JP2005161112A

JP2005161112A - 膜ろ過装置とその保守方法

Info

Publication number: JP2005161112A
Application number: JP2003399785A
Authority: JP
Inventors: Shiro Tanshu; 紫朗丹宗; Nobuo Hayashi; 信夫林; Satoru Okada; 悟岡田; Hirokazu Tahara; 宏和夛原
Original assignee: Yuasa Corp; Yuasa Battery Corp
Current assignee: Yuasa Corp
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2005-06-23

Abstract

【課題】浸漬型膜モジュールの保守時に該モジュールの破損が防止できる膜ろ過装置を得る。
【解決手段】被処理水３が貯留された浸漬槽２に、被処理水３をろ過するための浸漬型膜モジュール１が浸漬され、前記浸漬型膜モジュール１によって被処理水３のろ過を行って、ろ液４を前記浸漬槽２の外部に引き出すろ液出口を上部ろ液出口５と下部ろ液出口６とし、前記ろ液出口５、６にホース８、１１を接続してなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、膜ろ過装置とその保守方法に関するもので、さらに詳しく言えば、被処理水を膜ろ過する浸漬型膜モジュールの保守時に該モジュールの破損が防止できる膜ろ過装置とその保守方法に関するものである。

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、凝集沈澱槽、重力沈澱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浸漬型膜モジュールを浸漬させて、被処理水をろ過する方法が採用されるようになっている。すなわち、浸漬槽内に供給された被処理水は上述した浸漬型膜モジュールでろ過されて、ろ過水が浸漬槽の外部に引き出されるようにされている。このような方法によれば、被処理水中に、ろ過後の濃縮液が懸濁物質とともに浸漬槽内に残留し、浸漬型膜モジュールの透過側に除濁されたろ過水を得ることができる。

しかしながら、浸漬型膜モジュールは、時間の経過とともに、被処理水の供給側の懸濁物質の濃度が上昇するため、この懸濁物質あるいは浸漬槽内に堆積した固形分によってモジュールが目詰りを起こし、最終的には、所定のろ過水流量が得られなくなる。そのため、定期的にモジュールを浸漬槽から引き上げたり、浸漬槽の被処理水の液位を低下させて、目詰りを起こしたモジュールを薬液によって洗浄するといった保守が不可欠であった。

上記した浸漬型膜モジュールには、上部にろ液を引き出すろ液出口が設けられ、このろ液出口に配管が固定されているため、多数の平膜エレメントを並置した膜ユニットを浸漬型膜モジュールとし、平膜エレメントの外側から内側に向かって被処理水をろ過するものでは、モジュールを浸漬槽から引き上げたり、浸漬槽の被処理水の液位を低下させる場合には、前記ろ液出口からろ液を吸引しながらモジュールを引き上げるとともに浸漬槽の被処理水の液位を低下させて、平膜エレメント内外の液位差によって平膜エレメントの内側から外側に向かって、ろ液を浸漬槽に流出させるようにしていた。これは、モジュールを急激に浸漬槽から引き上げたり、浸漬槽の被処理水の液位を急激に低下させると、平膜エレメント内外の液位差の急激な変化によって平膜エレメントが破損しないようにするためである。

特開平７−２６５８５６号公報

上記特許文献１には、平膜モジュールの破損を防止するために、底部に平膜モジュール内の透過水を排出する水抜き用配管を設け、濾過槽の水位が低下したときに前記水抜き用配管から透過水を排出し、平膜が膨らんで破裂しないようにすることが開示されている。

上記背景技術のものでは、平膜エレメントの表面にケーキ層が形成されていることや平膜エレメントの内外の液位差が大きくできないことにより、平膜エレメントの内側から外側に向かって、ろ液を浸漬槽に流出させるのに時間がかかるという問題があった。また、浸漬型膜モジュールを浸漬槽から引き上げる場合には、配管が固定されているため、容易にそれができないという問題があった。また、上記特許文献１のものでは、濾過槽の水位が低下したときに前記水抜き用配管から透過水を排出することによって、平膜モジュールの破損は防止できるが、平膜モジュールを濾過槽から引き上げる場合には、平膜モジュールの内外の水位差を考慮しながら行わなければならないため、前述した背景技術のものと同様に時間がかかるという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その請求項１記載の膜ろ過装置は、被処理水が貯留された浸漬槽に、被処理水をろ過するための浸漬型膜モジュールが浸漬された膜ろ過装置において、前記浸漬型膜モジュールによって被処理水のろ過を行って、ろ液を前記浸漬槽の外部に引き出すろ液出口を前記浸漬型膜モジュールの上部と下部に設けるとともに、前記各ろ液出口にホースを接続したことを特徴とする。また、請求項２記載の膜ろ過装置の保守方法は、請求項１記載の膜ろ過装置を、浸漬型膜モジュールの下部のろ液出口からモジュール内のろ液を浸漬槽内に流出させるとともに、上部のろ液出口からモジュール内に空気を導入した後、モジュールを浸漬槽から引き上げるか、浸漬槽内の液位を低下させることを特徴とする。

上記請求項１記載の発明によれば、簡易な方法で保守ができ、平膜エレメントの破損が防止できる浸漬型膜モジュールを備えた膜ろ過装置を得ることができる。また、請求項２記載の発明によれば、浸漬型膜モジュールを長期間にわたって使用可能にできる膜ろ過装置の保守方法を得ることができる。

図１は本発明の実施形態に係る膜ろ過装置の断面図である。前記膜ろ過装置は、図１に示したように、懸濁物質を含んだ被処理水３が貯留され、この被処理水３をろ過するための浸漬型膜モジュール１が浸漬された浸漬槽２を備えている。前記浸漬型膜モジュール１には、ろ液４を浸漬槽２の外部に引き出す２か所のろ液出口（上部ろ液出口５と下部ろ液出口６）が設けられており、前記上部ろ液出口５からはホース８と自動弁９が設けられた配管７を介して、前記下部ろ液出口６からはホース１１と配管７を介してポンプ１２に接続され、このポンプ１２を作動させることによって、ろ液４を浸漬槽２の外部に得るようにしている。前記自動弁９には別の配管１０が接続されており、この配管１０を介して浸漬型膜モジュール１に空気が導入できるようにしている。

前記下部ろ液出口６からは、圧力センサー１３の測定部が浸漬槽２内に導入されており、平膜エレメントの膜面に加わる圧力が検出できるようにし、この圧力によって浸漬型膜モジュール１を浸漬槽２から引き上げ可能かどうかの引上可能信号を制御装置１４に送出するようにしている。また、制御装置１４に引上可能信号が送出されている場合は、制御装置１４から自動弁９に対して空気導入信号を送出し、配管１０とホース８を介して平膜エレメント内に空気が導入され、平膜エレメントの膜面に加わる圧力を適正値に維持しながら、ポンプ１２を動作させて下部ろ液出口６からろ液を引き出して、平膜エレメント内のろ液を抜くようにしている。このような動作は、浸漬槽２の液位を低下させる場合も同様である。いずれの場合であっても、浸漬型膜モジュール１を浸漬槽２から引き上げる際の引上速度の限界値を定めたり、浸漬槽２の液位を低下させる液位低下速度の限界値を定めることもできるし、このような限界値を超えた場合に警報信号を送出するようにもできる。

上記実施形態では、浸漬型膜モジュール１を浸漬槽２から引き上げるのを容易にするため、上部ろ液出口５と自動弁９を設けた配管７との間を、固定した配管ではなく、フレキシブルなホース８によって接続し、下部ろ液出口６とポンプ１２を設けた配管７との間を、固定した配管ではなく、フレキシブルなホース１１によって接続している。

すなわち、図２に示したように、浸漬型膜モジュール１を浸漬槽２から引き上げると、ホース８、１１がフレキシブルであるため、容易にこれを行うことができ、配管を解体する、といったことを行わずに保守作業ができる。

上記した膜ろ過装置は、浸漬型膜モジュール１の下方からエアバブリングによるクロスフロー流を発生させる気泡発生装置を設けておき、懸濁物質を含んだ被処理水によって平膜エレメントの目詰まりを抑制するとともに、膜面に形成されたケーキ層を剥離するようにもできる。

上記した膜ろ過装置に用いられる浸漬型膜モジュール１の平膜としては、被処理水からろ過によって取り除く成分に応じて適宜選択できるが、精密ろ過膜を一例として挙げることができる。この精密ろ過膜は、ＪＩＳＫ３８０２に「０．０１〜数μｍ程度の微粒子および微生物をろ過によって分離するために用いる膜」と定義されており、その材質としては、セルロース膜やポリオレフィン系樹脂膜などの有機高分子膜からなるものが使用できるが、強度を確保するために、ポリプロピレン樹脂製あるいはポリエステル樹脂製の不織布の表面に前記膜材料を溶解した溶剤を含浸させて乾燥させて得たものを好ましく用いることができる。

また、このような平膜を用いた浸漬型膜モジュールとしては、複数の平膜エレメントを、膜面を鉛直方向にし、かつ膜面間に６〜１０ｍｍの一定間隔を形成して配列したものである。また、前記平膜エレメントとしては、平膜を樹脂などの剛性を有する平板の表裏両面に配置し、その周縁部において平膜を平板に接着あるいは溶着し、平板と平膜との間および平板に形成したろ液流路を前記ろ液出口に連通させるようにしたものである。

本発明によれば、浸漬型膜モジュールを備えた膜ろ過装置の保守が容易に行え、浸漬型膜モジュールを長期間にわたって使用することができるから、産業上の利用可能性は大である。

本発明の膜ろ過装置の断面図。本発明の膜ろ過装置の、浸漬型膜モジュールを浸漬槽から引き上げる際の断面図である。

符号の説明

１浸漬型膜モジュール
２浸漬槽
３被処理水
４ろ液
５上部ろ液出口
６下部ろ液出口
７、１０配管
８、１１ホース
９自動弁
１２ポンプ
１３圧力センサー
１４制御装置

Claims

被処理水が貯留された浸漬槽に、被処理水をろ過するための浸漬型膜モジュールが浸漬された膜ろ過装置において、前記浸漬型膜モジュールによって被処理水のろ過を行って、ろ液を前記浸漬槽の外部に引き出すろ液出口を前記浸漬型膜モジュールの上部と下部に設けるとともに、前記各ろ液出口にホースを接続したことを特徴とする膜ろ過装置。
請求項１記載の膜ろ過装置を、浸漬型膜モジュールの下部のろ液出口からモジュール内のろ液を浸漬槽内に流出させるとともに、上部のろ液出口からモジュール内に空気を導入した後、モジュールを浸漬槽から引き上げるか、浸漬槽内の液位を低下させることを特徴とする膜ろ過装置の保守方法。