JP2005185944A - Filter membrane breakage detection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中空糸膜等の濾過膜によって原水を濾過する濾過装置において、この濾過膜の破損を検出するための濾過膜破損検出装置に関するものである。 The present invention relates to a filtration membrane breakage detection device for detecting breakage of a filtration membrane in a filtration device that filters raw water through a filtration membrane such as a hollow fiber membrane.
この種の濾過膜破損検出装置としては、例えば特許文献1に、中空糸膜等の濾過膜によって濾過された濾過水の濁度または濾過水中の粒子数を測定することにより、濾過膜の破損を検出するものが記載されている。また、特許文献2、3には、濾過装置の濾過膜にガスを供給して、その漏れを検知することにより濾過膜の破損を検出するものも提案されている。
しかしながら、このうち特許文献1記載の検出装置では、濁度や粒子数を測定する濁度計やパーティクルカウンター等の測定装置自体が高価であるので、濾過装置において中空糸膜等を束ねた膜モジュールが多数あったりした場合などには、全てにこのような測定装置を備えるのは極めてコスト高となるため、濾過水の排水管を取りまとめた集合排水管の位置でしか測定を行うことができず、破損が検出されてもどの膜モジュールの濾過膜が破損しているかを検知するのは困難となる。
However, among these, in the detection device described in
一方、濾過膜にガスを供給する特許文献2、3に記載の検出装置では、検出時には濾過装置における原水の濾過運転作業を中断しなければならない。そして中空糸膜内の水を全て空気置換し、再度水置換する繁雑な作業が必要となる。また、濾過装置の全ての膜モジュールごとにガスを供給するための供給手段を備えたりしなければならないため、多数の膜モジュールを有する濾過装置に対しては、やはりコスト高となることが避けられない。
On the other hand, in the detection devices described in
本発明は、このような背景の下になされたもので、濾過装置における濾過膜の破損を、濾過運転作業を中断したりすることなく、確実に、しかも低コストで検出することが可能な濾過膜破損検出装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made under such a background. Filtration capable of reliably detecting a filtration membrane breakage in a filtration device at a low cost without interrupting the filtration operation. An object of the present invention is to provide a film breakage detection device.
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、濾過膜によって原水を濾過する濾過装置において上記原水から濾過された濾過水の流路に、外部から可視のフィルターが備えられていることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems and achieve such an object, the present invention provides a filter that is filtered from the raw water in a filtration device that filters the raw water through a filtration membrane, and a filter that is visible from the outside. It is characterized by being provided.
上記の破損検出装置では、濾過膜に破損が生じると、濁質が濾過水に混入して濾過水とともにその上記流路に流れ込み、上記フィルターに捕捉されて該フィルター上に徐々に堆積してゆく。すなわち、外部から可視とされたフィルターが濾過水の流れによって徐々に汚れてゆくことになるので、濾過運転中において破損を見逃すことなく目視によって確実に検出することができる。しかも、かかるフィルターは、濁度計、パーティクルカウンター等の測定装置や濾過膜ごとにガスの供給手段を備えるのと比べて極めて廉価であり、例えば多数の膜モジュールに対しても、その全ての濾過水流路に該フィルターを備えることができて、何れの膜モジュールの濾過膜が破損したかを速やかに検出することが可能となる。 In the above-described breakage detection device, when breakage occurs in the filtration membrane, turbidity is mixed into the filtered water, flows into the flow path together with the filtered water, is captured by the filter, and gradually accumulates on the filter. . That is, the filter that is visible from the outside is gradually soiled by the flow of filtered water, so that it can be reliably detected visually without missing any damage during the filtration operation. Moreover, such a filter is extremely inexpensive compared to a measuring device such as a turbidimeter, a particle counter or the like and a gas supply means for each filtration membrane. For example, all filtration of a large number of membrane modules is possible. The filter can be provided in the water flow path, and it is possible to quickly detect which membrane module of the membrane is damaged.
ここで、上記濾過装置が、例えば浄水場や下水処理場における濾過装置のように大量の原水を濾過して同じく大量の濾過水を排出するものである場合など、この濾過装置から排出される濾過水の排水管そのものにフィルターを設けるのが困難な場合には、この排水管よりも断面の小さい分岐管を上記濾過水の流路として該排水管から分岐して設け、この分岐管に上記フィルターを外部から見えるように配設すればよく、このような分岐管を設けても、濁度計やパーティクルカウンター等の測定装置、あるいはガスの供給手段を備えるのに比べては、はるかに低コストでランニングコストも低廉であるので、多数の膜モジュール等の排水管全てに分岐管を設けて上記フィルターを配設することもできる。なお、こうして分岐管を設ける場合には、上記排水管に、分岐管との接続部に臨んで絞りまたはベンチュリを設けることにより、常に濾過水が分岐管に流れるようにすることができて、一層確実な検出を図ることが可能となる。 Here, when the filtration device is a device that filters a large amount of raw water and discharges a large amount of filtered water, such as a filtration device in a water purification plant or a sewage treatment plant, for example, When it is difficult to provide a filter in the water drain pipe itself, a branch pipe having a smaller cross section than the drain pipe is provided as a flow path for the filtered water and is branched from the drain pipe. However, even if such a branch pipe is provided, it is far less expensive than a measuring device such as a turbidimeter or particle counter, or a gas supply means. In addition, since the running cost is low, it is possible to provide the above-mentioned filter by providing branch pipes in all the drain pipes such as a large number of membrane modules. In addition, when providing a branch pipe in this way, by providing a throttling or a venturi in the drain pipe facing the connecting portion with the branch pipe, filtered water can always flow into the branch pipe. Reliable detection can be achieved.
一方、上記フィルターは、外部から可視であって濾過水中の濁質による汚れが目視確認できるものならどのようなものでもよいが、例えば上記流路における濾過水の流れ方向に対向する平面状をなすものであって、全部または一部が透明で上記フィルターを観察することができるハウジングに収容され、上記濾過水の流路に介装されるようにすることにより、流路を流れる濾過水を上記平面の全面で濾過して濁質を捕捉することができて、一層確実に濾過膜の破損を検出することが可能となる。なお、このフィルターの濾過孔径は、圧損が大きくならないように1μm以上とし、濁質を捉えるために好ましくは1〜20μmの範囲とするのが望ましい。 On the other hand, the filter is not particularly limited as long as it is visible from the outside and can visually confirm dirt due to turbidity in the filtered water. For example, the filter has a planar shape facing the flow direction of the filtered water in the flow path. The filtered water flowing through the flow path can be obtained by being housed in a housing in which all or part of the filter is transparent and capable of observing the filter and interposed in the flow path of the filtered water. The turbidity can be captured by filtering on the entire surface of the plane, and it becomes possible to detect the breakage of the filtration membrane more reliably. The filter has a filter pore diameter of 1 μm or more so as not to increase the pressure loss, and preferably 1 to 20 μm in order to catch turbidity.
図1および図2は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態の濾過装置1は、例えば下水処理場において汚泥等が除去された原水を濾過するためのものであって、中空糸膜を多数束ねた濾過膜がケーシングに収容された膜モジュール2を図1に示すように複数備えたり、あるいは中空糸膜をスクリーン状に張ったエレメントや平膜状の分離膜を有するエレメントを複数積膜したり管状のセラミック膜エレメントを複数本束ねたりしてなる濾過膜を、やはりケーシングに収容したり、濾過槽に浸漬したりしたものであって、上記膜モジュール2やケーシング、濾過槽内に導入された上記原水をこのような濾過膜によって濾過して清澄な濾過水Tを排出するようにされている。
1 and 2 show an embodiment of the present invention. The
また、これら複数の上記膜モジュール2やエレメントには、こうして濾過された濾過水Tを排出する排水管3がそれぞれ接続されており、これらの排水管3は断面の大きな(内径の大きな)集合排水管4にまとめられていて、これら排水管3および集合排水管4により、当該濾過装置1によって原水から濾過された濾過水Tを排出する流路が形成されている。そして、本実施形態の濾過装置1の膜破損検出装置は、この断面の大きな集合排水管4に備えられている。
Further,
より詳しくは、この集合排水管4には、該集合排水管4から分岐した後に集合排水管4内の濾過水Tの流れ方向F下流側で再び該集合排水管4に連通されるように、該集合排水管4よりも断面の小さい小内径の分岐管6が接続されていて、この分岐管6により集合排水管4からさらに分岐して流れる濾過水Tの流路が構成されている。そして、本実施形態の膜破損検出装置においては、こうして濾過水Tの流路を構成する上記分岐管6の途中にフィルター5が介装されており、このフィルター5は外部から可視とされている。
More specifically, the collective drain pipe 4 is branched from the collective drain pipe 4 and then communicated with the collective drain pipe 4 again on the downstream side in the flow direction F of the filtered water T in the collective drain pipe 4. A
このようなフィルター5としては、各種のものが使用可能であるが、本実施形態ではセルロースアセテートやポリエチレン等の平面状(膜状)の、いわゆるメンブレンフィルターが用いられている。
Various types of
また、このフィルター5の濾過孔径は、膜破損による濁質を捕らえられればよく、又、圧損が小さい方が良いので、濾過装置1における濾過膜の濾過孔径よりも大きくする。例えば、本実施形態のように濾過装置1が汚泥処理場において原水の濾過を行うものである場合には、この濾過装置1の濾過膜の濾過孔径が通常0.1μm〜0.4μm程度であるのに対し、フィルター5は1μm以上、望ましくは1μm〜20μmの濾過孔径を有する。なお、フィルター5自体は白色等の汚れが目立つ色であるのが望ましい。
Moreover, the filter pore diameter of this
また、本実施形態ではこのようなフィルター5が、一部または全部が透明の樹脂製等のハウジング10に収容されて濾過水Tの流路(分岐管6)に介装されており、これによって外部から可視の状態、すなわちハウジング10の外側から該ハウジング10を通してフィルター5の汚れ等を目視により確認可能な状態とされている。ここで、このハウジング10は、内部が中空とされた例えば円盤状とされていて、その両面中央部に垂直に分岐管6の両接続部7,8側がそれぞれ接続されて該ハウジング10内の断面円形の中空部に連通されている。そして、平面状の上記フィルター5は上記中空部に収容可能な円形とされて、上記両面と略平行となるように、またこの両面と平行な方向には中空部の全面に拡がるように支持されている。従って、平面状のフィルター5は、その平面部分が分岐管6を流れる濾過水Tの流れ方向Fに対向するように配設されることとなる。
Further, in this embodiment, such a
なお、上記フィルター5は、外部から観察可能なハウジング10に入っていれば形状を限定するものではない。平面状角型でもよいし、外圧の中空糸膜、外圧の管状膜でもよい。材質も、セラミックや金属でもよい。
The shape of the
さらに、本実施形態では、このように集合排水管4に分岐管6を接続して濾過水Tの流路とし、この分岐管6に外部から可視のフィルター5を設けているので、下水処理場における濾過装置1のように大量の濾過水Tが排出される場合でも、確実な濾過膜の破損検出を行うことができる。すなわち、このような集合排水管4や上記排水管3に直接フィルター5を介装することは、配管での圧損が高くなり過ぎるため困難である。そこで、本実施形態のように分岐管6を設けてこれにフィルター5を設置することにより、検出に必要な量の濾過水Tのみをこの分岐管6に導いて、上述のような困難を招くことなく確実な検出を行うことができる。
Furthermore, in this embodiment, the
また、本実施形態ではこうして集合排水管4に分岐管6を接続して濾過水Tの流路とするのに際し、この分岐管6の集合排水管4との接続部7に臨むようにして、この接続部7の上記流れ方向F下流側における集合排水管4内に絞り9が設けられており、これにより濾過水Tの流れ方向F上流側の上記接続部7と反対の流れ方向F下流側の接続部8との間に管内差圧が生じる。このため、本実施形態によれば、分岐管6内で濾過水Tを滞留させたりすることなく、常に集合排水管4から濾過水Tが分岐管6に導入されて流れるようにすることができ、濾過水Tをフィルター5に通して濾過膜破損の検出を行うことが可能となる。
Further, in this embodiment, when the
なお、本実施形態ではこのように上記流れ方向F上流側の接続部7に臨むようにして集合排水管4内に絞り9を設けているが、例えば図3に示すようにこれとは逆の流れ方向F下流側の接続部8に臨むようにして、やはり集合排水管4の内径を縮径するように断面凸曲線状をなして内周側に突出する環状のベンチュリ11を設け、分岐管6はこの流れ方向F下流側の接続部8において、集合排水管4内周側に突出したこのベンチュリ11の突端に開口するようにしてもよい。このような場合にも、ベンチュリ効果によって常に集合排水管4から濾過水Tを分岐管6に導入することができるので、確実な濾過膜破損の検出を行うことが可能となる。
In this embodiment, the
このように構成された濾過装置1における濾過膜破損検出装置では、この濾過装置1による濾過運転時に上記複数の濾過モジュール2のうち1つでもその濾過膜に破損が生じると、濾過膜に捕捉されて濾過されるべき濁質を含んだままの原水がこの破損部分から漏れ出て濾過水Tと混ざり、濾過水Tの流れ方向Fに沿ってこの濾過モジュール2に接続された濾過水Tの流路としての排水管3から集合排水管4に流れ込む。そして、この集合排水管4の当該検出装置が備えられた部分では、やはり濾過水Tの流路とされる分岐管6に濾過水Tが流れ込んでフィルター5を通過し、このとき濾過水Tと混ざった原水中の濁質が捕捉されて該フィルター5上に徐々に堆積してゆく。
In the filtration membrane breakage detection device in the
従って、上記構成の濾過膜破損検出装置によれば、破損が小さいものであって濾過膜から漏れ出る原水も僅かであり、従って濁質による濁度の上昇や濁質粒子数の増加が微小な場合であっても、こうして原水が混ざった濾過水Tがフィルター5を通過するうちには、原水中の濁質の堆積によってフィルター5が次第に汚れてゆくこととなり、このとき該フィルター5が外部から可視であるので、これを目視によって見逃すことなく容易に確認することができて、濾過装置1における濾過膜の破損を確実に検出することが可能となる。そして、この濁質の堆積によるフィルター5の汚れは、濾過装置1における濾過運転作業中において、濾過水Tがその上記流路を流れて排出されることにより生じるので、該濾過装置1の定期点検時等に初めて濾過膜の破損が検出されるようなこともなく、従って濾過膜が破損したまま長期間に渡って濾過が続けられるようなこともなく、破損が生じてから比較的短時間でこれを検出することが可能となる。
Therefore, according to the filtration membrane breakage detection apparatus having the above-described configuration, the breakage is small and the raw water leaking from the filtration membrane is also small. Even in this case, while the filtered water T mixed with the raw water passes through the
また、このようなフィルター5を備えただけの検出装置は、上述した濁度計やパーティクルカウンター等の測定装置や、膜モジュール2にガスの供給手段を設けたりするのに比べて、それ自体が極めて廉価であるとともにランニングコストも安く、本実施形態のように集合排水管4に分岐管6を接続してこれにフィルター5を介装したとしても、はるかに低コストで設置することができる。このため、本実施形態ではこのように濾過水Tの流路としての集合排水管4に検出装置を設けているが、例えば複数の膜モジュール2に接続された個々の排水管3のそれぞれにこのような検出装置を設けることも可能となり、これにより膜モジュール2が多数であっても、その何れにおいて濾過膜に破損が生じているかを、低廉でありながらも速やかに検出することが可能となる。
In addition, the detection device having only such a
1 濾過装置
2 膜モジュール
3 排水管
4 集合排水管
5 フィルター
6 分岐管
7,8 集合排水管4と分岐管6との接続部
9 絞り
10 ハウジング
11 ベンチュリ
T 濾過水
F 濾過水Tの流れ方向
DESCRIPTION OF
Claims (5)
The filtration membrane breakage detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein a filtration pore diameter of the filter is in a range of 1 µm to 20 µm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003430070A JP2005185944A (en) | 2003-12-25 | 2003-12-25 | Filter membrane breakage detection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003430070A JP2005185944A (en) | 2003-12-25 | 2003-12-25 | Filter membrane breakage detection apparatus |
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ID=34788550
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005185944A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2003
- 2003-12-25 JP JP2003430070A patent/JP2005185944A/en active Pending
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