JP2003019481A - 膜分離装置の液面管理方法 - Google Patents
膜分離装置の液面管理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸引式のタンク型膜分離装置、あるいは浸漬
型膜分離装置において、ろ過運転のトラブルを防ぎ、か
つ回収率の低下を防止し、さらには槽のコンパクト化を
可能とする液面管理方法を提供する。 【解決手段】 上部端面が開口した槽内において、液相
中に膜モジュールが設置され、前記膜モジュールによっ
てろ過されたろ過水を、吸引もしくは水頭差を駆動力と
して、槽の外部に引き出す手段を有する膜分離装置にお
いて、槽内における被処理水の比重をパラメータとした
レベル計を用い、液面管理プログラムにより、前記レベ
ル計を自動制御し、前記槽中に供給される液の量を自動
制御することを特徴とする膜分離装置の液面レベルの管
理方法に関する。
型膜分離装置において、ろ過運転のトラブルを防ぎ、か
つ回収率の低下を防止し、さらには槽のコンパクト化を
可能とする液面管理方法を提供する。 【解決手段】 上部端面が開口した槽内において、液相
中に膜モジュールが設置され、前記膜モジュールによっ
てろ過されたろ過水を、吸引もしくは水頭差を駆動力と
して、槽の外部に引き出す手段を有する膜分離装置にお
いて、槽内における被処理水の比重をパラメータとした
レベル計を用い、液面管理プログラムにより、前記レベ
ル計を自動制御し、前記槽中に供給される液の量を自動
制御することを特徴とする膜分離装置の液面レベルの管
理方法に関する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、河川水、湖沼水、
地下水、海水、生活排水、工場排水、下水二次処理水等
の被処理水を膜分離し、除濁、除菌をするために用いら
れる吸引式のタンク型膜分離装置、あるいは浸漬槽型膜
分離装置が設置された槽の液面レベルの管理に関するも
のである。
地下水、海水、生活排水、工場排水、下水二次処理水等
の被処理水を膜分離し、除濁、除菌をするために用いら
れる吸引式のタンク型膜分離装置、あるいは浸漬槽型膜
分離装置が設置された槽の液面レベルの管理に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、浄水処理、下水処理、産業排水処
理等の水処理工程において生じる排水は、凝集沈殿槽、
重力沈殿槽等で固液分離されていた。しかしながら、近
年では、膜技術の発達により、上述した各種の槽そのも
のに供給された被処理水中に膜モジュールを設置させ
て、被処理水を固液分離する方法が採用されるに至って
いる。即ち、槽内に供給された懸濁物質を含む被処理水
中に上述した膜モジュールを設置し、この膜モジュール
において吸引もしくは水頭差によりろ過を行い、ろ過さ
れたろ過水が槽の外部に引き出される。このような方法
によれば、槽内の液相中の懸濁物質は、膜モジュールの
供給側に固形分として残り、膜モジュールの透過側にお
いて、除濁、除菌された清浄なろ過水が得られる。
理等の水処理工程において生じる排水は、凝集沈殿槽、
重力沈殿槽等で固液分離されていた。しかしながら、近
年では、膜技術の発達により、上述した各種の槽そのも
のに供給された被処理水中に膜モジュールを設置させ
て、被処理水を固液分離する方法が採用されるに至って
いる。即ち、槽内に供給された懸濁物質を含む被処理水
中に上述した膜モジュールを設置し、この膜モジュール
において吸引もしくは水頭差によりろ過を行い、ろ過さ
れたろ過水が槽の外部に引き出される。このような方法
によれば、槽内の液相中の懸濁物質は、膜モジュールの
供給側に固形分として残り、膜モジュールの透過側にお
いて、除濁、除菌された清浄なろ過水が得られる。
【０００３】このようなタンク型膜分離装置、あるいは
浸漬型膜分離装置においては、膜モジュールが設置され
た槽内への被処理水の供給過多、もしくは供給不足によ
るろ過運転のトラブルを防ぐため、槽内の液面を適切な
範囲で管理する必要がある。また、前記膜分離装置にお
いては、懸濁物質のファウリングによる膜ろ過流束の低
下を防ぎ、ろ過を安定させるため、ある一定時間ろ過を
おこない、ついで中空糸膜の二次側から一次側へ透過水
やエアを逆流させる物理洗浄により膜面に堆積した懸濁
物質を剥離させ、かつ、剥離した懸濁物質を系外へ排出
する運転をしている。この排出される物理洗浄により剥
離した懸濁物質を含む被処理水量（ホールドアップ量）
が多いと、使用した被処理水に対する得られたろ過水量
の比、すなわち回収率が低下してしまう。
浸漬型膜分離装置においては、膜モジュールが設置され
た槽内への被処理水の供給過多、もしくは供給不足によ
るろ過運転のトラブルを防ぐため、槽内の液面を適切な
範囲で管理する必要がある。また、前記膜分離装置にお
いては、懸濁物質のファウリングによる膜ろ過流束の低
下を防ぎ、ろ過を安定させるため、ある一定時間ろ過を
おこない、ついで中空糸膜の二次側から一次側へ透過水
やエアを逆流させる物理洗浄により膜面に堆積した懸濁
物質を剥離させ、かつ、剥離した懸濁物質を系外へ排出
する運転をしている。この排出される物理洗浄により剥
離した懸濁物質を含む被処理水量（ホールドアップ量）
が多いと、使用した被処理水に対する得られたろ過水量
の比、すなわち回収率が低下してしまう。
【０００４】つまり、ろ過終了時（物理洗浄前）におい
て槽内のホールドアップ量が多いと回収率が低下する、
また、ろ過終了時において槽内のホールドアップ量が毎
回異なると一定の回収率が得られない。したがって、回
収率の低下を防ぎ、かつ、一定の回収率を確保するため
には、ろ過終了時における槽内のホールドアップ量を常
に同じとなるように運転する必要がある。すなわち、前
記膜分離装置において、回収率の低下を防ぎ、かつ回収
率を一定にするためには正確かつ容易な液面レベルの管
理が必要である。そこで、従来は液面を管理するため、
槽内に一定量の被処理水を供給しつづけるプラグフロー
方式やフロート，超音波等によるレベル計を設置するの
が通常であった。
て槽内のホールドアップ量が多いと回収率が低下する、
また、ろ過終了時において槽内のホールドアップ量が毎
回異なると一定の回収率が得られない。したがって、回
収率の低下を防ぎ、かつ、一定の回収率を確保するため
には、ろ過終了時における槽内のホールドアップ量を常
に同じとなるように運転する必要がある。すなわち、前
記膜分離装置において、回収率の低下を防ぎ、かつ回収
率を一定にするためには正確かつ容易な液面レベルの管
理が必要である。そこで、従来は液面を管理するため、
槽内に一定量の被処理水を供給しつづけるプラグフロー
方式やフロート，超音波等によるレベル計を設置するの
が通常であった。
【０００５】しかしながら、前述の液面レベルの管理方
法では、プラグフロー方式においてはろ過水量と被処理
水供給量のバランスを取る必要があり管理が煩雑である
こと、超音波を用いたレベル計では被処理水の水質によ
っては適用できないこと、フロートを用いたレベル計で
は被処理水の水質によっては濁質等の付着による誤作動
が発生するため適用できないこと、さらにはレベル計設
置のためのスペースが必要となり、よってホールドアッ
プ量が増えるため回収率が減少する等の問題があった。
法では、プラグフロー方式においてはろ過水量と被処理
水供給量のバランスを取る必要があり管理が煩雑である
こと、超音波を用いたレベル計では被処理水の水質によ
っては適用できないこと、フロートを用いたレベル計で
は被処理水の水質によっては濁質等の付着による誤作動
が発生するため適用できないこと、さらにはレベル計設
置のためのスペースが必要となり、よってホールドアッ
プ量が増えるため回収率が減少する等の問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、タン
ク型膜分離装置、あるいは浸漬型膜分離装置において、
前記膜分離装置が設置された槽の正確かつ容易な液面レ
ベルの管理をし、もって、ろ過運転のトラブルを防ぎ、
かつ回収率の低下を防止することができ、さらには前記
槽のコンパクト化を可能とする液面管理方法とこれを備
えた膜分離装置を提供することにある。
ク型膜分離装置、あるいは浸漬型膜分離装置において、
前記膜分離装置が設置された槽の正確かつ容易な液面レ
ベルの管理をし、もって、ろ過運転のトラブルを防ぎ、
かつ回収率の低下を防止することができ、さらには前記
槽のコンパクト化を可能とする液面管理方法とこれを備
えた膜分離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】本発明者らは、鋭意検討
の結果、槽内における被処理水の比重をパラメータとし
たレベル計を用い、さらには前記レベル計を液面レベル
の管理プログラムにより制御することにより、液面レベ
ルの管理が正確かつ容易であり、さらには槽のコンパク
ト化が可能であることを見出し、本発明を完成するに至
った。すなわち、本発明は、（１）上部端面が開口した
槽内において、液相中に膜モジュールが設置され、前記
膜モジュールによってろ過されたろ過水を、吸引もしく
は水頭差を駆動力として、槽の外部に引き出す手段を有
する膜分離装置において、槽内における被処理水の比重
をパラメータとしたレベル計を用い、液面管理プログラ
ムにより、前記レベル計を自動制御し、前記槽中に供給
される液の量を自動制御することを特徴とする膜分離装
置の液面レベルの管理方法、（２）上部端面が開口した
槽内において、液相中に膜モジュールが設置され、前記
膜モジュールによってろ過されたろ過水を、吸引もしく
は水頭差を駆動力として、槽の外部に引き出す手段を有
する膜分離装置において、槽内における被処理水の比重
をパラメータとしたレベル計と、液面管理プログラムに
より、前記レベル計を自動制御し、前記槽中に供給され
る液の量を自動制御する手段を有する膜分離装置、に関
する。
の結果、槽内における被処理水の比重をパラメータとし
たレベル計を用い、さらには前記レベル計を液面レベル
の管理プログラムにより制御することにより、液面レベ
ルの管理が正確かつ容易であり、さらには槽のコンパク
ト化が可能であることを見出し、本発明を完成するに至
った。すなわち、本発明は、（１）上部端面が開口した
槽内において、液相中に膜モジュールが設置され、前記
膜モジュールによってろ過されたろ過水を、吸引もしく
は水頭差を駆動力として、槽の外部に引き出す手段を有
する膜分離装置において、槽内における被処理水の比重
をパラメータとしたレベル計を用い、液面管理プログラ
ムにより、前記レベル計を自動制御し、前記槽中に供給
される液の量を自動制御することを特徴とする膜分離装
置の液面レベルの管理方法、（２）上部端面が開口した
槽内において、液相中に膜モジュールが設置され、前記
膜モジュールによってろ過されたろ過水を、吸引もしく
は水頭差を駆動力として、槽の外部に引き出す手段を有
する膜分離装置において、槽内における被処理水の比重
をパラメータとしたレベル計と、液面管理プログラムに
より、前記レベル計を自動制御し、前記槽中に供給され
る液の量を自動制御する手段を有する膜分離装置、に関
する。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１に、本発明の比重をパラメー
タとしたレベル計の設置方法の概略図を示す。ここで、
１は膜モジュールを設置するための槽、２は膜モジュー
ル、３は被処理水の比重をパラメータとしたレベル計で
ある。このレベル計は、レベル計先端に取り付けられた
センサーにより被処理水の液圧を感知し、液面を連続指
示するものである。前記センサーに必要な接液面積は微
小であるため、レベル計は極めて小型のものである。さ
らには、このセンサーは被処理水の比重をパラメータと
して入力することが可能であるため、水質の急激な変化
や高汚濁水に対しても対応できる。
タとしたレベル計の設置方法の概略図を示す。ここで、
１は膜モジュールを設置するための槽、２は膜モジュー
ル、３は被処理水の比重をパラメータとしたレベル計で
ある。このレベル計は、レベル計先端に取り付けられた
センサーにより被処理水の液圧を感知し、液面を連続指
示するものである。前記センサーに必要な接液面積は微
小であるため、レベル計は極めて小型のものである。さ
らには、このセンサーは被処理水の比重をパラメータと
して入力することが可能であるため、水質の急激な変化
や高汚濁水に対しても対応できる。
【０００９】ここで、本発明に用いる膜モジュールとし
ては、中空糸膜の上下端部が接着固定され、どちらか一
方、もしくは両方の端部の中空糸が開口されたものであ
り、接着固定される端部の断面形状としては、円形の
他、三角形、四角形、六角形、楕円形等であってもよい
が、特に円形が好ましい。さらには、膜モジュールの設
置方法は、液面に対して垂直方向、水平方向のいずれで
もよい。また、膜モジュールに用いる中空糸膜として
は、ナノろ過膜、限外ろ過膜、精密ろ過膜および不織布
のいずれでもよい。前記レベル計の設置位置は、槽の壁
面であり、かつ、槽内へ設置された膜モジュールの上端
よりも下であればいずれでもよい。
ては、中空糸膜の上下端部が接着固定され、どちらか一
方、もしくは両方の端部の中空糸が開口されたものであ
り、接着固定される端部の断面形状としては、円形の
他、三角形、四角形、六角形、楕円形等であってもよい
が、特に円形が好ましい。さらには、膜モジュールの設
置方法は、液面に対して垂直方向、水平方向のいずれで
もよい。また、膜モジュールに用いる中空糸膜として
は、ナノろ過膜、限外ろ過膜、精密ろ過膜および不織布
のいずれでもよい。前記レベル計の設置位置は、槽の壁
面であり、かつ、槽内へ設置された膜モジュールの上端
よりも下であればいずれでもよい。
【００１０】次に、本発明の効果について、実施例を示
して詳細に説明する。
して詳細に説明する。
【００１１】
【実施例１】被処理水の比重をパラメータとしたレベル
計（型式ＰＬ４１０、株式会社ノーケン製）を、浸漬槽
最下部に取り付ける際、レベル計設置のために必要な面
積は０．００２６ｍ2であり、必要な槽容量は、０．１
３３L（外径φ４８ｍｍ×５４ｍｍの直円管）であっ
た。これを、膜面積５０ｍ2の膜モジュールを１２本セ
ットした全膜面積６００ｍ2の膜分離装置に取り付けた
ところ、前記膜分離装置が設置された浸漬槽の床面積に
対するレベル計設置面積の比率は、０．６％であり、浸
漬槽のホールドアップ量に対するレベル計設置分のホー
ルドアップ量の比率は、０．０２％であった。また、前
記浸漬型膜分離装置を用いて、膜ろ過流束２．５ｍ3／
ｍ2／日（膜面積１ｍ2で１日あたり２．５ｍ3のろ過水
が得られる流束）で河川水のろ過をおこなったところ、
回収率９６．２％で６ヶ月間安定して運転できた。
計（型式ＰＬ４１０、株式会社ノーケン製）を、浸漬槽
最下部に取り付ける際、レベル計設置のために必要な面
積は０．００２６ｍ2であり、必要な槽容量は、０．１
３３L（外径φ４８ｍｍ×５４ｍｍの直円管）であっ
た。これを、膜面積５０ｍ2の膜モジュールを１２本セ
ットした全膜面積６００ｍ2の膜分離装置に取り付けた
ところ、前記膜分離装置が設置された浸漬槽の床面積に
対するレベル計設置面積の比率は、０．６％であり、浸
漬槽のホールドアップ量に対するレベル計設置分のホー
ルドアップ量の比率は、０．０２％であった。また、前
記浸漬型膜分離装置を用いて、膜ろ過流束２．５ｍ3／
ｍ2／日（膜面積１ｍ2で１日あたり２．５ｍ3のろ過水
が得られる流束）で河川水のろ過をおこなったところ、
回収率９６．２％で６ヶ月間安定して運転できた。
【００１２】
【比較例1】フロート式のレベル計を設置する際、取り
付け用フランジのサイズが５０Aのレベル計を用いた。
このフロート式レベル計のフランジサイズは１５５ｍｍ
である。したがって、前記フロート式レベル計と膜モジ
ュールが接触しないように２５０ｍｍ×２５０ｍｍのス
ペースを確保する必要があった。これを、膜面積５０ｍ
2の膜モジュールを１２本セットした全膜面積６００ｍ2
の膜分離装置に取り付けたところ、前記膜分離装置が設
置された浸漬槽床面積に対するレベル計設置面積比率
は、１４．６であり、また、浸漬槽のホールドアップ量
に対するレベル計設置分のホールドアップ量の比率は２
６．６％であった。これは、前述した実施例１と比べ
て、設置面積比率で約２４倍、設置分容量の比率で約１
３３０倍必要であった。また、前記浸漬型膜分離装置を
用いて、膜ろ過流束２．５ｍ3／ｍ2／日（膜面積１ｍ2
で１日あたり２．５ｍ3のろ過水が得られる流束）で河
川水のろ過をおこなったところ、回収率は９５．７％と
低く、また、約１ヶ月でフロートのまわりに泥等が付着
し、誤作動が発生したため、洗浄の必要が生じた。
付け用フランジのサイズが５０Aのレベル計を用いた。
このフロート式レベル計のフランジサイズは１５５ｍｍ
である。したがって、前記フロート式レベル計と膜モジ
ュールが接触しないように２５０ｍｍ×２５０ｍｍのス
ペースを確保する必要があった。これを、膜面積５０ｍ
2の膜モジュールを１２本セットした全膜面積６００ｍ2
の膜分離装置に取り付けたところ、前記膜分離装置が設
置された浸漬槽床面積に対するレベル計設置面積比率
は、１４．６であり、また、浸漬槽のホールドアップ量
に対するレベル計設置分のホールドアップ量の比率は２
６．６％であった。これは、前述した実施例１と比べ
て、設置面積比率で約２４倍、設置分容量の比率で約１
３３０倍必要であった。また、前記浸漬型膜分離装置を
用いて、膜ろ過流束２．５ｍ3／ｍ2／日（膜面積１ｍ2
で１日あたり２．５ｍ3のろ過水が得られる流束）で河
川水のろ過をおこなったところ、回収率は９５．７％と
低く、また、約１ヶ月でフロートのまわりに泥等が付着
し、誤作動が発生したため、洗浄の必要が生じた。
【００１３】
【発明の効果】本発明に用いられる、被処理水の比重を
パラメータとしたレベル計を使用することにより、槽の
液面レベルの管理が容易になり、安定したろ過運転が可
能となる。また、被処理水の比重をパラメータとしてい
るため、水質の急激な変化や高汚濁水に対してもパラメ
ータを変化させることで対応できる。さらに、レベル計
設置のためのスペースが小さく出来るため、槽をコンパ
クトにできる。
パラメータとしたレベル計を使用することにより、槽の
液面レベルの管理が容易になり、安定したろ過運転が可
能となる。また、被処理水の比重をパラメータとしてい
るため、水質の急激な変化や高汚濁水に対してもパラメ
ータを変化させることで対応できる。さらに、レベル計
設置のためのスペースが小さく出来るため、槽をコンパ
クトにできる。
【図１】本発明の被処理水の比重をパラメータとしたレ
ベル計を設置した膜分離装置の一例を示す概略図であ
る。
ベル計を設置した膜分離装置の一例を示す概略図であ
る。
１ 槽
２ 膜モジュール
３ 被処理水の比重をパラメータとしたレベル計
Claims (2)
- 【請求項１】 上部端面が開口した槽内において、液相
中に膜モジュールが設置され、前記膜モジュールによっ
てろ過されたろ過水を、吸引もしくは水頭差を駆動力と
して、槽の外部に引き出す手段を有する膜分離装置にお
いて、槽内における被処理水の比重をパラメータとした
レベル計を用い、液面管理プログラムにより、前記レベ
ル計を自動制御し、前記槽中に供給される液の量を自動
制御することを特徴とする膜分離装置の液面レベルの管
理方法。 - 【請求項２】 上部端面が開口した槽内において、液相
中に膜モジュールが設置され、前記膜モジュールによっ
てろ過されたろ過水を、吸引もしくは水頭差を駆動力と
して、槽の外部に引き出す手段を有する膜分離装置にお
いて、槽内における被処理水の比重をパラメータとした
レベル計と、液面管理プログラムにより、前記レベル計
を自動制御し、前記槽中に供給される液の量を自動制御
する手段を有する膜分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001206910A JP2003019481A (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 膜分離装置の液面管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001206910A JP2003019481A (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 膜分離装置の液面管理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003019481A true JP2003019481A (ja) | 2003-01-21 |
Family
ID=19042971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001206910A Pending JP2003019481A (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 膜分離装置の液面管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003019481A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10894733B2 (en) | 2016-09-09 | 2021-01-19 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Liquid treatment method and apparatus |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0884995A (ja) * | 1994-09-14 | 1996-04-02 | Toto Ltd | 浄化槽及びその運転方法 |
| JPH0952026A (ja) * | 1995-08-17 | 1997-02-25 | Kubota Corp | 膜カートリッジの薬液洗浄方法 |
| JPH10128328A (ja) * | 1996-10-25 | 1998-05-19 | Matsushita Electric Works Ltd | 浄化槽 |
| JPH10314733A (ja) * | 1997-05-20 | 1998-12-02 | Kubota Corp | 膜設置施設の遠隔監視装置 |
| JP2000279978A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-10 | Matsushita Electric Works Ltd | 浄化槽 |
-
2001
- 2001-07-06 JP JP2001206910A patent/JP2003019481A/ja active Pending
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| US10894733B2 (en) | 2016-09-09 | 2021-01-19 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Liquid treatment method and apparatus |
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