JP2002126460A

JP2002126460A - 膜濾過装置

Info

Publication number: JP2002126460A
Application number: JP2000319835A
Authority: JP
Inventors: Chikakazu Murata; 周和村田
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 2000-10-19
Filing date: 2000-10-19
Publication date: 2002-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】装置全体での回収率は実質的に変更せずに、
濾過膜への負荷を分散し、安定した運転を確保できる浸
漬型膜濾過装置を提供する。【解決手段】濾過膜ユニットを処理槽内の水中へ浸漬
し、濾過膜を透過した濾過処理水を得る浸漬型膜濾過装
置において、処理槽として、順次連通した二つ以上の分
割槽に構成し、各分割槽にそれぞれ濾過膜ユニットを浸
漬するとともに、各分割槽に浸漬した濾過膜ユニットの
濾過流束または回収率をそれぞれ異なる値にしたことを
ことを特徴とする膜濾過装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、精密濾過膜や限外
濾過膜、ナノ濾過膜などの膜エレメントを備えた濾過膜
ユニットを処理槽内の水中に浸漬し、濾過膜ユニットを
透過した濾過水を採水する浸漬型の膜濾過装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】精密濾過膜や限外濾過膜、ナノ濾過膜な
どの膜エレメントを備えた濾過膜ユニットを処理槽内の
水中に浸漬し、被処理水を膜エレメントの濾過膜を透過
させ、清浄な濾過水を採水するようにした浸漬型の膜濾
過装置についての提案は多数なされている。例えば特開
平５−１７７１８５号公報においては、中空糸膜からな
るモジュールを複数、原水貯水手段へ浸漬し、貯水手段
より貯留水を吸引する吸引手段を設け、また、中空糸膜
から洗浄流体を噴出する洗浄手段を設けた装置が開示さ
れている。

【０００３】この特開平５−１７７１８５号公報に開示
されているような従来装置は、本発明と関連させて膜濾
過装置としてみた場合、例えば図７に示すような構成を
有している。すなわち、複数の濾過膜ユニット１０１
ａ、１０１ｂ（図示例では二つ）が処理槽１０２中に浸
漬され、処理槽１０２に導入されてきた被処理水１０３
が、濾過膜ユニット１０１ａ、１０１ｂの濾過膜を透過
することにより濾過処理され、濾過処理された処理水１
０４が吸引管１０５を介して吸引ポンプ１０６によって
汲み上げられ、例えば処理水貯槽（図示略）へと送られ
るようになっている。処理槽１０２内底部に沈殿した汚
泥等は、排泥管１０７を介して適宜引き抜かれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平５−１７７
１８５号公報に開示された装置、つまり、図７に示した
ような膜濾過装置の場合には、一般に処理水の吸引手段
は処理槽１０２に対し一式だけ設置されるので、濾過膜
での濾過流束や回収率は各濾過膜ユニットや膜エレメン
トにかかわらず装置全体で実質的に一定となっている。

【０００５】ところが、上記のような従来装置において
は、例えば、濾過に高負荷がかかるような被処理水が流
入した場合には、濾過膜での負荷が装置全体で一定とな
っているため、すべての濾過膜に同じ高負荷がかかって
しまい、すべての濾過膜が同時期に閉塞などを起こして
しまったり、逆に、ある濾過膜が早期に寿命に達して装
置全体としての運転を継続できなくなったりする不具合
が発生する可能性がある。つまり、複数の各濾過膜の負
荷を、適切に分散させて、全体としての濾過膜の寿命延
長をはかるような、意図的な制御ができない構成となっ
ている。上記のような不具合が発生すると、結果とし
て、装置の稼働率の低下、回収率の低下、薬品洗浄頻度
の増大や膜寿命の短縮を招き、ランニングコストも増大
するなどの問題が発生する。

【０００６】そこで本発明の課題は、装置全体での回収
率は実質的に変更せずに、濾過膜への負荷を分散し、安
定した運転を確保できる浸漬型膜濾過装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る膜濾過装置は、濾過膜ユニットを処理
槽内の水中へ浸漬し、濾過膜を透過した濾過処理水を得
る浸漬型膜濾過装置において、処理槽として、順次連通
した二つ以上の分割槽に構成し、各分割槽にそれぞれ濾
過膜ユニットを浸漬するとともに、各分割槽に浸漬した
濾過膜ユニットの濾過流束または回収率をそれぞれ異な
る値にしたことをことを特徴とするものからなる。な
お、「濾過流束」とは、単位膜面積および単位時間当り
の濾過水量のことであり、また、「回収率」とは、被処
理水供給量に対する濾過水採水量の割合である。

【０００８】上記二つ以上の分割槽は、それぞれ別々の
槽構成としてもよく、全体として一つの処理槽の内部を
隔壁等により各分割槽に区画する構成としてもよい。こ
の膜濾過装置においては、分割槽の一つに被処理水が流
入されるが、各分割槽に浸漬された濾過膜ユニットの濾
過流束または回収率が被処理水の流入側分割槽から下流
側分割槽に向かって順次低くなっていることが好まし
い。

【０００９】また、分割槽の一つに被処理水が流入され
る場合、該被処理水が流入される分割槽が一定時間ごと
に他の分割槽に変更され、その変更に伴って、濾過膜ユ
ニットの濾過流束または回収率が各分割槽ごとに変更さ
れる構成を採用することもできる。

【００１０】上記各分割槽は順次連通しているが、各分
割槽の連通部に弁を配置しておくことができる。また、
各分割槽に浸漬された各濾過膜ユニットからの処理水吸
引管には、それぞれ流量調整弁が設けられていることが
好ましい。

【００１１】このような本発明に係る浸漬型膜濾過装置
においては、各分割槽のいずれかに被処理水が導入さ
れ、その分割槽で濾過膜ユニットを介して濾過処理が行
われるとともに、連通する他の分割槽に順次被処理水が
送られ、各分割槽に浸漬されている濾過膜ユニットによ
りそれぞれ濾過処理が行われる。各濾過膜ユニットから
の処理水は、最終的に合流され、本浸漬型膜濾過装置か
らの濾過処理水として取り出される。連通する各分割槽
に被処理水が送られる際には、前段で濾過処理が行われ
た濃縮水側の水が被処理水として順次送られることにな
り、そのままでは下流側の分割槽に浸漬された濾過膜ユ
ニットほど負荷が高くなる傾向となるが、各分割槽に浸
漬されている濾過膜ユニットの濾過流束または回収率が
それぞれ異なる値とされているので、それらの値を適切
に設定することにより、各濾過膜ユニットに対する負荷
を適切に調整することが可能になる。すなわち、装置全
体への負荷を適切に分散することが可能となり、結果的
に装置全体に対する負荷を軽減することが可能となる。

【００１２】とくに、被処理水流入槽から下流側の濾過
膜ユニットに向かって被処理水が濃縮されていくのに対
応させて、各濾過膜ユニットでの回収率を順次下げてい
くことにより、局部的に、あるいは、下流側の濾過膜ユ
ニットほど負荷が大きくなる事態を回避でき、全体とし
て、各濾過膜ユニットへの負荷を低減することが可能と
なる。

【００１３】また、一定時間ごとに被処理水流入槽を切
り替え、それに伴い、装置の上流側の分割槽、下流側の
分割槽を切り替え、各濾過膜ユニットの濾過流束や回収
率も切り替えていくようにすれば、特定の濾過膜ユニッ
トでの負荷が高まるようなリスクをより確実に避けるこ
とができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発
明の第１実施態様に係る浸漬型の膜濾過装置を示してい
る。本発明に係る膜濾過装置においては、二つ以上の分
割槽をそれぞれ別々の槽構成とし、それらを配管等で連
通させる構成とすることもできるが、図１に示す膜濾過
装置１では、一つの処理槽２内を、隔壁３により、二つ
の分割槽４ａ、４ｂに区画する構成とされている。各分
割槽４ａ、４ｂ内の被処理水中には、それぞれ膜面積が
同一の濾過膜ユニット５ａ、５ｂが浸漬されている。浸
漬された各濾過膜ユニット５ａ、５ｂの濾過流束または
回収率は、それぞれ異なる値に設定されている。

【００１５】被処理水６は、弁７を備えた被処理水導入
管８を介して、分割槽４ａに導入されるようになってい
る。隔壁３には、連通弁９が設けられており、分割槽４
ａと分割槽４ｂは連通弁９を介して互いに連通される。
この連通にあっては、本実施態様では、被処理水６が導
入される側の分割槽４ａが上流側、分割槽４ｂが下流側
の槽となる。下流側の分割槽４ｂの底部には、排泥弁１
０を備えた排泥管１１が接続されており、分割槽４ｂの
底部に堆積あるいは沈殿した汚泥等を適宜断続的に排出
できるようになっている。

【００１６】各濾過膜ユニット５ａ、５ｂ内からは、吸
引管１２ａ、１２ｂを介して濾過処理水が汲み上げられ
る。各吸引管１２ａ、１２ｂには、それぞれ、流量調整
弁１３ａ、１３ｂが設けられており、各濾過膜ユニット
５ａ、５ｂからの処理水の流量を個別に調整できるよう
になっている。本実施態様では、上流側の分割槽４ａ中
に浸漬された濾過膜ユニット５ａからの処理水の流量
が、下流側の分割槽４ｂ中に浸漬された濾過膜ユニット
５ｂからの処理水の流量よりも多くなるように、各流量
調整弁１３ａ、１３ｂが調整されている。上述の如く、
各濾過膜ユニット５ａ、５ｂの膜面積は同一であるか
ら、このときの濾過流束または回収率は濾過膜ユニット
５ａ＞濾過膜ユニット５ｂとなる。吸引管１２ａ、１２
ｂは、途中で１本の処理水導出管１４に合流されてい
る。処理水導出管１４には吸引ポンプ１５が設けられて
おり、この吸引ポンプ１５の吸引力により、各濾過膜ユ
ニット５ａ、５ｂ内から濾過処理水が汲み上げられる。

【００１７】図２は、上記膜濾過装置の変形例を示して
おり、区画される分割槽の数を三つにした場合を示して
いる。このように、分割槽の数は、二つ以上であれば、
必要に応じて任意に設定できる。分割槽の数以外の基本
構成は図１に示したものと同じであり、図２に示す膜濾
過装置２１においては、処理槽２２が、隔壁２３ａ、２
３ｂにより、三つの分割槽２４ａ、２４ｂ、２４ｃに区
画されている。各分割槽２４ａ、２４ｂ、２４ｃ内の被
処理水中には、それぞれ膜面積が同一の濾過膜ユニット
２５ａ、２５ｂ、２５ｃが浸漬されている。浸漬された
各濾過膜ユニット２５ａ、２５ｂ、２５ｃの濾過流束ま
たは回収率は、それぞれ異なる値に設定されており、下
流側ほど小さくなるように設定されている。

【００１８】被処理水６は、最上流の分割槽２４ａに導
入され、最下流の分割槽２４ｃに排泥管１０が接続され
ている。隔壁２３ａ、２３ｂには、それぞれ連通弁２６
ａ、２６ｂが設けられており、分割槽２４ａと分割槽２
４ｂ、分割槽２４ｂと分割槽２４ｃが連通弁２６ａ、２
６ｂを介して順次連通される。各濾過膜ユニット２５
ａ、２５ｂ、２５ｃ内からは、吸引管２７ａ、２７ｂ、
２７ｃを介して濾過処理水が汲み上げられ、各吸引管２
７ａ、２７ｂ、２７ｃには、それぞれ、流量調整弁２８
ａ、２８ｂ、２８ｃが設けられている。これら流量調整
弁２８ａ、２８ｂ、２８ｃは、被処理水流入側の分割槽
２４ａから下流側の分割槽に向かって各濾過膜ユニット
からの処理水の流量が順次低くなるように調整されてい
る。各吸引管２７ａ、２７ｂ、２７ｃが１本の処理水導
出管１４に合流され、そこに吸引ポンプ１５が設けられ
ている構成、および排泥管１１部の構成は、図１に示し
た構成と実質的に同じである。

【００１９】上記のように構成された膜濾過装置１、２
１の作用は、分割槽の数を除いて実質的に同じであるの
で、図１に示した膜濾過装置１について説明する。図１
に示した膜濾過装置１においては、各分割槽４ａ、４ｂ
内で被処理水中に含まれている固形物などが、浸漬され
た各濾過膜ユニット５ａ、５ｂにより順次濾過されてい
き、各分割槽４ａ、４ｂ中の被処理水は、上流側の分割
槽４ａから順次濃縮されていく。下流槽の分割槽４ｂほ
ど濃縮が進むことになり、濾過膜ユニット５ａと濾過膜
ユニット５ｂは、この順に濾過に対する負荷が高くな
る。

【００２０】このとき、被処理水の負荷が低い濾過膜ユ
ニットでは効率的に濾過を行い、被処理水の負荷が高い
濾過膜ユニットでは濾過への負荷を軽減するために、各
膜濾過ユニットから得る濾過水（吸引）流量を濾過膜ユ
ニット５ａ＞濾過膜ユニット５ｂのように、すなわち、
濾過流束または回収率が濾過膜ユニット５ａ＞濾過膜ユ
ニット５ｂとなるように設定するので、濾過膜への負荷
が各部の負荷の大きさに応じて適切に分散されることに
なり、装置全体としての濾過時の濾過膜への負荷が軽減
され、安定運転に寄与することができる。

【００２１】また、被処理水は順次濃縮されて、最も濃
縮の進んだ分割槽４ｂのみから排泥管１１を介して濃縮
水および汚泥が系外へ排出されるので、効率的な排水が
可能となる。すなわち、上述の如く被処理水の濃縮の進
行に応じて各濾過膜ユニット５ａ、５ｂへの負荷が適切
に調整されるとともに、最も濃縮の進んだ最下流の分割
槽、つまり、排泥に最も適した部位のみから排水される
ようになり、全体として、濾過、排水ともに最も合理的
なシステムが実現されることになる。

【００２２】さらに、この合理的なシステムは、逆洗を
行うようにした装置においても効果を発揮する。例えば
図３に示す膜濾過装置３１のように、逆洗ポンプ３２に
より逆洗水供給管３３ａ、３３ｂを介して各濾過膜ユニ
ット５ａ、５ｂへ逆洗水を供給するようにでき、逆洗水
としては、例えば、処理水貯槽３４に貯留された濾過処
理水の清澄水を使用できる。清澄水を各濾過膜ユニット
５ａ、５ｂへ逆流させることにより、濾過膜に捕捉され
ていた固形物等を剥離させ、各濾過膜ユニット５ａ、５
ｂの洗浄回復を行うことが可能となる。

【００２３】このような逆洗系を組み込んだ装置を運転
する場合には、各濾過膜ユニット５ａ、５ｂに対する逆
洗を、例えば逆洗流量を濾過膜ユニット５ｂ＞濾過膜ユ
ニット５ａとなるように順に大きくしたり、逆洗頻度を
濾過膜ユニット５ｂ＞濾過膜ユニット５ａとなるように
順に多くしたりする方法で、被処理水の濾過に対する負
荷に応じて各膜濾過ユニットの逆洗条件を変更し、より
効率のよい逆洗を実施することが可能になる。すなわ
ち、逆洗においてもその負荷を適切に分散することがで
き、装置全体として逆洗時間を短縮することが可能にな
り、また、同じ逆洗時間でも、各濾過膜の回復度を向上
することが可能になる。

【００２４】図４は、本発明の第２実施態様に係る浸漬
型の膜濾過装置を示している。図４に示す膜濾過装置４
１は、処理槽４２を有しており、処理槽４２内は、本実
施態様では、隔壁４３により、二つの分割槽４４ａ、４
４ｂに区画されている。各分割槽４４ａ、４４ｂ内の被
処理水中には、それぞれ膜面積が同一の濾過膜ユニット
４５ａ、４５ｂが浸漬されている。浸漬された各濾過膜
ユニット４５ａ、４５ｂの濾過流束または回収率は、そ
れぞれ異なる値に設定されている。

【００２５】被処理水４６は、被処理水導入管４８を介
して導入されるが、被処理水導入管４８は途中で被処理
水導入管４８ａ、４８ｂに分岐され、弁４７ａ、４７ｂ
の開閉作動により、分割槽４４ａ、４４ｂのいずれか一
方に導入されるようになっている。隔壁４３には、連通
弁４９が設けられており、分割槽４４ａと分割槽４４ｂ
は連通弁４９を介して互いに連通される。この連通にあ
っては、弁４７ａが開かれ弁４７ｂが閉じられる場合に
は、被処理水４６が導入される側の分割槽４４ａが上流
側、分割槽４４ｂが下流側の槽となり、弁４７ｂが開か
れ弁４７ａが閉じられる場合には、被処理水４６が導入
される側の分割槽４４ｂが上流側、分割槽４４ａが下流
側の槽となる。分割槽４４ａ、４４ｂの底部には、それ
ぞれ排泥弁５０ａ、５０ｂを備えた排泥管５１ａ、５１
ｂが接続されており、排泥弁５０ａ、５０ｂの開閉作動
により、分割槽４４ａ、４４ｂのいずれか一方から、つ
まり、そのとき下流側の槽とされている分割槽から、該
分割槽の底部に堆積あるいは沈殿した汚泥等を適宜断続
的に排出できるようになっている。排泥管５１ａ、５１
ｂは合流されて、一つの排泥管５１にまとめられてい
る。

【００２６】各濾過膜ユニット４５ａ、４５ｂ内から
は、吸引管５２ａ、５２ｂを介して濾過処理水が汲み上
げられる。各吸引管５２ａ、５２ｂには、それぞれ、流
量調整弁５３ａ、５３ｂが設けられており、各濾過膜ユ
ニット４５ａ、４５ｂからの処理水の流量を個別に調整
できるようになっている。この流量調整においては、そ
のときの上流側の分割槽中に浸漬された濾過膜ユニット
からの処理水の流量が、下流側の分割槽中に浸漬された
濾過膜ユニットからの処理水の流量よりも多くなるよう
に、各流量調整弁５３ａ、５３ｂが調整される。吸引管
５２ａ、５２ｂは、途中で１本の処理水導出管５４に合
流されている。処理水導出管５４には吸引ポンプ５５が
設けられており、この吸引ポンプ５５の吸引力により、
各濾過膜ユニット４５ａ、４５ｂ内から濾過処理水が汲
み上げられる。

【００２７】図５は、上記第２実施態様に係る膜濾過装
置の変形例を示しており、区画される分割槽の数を三つ
にした場合を示している。このように、分割槽の数は、
二つ以上であれば、必要に応じて任意に設定できる。分
割槽の数以外の基本構成は図４に示したものと同じであ
り、図５に示す膜濾過装置６１においては、処理槽６２
が、隔壁６３ａ、６３ｂにより、三つの分割槽６４ａ、
６４ｂ、６４ｃに区画されている。各分割槽６４ａ、６
４ｂ、６４ｃ内の被処理水中には、それぞれ膜面積が同
一の濾過膜ユニット６５ａ、６５ｂ、６５ｃが浸漬され
ている。浸漬された各濾過膜ユニット６５ａ、６５ｂ、
６５ｃの濾過流束または回収率は、それぞれ異なる値に
設定されており、下流側ほど小さくなるように設定され
ている。

【００２８】被処理水４６は、被処理水導入管４８を介
して導入されるが、本実施態様では、被処理水導入管４
８は途中で被処理水導入管６６ａ、６６ｂ、６６ｃに分
岐され、弁６７ａ、６７ｂ、６７ｃの開閉作動により、
分割槽６４ａ、６４ｂ、６４ｃのいずれか一つに導入さ
れるようになっている。隔壁６３ａ、６３ｂには、連通
弁６８ａ、６８ｂが設けられており、隣接する各分割槽
間が各連通弁を介して互いに連通される。なお、図５に
は、各分割槽６４ａ、６４ｂ、６４ｃが水平方向に一列
に配列された状態で図示してあるが、これに限らず、各
分割槽が平面的に自由に連通可能に配置されるか、ある
いは、連通管等を介して自由に連通可能に接続されてい
ることが好ましい。このようにすれば、いずれの分割槽
が最上流側の分割槽となった場合にも、その下流側の分
割槽を望ましい順序で連通させることが可能になる。分
割槽６４ａ、６４ｂ、６４ｃの底部には、それぞれ排泥
弁６９ａ、６９ｂ、６９ｃを備えた排泥管７０ａ、７０
ｂ、７０ｃが接続されており、排泥弁６９ａ、６９ｂ、
６９ｃの開閉作動により、そのときの最下流側の分割槽
から、該分割槽の底部に堆積あるいは沈殿した汚泥等を
適宜断続的に排出できるようになっている。排泥管７０
ａ、７０ｂ、７０ｃは合流されて、一つの排泥管５１に
まとめられている。

【００２９】各濾過膜ユニット６５ａ、６５ｂ、６５ｃ
内からは、吸引管７１ａ、７１ｂ、７１ｃを介して濾過
処理水が汲み上げられ、各吸引管７１ａ、７１ｂ、７１
ｃには、それぞれ、流量調整弁７２ａ、７２ｂ、７２ｃ
が設けられている。これら流量調整弁７２ａ、７２ｂ、
７２ｃは、そのときの最上流側の分割槽から下流側の分
割槽に向かって各濾過膜ユニットからの処理水の流量が
順次低くなるように調整される。各吸引管７１ａ、７１
ｂ、７１ｃが１本の処理水導出管５４に合流され、そこ
に吸引ポンプ５５が設けられている構成は、図４に示し
た構成と実質的に同じである。

【００３０】上記のように構成された膜濾過装置４１、
６１の作用は、分割槽の数を除いて実質的に同じである
ので、図４に示した膜濾過装置４１について説明する。
図４に示した膜濾過装置４１においては、分割槽４４
ａ、４４ｂのうち、最上流側となる、被処理水が導入さ
れる分割槽が、任意に定められた一定時間ごとに、切り
替えられ、その切替に伴って、濾過膜ユニットの濾過流
束または回収率が各分割槽ごとに変更される。

【００３１】例えば、分割槽４４ａが被処理水が導入さ
れる分割槽とされる場合には、弁４７ａが開かれ、弁４
７ｂが閉じられて、被処理水が被処理水導入管４８ａを
介して分割槽４４ａに導入される。導入された被処理水
は、分割槽４４ａ、４４ｂにおいて、浸漬された各濾過
膜ユニット４５ａ、４５ｂにより順次濾過されていき、
各分割槽４４ａ、４４ｂ中の被処理水は、上流側の分割
槽４４ａから順次濃縮されていく。下流槽の分割槽４４
ｂほど濃縮が進むことになり、濾過膜ユニット４５ａと
濾過膜ユニット４５ｂは、この順に濾過に対する負荷が
高くなる。このとき、前述の第１実施態様と同様に、被
処理水の負荷が低い濾過膜ユニットでは効率的に濾過を
行い、被処理水の負荷が高い濾過膜ユニットでは濾過へ
の負荷を軽減するために、各膜濾過ユニットから得る濾
過水（吸引）流量を濾過膜ユニット４５ａ＞濾過膜ユニ
ット４５ｂのように設定することにより、濾過膜への負
荷が各部の負荷の大きさに応じて適切に分散されるよう
になり、装置全体としての濾過時の濾過膜への負荷が軽
減される。

【００３２】また、上記の状態時には、排泥弁５０ａが
閉じられたままとされ、排泥弁５０ｂが適宜断続的に開
かれる。すなわち、この状態時に最も濃縮の進んだ分割
槽４４ｂのみから濃縮水および汚泥が系外へ排出される
ので、効率的な排水が可能となる。

【００３３】このように分割槽ごとに濾過膜に対する負
荷を分散しているが、このまま運転を継続すると、最終
的には、常に負荷の高い被処理水を濾過している、下流
側の分割槽４４ｂの濾過膜ユニット４５ｂへの汚染が顕
著になる可能性がある。そこで、一定時間経過後に被処
理水の導入槽を分割槽４４ａから分割槽４４ｂに切り換
え、上流側の槽を分割槽４４ｂ、下流側の槽を分割槽４
４ａとし、それに伴い、流量調整弁５３ａ、５３ｂを調
整して濾過膜ユニット４５ａ、濾過膜ユニット４５ｂの
負荷も切り替える。また、排泥弁、排泥管も適宜切り替
える。

【００３４】このように、一定時間ごとに被処理水の導
入槽を切り替え、それに伴って濾過膜ユニットの濾過流
束または回収率を変更することによって、交互に濾過膜
への負荷を最適に振り分けることができ、それによっ
て、特定の濾過膜への負荷を高めることなく、装置全体
での安定運転がはかれることとなる。また、被処理水は
その時の下流となる槽で最も濃縮されていることになる
ので、適宜、下流となっている槽から系外排出する。

【００３５】さらに、本実施態様に関しては図示は省略
するが、本実施態様においても、第１実施態様に対して
図３に示したと同様に、逆洗ポンプによって清澄水を各
濾過膜ユニットへ逆流させ、濾過膜ユニットの洗浄回復
を行うことが可能である。逆洗工程を組み入れた運転を
行う場合には、各濾過膜ユニットで例えば被処理水の導
入槽が分割槽４４ａの場合は、逆洗流量を分割槽４４ｂ
＞分割槽４４ａの順に大きくしたり、逆洗頻度を分割槽
４４ｂ＞分割槽４４ａの順番で多くしたりし、また、被
処理水導入槽が分割槽４４ｂへ切り替わった場合には逆
洗条件を逆転する方法で、濾過に対する負荷に応じて濾
過膜ユニットの逆洗条件を最適に設定することができ
る。

【００３６】なお、図１ないし図５に示す膜濾過装置
は、本発明の実施の形態の例を示すものであって、本発
明はその要旨を越えない限り、何ら図示のものに限定さ
れるものではない。

【００３７】本発明においては、濾過膜ユニットの膜エ
レメントに使用する濾過膜の形状として、中空糸膜、管
状膜、平膜など、いずれの形状のものでも使用すること
ができる。

【００３８】濾過膜の素材には、ポリアクリロニトリ
ル、ポリスルフォン、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロ
ピレン、ポリエチレン、酢酸セルロース、セラミックな
ど濾過膜に用いられているあらゆる素材が使用可能であ
る。

【００３９】濾過膜の分離孔径はその処理用途によっ
て、様々なものが使用可能であり、精密濾過膜や限外濾
過膜、ナノ濾過膜などの分離膜を適用できる。

【００４０】本発明の被処理水は、特に限定されるもの
ではなく、河川水、湖沼水、地下水、工業用水、各種排
水に適用可能である。

【００４１】また、膜濾過装置の運転には、定流量濾過
および定圧濾過があり、いずれの運転も採用可能である
が、定流量濾過運転が一般的である。

【００４２】また、分割槽間の水の移送は、実施の形態
では連通管と弁を例としたが、堰を利用して連通させる
などの方法も適用可能であり、発明の主旨に合えばいか
なる方法も採用可能である。

【００４３】また、浸漬型膜濾過装置には濾過膜の下部
に散気設備を配備する方法が多く見られが、本発明にお
いても空気発生源と散気装置を利用した散気設備を配備
することが可能である。

【００４４】さらに、処理槽へは凝集薬品を添加するこ
とも可能であり、凝集薬品としてはポリ塩化アルミニウ
ム、硫酸ばんど、塩化鉄などの無機凝集剤のほかに、ア
クリルアミド系などの有機高分子凝集剤も適用可能であ
り、さらには各種凝集補助剤や酸、アルカリなどのｐＨ
調整薬品も添加薬品として使用可能である。

【００４５】

【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて本発明を
より具体的に説明する。実施例１、２、比較例１本発明の実施の形態で述べた、図１の装置（実施例
１）、図４の装置（実施例２）と従来装置の代表例であ
る図７の装置（比較例１）を用いて、河川表流水より浄
水を得る目的で、３種の装置の同時並列運転を実施し
た。各装置の濾過膜ユニットには、ポリエチレン製、Ｍ
Ｆ膜（精密濾過膜）の平膜、分画孔径０．４μｍ、有効
膜面積０．８ｍ² のものを２系列用いた。

【００４６】処理槽容量は、本発明による図１、図４の
装置では処理槽０．８ｍ³ ×２槽、図７の従来装置例で
は全体で１．６ｍ³ とした。

【００４７】図１の装置では濾過膜ユニット５ａから
０．６ｍ³ ／日、濾過膜ユニット５ｂから０．２ｍ³ ／
日の定流量で濾過を行った。図４の装置では河川表流水
を導入する上流側の分割槽を０．６ｍ³ ／日、下流側の
分割槽を０．２ｍ³ ／日の濾過流量として、河川表流水
の導入槽が切り替わるごとに、濾過流量を上流側の分割
槽と下流側の分割槽との間で切り替えた。図７の装置で
は、両濾過膜ユニットとも０．４ｍ³ ／日の定流量運転
で濾過を行った。各装置とも「８分間濾過／２分間休
止」の間欠運転を行った。また、図４の装置においての
河川表流水導入槽の切替は、１回／日の頻度で行った。
さらに、各装置とも排水は２４回／日の頻度で、排水量
は一日の総量で０．０４ｍ³ とした。各装置における運
転時の濾過吸引圧力（膜差圧）の経時変化を図６に示
す。

【００４８】図６より、約２０日の運転期間で図７の従
来装置（比較例１）では膜差圧上昇は運転初期から始ま
り、約１週間で濾過が困難な状態になったのに対し、図
１の本発明に係る装置（実施例１）では約２０日間の濾
過が可能で、図４の本発明に係る装置（実施例２）では
２０日を過ぎても安定運転が継続可能であった。上記結
果より、本発明によって濾過膜への負荷が低減され、安
定運転期間を延長できることが確認された。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の浸漬型膜
濾過装置によれば、区画された分割槽ごとに濾過膜ユニ
ットを浸漬し、各濾過膜ユニットで回収率や濾過流束な
どを変更できるようにしたので、装置全体への負荷を適
切に分散することが可能となり、また、被処理水流入槽
から下流の濾過膜ユニットに向かって被処理水濃度が高
まっていくのに対応して、濾過膜ユニットでの濾過流束
や回収率を下げていき、各濾過膜ユニットへの負荷を低
減することが可能となる。

【００５０】さらに、一定時間ごとに被処理水流入槽を
切り替えるようにし、それに伴い、装置の上流側の分割
槽、下流側の分割槽を切り替えるようにすれば、特定の
濾過膜ユニットでの負荷が高まるようなリスクを避ける
ことができる。

【００５１】したがって、本発明に係る膜濾過装置によ
れば、装置の安定運転期間を延長し、薬品洗浄頻度の低
減や膜寿命の延長が可能となり、ランニングコストも削
減できるなどの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施態様に係る膜濾過装置の概略
機器系統図である。

【図２】図１の変形例に係る膜濾過装置の概略機器系統
図である。

【図３】図１の別の変形例に係る膜濾過装置の概略機器
系統図である。

【図４】本発明の第２実施態様に係る膜濾過装置の概略
機器系統図である。

【図５】図４の変形例に係る膜濾過装置の概略機器系統
図である。

【図６】実施例１、２、比較例１における吸引圧力の経
時変化特性図である。

【図７】従来の膜濾過装置の概略機器系統図である。

【符号の説明】１、２１、３１、４１、６１膜濾過装置２、２２、４２、６２処理槽３、２３ａ、２３ｂ、４３、６３ａ、６３ｂ隔壁４ａ、４ｂ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、４４ａ、４４
ｂ、６４ａ、６４ｂ、６４ｃ分割槽５ａ、５ｂ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、４５ａ、４５
ｂ、６５ａ、６５ｂ、６５ｃ濾過膜ユニット６、４６被処理水７、４７ａ、４７ｂ、６７ａ、６７ｂ、６７ｃ弁８、４８、４８ａ、４８ｂ、６６ａ、６６ｂ、６６ｃ
被処理水導入管９、２６ａ、２６ｂ、４９、６８ａ、６８ｂ連通弁１０、５０ａ、５０ｂ、６９ａ、６９ｂ、６９ｃ排泥
弁１１、５１、５１ａ、５１ｂ、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ
排泥管１２ａ、１２ｂ、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、５２ａ、５
２ｂ、７１ａ、７１ｂ、７１ｃ吸引管１３ａ、１３ｂ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、５３ａ、５
３ｂ、７２ａ、７２ｂ、７２ｃ流量調整弁１４、５４処理水導出管１５、５５吸引ポンプ３２逆洗ポンプ３３ａ、３３ｂ逆洗水供給管３４処理水貯槽

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】濾過膜ユニットを処理槽内の水中へ浸漬
し、濾過膜を透過した濾過処理水を得る浸漬型膜濾過装
置において、処理槽として、順次連通した二つ以上の分
割槽に構成し、各分割槽にそれぞれ濾過膜ユニットを浸
漬するとともに、各分割槽に浸漬した濾過膜ユニットの
濾過流束または回収率をそれぞれ異なる値にしたことを
ことを特徴とする膜濾過装置。
【請求項２】分割槽の一つに被処理水が流入され、各
分割槽に浸漬された濾過膜ユニットの濾過流束または回
収率が被処理水の流入側分割槽から下流側分割槽に向か
って順次低くなっている、請求項１の膜濾過装置。
【請求項３】分割槽の一つに被処理水が流入され、該
被処理水が流入される分割槽が一定時間ごとに他の分割
槽に変更され、その変更に伴って、濾過膜ユニットの濾
過流束または回収率が各分割槽ごとに変更される、請求
項１または２の膜濾過装置。
【請求項４】順次連通した各分割槽の連通部に弁が配
置されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の膜
濾過装置。
【請求項５】各分割槽に浸漬された各濾過膜ユニット
からの処理水吸引管に、それぞれ流量調整弁が設けられ
ている、請求項１ないし４のいずれかに記載の膜濾過装
置。