JP2003117358A - 平板状膜カートリッジ - Google Patents
平板状膜カートリッジInfo
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- JP2003117358A JP2003117358A JP2001314648A JP2001314648A JP2003117358A JP 2003117358 A JP2003117358 A JP 2003117358A JP 2001314648 A JP2001314648 A JP 2001314648A JP 2001314648 A JP2001314648 A JP 2001314648A JP 2003117358 A JP2003117358 A JP 2003117358A
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Abstract
る部材を配置する必要がなく、上向流を円滑に通液する
ことができ、内部の空気を円滑に外部へ排出することが
できる平板状膜カートリッジを提供する。 【解決手段】 濾板27に濾過膜28を周縁部で固着
し、濾板27の透過水流路29に連通する透過水取出口
部30を濾板27の側端面27aに設け、透過水流路2
9は、濾板27を表裏面間にわたって貫通し、透過水取
出口部30に連通する集水穴29aと、濾板27の表裏
面の上端縁および一側縁に形成し、集水穴29aに連通
する所定巾の溝状をなす集水路29bと、濾板27の表
裏面に上下方向に形成し、上端が集水路29bに連通す
る縦導水路29cと、濾板27の表裏面に鉛直方向に対
して所定角度で傾斜するとともに、下端に比べて上端が
集水穴29aに近づくように斜め方向に形成し、一端が
集水路29bに連通するとともに途中で複数の縦導水路
29cに連通する複数の傾斜導水路29dとからなるも
のである。
Description
ッジに関し、下廃水処理、汚泥濃縮などに使用する膜分
離技術に係るものである。
離装置1は、ケーシング2が膜ケース3と散気ケース4
からなり、膜ケース3の内部に複数の平板状膜カートリ
ッジ5を膜面を鉛直方向にして、かつ膜面間に一定間隙
をおいて(通常6〜10mm)配列し、散気ケース4の
内部に散気装置6を配設している。
ジ5は樹脂などの剛性を有する濾板5Aの表裏両面に濾
過膜5Bを配置し、その周縁部において濾過膜5Bを濾
板5Aに接着あるいは溶着し、濾板5Aと濾過膜5Bと
の間、および濾板5Aに形成した透過水流路5Cに連通
する透過水取出口5Dを濾板5Aに設けている。
気する空気で上向流を発生させ、上向流により処理槽内
の槽内混合液を隣接する平板状膜カートリッジ5の間の
流路にクロスフローで供給して平板状膜カートリッジ5
により濾過し、濾過膜を透過した透過水をチューブ7、
集水管8を通じて槽外へ導出している。
過水取出口5Dを濾板5Aの上端縁に設け、各平板状膜
カートリッジ5の透過水取出口5Dと集水管8とをチュ
ーブ7で接続しているので、多数のチューブ7が上向流
の流れの中に存在し、その流れを阻害する要因となって
いた。
平板状膜カートリッジ5に含まれた空気溜まり、および
透過水に溶解した空気から気化した空気溜まりによって
濾過膜5Bに膨らみが生じると、クロスフローが阻害さ
れてケーキ層の付着が早まったり、濾過膜が損傷する要
因となっていた。
り、平板状膜カートリッジの上方領域に上向流の流れを
阻害する抵抗となる部材を配置する必要がなく、上向流
を円滑に通液することができ、内部の空気を円滑に外部
へ排出することができる平板状膜カートリッジを提供す
ることを目的とする。
に、請求項1に係る本発明の平板状膜カートリッジは、
槽内に浸漬して鉛直方向に配置する平板状膜カートリッ
ジであって、剛性を有する濾板の表裏両面に濾過膜を周
縁部で固着し、濾板に形成した透過水流路に連通する透
過水取出口部を濾板の側端面に設けたものである。
ジは上向流によって槽内混合液を膜面に沿ったクロスフ
ローで供給する状態で使用するので、平板状膜カートリ
ッジを側端面に設けた透過水取出口部において集水管に
接続することで、平板状膜カートリッジの上方領域に上
向流の流れを阻害する抵抗となる部材を配置する必要が
なくなり、上向流を円滑に通液することができる。
ッジは、濾板の表面および裏面のそれぞれに形成する透
過水流路は、鉛直方向に対して所定角度で傾斜し、下端
に比べて上端が透過水取出口部に近づくように斜め方向
に形成した複数の傾斜導水路を有するものである。
ジは濾過膜を隔てた内外の膜間差圧によって駆動され
る。このため、濾過膜を透過した透過水が透過水流路の
傾斜導水路に案内されて速やかに透過水取出口部に向け
て流れることで背圧を抑制して膜間差圧による濾過作用
の効率を高めることができる。
ッジは、濾板の表面および裏面のそれぞれに形成する透
過水流路は、濾板を表裏面間にわたって貫通し、透過水
取出口部に連通する集水穴と、濾板の表面および裏面の
それぞれの上端縁および一側縁に形成し、一端が集水穴
に連通する所定巾の溝状をなす集水路と、濾板の表面お
よび裏面のそれぞれに上下方向に形成し、上端が集水路
に連通する縦導水路と、濾板の表面および裏面のそれぞ
れに鉛直方向に対して所定角度で傾斜するとともに、下
端に比べて上端が集水穴に近づくように斜め方向に形成
し、一端が集水路に連通するとともに途中で複数の縦導
水路に連通する複数の傾斜導水路とからなり、集水路は
縦導水路および傾斜導水路より巾広く形成したものであ
る。
過水は縦導水路と傾斜導水路が網目状に交叉する透過水
流路を流れて集水路に流入し、集水路から集水穴を通っ
て透過水取出口部へ流れる。このとき、縦導水路および
傾斜導水路より巾の広い集水路へ透過水を導くことで濾
板面上における排水性を高めるとともに、透過水が傾斜
導水路に案内されて速やかに透過水取出口部に向けて流
れることで背圧を抑制して膜間差圧による濾過作用の効
率を高めることができる。
ッジは、濾板と濾過膜とを全周にわたって溶着する溶着
部の上辺部が透過水取出口部に向けて上り勾配に傾斜し
ているものである。
膜カートリッジに含まれた空気、および透過水に溶解し
た空気から気化した空気は、透過水取出口部に向けて上
り勾配に傾斜する溶着部の上辺部に導かれて速やかに排
出されるので、クロスフローを阻害する濾過膜の膨らみ
の発生を防止できる。
に基づいて説明する。図1〜図4において、浸漬型膜分
離装置21は合併浄化槽(図示省略)の内部にマンホー
ルを通して装入し、槽内にその全体を着脱自在に配置す
るものであり、複数の平板状膜カートリッジ22からな
る膜カートリッジユニット23の上部に上部カバー24
を嵌合装着し、膜カートリッジユニット23の下部に散
気ボックス25を嵌合装着し、散気ボックス25の内部
に散気装置26を配置している。図5に示すように、散
気装置26は一対の散気管26aをその両端でU字管2
6bで接続してループ状に形成し、左右のU字管26b
にそれぞれ空気源に接続する接続口26cを設けてお
り、散気管26aの下側部に複数の散気孔26dを設け
ている。
リッジ22は、樹脂製の濾板27の表裏両面に有機性平
膜の濾過膜28をスペーサ28aを介して配置し、その
周縁部において濾過膜28を濾板27に熱もしは超音波
により溶着してなり、濾板27と濾過膜28との間の領
域、および濾板27に形成した透過水流路29に連通す
る透過水取出口部30を濾板27の側端面27aに設け
ている。
板27を表裏面間にわたって貫通し、透過水取出口部3
0に連通する集水穴29aと、濾板27の表面および裏
面のそれぞれの上端縁および一側縁に形成し、一端が集
水穴29aに連通する所定巾の溝状をなす集水路29b
と、濾板27の表面および裏面のそれぞれに上下方向に
形成し、上端が集水路29bに連通する縦導水路29c
と、濾板27の表面および裏面のそれぞれに鉛直方向に
対して所定角度で傾斜するとともに、下端に比べて上端
が集水穴29aに近づくように斜め方向に形成し、一端
が集水路29bに連通するとともに途中で複数の縦導水
路29cに連通する傾斜導水路29dとからなる。
導水路29dより巾広く形成しており、縦導水路29c
および傾斜導水路29dは交叉して網目状の水路を形成
している。透過水取出口部30は濾板27の側端面27
aから突出し、貫通孔30aで集水穴29aに連通して
おり、透過水取出口部30の外周面には一対の平行な突
部30bを全周にわたって環状に形成してなる環状シー
ル部を設けている。
部には所定高さの壁片部31を濾板27の縦方向の全長
にわたって形成しており、壁片部31には溝状の凹部3
2aを途中の不連続部32bを除いて形成している。濾
板27の表裏面のそれぞれの他方の側縁部には壁片部3
1の背後位置に畝状の凸部33aを不連続部33bを除
いて形成している。
着代34を表裏面に形成しており、溶着代34は二重線
状に形成する主溶着代35、36とその外側に網目状に
形成する補助溶着代37とを濾板27の全周にわたって
形成し、内側の主溶着代35の上辺部35aは集水穴2
9aに向けて上り勾配に傾斜している。濾過膜28は溶
着代34において濾板27に溶着されており、内側の主
溶着代35における濾過膜28と濾板27との溶着部に
囲まれた部位が有効濾過領域となり、上辺部35aにお
ける溶着部は集水穴29aに向けて上り勾配に傾斜して
いる。
板状膜カートリッジ22を鉛直方向に配置するもので、
図9〜図13に示すように、隣接する平板状膜カートリ
ッジ22の膜面間に所定巾のクロスフロー流路を形成す
る間隙38を空けて平行に配列し、各平板状膜カートリ
ッジ22の壁片部31を隣接する平板状膜カートリッジ
22の側縁部に当接させるとともに、対向する壁片部3
1の凹部32aと凸部33aを嵌合させており、壁片部
31でクロスフロー流路の側部開口を閉塞し、最外側の
平板状膜カートリッジ22を側面カバー39で覆ってい
る。
平板状膜カートリッジ22と同様に、側縁部に凹部32
aを有する壁片部31および凸部33aを形成してお
り、凹部32aと凸部33aが嵌合するように、壁片部
31を対向する平板状膜カートリッジ22の側縁部に当
接させている。側面カバー39の上側部および下側部に
は上部カバー24と散気ボックス25を係止するための
係合突起部39aを形成しており、係合突起部39aは
四辺の一辺において側面カバー39に連続し、残りの3
辺において側面カバー39から分離し、側面カバー39
の表裏方向に変位可能である。
各平板状膜カートリッジ22および側面カバー39の上
側部を結束して膜カートリッジユニット23の上部に嵌
合装着しており、所定位置に形成した係合穴24aにお
いて側面カバー39の係合突起部39aに係合して抜け
止めされている。散気ボックス25は上下開口の枠体を
なし、各平板状膜カートリッジ22および側面カバー3
9の下側部を結束して膜カートリッジユニット23の下
部に嵌合装着しており、所定位置に形成した係合穴25
aにおいて側面カバー39の係合突起部39aに係合し
て抜け止めされている。散気ボックス25には膜カート
リッジユニット23を受け止める段部25bを設けてい
る。
カートリッジ22の濾板27の側端面27aと壁片部3
1とが連接することで側壁部を形成しており、側壁部の
外面に突出する全ての透過水取出口部30を覆って集水
管40を装着しており、側壁部と集水管40の間にガス
ケット41を装入している。
41には各透過水取出口部30が嵌入する複数の貫通孔
42を形成しており、貫通孔42の内周面で透過水取出
口部30の外周面に圧接し、集水管40に覆われる各透
過水取出口部30の周囲を被覆することでシール機能を
発揮する。ガスケット41は貫通孔42の内周面に凸部
42aを全周にわたって環状に形成しており、この凸部
42aが透過水取出口部30の外周面に形成した平行な
突部30bの間の凹部30cに凹凸嵌合して圧接するこ
とで環状シール部を形成し、シール機能を高めている。
ケット41を押圧する押さえ部43を形成しており、押
さえ部43に透過水取出口部30の各開口に連通する複
数の貫通孔43aを形成している。集水管40の内周面
にはガスケット41の外周面に形成した環状凸部41a
に嵌合する環状凹部40aを設けている。
る。槽内に浸漬した使用状態において、浸漬型膜分離装
置21は散気装置26の接続口26cに空気源に連通す
る管路を接続しており、散気管26aの散気孔26dか
ら噴出する空気を散気ボックス25の内部に散気する。
は浸漬型膜分離装置21の周囲の槽内混合液を伴って膜
カートリッジユニット23の隣接する平板状膜カートリ
ッジ22の間の間隙38からなる流路にクロスフローで
流入し、槽内混合液が平板状膜カートリッジ22により
濾過される。濾過は槽内の水頭を利用した重力濾過もし
くは強制吸引圧による。濾過膜28を透過した透過水は
透過水流路29および透過水取出口部30を通って集水
管40に流入し、集水管40に接続した取出系(図示省
略)を通って槽外へ取り出される。
過膜28を透過した透過水は縦導水路29cと傾斜導水
路29dが網目状に交叉する透過水流路29を流れ、縦
導水路29cおよび傾斜導水路29dに案内されて集水
路29bに流入し、集水路29bから集水穴29aを通
り、貫通孔30aを経て透過水取出口部30から集水管
40に流れる。
路29dより巾の広い集水路29bへ透過水を導くこと
で濾板27の板面上における排水性を高めるとともに、
図18に示すように、傾斜導水路29dが存在すること
で透過水が速やかに集水穴29aを通って透過水取出口
部30に向けて流れることで、背圧を抑制して膜間差圧
による濾過作用の効率を高めることができる。
に平板状膜カートリッジ22に含まれた空気、および透
過水に溶解した空気から気化した空気は、平板状膜カー
トリッジ22の上辺部35aにおける溶着部が集水穴2
9aに向けて上り勾配に傾斜することで、速やかに集水
穴29a通って透過水取出口部30へ導かれて排出され
る。よって、クロスフローを阻害してケーキ層の偏った
付着を発生させたり、濾過膜28が損傷する要因となる
濾過膜28の膨らみの発生を防止できる。
各平板状膜カートリッジ22の濾板27の側端面27a
と壁片部31とが連接することで側壁部が形成され、こ
の側壁部と両側の側面カバー39とによって全ての平板
状膜カートリッジ22を囲むケーシングが形成される。
このように、平板状膜カートリッジ22のそれ自体がケ
ーシングの一部を担うことで、従来のように平板状膜カ
ートリッジ22を保持する別途のケースが不要となる。
り隣接する平板状膜カートリッジ22の間の相互の位置
決めおよび間隔保持を行い、膜カートリッジユニット2
3の上部および下部に上部カバー24と散気ボックス2
5を嵌合装着し、上部カバー24と側面カバー39とを
係合穴24aと係合突起部39aとの係合により着脱自
在に固定して抜け止めし、散気ボックス25と側面カバ
ー39とを係合穴25aと係合突起部39aとの係合に
より着脱自在に固定して抜け止めすることで個々の平板
状膜カートリッジ22を一体的に結束しているので、組
立作業および分解作業を容易に行うことができる。ま
た、散気ボックス25は膜カートリッジユニット23の
下部に嵌合装着することで、膜カートリッジユニット2
3と一体的に取り扱うことが可能となる。よって、浸漬
型膜分離装置をその構造の簡素化によって合併浄化槽の
マンホールを通して出し入れできるように小型化でき
る。
浄化槽より浸漬型膜分離装置21の全体を取出し、上部
カバー24および散気ボックス25を取り外すことで、
膜カートリッジユニット23を分解して個々の平板状膜
カートリッジ22を容易に点検・清掃することができ
る。
際しては、壁片部31の溝状の凹部32aと畝状の凸部
33aとが嵌合し、不連続部32b、33bにおいて凹
部32aと凸部33aがその軸線方向で相互に係止し合
うことで、各平板状膜カートリッジ22の濾過膜面に沿
った上下左右の相互の位置決めと位置ずれ防止ができる
ので、組立作業を容易に行える。
部30を濾板27の側端面に設け、全ての透過水取出口
部30を覆って集水管40を膜カートリッジユニット2
3の側部に配置しているので、従来のように個々の平板
状膜カートリッジ22のそれぞれを個別にチューブで集
水管と接続する必要がなくなり、集水管40と各平板状
膜カートリッジ22との接続を容易に行うことができ、
膜カートリッジユニット23の上部に上向流を阻害する
チューブ等の部材がないので、槽内混合液の上向流が隣
接する平板状膜カートリッジ22の間の流路においてク
ロスフローで円滑に流れる。
カートリッジを側端面に設けた透過水取出口部において
集水管に接続することで、平板状膜カートリッジの上方
領域に上向流の流れを阻害する抵抗となる部材を配置す
る必要がなくなり、上向流を円滑に通液することができ
る。濾過膜を透過した透過水を縦導水路および傾斜導水
路より巾の広い集水路へ導くことで濾板面上における排
水性を高めるとともに、透過水が傾斜導水路に案内され
て速やかに透過水取出口部に向けて流れることで背圧を
抑制して膜間差圧による濾過作用の効率を高めることが
できる。初期設置時に平板状膜カートリッジに含まれた
空気、および透過水に溶解した空気から気化した空気が
透過水取出口部に向けて上り勾配に傾斜する溶着部の上
辺部に導かれて速やかに排出されることで、クロスフロ
ーを阻害する濾過膜の膨らみの発生を防止できる。
を示す斜視図である。
およびb正面図である。
示す斜視図である。
示すa正面図、b側面図およびc背面図である。
a要部拡大正面図およびb要部拡大側面図である。
示す斜視図である。
の組み立て構造を示す平面断面図である。
構造を示す平面断面図である。
の要部を示す側面図である。
の要部を示す側面図である。
面図、b側面図およびc背面図である。
図である。
を示す断面図である。
ある。
示す模式図である。
破断正面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 槽内に浸漬して鉛直方向に配置する平板
状膜カートリッジであって、剛性を有する濾板の表裏両
面に濾過膜を周縁部で固着し、濾板に形成した透過水流
路に連通する透過水取出口部を濾板の側端面に設けたこ
とを特徴とする平板状膜カートリッジ。 - 【請求項2】 濾板の表面および裏面のそれぞれに形成
する透過水流路は、鉛直方向に対して所定角度で傾斜
し、下端に比べて上端が透過水取出口部に近づくように
斜め方向に形成した複数の傾斜導水路を有することを特
徴とする請求項1に記載の平板状膜カートリッジ。 - 【請求項3】 濾板の表面および裏面のそれぞれに形成
する透過水流路は、濾板を表裏面間にわたって貫通し、
透過水取出口部に連通する集水穴と、濾板の表面および
裏面のそれぞれの上端縁および一側縁に形成し、一端が
集水穴に連通する所定巾の溝状をなす集水路と、濾板の
表面および裏面のそれぞれに上下方向に形成し、上端が
集水路に連通する縦導水路と、濾板の表面および裏面の
それぞれに鉛直方向に対して所定角度で傾斜するととも
に、下端に比べて上端が集水穴に近づくように斜め方向
に形成し、一端が集水路に連通するとともに途中で複数
の縦導水路に連通する複数の傾斜導水路とからなり、集
水路は縦導水路および傾斜導水路より巾広く形成したも
のであることを特徴とする請求項1に記載の平板状膜カ
ートリッジ。 - 【請求項4】 濾板と濾過膜とを全周にわたって溶着す
る溶着部の上辺部が透過水取出口部に向けて上り勾配に
傾斜していることを特徴とする請求項1〜3の何れか1
項に記載の平板状膜カートリッジ。
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