JP2003112017A - 濾過膜モジュールおよび造水方法 - Google Patents
濾過膜モジュールおよび造水方法Info
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- JP2003112017A JP2003112017A JP2001308675A JP2001308675A JP2003112017A JP 2003112017 A JP2003112017 A JP 2003112017A JP 2001308675 A JP2001308675 A JP 2001308675A JP 2001308675 A JP2001308675 A JP 2001308675A JP 2003112017 A JP2003112017 A JP 2003112017A
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Abstract
各々を鉛直方向の姿勢で所定間隙をあけて平行に配列す
る方向に挿入および固定できる低コストな濾過膜モジュ
ールおよび造水方法を提供することを目的とする。 【解決手段】支持板上に流路材と濾過膜とをこの順序で
設けた濾過膜エレメントを筐体に複数枚並列収納した濾
過膜モジュールであって、隣接する前記濾過膜エレメン
トは、その濾過膜エレメントの収納方向に複数個設けら
れた間隔保持部材によって互いの間隔が保持されている
ことを特徴とする濾過膜モジュール。
Description
び浄水処理に利用するのに好適な濾過膜モジュールおよ
び造水方法に関する。
ス、省力化および製品の品質向上などの特徴を有するた
め、適用分野を拡大しながら普及している技術である。
膜分離法には、逆浸透、限外ろ過、精密ろ過、などの方
法があり、中空糸膜、平膜、管状膜などの形態をした膜
が使用されている。この適用分野としては、従来から海
水淡水化、浄水処理、ガス分離、血液浄化などで使用さ
れてきたが、最近では環境保全の観点から、廃水処理に
も膜分離技術を適用しようとする研究も進められてい
る。
性汚泥などの廃水を充填した被処理水槽内に濾過膜モジ
ュールを浸漬してモジュールの透過側をポンプで吸引あ
るいはサイホンなどのように水位差を利用して処理水を
得る、浸漬膜を利用した技術が知られている。このと
き、活性汚泥処理では、通常、水槽内で好気性の微生物
を飼育するため曝気が行われているので、この水槽内に
複数の濾過膜エレメントを内挿して構成した濾過膜モジ
ュールを浸漬して使用すると、曝気により水槽内に形成
される旋回流によって膜の膜面の汚れをかきとりながら
固液分離を行うことができ、非常に低コストでの運転が
可能である。
は、特開平4−281828号公報に複数の濾過膜エレ
メント3の各々を鉛直方向の姿勢で所定間隙をあけて平
行に配列する方向に挿入する複数の案内溝9を筐体2の
内面に設けた図3のような構造が開示されている。しか
しながら、複数の案内溝9を有した筐体2を製作するの
は非常に高コストとなるという問題がある。
案内溝を使用することなく、筐体内に複数の濾過膜エレ
メントの各々を鉛直方向の姿勢で所定間隙をあけて平行
に配列する方向に挿入および固定できる低コストな濾過
膜モジュールおよび造水方法を提供することを目的とす
るものである。
の本発明は、支持板上に流路材と濾過膜とをこの順序で
設けた濾過膜エレメントを筐体に複数枚並列収納した濾
過膜モジュールで、隣接する前記濾過膜エレメントが、
該濾過膜エレメントの収納方向に複数個設けられた間隔
保持部材によって互いの間隔が保持されていることを特
徴とするものである。
中に浸漬し、濾過膜エレメントの内側からろ過水を得る
造水方法も好ましく、その場合、被処理液中のSS濃度
を示すMLSS(Mixed Liquor and Suspended Solid)濃
度が1000mg/リットル以上である被処理液からろ
過水を得ることがより好ましい。
いて本発明をさらに詳細に説明する。図1は、本発明の
膜モジュールの一実施態様を示す概略斜視図であり、図
2は、図1のA−A’断面を表した模式図である。
ように、複数枚の濾過膜エレメント3を収納する筐体2
と、この筐体2内で濾過膜エレメント3の各々が鉛直方
向の姿勢で所定間隙a(図2参照)をあけて平行に配列
する方向に挿入および固定できるように、隣接する濾過
膜エレメント3の間に設置された複数個の濾過膜エレメ
ント間隔保持部材4を有することで構成される。
内部に収納でき、かつ隣接する濾過膜エレメント3の間
隙aの部分に複数個の間隔保持部材4を設置したもので
あれば特に限定されるものではないが、この複数枚の濾
過膜エレメント3を水平方向に積層できるように、筐体
2の上面が開放されている形状が好ましく、またエアー
が筐体2内に容易に導入できるように筐体2の下部が開
放されている形状が好ましい。このように筐体2の上下
面が開放されていることで筐体2内へのエアーの導入、
排出をスムーズに実施することができる。また複数枚の
濾過膜エレメント3を水平方向に一定間隔aで積層する
ことで、各濾過膜エレメント3間に均一にエアーを導入
することができる。本発明での収納方向とは、濾過膜エ
レメントの積層方向とは直角の方向であり、濾過膜エレ
メントを水平方向に積層した場合には鉛直方向を示す。
出する散気管5を設置することが好ましいが、この散気
管5は、筐体2に固定されてもよく、また筐体2とは別
体に設置されていても良い。散気管5の配置、形態に関
しても特に限定されるものではなく、複数枚の濾過膜エ
レメント3に均一にエアーを送れるような配置であり、
かつ散気孔の形態であればよい。一例としては、図1の
ように1本もしくは複数本のパイプを濾過膜モジュール
1の下部に配置し、このパイプの上面に一定間隔の散気
孔6を設けたものがあげられる。この散気孔6の孔の
数、大きさなども特に限定されず、エアーの量などに応
じて適宜設定することができる。
3から取水した濾過水を集合させる集合管7などを設置
した形態も好ましく使用することができる。
ント3の間隙aに複数個設置され、この濾過膜エレメン
ト3の左右端に設置されていれば特に限定されるもので
はない。筐体2の対向する1側面にあらかじめ所定の間
隔で穴8を空けておき、この穴に間隔保持部材4を差し
込むことで図1および図2のように筐体2への設置を行
う方法や、筐体2の対向する1側面の内側に間隔保持部
材4を所定の間隔で溶接や接着などで固定する方法、お
よびその他の方法を例示することができる。このように
間隔保持部材4を筐体2に設置することで、濾過膜エレ
メント3の左右端全域に案内溝9を設置することなく、
濾過膜エレメント3を所定の間隔aで装填することがで
きる。
った濾過膜エレメント3の間隙aに入ることができるも
のであれば特に限定されるものではなく、円筒形、直方
体、などの種々の形状を適宜選択して使用することがで
きる。間隙aの距離は、原水中の濁質による詰まりが生
じず、長期的にエアーの流路を確保できる程度であり、
かつエアーの上昇流による膜面の洗浄性が確保できる距
離であれば特に限定されるものではない。好ましくは、
4mm以上15mm以下に設定するのがよく、さらに好
ましくは、5mm以上8mm以下で設定するのが良い。
照)については、濾過膜13(後述する図4参照)と接
触しない程度の長さであるのが好ましい。
右端に設置される間隔保持部材4の個数については、2
つ以上であれば特に個数を規定するものではない。2つ
以上設置すれば、濾過膜エレメント3の位置決めが可能
となる。
ば、濾過膜エレメント3を固定する部分が増えるために
濾過膜エレメント3のたわみが低減できるが、他方では
筐体2の構造を複雑とするためにコストアップに繋がる
という問題がある。好ましくは、間隔保持部材4の設置
する間隔は50mm以上1000mm以下で設置するの
がよく、100mm以上500mm以下で設置するのが
さらに好ましい。
は、ASTM試験法のD638における引張り強さが1
5MPa程度以上の剛性を持つ材質であれば特に限定さ
れるものではないが、ステンレスなどの金属類、アクリ
ロニトリルブタジエンスチレンゴム(ABS樹脂)、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニルなどの樹脂、
繊維強化樹脂(FRP)などの複合材料、その他の材質
などを好ましく使用することができる。
濾過膜エレメント3は、図4に示すように濾過膜エレメ
ント3の形態を保持するための平板状の支持板11の両
面に、濾過液流路用の流路材12を設置し、さらにその
外側面に濾過膜13を設置することで基本的に構成され
ている。また支持板11の縁部には、支持板11と濾過
膜13との間に設置された流路材12に連通する濾過液
取出ノズル15が設置されている。またこの流路材12
が設置されている支持板11と濾過膜13との間の空間
と透過液取出ノズル15との連通が容易となるように支
持板11の両面で貫通した集水溝14などを設置するの
が好ましい。
の形態を保持できる程度の剛性を有しているものであれ
ばよく、筐体2および間隔保持部材4で例示した種々の
材質を好ましく使用することができる。
膜エレメント3としての厚みを薄くするために、厚みは
0.1〜5mmの範囲内にあるものが好ましく、また、
圧損を低減するためにネット、不織布など空隙率の高い
素材を使用することが好ましい。空隙率は40%〜96
%程度のものが特に好ましい。
は、多孔質であれば特に限定するものではないが、特に
活性汚泥水の固液分離を行う場合にはその膜表面の細孔
径が0.01〜20μm程度の範囲内にあるものが好ま
しい。また、その組成としては、特に限定されるもので
はなく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスルホ
ン、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコール、セ
ルロースアセテート、ポリアクリロニトリル、塩素化ポ
リエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルフルオ
ライド、その他の材質を適宜選択して使用することがで
きる。連続で曝気するような環境下で使用する場合に
は、耐久性の高いポリオレフィン系やフッ素系の材質を
特に好ましく使用することができ、MLSS濃度が10
00mg/リットル以下の比較的清澄な原水の場合に
は、ポリアクリロニトリルやセルロースアセテート、ポ
リスルホンなどを特に好ましく使用することができる。
3においては、濾過膜13によって濾過された濾過液
が、流路材12、集水溝14を通り、最終的に濾過液取
出ノズル15から濾過膜エレメント3外部へと排出され
る。
に並行し濾過膜13の膜面間に空間ができるように筐体
2内に収納されて濾過膜モジュール1を構成するが、こ
の濾過膜モジュール1は、たとえば図5に示すように、
被処理水槽21に貯えた有機性廃水などの被処理水に浸
漬するように設けて使用される。濾過膜モジュール1の
内部には鉛直方向に装填された複数枚の濾過膜エレメン
ト3と、その下方にブロア22からの気体を膜の膜面に
供給する散気管5とを設け、また、濾過膜モジュール1
よりも下流側には濾過液を吸引するポンプ23を設けて
いる。
廃水などの被処理水は、ポンプ23の吸引力により濾過
膜13を通過する。この際、被処理水中に含まれる微生
物粒子、無機物粒子などの懸濁物質が濾過される。そし
て、濾過膜13を通過した水は、流路材12によって形
成されている濾過水流路、集水溝14を経て、濾過液取
出ノズル6を通って被処理水槽21の外部に取り出され
る。一方、濾過と平行して散気管5が気泡を発生し、そ
の気泡のエアリフト作用によって生じる、濾過膜エレメ
ント3の膜面に平行な上昇流が、膜面に堆積した濾過物
を離脱させる。
と、エアーによる濾過膜エレメント3の振動を間隔保持
部材4で支えることにより低減できる。
う濾過膜エレメント3の間隔を一定とすることでさらに
大きな効果が得られる、被処理液中のSS濃度を示すM
LSS濃度が1000mg/リットル以上の被処理水を
濾過する際に、気泡による濾過物の除去性が高く、特に
好適に用いることができる。
m×厚み6mmの板状体で上縁部に濾過液取出ノズル1
5を有した支持板11両面に、流路材12として厚さ
0.7mmで空隙率80%のネットを固定し、さらにそ
の上に濾過膜13を設置した図5に示す濾過膜エレメン
ト3を4枚作製した。
mm×奥行60mmで上下が開放し、かつ下部に4本の
脚10を有した筐体2を製作した。また、この筐体2に
は、側縁部に集液管7が設置されており、集液管7の側
面には、濾過液取出ノズル15と同じ形のノズルが、接
続する濾過膜エレメント3の数だけ設置されている。ま
た、この筐体2とは別体に散気管5を筐体2の下部に設
置した。
00mm×奥行60mmの面の両方に、直径7mmの穴
8を、奥行方向および高さ方向に、それぞれピッチ14
mmおよびピッチ250mmの碁盤目状に設けた。この
各穴8に間隔保持部材4である直径7mm×長さ15m
mの丸棒を直径7mm×長さ500mmの丸棒から切り
出し、筐体2内側に8mm突出するように挿入固定し
た。
に丸棒で形成された隙間に鉛直方向の姿勢で挿入装填
し、濾過膜エレメント3の濾過液取出ノズル15を集液
管7にポリウレタンチューブで接続することで、図1お
よび図2に示す濾過膜モジュール1を製作した。
た丸棒は合計30本であり、丸棒の総体積は、31.5
cm3 であった。
例と同様の4枚の濾過膜エレメント3と筐体2を製作し
た。この筐体2の対向する側面である高さ1200mm
×奥行60mmの面の両内面に、高さ1000mm×幅
8mm×奥行7mmの角柱31を、この筐体2の両内面
の奥行方向にピッチ14mmで固定し、4対の案内溝9
を構成した。
の案内溝9に鉛直方向の姿勢で挿入装填し、濾過膜エレ
メント3の濾過液取出ノズル15を集液管7にポリウレ
タンチューブで接続することで、図3に示す濾過膜モジ
ュール1を製作した。
た角柱31は合計10本であったが、角柱31の総体積
は、560cm3 であり、非常に多くの材料を必要とし
た。
持部材を筐体の対向する側面に設けることにより、従来
技術である案内溝を構成する部品よりも少ない材料で、
筐体内に複数の濾過膜エレメントを一定間隔で固定する
ことができるため、濾過膜モジュールの低コスト化を図
ることができる。
斜視図である。
視図である。
斜視図である。
ー図である。
Claims (3)
- 【請求項1】支持板上に流路材と濾過膜とをこの順序で
設けた濾過膜エレメントを筐体に複数枚並列収納した濾
過膜モジュールであって、隣接する前記濾過膜エレメン
トは、該濾過膜エレメントの収納方向に複数個設けられ
た間隔保持部材によって互いの間隔が保持されているこ
とを特徴とする濾過膜モジュール。 - 【請求項2】請求項1に記載の濾過膜モジュールを被処
理液中に浸漬し、濾過膜エレメントの内側から濾過液を
得ることを特徴とする造水方法。 - 【請求項3】被処理液濃度が1000mg/リットル以
上であることを特徴とする請求項2に記載の造水方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001308675A JP2003112017A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 濾過膜モジュールおよび造水方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001308675A JP2003112017A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 濾過膜モジュールおよび造水方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003112017A true JP2003112017A (ja) | 2003-04-15 |
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ID=19127946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001308675A Pending JP2003112017A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 濾過膜モジュールおよび造水方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003112017A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100459037B1 (ko) * | 2004-02-04 | 2004-12-03 | 주식회사 코레드 | 수처리용 평막 모듈 |
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US12017198B2 (en) | 2018-02-27 | 2024-06-25 | Dead Sea Works Ltd. | Potash dust granulation process |
-
2001
- 2001-10-04 JP JP2001308675A patent/JP2003112017A/ja active Pending
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