JP2001047046A

JP2001047046A - 膜分離式水処理装置

Info

Publication number: JP2001047046A
Application number: JP11229573A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kawanishi; 敏雄川西; Shigeki Yokoyama; 繁樹横山; Tatsuhiro Ishihara; 達弘石原; Masayuki Kitagawa; 雅之北川
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1999-08-16
Filing date: 1999-08-16
Publication date: 2001-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】浸漬型膜ろ過装置を備えた膜分離式水処理に
おける設備と動力の軽減化を図る。【解決手段】処理槽１の水路3内に、槽底部に水の流
通間隙６を形成できる上流側阻流壁５と、上端を水が越
流できる下流側阻流壁７とを設ける。そして、それら両
阻流壁５，７の間に、膜モジュールの集合による浸漬型
膜ろ過装置10と、その下部から散気する散気装置17を設
置する。膜ろ過装置10下方からの散気により、膜面の洗
浄が行えるとともに、散気による両阻流壁５，７間の水
位の上昇によって、阻流壁７を越えた水が水路３から阻
流壁５の下の流通間隙に流入して、水平方向流が生じ、
ロータ等の設置が不要となるとともに処理効果の向上が
図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水、排水処理、汚泥
濃縮処理、廃棄物最終処分場浸出水処理等の水処理にお
いて使用される、浸漬型膜ろ過装置を備えた膜分離式水
処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、排水処理において、ロータやポン
プ等の水平方向流を生じさせる手段を設けた処理槽の中
に、浸漬型膜ろ過装置を設置した膜分離装置が知られて
いる(特開平６−285339号参照)。上記の浸漬型膜ろ過装
置とは、膜を透過したろ過水を槽外へ取り出す手段を接
続した膜モジュールを被処理水に浸漬して使用するもの
である。

【０００３】この装置は、長円形の処理槽の中に設けら
れた隔壁と槽壁との間に、浸漬型ろ過装置を複数段に設
置するとともに、この装置の近くに、処理槽内に水平方
向流を形成させるポンプまたはロータが設置されてお
り、水平方向流が浸漬型ろ過装置に供給されるようにな
っている。この装置では、被処理液が槽内を循環する間
に同ろ過装置による固液分離が繰り返されて、原水の固
液分離が行われるというものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の水平方向流
が生じている処理槽に浸漬型ろ過装置を設置してろ過を
行うようにした装置の場合では、その水平方向流とろ過
装置下部からの散気を膜面掃流として併用するため、気
泡まじりの散気流が水平方向の流れを受けて鉛直方向に
上昇せず、うまく膜面を洗浄できないとともに散気効果
が低下するおそれがあり、また、水平方向流の生起と散
気とにより、動力費、設備費ともに増大する、といった
問題がある。

【０００５】本発明は、上記従来装置における問題点を
解決するためになされたもので、膜面の洗浄に必要な散
気を行うだけで、処理槽内の水平方向流をも生じさせる
ことができて、従来水平方向流を起こすのに必要であっ
たロータ等が不要になり、設備のシンプル化と動力の低
減化の図れる、浸漬型ろ過装置を備えた膜分離式の水処
理装置を提供しようとするものである。

【０００６】また、本発明は、散気が、膜面の効果的洗
浄だけではなく、水平方向流の生起と酸素供給効果及び
攪拌効果といった機能を兼ねることから、これをＯＤ法
に適用して、別途、後段の沈殿槽や砂ろ過装置を設ける
ことなしに活性汚泥処理と固液分離を同一のＯＤ槽で効
率よく行うことのできる膜分離式水処理装置が新規に提
供できる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の装置について、実施例に対応する図面を参
照して説明すると、請求項１の装置は、処理槽１に、槽
底部に水の流通間隙６を形成する上流側の阻流壁５と、
上端から水が越流する下流側の阻流壁７とを設け、それ
ら両阻流壁５，７間に、槽内外の水頭差圧あるいは吸引
圧により膜を透過したろ過水を取り出すようにした浸漬
型膜ろ過装置10及び同装置の下方から散気する手段17を
設置したことを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項２の装置は、請求項１の装置
において、浸漬型膜ろ過装置10に、逆洗を行う手段19,2
0,21を設けたことを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1〜図4は本発明の一実施
例を示し、図4は同他の実施例を示したものである。

【００１０】図1〜図3において、１は長円形をなす処理
槽で、その中央部には槽１の長さ方向に沿う隔壁２が設
けられて、無端の循環水路３が形成されており、槽１の
適所には原水の供給管４が開口している。そして、上記
水路３中には、その流れ方向に所要の間隔をおいて上流
側の阻流壁５と下流側の阻流壁７とが設けられ、それら
両阻流壁５,７間には、浸漬型膜ろ過装置10（以下ろ過
装置という）が、上流側から下流側へと所要の間隔をお
いて複数段設置されている。

【００１１】ろ過装置10は、膜を透過したろ過水を槽外
へ取り出す手段を接続した膜モジュールを被処理水に浸
漬して使用するもので、膜モジュールは、管状膜、中空
糸膜、平膜等の浸漬方式で利用できる膜であれば、材質
や形状を限定するものではなく、また、厳密には膜では
ないが、不織布を用いたものも含められる。

【００１２】図3、図4は、ろ過装置10の好ましい実施例
を示したものである。このろ過装置10は、多数の膜モジ
ュール11が多数上下に積み重ねられたものとなってい
る。膜モジュール11は、図4に示すように、外圧式管型
非対称２層構造のセラミック製膜エレメント12を用い、
これをヘッダでまとめ、ヘッダには、各膜エレメント12
と連通する吸引パイプ13が設けられており、各膜モジュ
ール11の吸引パイプ13は集合管14に、そして、膜ろ過水
管15に接続されて、膜内外に圧力差をかけることによ
り、膜エレメント12を透過したろ過処理水を槽外に取り
出すようになっている。膜差圧をかけるのは、水頭差を
利用して行うか、図示のように管路に吸引ポンプ16を設
けて行うようにする。そして、各ろ過装置10の下方に
は、図2に示すように、散気装置17が配設されており、
槽１外に設置したブロワ18等により空気（または酸素）
を供給するようになっている。

【００１３】上記ろ過装置10，10群の上流側に設けられ
た阻流壁５は、水路３を横断してほぼ垂直に形成され、
その上端は槽内水面より高く突出し、その下端と槽底と
の間には被処理水の流通間隙６を存するようにしてい
る。また、ろ過装置10，10群の下流側に設けられた阻流
壁７は、水路３を横断して槽底よりほぼ垂直に立ち上げ
られ、その上端には堰８が設けられ、通常、阻流壁５，
７間外の設定された槽内水面とほぼ同高または若干低い
高さとなるようにされている。

【００１４】上記構成の装置において、処理槽1内に原
水を供給し、ろ過装置10の下方に設けられた散気装置17
にブロワ18より空気を供給すると、散気により、両阻流
壁５，７間の被処理水は、エアリフト効果で水位が上昇
し、下流側の阻流壁７あるいはその上端に設けられた堰
８より越流して行く。そして、上流側の阻流壁５と槽底
との間隙６からは、越流分と同量の被処理水が同時に流
入することになる。このようにして、下流側阻流壁７よ
りの越流分が水路３を循環することになり、阻流壁５，
７間を除く水路3内全体に水平方向流が生じるのであ
る。

【００１５】そして、膜エレメント12の内外に差圧を生
じさせることにより、ろ過装置10を通過する被処理水
は、図4に示すように、膜エレメントのろ過膜を透過し
て固液分離され、その処理水を吸引パイプ13から集合管
14へそして槽外へと取り出すことができる。ろ過膜を透
過しないで上昇した被処理水は、下流側の阻流壁７を越
流して水路３を循環し、固液分離が繰返し行われ処理さ
れることになる。また、ろ過装置10を通る被処理水は、
散気により攪拌されながら上方へと流れるので、ろ過膜
表面への洗浄効果が良好となり、汚泥等の堆積が防止さ
れ、堆積物が除去されて膜面の目詰まりが防止されると
ともに、差圧の上昇が抑制され、安定した運転が継続さ
れる。

【００１６】このように、上記装置によれば、ろ過装置
10下方からの散気が、本来の、膜面の効率的洗浄だけで
はなく、両阻流壁５，７間外の部分における水路３に水
平方向流を生じさせるとともに、酸素供給、攪拌効果と
いった、従来のＯＤ法で必要な機能も兼ねることができ
るものであることから、単に浸漬型の膜ろ過装置に止ま
らず、ＯＤ法に適用することができ、そうすれば、ＯＤ
法での最終沈殿池の廃止も可能であり、設備のシンプル
化や動力の低減が図れることになる。なお、上記のよう
な、両阻流壁５，７の間にろ過装置10郡を設けた構成
は、図1のように隔壁２の片側だけでなく、両側に設け
るようにすることができる。

【００１７】また、本発明では、ろ過装置10に逆洗手段
を付加することができる。すなわち、例えば図2、図５
に示すように、膜ろ過水管15および逆洗管20に切換弁19
を設けて、これに、ポンプ21を備えた逆洗管20を接続し
ておき、必要に応じて、別途、一旦貯留してある膜ろ過
水を膜ろ過水管15から各吸引パイプ13に送って膜エレメ
ント12表面に付着の汚泥を逆洗により除去できるように
する。

【００１８】さらに、本発明では、図示を略したが、ろ
過装置10を設置した両阻流壁５，７間の上を蓋板によっ
て覆う手段を設けることができる。そのようにすれば、
被処理水の性状によっては両阻流壁５，７間に散気によ
る臭気が放散されることになるので、その臭気防止がで
きることになる。

【００１９】図５は、ろ過装置10,10群の上、下流両側
に設けた阻流壁の他の実施例を示したものである。この
実施例では、上流側の阻流壁5の上部を下流側に傾斜５
ａして形成している。それにより、阻流壁5下の間隙６
より流入して上昇した被処理水の下流側への流れが円滑
となる。さらに、鎖線で示すように、阻流壁５の上部
に、上流側にも傾斜部５ｂを設ければ、上層部の水流の
間隙６への誘導も円滑となる。また、この実施例では、
下流側の阻流壁７においても、その下部を上流側に傾斜
７ａしたものとしている。それにより、阻流壁７の下部
に当る水流の上方への誘導が円滑化することになる。さ
らに、阻流壁７の下部に下流側への傾斜部７ｂを設けれ
ば、下流側下部の誘導が円滑化される。

【００２０】図６は、ろ過装置の他の実施例を示したも
のである。このろ過装置では、平膜型の膜モジュール11
が間隔をおいて複数縦列して設けたものとなっている。
そして、各膜モジュール11の上端に吸引パイプ13が設け
られ、各吸引パイプ13は集合管14に接続され、さらに膜
ろ過水管15へと接続されている。この実施例の場合も、
さきの実施例におけると同様に、ろ過装置10の下方から
の散気で被処理水は図の矢印のように各膜モジュール1
1、11間を通過し、その際、槽内外の水頭差圧あるいは
吸引圧により膜差圧をかけることで、ろ過膜を透過し、
ろ過処理水が槽外に取り出されるとになる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
処理槽の水路内に、槽底部に水が流通できるようにした
上流側の阻流壁と、上端が水の越流できるようにした下
流側の阻流壁とを設け、それら阻流壁間に浸漬型膜ろ過
装置とその下方から散気する手段を設けたことにより、
同ろ過装置から散気することで、両阻流壁間の被処理水
は、エアリフト効果で水位が上昇し、下流側の阻流壁よ
り越流して行き、そして、上流側の阻流壁下の隙間から
は越流分と同量の被処理水が同時に流入することにな
る。

【００２２】それにより、越流分が水路内を循環するこ
とになって、両阻流壁間以外の水路内において水平方向
流が生じることになる。したがって、従来のような、水
平方向流をおこすためのポンプやロータの設置が不要と
なり、設備のシンプル化及び動力の低減が図れる。そし
て、散気量を変化させたり、越流の高さを調節すること
により、水平方向流の流速、ひいては処理量を自在に調
節することができる。

【００２３】また、ろ過装置下方から行う散気が、本来
の膜面の洗浄ばかりでなく、水平方向流を生じさせる効
果と酸素供給効果及び攪拌効果を奏するので、従来のＯ
Ｄ法で必要な機能も兼ねることができることから、これ
をＯＤ法に実施すれば、従来のＯＤ法におけるような最
終沈殿池等の設備を省略することができ、大巾な設備及
びランニングコストの軽減化が図れることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施例の全体構成を示した概略
平面図である。

【図2】同要部の縦断面図である。

【図3】同膜ろ過装置の要部斜視図である。

【図4】膜ろ過装置に使用される膜エレメントを示す斜
視図である。

【図5】本発明装置における阻流壁の他の実施例を示す
縦断面図である。

【図６】膜ろ過装置の他の実施例を示す要部斜視図であ
る。

【符号の説明】

１処理槽２隔壁３水路５，７阻流壁６流通間隙８堰浸漬型膜ろ過装置膜モジュール 12 膜エレメント 13 吸引パイプ集合管膜ろ過水管 17 散気装置 18 ブロワ切換弁 20 逆洗管 21 ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石原達弘東京都中央区日本橋室町３−１−３株式会社クボタ東京本社内 (72)発明者北川雅之東京都中央区日本橋室町３−１−３株式会社クボタ東京本社内Ｆターム(参考） 4D006 GA02 HA28 HA41 HA93 JA51A KA02 KA17 KA44 KA67 KB22 KC03 KC13 MA01 MA02 MA03 MA25 MC03X PA01 PA02 PB08 PC62 PC80 4D028 BB03 BC11 BC17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理槽に、槽底部に水の流通間隙を形成
する上流側の阻流壁と、上端から水が越流する下流側の
阻流壁とを設け、それら両阻流壁間に、槽内外の水頭差
圧あるいは吸引圧により膜を透過したろ過水を取り出す
ようにした浸漬型膜ろ過装置及び同装置の下方から散気
する手段を設置したことを特徴とする、膜分離式水処理
装置。
【請求項２】浸漬型膜ろ過装置に逆洗を行う手段を設
けたことを特徴とする、請求項１記載の膜分離式水処理
装置。