JP2000288360A - Filter membrane element - Google Patents

Filter membrane element

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JP2000288360A
JP2000288360A JP11095814A JP9581499A JP2000288360A JP 2000288360 A JP2000288360 A JP 2000288360A JP 11095814 A JP11095814 A JP 11095814A JP 9581499 A JP9581499 A JP 9581499A JP 2000288360 A JP2000288360 A JP 2000288360A
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JP
Japan
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membrane
cleaning medium
filtration
filtration membrane
water flow
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Pending
Application number
JP11095814A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoji Inoue
洋司 井上
Kazuhisa Kumami
和久 熊見
Toyozo Hamada
豊三 浜田
Nobuyuki Nakatsuka
修志 中塚
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Daicel Corp
Daicen Membrane Systems Ltd
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
Daicen Membrane Systems Ltd
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Publication date
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate a back washing and at the same time, improve the recovery rate a water permeation by the back washing and further, enable a stable filtering capability to be maintained for a long time by arranging a filtered water flow path and an injection channel under a filter membrane face and at the same time, not allowing at least the injection channel of a cleaning medium to come into contact with a filter membrane. SOLUTION: A filter membrane element 10 is formed in a four-tier structure and two flat membranes 14, 15 are firmly attached to the outside face of a support frame 12, and at the same time, other flat membranes 21, 22 are firmly attached to the inside face of the support frame 12. Further, a single filtered water flow path 30a is formed in a gap between both flat membranes 14, 21 and another filtered water flow path 30b is formed in a gap between both flat membranes 15, 22. In addition, an injection channel 31 of a cleaning medium is formed in a gap between both flat membranes 21, 22. Consequently, the filter membrane element 10 which is shared by only an inlet and an outlet for the supply of the cleaning medium and for the drainage of filtered water, can be constituted, although the filtered water flow path 30b and the injection channel 31 of the cleaning medium are mutually different, by connecting both filtered water flow paths 30a, 30b and the injection channel 31 of the cleaning medium to a single filtered water nozzle.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、活性汚泥液等の処
理に使用する固液分離膜として好適な濾過膜エレメント
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filtration membrane element suitable as a solid-liquid separation membrane used for treating activated sludge and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
懸濁物や汚泥等のSS(懸濁質)を含む液体の固液分離
処理において、濾過体として不織布を用いる様々な技術
が知られ、例えば、特開平5−185078号公報、特
開平10−128375号公報にも開示されている。こ
のような不織布を用いた濾過の場合、膜面上に形成され
るダイナミック層により実質的に固液分離を行うダイナ
ミック濾過がなされるが、不織布膜の目詰まりを防止す
るため、定期的な膜面の洗浄作業が必要となる。
2. Description of the Related Art
In the solid-liquid separation treatment of a liquid containing SS (suspension material) such as a suspended solid or sludge, various techniques using a nonwoven fabric as a filter are known, for example, JP-A-5-185078, JP-A-10-108. It is also disclosed in Japanese Patent Publication No. 128375. In the case of filtration using such a nonwoven fabric, dynamic filtration for substantially performing solid-liquid separation is performed by a dynamic layer formed on the membrane surface.However, in order to prevent clogging of the nonwoven fabric membrane, periodic filtration is performed. Cleaning of the surface is required.

【0003】特開平10−128373号公報には、間
欠的に濾過を停止して、生物反応槽内の濾過体の下方に
設けられた通気管からガスを供給することにより、濾過
体表面の付着物層を剥離させる方法が開示されている。
しかし、この方法によれば、ガスを供給するための通気
管が別途必要となるだけでなく、洗浄時に膜面上に形成
されたダイナミック層が一旦破壊されてしまう。このた
め、目付量が小さい、即ち繊維間隙が大きい不織布を濾
過体として用いると、再び濾過を開始してからダイナミ
ック層が形成されるまでの間、透過液中のSS濃度が著
しく高くなるおそれがある。また、SSが不織布内部へ
侵入し、膜の目詰まりを助長する。一方、逆に目付量が
大きい、即ち繊維間隙が小さい不織布を濾過体として用
いると、高い透水性能が得られない。
[0003] Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-128373 discloses that the filtration is stopped intermittently and gas is supplied from a vent pipe provided below the filter in the biological reaction tank so that the surface of the filter is attached. A method of peeling a kimono layer is disclosed.
However, according to this method, not only a ventilation pipe for supplying gas is separately required, but also the dynamic layer formed on the film surface during cleaning is once broken. Therefore, when a nonwoven fabric having a small basis weight, that is, a nonwoven fabric having a large fiber gap is used as a filter, there is a possibility that the SS concentration in the permeated liquid becomes extremely high after the filtration is started again until the dynamic layer is formed. is there. In addition, SS penetrates into the nonwoven fabric and promotes clogging of the film. On the other hand, when a nonwoven fabric having a large basis weight, that is, a small fiber gap is used as a filter, high water permeability cannot be obtained.

【0004】特開平10−192880号公報には、間
欠的に濾過を停止して、生物反応槽内の濾過体の下方に
設けられた通気管からガスを供給すると共に、濾過体内
に清浄水を供給する清浄水供給手段を設けた活性汚泥濾
過装置が開示されている。しかし、孔径が数十μm以上
の濾過体を水で逆洗浄する場合、孔径が大きいため、逆
洗浄水を膜面に均一に流すことが困難である。このた
め、膜面上のSSを均一に除去することが困難となる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-192880 discloses that filtration is intermittently stopped, gas is supplied from a ventilation pipe provided below a filter in a biological reaction tank, and clean water is supplied into the filter. An activated sludge filtration device provided with a supply of clean water is disclosed. However, when a filter having a pore size of several tens of μm or more is backwashed with water, it is difficult to uniformly flow backwash water to the membrane surface because the pore size is large. For this reason, it is difficult to uniformly remove SS on the film surface.

【0005】本発明は、安定した濾過能力を長期間維持
できる濾過膜エレメントを提供することを目的とする。
[0005] An object of the present invention is to provide a filtration membrane element capable of maintaining stable filtration performance for a long period of time.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、濾過膜面下に
透過水流路と洗浄媒体の噴射経路が配置されており、少
なくとも洗浄媒体の噴射経路は濾過膜とは接触していな
い濾過膜エレメントを提供する。また本発明は、濾過膜
間に別々の経路からなる透過水流路と洗浄媒体の噴射経
路が配置されており、少なくとも洗浄媒体の噴射経路は
濾過膜とは接触していない濾過膜エレメントを提供す
る。
According to the present invention, a permeated water flow path and a jet path of a cleaning medium are disposed below a surface of a filtration membrane, and at least the jet path of the cleaning medium is not in contact with the filtration membrane. Provide the element. Further, the present invention provides a filtration membrane element in which a permeated water flow path and a cleaning medium injection path each having a separate path are arranged between filtration membranes, and at least the cleaning medium injection path is not in contact with the filtration membrane. .

【0007】本発明における透過水流路と洗浄媒体の噴
射経路は、透過水又は洗浄媒体が通過するための独立し
た空間を有する流路又は経路を意味するものであり、従
来、流路材として使用されているメッシュ状部材のみに
よる透過水の流路等は本発明には含まれない。また、
「濾過膜とは接触していない」とは、濾過膜、即ち被処
理液と直接に接触し、かつ濾過を行う部分の膜が洗浄媒
体の噴射経路の形成には関与していないことを意味す
る。ただし、例えば多重構造の濾過膜(平膜)の周辺部
分を接着してなるエレメント又はそれに類する構造のエ
レメントの場合のように、実質的に濾過を行わない膜の
周辺部分は、洗浄媒体の噴射経路と接触していてもよ
い。
In the present invention, the permeated water flow path and the cleaning medium injection path mean a flow path or a path having an independent space for permeated water or a cleaning medium to pass therethrough. The present invention does not include a flow path of permeated water formed only by the mesh member. Also,
“Not in contact with the filtration membrane” means that the filtration membrane, that is, the membrane that directly contacts the liquid to be treated and performs filtration does not participate in the formation of the injection path of the cleaning medium. I do. However, for example, in the case of an element formed by bonding the peripheral portions of a filtration membrane (flat membrane) having a multi-layer structure or an element having a similar structure, the peripheral portion of the membrane that does not substantially perform filtration is sprayed with a cleaning medium. It may be in contact with the route.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の濾過膜エレメントは、濾
過膜面下に透過水流路と洗浄媒体の噴射経路が配置され
てなるものであり、これらの透過水流路と洗浄媒体の噴
射経路は、同一の経路からなるものでも、別々に隔離さ
れた経路からなるものでもよい。ただし、少なくとも洗
浄媒体の噴射経路は濾過膜とは接触していないものであ
るため、透過水流路と洗浄媒体の噴射経路が同一である
場合には、透過水流路も濾過膜とは接触していない。こ
こで、本発明で用いられる洗浄媒体としては、水又は空
気が好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The filtration membrane element of the present invention has a permeated water flow path and a cleaning medium injection path arranged below the filtration membrane surface. , Or the same route or separately isolated routes. However, at least the washing medium jet path is not in contact with the filtration membrane. Therefore, if the permeated water flow path and the washing medium jet path are the same, the permeated water flow path is also in contact with the filtration membrane. Absent. Here, as the cleaning medium used in the present invention, water or air is preferable.

【0009】本発明の濾過エレメントは平膜型でもチュ
ーブ型でもよい。平膜型の場合は、4重構造の膜とし
て、内側の2つの平膜からなる間隙を洗浄媒体の噴射経
路にし、外側の平膜と内側の平膜からなる二つの間隙を
透過水流路にすることができる。チューブ型の場合は、
2重構造の膜として内側の膜間隙を洗浄媒体の噴射経路
にし、外側と内側の膜からなる間隙を透過水流路にする
ことができる。これらの場合に洗浄媒体として空気を使
用するときは、内側の膜素材はオレフィン系ポリマーや
フッ素系ポリマー等の疎水性のものが好適である。
[0009] The filtration element of the present invention may be of a flat membrane type or a tube type. In the case of the flat membrane type, as a four-layer membrane, the gap formed by the two inner flat membranes is used as the cleaning medium injection path, and the two gaps formed by the outer flat membrane and the inner flat membrane are used as the permeated water flow path. can do. In the case of tube type,
As a double-structured membrane, the inner membrane gap can be used as a jet path of the cleaning medium, and the gap composed of the outer and inner membranes can be used as the permeated water flow path. In these cases, when air is used as the cleaning medium, the inner membrane material is preferably a hydrophobic material such as an olefin polymer or a fluorine polymer.

【0010】また、本発明の濾過エレメントを2重膜構
造の平膜型にした場合でも、2枚の膜間に、周面に所要
数の細孔を有する管材を所要本数配置し、これらの管材
を透過水流路と洗浄媒体の噴射経路にすることができ
る。このとき、管材を一系統に配置することにより、透
過水流路と洗浄媒体の噴射経路が同一の濾過膜エレメン
トを得ることができ、管材を二系統に配置し、一系統を
透過水流路にして他系統を洗浄媒体の噴射経路にするこ
とにより、透過水流路と洗浄媒体の噴射経路が隔離され
た濾過膜エレメントを得ることができる。
[0010] Further, even when the filtration element of the present invention is a flat membrane type having a double membrane structure, a required number of pipes having a required number of pores on the peripheral surface are arranged between the two membranes. The tubing can be a permeate flow path and a jet path for the cleaning medium. At this time, by arranging the tubing in one system, it is possible to obtain the same filtration membrane element in which the permeated water flow path and the injection path of the cleaning medium are the same, arrange the tubing in two systems, and make one system the permeated water flow path. By using another system as the cleaning medium injection path, a filtration membrane element in which the permeated water flow path and the cleaning medium injection path are isolated can be obtained.

【0011】さらに、本発明の濾過膜エレメントは、2
重膜構造の平膜型又は1重構造のチューブ型にした場合
でも、洗浄媒体として空気を使用するときは、膜間に空
気の出し入れにより収縮及び膨張が可能で、空気を所定
圧で圧入したときにのみ細孔が生じるようなゴム状弾性
体を挿入した構造にすることができる。このような構造
の濾過膜エレメントにした場合、ゴム状弾性体は空気を
所定圧で圧入したときにのみ細孔が生じ、その細孔から
噴射された空気が膜外表面から噴出して、膜外表面に付
着した過度のSSが除去される。
Further, the filtration membrane element of the present invention has a
When air is used as a cleaning medium even when the flat film type having a multilayer structure or the tube type having a single structure is used, contraction and expansion can be performed by taking in and out air between the films, and air is injected at a predetermined pressure. It is possible to adopt a structure in which a rubber-like elastic body in which pores are generated only when it is inserted. In the case of a filtration membrane element having such a structure, the rubber-like elastic body has pores formed only when air is injected at a predetermined pressure, and the air ejected from the pores is ejected from the outer surface of the membrane to form a membrane. Excess SS adhering to the outer surface is removed.

【0012】さらに、これらの平膜型及びチューブ型の
濾過膜エレメントにおいては、透過水流路と洗浄媒体の
噴射経路とを完全に隔離してもよいし、一部のみを共有
するようにしてもよい。
Further, in these flat membrane type and tube type filtration membrane elements, the permeated water flow path and the injection path of the washing medium may be completely isolated or only a part thereof may be shared. Good.

【0013】本発明の濾過膜エレメントにおいては、洗
浄媒体の噴射を効果的に行うため、内側の膜の平均孔径
が、外側の膜の平均孔径よりも小さいものであることが
好ましく、例えば、内側の膜の平均孔径を外側の膜の平
均孔径の1/2〜1/10000、好ましくは1/5〜
1/5000、より好ましくは1/10〜1/500に
することができる。また、外側の膜は平均孔径が10μ
m以上のものが好ましく、50μm以上のものがより好ま
しい。
In the filtration membrane element of the present invention, in order to effectively spray the cleaning medium, the average pore diameter of the inner membrane is preferably smaller than the average pore diameter of the outer membrane. The average pore diameter of the membrane is 1/2 to 1 / 10,000, preferably 1/5 to the average pore diameter of the outer membrane.
It can be reduced to 1/5000, more preferably 1/10 to 1/500. The outer membrane has an average pore diameter of 10 μm.
m or more is preferable, and 50 μm or more is more preferable.

【0014】さらに、外側の膜は目付量が好ましくは1
0〜1000g/m2、より好ましくは20〜900g
/m2で、通気度が好ましくは0.1〜200cm3
(cm2・s)、より好ましくは0.2〜150cm3/
(cm2・s)のものである。
Furthermore, the outer membrane preferably has a basis weight of 1
0 to 1000 g / m 2 , more preferably 20 to 900 g
/ M 2 , the air permeability is preferably 0.1 to 200 cm 3 /
(Cm 2 · s), more preferably 0.2 to 150 cm 3 /
(Cm 2 · s).

【0015】また、外側の膜及び内側の膜の繊維径は、
好ましくは0.5〜30μm、より好ましくは1〜10
μmであり、厚みは、好ましくは0.5〜30μm、好ま
しくは100〜2000μmである。
The fiber diameter of the outer membrane and the inner membrane is
Preferably 0.5 to 30 μm, more preferably 1 to 10
μm, and the thickness is preferably 0.5 to 30 μm, preferably 100 to 2000 μm.

【0016】濾過膜エレメントで使用する膜は不織布が
好ましいが、例えば4重構造にした場合には、内側の膜
は不織布以外の膜でもよい。不織布は天然又は合成繊維
を用い、常法により製造されるものである。この天然又
は合成繊維としては、綿、麻、羊毛等の天然繊維、ポリ
エステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ビスコー
スレーヨン、酢酸セルロース、メチルセルロース等のセ
ルロース誘導体、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポ
リオレフィン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエ
ステルアミド、ポリエーテル、ポリイミド、ポリアミド
イミド、ポリエーテルイミド及びこれらの2種以上の混
合物又は共重合体からなる合成繊維を挙げることができ
る。これらの中でもポリエステル、ポリエチレン、ポリ
プロピレン又はポリカーボネート繊維からなるものが好
ましく、特にポリエステル繊維からなるものが好まし
い。このような不織布としては、商品名MF180(繊
維径10μmのポリエステル繊維製不織布;日本バイリ
ーン社製)、商品名SB−35(繊維径10μmのポリ
エステル繊維製不織布;ユニチカ社製)、商品名FC3
105(繊維径10μmのポリエステル繊維製不織布;
日本バイリーン社製)、商品名NFフェルト(繊維径1
0μmのポリエステル繊維製不織布;日本フェルト社
製)、商品名FC302(繊維径10μmのポリエステ
ル繊維製不織布;日本バイリーン社製)、商品名S−0
30(繊維径10μmのポリプロピレン繊維製不織布;
日本バイリーン社製)、商品名H8007(繊維径10
μmのポリエステル繊維製不織布;日本バイリーン社
製)等を挙げることができる。
The membrane used in the filtration membrane element is preferably a non-woven fabric. For example, in the case of a quadruple structure, the inner membrane may be a membrane other than the non-woven fabric. The nonwoven fabric is produced by a conventional method using natural or synthetic fibers. Examples of the natural or synthetic fibers include natural fibers such as cotton, hemp, wool, and the like, and polyester derivatives such as polyester, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, poly (meth) acrylate, viscose rayon, cellulose acetate, and methylcellulose. And synthetic fibers composed of polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polycarbonates, polyamides, polyesteramides, polyethers, polyimides, polyamideimides, polyetherimides, and mixtures or copolymers of two or more of these. Among them, those made of polyester, polyethylene, polypropylene or polycarbonate fibers are preferable, and those made of polyester fibers are particularly preferable. Examples of such a non-woven fabric include MF180 (trade name: polyester fiber non-woven fabric having a fiber diameter of 10 μm; manufactured by Japan Vilene Co., Ltd.), SB-35 (trade name: 10-μm polyester fiber non-woven fabric; manufactured by Unitika Ltd.), FC3 (trade name)
105 (a nonwoven fabric made of polyester fiber having a fiber diameter of 10 μm;
Nippon Vilene Co., Ltd., brand name NF felt (fiber diameter 1
0 μm polyester fiber non-woven fabric; Nippon Felt Co., Ltd .; trade name FC302 (10 μm fiber diameter polyester fiber non-woven cloth; Nippon Vilene Co., Ltd.); trade name S-0
30 (polypropylene fiber non-woven fabric having a fiber diameter of 10 μm;
Product name: H8007 (fiber diameter 10)
μm polyester fiber non-woven fabric; manufactured by Japan Vilene Co., Ltd.).

【0017】また、長期間の濾過運転により透過水流路
にSSが集積する場合もあるため、濾過膜エレメントの
下部には、SSを排出するための電動式や圧力感応式等
のドレインバルブを設けることが好ましい。
Further, since SS may be accumulated in the permeated water channel due to long-term filtration operation, a drain valve of an electric type or a pressure sensitive type for discharging SS is provided below the filtration membrane element. Is preferred.

【0018】以下、図面に基づいて本発明の濾過膜エレ
メントを説明する。図1は濾過膜エレメントの正面図、
図2は図1に示す濾過膜エレメントのII−II線における
断面図、図3は図1における濾過膜エレメントの一端面
図、図4は別の実施形態の濾過膜エレメントの一端面
図、図5は濾過膜エレメントを使用した固液分離装置の
概念図である。
Hereinafter, the filtration membrane element of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a filtration membrane element,
2 is a cross-sectional view taken along line II-II of the filtration membrane element shown in FIG. 1, FIG. 3 is one end view of the filtration membrane element in FIG. 1, and FIG. 4 is one end view of another embodiment of the filtration membrane element. 5 is a conceptual diagram of a solid-liquid separation device using a filtration membrane element.

【0019】図1及び図2に示すように、濾過膜エレメ
ント10は4重構造となっており、支持枠12の外側面
において二枚の平膜14、15が接着剤等により固着さ
れ、支持枠12の内側面において平膜21、22が接着
剤等により固着されている。16は透過水の集水通路、
18は透過水ノズルである。濾過膜エレメント10をハ
ウジングに収納した場合、この透過水ノズル18にプラ
スチックチューブ等の排水管が接続される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the filtration membrane element 10 has a quadruple structure, and two flat membranes 14 and 15 are fixed on an outer surface of a support frame 12 by an adhesive or the like, and Flat films 21 and 22 are fixed to the inner surface of the frame 12 with an adhesive or the like. 16 is a passage for collecting permeated water,
18 is a permeate nozzle. When the filtration membrane element 10 is housed in a housing, a drain pipe such as a plastic tube is connected to the permeate nozzle 18.

【0020】このような4重構造にすることにより、平
膜14と平膜21からなる間隙が一つの透過水流路30
aを形成し、平膜15と平膜22からなる間隙が別の透
過水流路30bを形成し、さらに、平膜21、22から
なる間隙が洗浄媒体の噴射経路31を形成する。このと
き、透過水流路30a、30bには、メッシュ状部材を
配置してもよい。
With such a quadruple structure, the gap formed by the flat membrane 14 and the flat membrane 21 can
a, the gap formed by the flat membranes 15 and 22 forms another permeate flow path 30b, and the gap formed by the flat membranes 21 and 22 forms the jet path 31 of the cleaning medium. At this time, a mesh member may be disposed in the permeated water flow paths 30a and 30b.

【0021】そして、図3に示すように、透過水流路3
0a、30bと洗浄媒体の噴射経路31における集水通
路16を、一つの透過水ノズル18に連結することによ
り、透過水流路と洗浄媒体の噴射経路は異なるが、透過
水の排出用と洗浄媒体の供給用の出入り口のみを共有す
る濾過膜エレメント10が得られる。なお、このとき、
各集水通路16と一つの透過水ノズル18との接続部分
には、例えば、洗浄媒体が噴射経路31にのみ流入され
るように調整可能な開閉弁を取り付けることができる。
Then, as shown in FIG.
By connecting the water collecting passages 16a and 30b and the washing medium jetting path 31 to one permeated water nozzle 18, the permeated water flow path and the jetting path of the washing medium are different. The filtration membrane element 10 which shares only the inlet and outlet for supply of is obtained. At this time,
For example, an on-off valve that can be adjusted so that the cleaning medium flows only into the injection path 31 can be attached to a connection portion between each water collecting passage 16 and one permeate nozzle 18.

【0022】また、図4に示すように、透過水流路30
a、30bの集水通路16を透過水ノズル18a、18
bに連結し、洗浄媒体の噴射経路31における集水通路
16を洗浄媒体供給ノズル18cに連結することによ
り、透過水流路と洗浄媒体の噴射経路が完全に隔離され
た濾過膜エレメント10が得られる。
Further, as shown in FIG.
a, 30b through the permeated water nozzles 18a, 18
b, and by connecting the water collecting passage 16 in the cleaning medium injection path 31 to the cleaning medium supply nozzle 18c, the filtration membrane element 10 in which the permeated water flow path and the cleaning medium injection path are completely isolated can be obtained. .

【0023】次に、図5に基づいて、本発明の図1、図
2及び図4で示されるような濾過膜エレメントを使用し
た固液分離装置の動作について説明する。
Next, the operation of the solid-liquid separation device using the filtration membrane element as shown in FIGS. 1, 2 and 4 of the present invention will be described with reference to FIG.

【0024】生物反応槽50には、被処理液となる活性
汚泥液が満たされており、底部にはばっ気用の散気管5
1が設置されている。生物反応槽50で処理された処理
液は、循環ポンプ70により送液ライン53を通って、
濾過膜モジュール55に送られる。この濾過膜モジュー
ル55は、ハウジング内に濾過膜エレメント10が所要
数収納されてなるものである。
The biological reaction tank 50 is filled with an activated sludge liquid as a liquid to be treated, and an aeration pipe 5 is provided at the bottom.
1 is installed. The processing liquid processed in the biological reaction tank 50 passes through the liquid sending line 53 by the circulation pump 70,
It is sent to the filtration membrane module 55. The filtration membrane module 55 has a required number of filtration membrane elements 10 housed in a housing.

【0025】濾過膜モジュール55においては、所定の
膜間差圧により濾過がなされ、透過水は透過水流路30
a、30bを通って集水通路16に流入し、透過水ノズ
ル18a、18bに接続された配水管から排出され(排
水ライン60)、透過水タンク61に貯留される。
In the filtration membrane module 55, filtration is performed by a predetermined transmembrane pressure, and the permeated water flows through the permeated water passage 30.
a, 30b, flows into the water collecting passage 16, is discharged from a water distribution pipe connected to the permeated water nozzles 18a, 18b (a drain line 60), and is stored in a permeated water tank 61.

【0026】濾過処理を長時間継続していくと、濾過膜
エレメント10の外側面には過度のSSが付着するた
め、そのままでは透過水量が低下する。したがって、安
定した透過水量を維持するために逆洗浄を行う。逆洗浄
は、濾過処理を一時停止した後、洗浄媒体供給ノズル1
8cから、透過水等の液体又は空気を圧入して行う。こ
の逆洗浄時の目安としては、透過水量が初期値の1〜8
0%、好ましくは2〜70%になったときに行うことが
望ましい。逆洗浄時間は特に限定されないが、10〜1
20秒程度が望ましい。
When the filtration treatment is continued for a long time, excessive SS adheres to the outer surface of the filtration membrane element 10, so that the amount of permeated water decreases as it is. Therefore, backwashing is performed to maintain a stable amount of permeated water. In the reverse cleaning, after the filtration process is temporarily stopped, the cleaning medium supply nozzle 1
From 8c, a liquid such as permeated water or air is press-fitted. As a guide at the time of this back washing, the amount of permeated water is 1 to 8 of the initial value.
It is desirable to carry out the treatment when it reaches 0%, preferably 2 to 70%. Although the backwashing time is not particularly limited, it is 10-1.
About 20 seconds is desirable.

【0027】洗浄媒体として透過水を使用する場合は、
逆洗ポンプ71を駆動させ、透過水タンク61内の透過
水を圧入する。このように圧入された透過水は、噴射経
路31に流入し、平膜21、22から平膜14、15の
内表面に向かって噴射される。噴射された透過水は平膜
14、15の外表面に到達し、付着している過度のSS
を除去する。洗浄媒体として空気を使用する場合は、空
気供給源から空気を圧入する。なお、図5中、80、8
1は流量計、82は圧力計、85〜88は開閉バルブで
ある。
When permeated water is used as a washing medium,
The backwash pump 71 is driven to press-in the permeated water in the permeated water tank 61. The permeated water thus injected flows into the injection path 31 and is injected from the flat membranes 21 and 22 toward the inner surfaces of the flat membranes 14 and 15. The injected permeate reaches the outer surfaces of the flat membranes 14 and 15 and adheres to the excessive SS.
Is removed. When air is used as the cleaning medium, air is injected from an air supply source. In FIG. 5, 80, 8
1 is a flow meter, 82 is a pressure gauge, 85-88 is an opening / closing valve.

【0028】本発明の濾過膜エレメントは、固液分離処
理、特に汚水処理場における活性汚泥を含む排水、各種
施設の排水及び家庭排水の処理、さらには河川、湖沼等
の自然水域の浄化処理等に適用することができる。
The filtration membrane element of the present invention can be used for solid-liquid separation treatment, particularly for treatment of wastewater containing activated sludge in a sewage treatment plant, wastewater from various facilities and domestic wastewater, and purification treatment of natural waters such as rivers and lakes. Can be applied to

【0029】[0029]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらにより限定されるものではな
い。なお、以下における各数値は下記の各方法により求
めた。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto. The following numerical values were obtained by the following methods.

【0030】(1)平均孔径 濾過膜表面の100倍及び10000倍の電子顕微鏡写
真を撮影し、その2×2cm面積の計3箇所を画像処理装
置で処理し、平均孔径を算出した。 (2)透水速度 濾過エレメントの有効膜面積及び一定時間における透過
水量から求めた。 (3)透過液SS濃度 所定体積の透過水中に含まれる固形分を、孔径0.4μ
mのガラスフィルターにより濾過し、乾燥した後、秤量
した。 (4)透水速度回復率 初期の透水速度に対する逆洗浄直後における透水速度の
割合で定義し、算出した。
(1) Average Pore Size Electron micrographs of 100 times and 10000 times the surface of the filtration membrane were photographed, and a total of 3 places having an area of 2 × 2 cm were processed by an image processor to calculate an average pore size. (2) Water permeation rate The water permeation rate was determined from the effective membrane area of the filtration element and the amount of water permeated for a certain period of time. (3) Permeate SS concentration A solid content contained in a predetermined volume of permeate water is reduced to a pore size of 0.4 μm.
It was filtered through a glass filter of m, dried, and weighed. (4) Permeability rate recovery rate It was defined and calculated as the ratio of the permeability rate immediately after backwashing to the initial permeability rate.

【0031】実施例1 図1、図2及び図4に示す構造の濾過膜エレメントを製
造した。外側の2枚の膜は不織布H8007(平均孔径
100μm、目付量75g/m2、通気度60cc/(c
2・s)、繊維径10μmのポリエステル製;日本バイ
リーン社製)を用い、内側の2枚の膜はポリテトラフル
オロエチレン製の精密濾過膜(平均孔径0.2μm、ミ
リボア社製)を用いた。濾過膜エレメントの有効膜面積
は78cm2であった。この濾過膜エレメント2個をハ
ウジング(容積0.5L)に収納し、図5に示す固液分
離装置により濾過処理を行った。被処理液として、姫路
市の工場にて採取した活性汚泥を含む排水(MLSS濃
度10,000mg/L)を用い、膜間差圧0.3kP
a、被処理液温度18〜23℃で固液分離を行った。な
お、12時間に1回の割合で水逆洗浄を60L/(mi
n・m2)の条件にて1分間行った。
Example 1 A filtration membrane element having the structure shown in FIGS. 1, 2 and 4 was manufactured. The two outer membranes are nonwoven fabric H8007 (average pore size 100 μm, basis weight 75 g / m 2 , air permeability 60 cc / (c
m 2 · s), a polyester fiber with a fiber diameter of 10 μm; manufactured by Japan Vilene Co., Ltd., and the inner two membranes are microfiltration membranes made of polytetrafluoroethylene (average pore diameter 0.2 μm, manufactured by Millipore) Was. The effective membrane area of the filtration membrane element was 78 cm 2 . The two filtration membrane elements were housed in a housing (volume: 0.5 L), and subjected to a filtration treatment by a solid-liquid separator shown in FIG. As the liquid to be treated, wastewater containing activated sludge collected at a plant in Himeji City (MLSS concentration 10,000 mg / L) is used, and the transmembrane pressure is 0.3 kP.
a, Solid-liquid separation was performed at a temperature of the liquid to be treated of 18 to 23 ° C. In addition, water backwashing is performed at a rate of 60 L / (mi) once every 12 hours.
n · m 2 ) for 1 minute.

【0032】実施例2 図1、図2及び図4に示す構造の濾過膜エレメントを製
造した。外側の2枚の膜は不織布H8007を用い、内
側の2枚の膜は不織布MF180(平均孔径20μm、
目付量180g/m2、通気度2cc/(cm2・s)、
繊維径10μmのポリエステル製;日本バイリーン社
製)を用いた。濾過膜エレメントの有効膜面積は78c
2であった。この濾過膜エレメントを用い、実施例1
と同様にして濾過処理及び逆洗浄処理を行った。
Example 2 A filtration membrane element having the structure shown in FIGS. 1, 2 and 4 was manufactured. The outer two membranes use non-woven fabric H8007, and the inner two membranes are non-woven fabric MF180 (average pore diameter 20 μm,
Weight per unit area: 180 g / m 2 , air permeability: 2 cc / (cm 2 · s),
Polyester having a fiber diameter of 10 μm; manufactured by Japan Vilene Co., Ltd.). Effective membrane area of filtration membrane element is 78c
m 2 . Example 1 using this filtration membrane element
Filtration treatment and back washing treatment were performed in the same manner as described above.

【0033】実施例3 図1、図2及び図4に示す構造の濾過膜エレメントを製
造した。外側の2枚の膜は不織布MF180を用い、内
側の2枚の膜はポリテトラフルオロエチレン製の精密濾
過膜(平均孔径0.2μm)を用いた。濾過膜エレメン
トの有効膜面積は78cm2であった。この濾過膜エレ
メントを用い、実施例1と同様にして濾過処理及び逆洗
浄処理を行った。
Example 3 A filtration membrane element having the structure shown in FIGS. 1, 2 and 4 was manufactured. The outer two membranes used nonwoven fabric MF180, and the inner two membranes used a polytetrafluoroethylene microfiltration membrane (average pore size 0.2 μm). The effective membrane area of the filtration membrane element was 78 cm 2 . Using this filtration membrane element, a filtration treatment and a back washing treatment were performed in the same manner as in Example 1.

【0034】実施例4 図1、図2及び図4に示す構造の濾過膜エレメントを製
造した。外側の2枚の膜は不織布H8007を用い、内
側の2枚の膜はポリテトラフルオロエチレン製の精密濾
過膜(平均孔径0.2μm)を用いた。濾過膜エレメン
トの有効膜面積は78cm2であった。この濾過膜エレ
メントを用い、実施例1と同様にして濾過処理を行っ
た。ただし、12時間に1回の割合で空気逆洗浄を10
00L/(min・m2)の条件にて1分間行った。
Example 4 A filtration membrane element having the structure shown in FIGS. 1, 2 and 4 was manufactured. The outer two membranes used nonwoven fabric H8007, and the inner two membranes used a polytetrafluoroethylene microfiltration membrane (average pore size 0.2 μm). The effective membrane area of the filtration membrane element was 78 cm 2 . Using this filtration membrane element, filtration was performed in the same manner as in Example 1. However, air backwashing is performed once every 12 hours for 10 hours.
This was performed for 1 minute under the condition of 00 L / (min · m 2 ).

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】表1から明らかなとおり、実施例1〜4は
透水速度回復率が100%であり、この結果から、外側
の平膜面が均一に洗浄されたことが確認された。
As is evident from Table 1, in Examples 1 to 4, the water permeability recovery rate was 100%, and from this result, it was confirmed that the outer flat membrane surface was uniformly washed.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明の濾過膜エレメントは、逆洗浄操
作が容易で、しかも逆洗浄による透水速度の回復率が優
れているので、長期間安定した濾過能力を維持すること
ができる。
The filtration membrane element of the present invention can maintain the filtration performance stably for a long period of time because the backwashing operation is easy and the rate of recovery of the water permeability by the backwashing is excellent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 濾過膜エレメントの一実施形態の正面図であ
る。
FIG. 1 is a front view of one embodiment of a filtration membrane element.

【図2】 図1に示す濾過膜エレメントのII−II線にお
ける断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of the filtration membrane element shown in FIG.

【図3】 図1における濾過膜エレメントの一端面図で
ある。
FIG. 3 is an end view of the filtration membrane element in FIG. 1;

【図4】 濾過膜エレメントの別の実施形態の一端面図
である。
FIG. 4 is an end view of another embodiment of a filtration membrane element.

【図5】 濾過膜エレメントを使用した固液分離装置の
概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram of a solid-liquid separation device using a filtration membrane element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 濾過膜エレメント 12 支持枠 14、15 平膜 16 集水通路 18 透過水ノズル 18a、18b 透過水ノズル 18c 洗浄媒体供給ノズル 21、22 平膜 30a、30b 透過水流路 31 洗浄媒体の噴射経路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Filtration membrane element 12 Support frame 14, 15 Flat membrane 16 Water collecting passage 18 Permeated water nozzle 18a, 18b Permeated water nozzle 18c Cleaning medium supply nozzle 21, 22 Flat membrane 30a, 30b Permeated water flow path 31 Cleaning medium injection path

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 豊三 兵庫県神戸市須磨区離宮前町2−5−45− 201 (72)発明者 中塚 修志 兵庫県姫路市網干区余子浜79−11−306 Fターム(参考) 4D006 GA07 HA22 HA42 KA17 KC03 KC13 KC14 MA02 MA03 MA06 MA07 MA22 MA40 MB06 MB18 MC16 MC18 MC22 MC23 MC24 MC27 MC30 MC48 MC49 MC54 MC58 MC59 MC90 PB08 PC64 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toyozo Hamada 2-45-45-201, Rikyumaemachi, Suma-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture (72) Inventor Osamu Nakatsuka 79-11- 306 F term (reference) 4D006 GA07 HA22 HA42 KA17 KC03 KC13 KC14 MA02 MA03 MA06 MA07 MA22 MA40 MB06 MB18 MC16 MC18 MC22 MC23 MC24 MC27 MC30 MC48 MC49 MC54 MC58 MC59 MC90 PB08 PC64

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 濾過膜面下に透過水流路と洗浄媒体の噴
射経路が配置されており、少なくとも洗浄媒体の噴射経
路は濾過膜とは接触していない濾過膜エレメント。
1. A filtration membrane element in which a permeated water flow path and an injection path of a cleaning medium are arranged below a surface of the filtration membrane, and at least an injection path of the cleaning medium is not in contact with the filtration membrane.
【請求項2】 濾過膜間に別々の経路からなる透過水流
路と洗浄媒体の噴射経路が配置されており、少なくとも
洗浄媒体の噴射経路は濾過膜とは接触していない濾過膜
エレメント。
2. A filtration membrane element in which a permeated water flow path and a cleaning medium injection path, which are separate paths, are arranged between the filtration membranes, and at least the cleaning medium injection path is not in contact with the filtration membrane.
【請求項3】 濾過膜が2重膜又は4重膜からなり、内
側の膜間により洗浄媒体の噴射経路が形成され、内側の
膜と外側の膜との膜間に透過水経路が形成されている請
求項2記載の濾過エレメント。
3. The filtration membrane is composed of a double membrane or a quadruple membrane, a jet path of the cleaning medium is formed between the inner membranes, and a permeated water path is formed between the inner membrane and the outer membrane. The filtration element of claim 2, wherein
【請求項4】 内側の膜の平均孔径が外側の膜の平均孔
径よりも小さい請求項3記載の濾過膜エレメント。
4. The filtration membrane element according to claim 3, wherein the average pore size of the inner membrane is smaller than the average pore size of the outer membrane.
【請求項5】 外側の膜の平均孔径が10μm以上であ
る請求項3又は4記載の濾過膜エレメント。
5. The filtration membrane element according to claim 3, wherein the outer membrane has an average pore diameter of 10 μm or more.
【請求項6】 外側の膜の目付量が10〜1000g/
2で、通気度が0.1〜200cm3/(cm2・s)
である請求項3、4又は5記載の濾過膜エレメント。
6. An outer membrane having a basis weight of 10 to 1000 g /
m 2 , air permeability is 0.1 to 200 cm 3 / (cm 2 · s)
The filtration membrane element according to claim 3, 4 or 5, wherein
【請求項7】 透過水流路に連通するドレインバルブを
有する請求項1〜6のいずれか1記載の濾過膜エレメン
ト。
7. The filtration membrane element according to claim 1, further comprising a drain valve communicating with the permeated water flow path.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002205087A (en) * 2001-01-09 2002-07-23 Kubota Corp Air diffuser
JP2010279860A (en) * 2009-06-02 2010-12-16 Nisshin Seisakusho:Kk Method and apparatus for deliquoring and solidifying liquid-containing sludge
CN115286071A (en) * 2022-08-10 2022-11-04 金剑环保集团有限公司 Purifier with PVDF organic membrane

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