法。
在膜处理方法中，为了延长膜处理时间，重要的是应对水生物污垢，在专利文献1中公开有一种技术，其利用由于减压而产生的气泡膨胀来应对水生物污垢。
专利文献1：日本专利特开2003-265935号公报
发明内容
在专利文献1中记载的技术中，必需要一种用于对装填有膜组件的舱进行减压的减压机构，因而存在设备价格高的缺点。
于是，本发明的课题在于提供一种设备简单、不增加成本，且能够应对水生物污垢的采用膜组件的膜处理方法及膜处理装置。
另外，本发明的其他课题从以下记载中可明确得知。
上述课题通过以下的各发明而被解决。
第1项所述的发明是采用膜组件的膜处理方法，具有膜处理舱和设置于该舱的中心的膜组件，一边将原水流入一边持续过滤，其特征在于，从上述膜处理舱的外部向内部沿外周切线方向导入原水，并在该舱内形成旋流。
第2项所述的发明是采用膜组件的膜处理装置，具有膜处理舱和设置于该舱的中心的膜组件，一边将原水流入一边持续过滤，其特征在于，在上述舱上设置原水导入管，该原水导入管将原水从上述膜处理舱的外部向内部沿外周切线方向导入。
第3项所述的发明是采用膜组件的膜处理装置，具有圆筒形的膜处理舱和设置于该舱的中心的膜组件，一边将原水流入一边持续过滤，其特征在于，在上述舱的侧壁下部或上部设置原水导入管，该原水导入管将原水从上述膜处理舱的外部向内部沿外周切线方向导入，并且，在上述舱的侧壁上部或下部设置原水排出管。
第4项所述的发明是根据第1、2或3所述的采用膜组件的膜处理装置，其特征在于，上述膜处理单元具备圆筒型膜组件或方型膜组件。
根据本发明，能够提供一种设备简单、不增加成本，且能够应对水生物污垢的采用膜组件的膜处理方法。
附图说明
图1是表示采用本发明涉及的膜组件的膜处理方法及实施该方法的装置的一个例子的简略立体图。
图2是表示旋流状态的说明图。
图3是表示本发明的其他优选方式的说明图。
符号说明：
1...膜组件；2...膜处理舱；20...侧壁；3...原水导入管；4...原水排出管；5...原水泵；6...循环配管；7...悬浮物质的排出管；8...引导板。
具体实施方式
以下，结合附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示采用本发明涉及的膜组件的膜处理方法及实施该方法的装置的一个例子的简略立体图。
在图中，1为能够搭载在油船等船舶等上的膜组件。2为以膜组件1为中心设置的圆筒型的膜处理舱。
3为原水导入管，4为原水排出管。5为原水泵，6为循环配管，7为悬浮物质的排出管。
原水导入管3是从膜处理舱2的外部向内部沿外周切线方向导入原水的管，具体地如图2所示地设置。由于沿舱外周的切线方向导入原水即可，因此原水导入管3只要在舱2的结合部附近为直线即可。被导入到舱2内的原水如图2所示地，形成旋流。
由于该旋流具有离心的效果，因此自重大的水生物污垢物质沿舱壁面回旋，而自重越小则越向内侧靠近(参照箭头)。
因此，在设置于舱2内的中央的膜组件附近回旋的原水，处于水生物污垢物质浓度低的状态。
因此，膜组件对成为堵塞膜的原因的水生物污垢物质的浓度低的原水进行过滤，从而更加长了每一次循环中的膜处理所经过的时间。也就是提高了处理水的回收效率(回收率)。
根据本发明人的实验，在采用公称孔径0.4μm的MF膜(精密过滤膜)的海水过滤试验中，对图2所示的旋流形成之前和形成之后的过滤持续时间进行了调查。将过滤速度设为5m/日(恒定)，压差上升到50kPa所需要的时间，在旋流形成前为30分钟，而在旋流形成后过滤持续时间为40～50分钟。
作为本发明的其他的优选的方式，如图1所示，在将原水导入管3设置在上述舱2的侧壁20的下部的情况下，将原水排出管4设置在上述舱2的侧壁20的上部。这样，可以在舱2内整体，尤其在水平方向和上下方向上形成旋流，因此优选。另外，虽然未图示，但在将原水导入管3设置在上述舱2的侧壁20的上部的情况下，优选将原水排出管4设置在上述舱2的侧壁20的下部。
原水被导入舱2内并进行过滤处理，一部分从原水排出管4排出到外部，并经循环配管6再次通过原水泵5被导入到舱2内。在循环于循环配管6内的原水中的悬浮物质浓度上升时，或原水自身的悬浮物质浓度高时，优选从排出管7排出到外部，使被供给到膜的原水维持在水生物污垢物质浓度低的状态。
在进行压载水处理时，作为从原水泵5供给到舱2的原水是海水或淡水。
膜处理舱2的形状并没有特别限定，为了在舱内形成良好的旋流而优选圆筒型。在舱2为圆筒型以外的椭圆形或多边形的情况下，为了易于形成旋流，优选如图3所示，设置引导板8。
在本发明中，膜组件1可以是圆筒型膜组件，也可以是方型膜组件。
利用膜组件1能够分离规定大小以上的微生物，但若进一步附加臭氧氧化处理，则能够对通过膜的微小微生物(菌体等)进行杀菌，从而能够获得清澈的压载水，因此优选。

Claims (4)

1.一种采用膜组件的膜处理方法，具有膜处理舱和设置于该舱的中心的膜组件，一边将原水流入一边持续过滤，其特征在于，
从所述膜处理舱的外部向内部沿外周切线方向导入原水，并在该舱内形成旋流。
2.一种采用膜组件的膜处理装置，具有膜处理舱和设置于该舱的中心的膜组件，一边将原水流入一边持续过滤，其特征在于，
在所述舱上设置原水导入管，该原水导入管将原水从所述膜处理舱的外部向内部沿外周切线方向导入。
3.一种采用膜组件的膜处理装置，具有圆筒形的膜处理舱和设置于该舱的中心的膜组件，一边将原水流入一边持续过滤，其特征在于，在所述舱的侧壁下部或上部设有原水导入管，该原水导入管将原水从所述膜处理舱的外部向内部沿外周切线方向导入，并且，在所述舱的侧壁上部或下部设有原水排出管。
4.根据权利要求1、2或3所述的采用膜组件的膜处理装置，其特征在于，所述膜处理单元具备圆筒型膜组件或方型膜组件。
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