JP2005270705A

JP2005270705A - 膜モジュール・ユニット、水処理施設および薬品洗浄施設

Info

Publication number: JP2005270705A
Application number: JP2004084289A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Furuya; 弘幸古屋; Nobuyoshi Ishii; 信好石井; Hidemi Daimen; 英巳大面
Original assignee: Suido Kiko Kaisha Ltd
Current assignee: Suido Kiko Kaisha Ltd
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】簡単に膜モジュールをオフライン洗浄することが出来る膜モジュール・ユニットを提供する。
【解決手段】水処理施設に設置された原水管に着脱可能に連結されて原水を供給される原水管と、原水をろ過する２個以上の膜モジュールと、水処理施設に設置されたろ過水管に着脱可能に連結されて膜モジュールでろ過したろ過水を供給するろ過水管とを、一つのユニットとし、トレーラーで牽引可能なコンテナ車に搭載する。
【効果】原水管およびろ過水管の着脱作業を行えば、２個以上の膜モジュールを一度に水処理施設に対して着脱できるので、着脱作業の負担をなくすことが出来る。また、習熟した技術者を必要としない簡単な作業で済む。さらに、取り外した膜モジュールの梱包作業の負担もなくすことが出来る。
【選択図】図１０

Description

本発明は、膜モジュール・ユニット、水処理施設および薬品洗浄施設に関し、さらに詳しくは、簡単に膜モジュールをオフライン洗浄することが出来る膜モジュール・ユニット、該膜モジュール・ユニットを使用する水処理施設および該膜モジュール・ユニットをオフライン洗浄する薬品洗浄施設に関する。

膜モジュールは、ろ過の継続に伴うファウリング物質の付着によりろ過性能が下がってくるため、逆洗浄等の物理洗浄を度々行ってろ過性能を回復させている。そして、ろ過性能が物理洗浄では十分に回復しなくなると、酸水溶液，アルカリ水溶液，次亜塩素酸ナトリウム水溶液などを用いた薬品洗浄を行っている。

水処理を行っている場所で膜モジュールの薬品洗浄を行うオンライン方式も提案されている（例えば、特許文献１参照。）が、水処理を行っている場所での洗浄薬品の使用・処理・処分を避けるため、水処理を行っている場所とは別の場所で膜モジュールの薬品洗浄を行うオフライン方式が多く採用されている。

特開２００３−２５１１５９号公報

オフライン方式で膜モジュールの薬品洗浄を行う場合の従来の手順は次のようになる。
（１）水処理施設から膜モジュールを１個ずつ取り外す。
（２）梱包する。
（３）トラックで薬品洗浄施設へ運搬する。
（４）梱包を解く。
（５）膜モジュールを１個ずつ薬品洗浄施設に取り付ける。
（６）薬品洗浄する。
（７）薬品洗浄施設から膜モジュールを１個ずつ取り外す。
（８）梱包する。
（９）トラックで水処理施設へ運搬する。
（10）梱包を解く。
（11）膜モジュールを１個ずつ水処理施設に取り付ける。

しかし、（１）（５）（７）（11）の膜モジュールの着脱作業が繁雑であり、多くの労力と費用がかかる上に、習熟した技術者が必要になる問題点があった。また、（２）（４）（８）（10）の梱包作業のための労力と費用とがかかる問題点もあった。
そこで、本発明の目的は、膜モジュールの着脱作業や梱包作業の負担をなくし、簡単に膜モジュールをオフライン洗浄することが出来る膜モジュール・ユニット、該膜モジュール・ユニットを使用する水処理施設および該膜モジュール・ユニットをオフライン洗浄する薬品洗浄施設を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、水処理施設に設置された原水管に着脱可能に連結されて原水を供給される原水管と、前記原水をろ過する２個以上の膜モジュールと、前記水処理施設に設置されたろ過水管に着脱可能に連結されて前記膜モジュールでろ過したろ過水を供給するろ過水管とを、一つのユニットとし、前記水処理施設に連結した状態で原水をろ過し、前記水処理施設から分離した状態で車載可能にしたことを特徴とする膜モジュール・ユニットを提供する。
上記第１の観点による膜モジュール・ユニットでは、原水管およびろ過水管の着脱作業を行えば、２個以上の膜モジュールを一度に水処理施設に対して着脱できるので、着脱作業の負担をなくすことが出来る上に、習熟した技術者を必要としない簡単な作業とすることが出来る。また、梱包作業の負担もなくすことが出来る。

第２の観点では、本発明は、上記構成の膜モジュール・ユニットにおいて、前記ユニットを移動するための車輪を具備することを特徴とする膜モジュール・ユニットを提供する。
上記第２の観点による膜モジュール・ユニットでは、水処理施設からトラックへの移動等を、クレーン等を用いないでも、容易に行えるようになる。

第３の観点では、本発明は、上記構成の膜モジュール・ユニットにおいて、前記水処理施設から分離した状態でトレーラーで牽引可能なコンテナ車としたことを特徴とする膜モジュール・ユニットを提供する。
上記第３の観点による膜モジュール・ユニットでは、トラックへの積み下ろし作業をなくすことが出来る。

第４の観点では、本発明は、上記構成の膜モジュール・ユニットにおいて、前記水処理施設から分離した状態で自走可能な自走車としたことを特徴とする膜モジュール・ユニットを提供する。
上記第４の観点による膜モジュール・ユニットでは、トラックへの積み下ろし作業やトレーラーへの連結／分離作業をなくすことが出来る。

第５の観点では、本発明は、上記構成の膜モジュール・ユニットにおいて、複数の膜モジュール・ユニットを連結して処理能力を増大可能としたことを特徴とする膜モジュール・ユニットを提供する。
上記第５の観点による膜モジュール・ユニットでは、水需要の増減に応じて水処理能力を簡単に調節できるようになる。

第６の観点では、本発明は、上記構成の膜モジュール・ユニットの原水管に着脱可能に連結されて原水を供給する原水供給手段と、前記膜モジュール・ユニットのろ過水管に着脱可能に連結されてろ過水を供給されるろ過水貯留手段とを具備したことを特徴とする水処理施設を提供する。
上記第６の観点による水処理施設では、前記構成の膜モジュール・ユニットを好適に使用して水処理を行うことが出来る。

第７の観点では、本発明は、上記構成の膜モジュール・ユニットの原水管およびろ過水管の少なくとも一方に着脱可能に連結されて薬液を供給する薬液供給手段と、前記膜モジュール・ユニットの原水管およびろ過水管の少なくとも一方に着脱可能に連結されて清浄水を供給する清浄水供給手段と、前記膜モジュール・ユニットから排出される排液を溜める排液槽とを具備したことを特徴とする薬品洗浄施設を提供する。
上記第７の観点による薬品洗浄施設では、前記構成の膜モジュール・ユニットを好適にオフライン洗浄することが出来る。

本発明の膜モジュール・ユニットによれば、膜モジュールの着脱作業や梱包作業の負担をなくし、簡単に膜モジュールをオフライン洗浄することが出来る。
また、本発明の水処理施設によれば、本発明の膜モジュール・ユニットを好適に使用して水処理を行うことが出来る。
さらに、本発明の薬品洗浄施設によれば、本発明の膜モジュール・ユニットを好適にオフライン洗浄することが出来る。

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。例えば、実施例１では、外圧式中空糸膜を用いたクロスフロー方式の膜モジュール・ユニットを示すが、これに限定されず、外圧式デッドエンド方式、内圧式クロスフロー方式、内圧式デッドエンド方式などにも本発明を適用できる。

図１は、実施例１に係る膜モジュール・ユニット１００を示す構成説明図である。
この膜モジュール・ユニット１００は、水処理施設（図５の４００）に設置された原水管（図５の２１）に着脱可能に連結されて原水を供給される原水管１と、原水をろ過する２個以上の膜モジュール２と、原水管１と膜モジュール２の一次側の間を連通／遮断する原水弁３と、水処理施設（４００）に設置された戻り管（図５の２５）に着脱可能に連結されて膜モジュール２の一次側を通った原水を返す戻り管４と、戻り管４と膜モジュール２の一次側の間を連通／遮断する戻り弁５と、水処理施設（４００）に設置されたろ過水管（図５の２８）に着脱可能に連結されて膜モジュール２でろ過したろ過水を供給するろ過水管６と、ろ過水管６と膜モジュール２の二次側の間を連通／遮断するろ過水弁７と、水処理施設（４００）に設置された逆洗水管（図５の３４）に着脱可能に連結されて逆洗水を供給される逆洗水管８と、逆洗水管８と膜モジュール２の二次側の間を連通／遮断する逆洗水弁９と、水処理施設（４００）に設置された空気管（図５の３７）に着脱可能に連結されて膜モジュール２の一次側に空気を供給する空気管１０と、空気管１０と膜モジュール２の一次側の間を連通／遮断する空気弁１１と、水処理施設（４００）に設置された排水管（図５の３９）に着脱可能に連結されて膜モジュール２の一次側から排水を返す排水管１２と、排水管１２と膜モジュール２の一次側の間を連通／遮断する排水弁１３と、水処理施設（４００）に設置された制御装置（図５の４２）から各弁を制御するための制御信号を受け入れるためのコネクタ１４と、各弁とコネクタ１４を接続する配線１５とを具備している。

図２は、膜モジュール・ユニット１００の右側面図である。
膜モジュール・ユニット１００は、キャスター１７を有するベース１６ｂ上に一つのユニットとして構成されており、人やフォークリフトで押して移動させることが可能である。
原水管１等は、ベース１６ｂに立設されたフレーム１６ｆにより支持されている。
膜モジュール２は、フレーム１６ｆに取り付けられたサポート１６ｓにより支持されている。

図３は、膜モジュール・ユニット１００の正面図である。
膜モジュール・ユニット１００の正面には、水処理施設（４００）に連結するための、原水管１，戻り管４，ろ過水管６，逆洗水管８，空気管１０および排水管１２のジョイント部（フレキシブルホースを脱着できるジョイント）が並んでいる。また、フレーム１６ｆに取り付けられたプレート１６ｐにコネクタ１４が設けてある。
図示しないが、膜モジュール・ユニット１００の背面には、別の膜モジュール・ユニット１００に連結するための、原水管１，戻り管４，ろ過水管６，逆洗水管８，空気管１０および排水管１２のジョイント部が並んでいる。

図４は、膜モジュール・ユニット１００の上面図である。

図５は、実施例１に係る水処理施設４００に膜モジュール・ユニット１００を連結した状態を示す構成説明図である。
水処理施設４００の原水管２１等と膜モジュール・ユニット１００の原水管１等は、ジョイント部にフレキシブルホースを嵌着して連結される。
また、水処理施設４００のコネクタ４３と膜モジュール・ユニット１００のコネクタ１４とは、信号ケーブルで接続される。

水処理施設４００は、膜モジュール・ユニット１００へ原水を供給するための原水タンク２０，原水管２１，原水ポンプ２２および原水弁２３と、膜モジュール・ユニット１００から返ってきた原水を原水タンク２０へ戻すための戻り管２５および戻り弁２６と、膜モジュール・ユニット１００からろ過水を受け入れるためのろ過水タンク３１，ろ過水管２８およびろ過水弁２９と、ろ過水を逆洗水として膜モジュール・ユニット１００へ供給するための逆洗管３４，逆洗水ポンプ３２および逆洗水弁３３と、膜モジュール・ユニット１００へ空気を供給するためのコンプレッサ３５，空気管３７，空気弁３６と、膜モジュール・ユニット１００から返ってきた空気を抜くための空洗排水弁３８と、膜モジュール・ユニット１００から返ってきた排水を受け入れるための排水タンク４１，排水管３９および排水弁４０と、各弁や各ポンプやコンプレッサ３５を制御するための制御装置４２と、膜モジュール・ユニット１００へ制御信号を出力するためのコネクタ４３，４３’とを具備している。

［ろ過動作］
原水タンク２０と膜モジュール・ユニット１００の一次側の間で原水を循環させながら、膜モジュール・ユニット１００の二次側にろ過されたろ過水をろ過水タンク３１に貯留する。

［物理洗浄動作］
ろ過水タンク３１と膜モジュール・ユニット１００の二次側に逆洗水を供給し、膜モジュール・ユニット１００の一次側に透過した逆洗水を排水タンク４１に貯留する。逆洗と同時または時間をずらして、コンプレッサ３５から膜モジュール・ユニット１００の一次側に空気を吹き込んでエアスクラビング洗浄を行う。膜モジュール・ユニット１００の一次側を出た空気は、空洗排水弁３８から排水タンク４１へ逃がす。

図６に示すように、複数の膜モジュール・ユニット１００を連結すると、水処理能力を増加させることが出来る。

薬品洗浄が必要になったら、水処理施設４００から膜モジュール・ユニット１００を分離し、薬品洗浄済みの別の膜モジュール・ユニット１００を水処理施設４００に連結し、水処理を継続する。分離した膜モジュール・ユニット１００は、図７に示すようにトラックに積み込んで、薬品洗浄施設（図８の５００）へ運搬する。

図８は、実施例１に係る薬品洗浄施設５００に膜モジュール・ユニット１００を連結した状態示す構成説明図である。
薬品洗浄施設５００の一次側管５４等と膜モジュール・ユニット１００の原水管１等は、例えばフレキシブルホースで連結される。
また、薬品洗浄施設５００のコネクタ７７と膜モジュール・ユニット１００のコネクタ１４とは、信号ケーブルで接続される。

薬品洗浄施設５００は、薬液タンク５０と、清浄水タンク６７と、薬液または清浄水の一方を選択して膜モジュール・ユニット１００の一次側へ供給するための切替弁５１，一次側ポンプ５２，一次側弁５３および一次側管５４と、膜モジュール・ユニット１００の一次側から返ってきた薬液または清浄水を薬液タンク５０または清浄水タンク６７へ戻すか又は廃棄するための戻り管５５，戻り弁５６，切替弁５７，５８，６８と、薬液または清浄水の一方を選択して膜モジュール・ユニット１００の二次側へ供給するための切替弁５９，二次側ポンプ６０，二次側弁６１および二次側管６２と、膜モジュール・ユニット１００の二次側から返ってきた薬液または清浄水を薬液タンク５０または清浄水タンク６７へ戻すか又は廃棄するための戻り管６３，戻り弁６４，切替弁６６，５８，６８と、膜モジュール・ユニット１００の一次側へ空気を供給するためのコンプレッサ６９，空気管７１，空気弁７０と、膜モジュール・ユニット１００に一次側から返ってきた空気を抜くための空気抜き弁７２と、膜モジュール・ユニット１００から返ってきた排液を受け入れるための排液タンク７５，排液管７３および排液弁７４と、各弁や各ポンプやコンプレッサ６９を制御するための制御装置７６と、膜モジュール・ユニット１００へ制御信号を出力するためのコネクタ７７とを具備している。

［薬品洗浄動作］
薬液タンク５０と膜モジュール・ユニット１００の一次側の間および薬液タンク５０と膜モジュール・ユニット１００の二次側の間で薬液を循環させ、膜モジュール・ユニット１００を薬品洗浄する。同時に、コンプレッサ６９から膜モジュール・ユニット１００の一次側に空気を吹き込んでバブリングする。膜モジュール・ユニット１００の一次側を出た空気は、空気抜き弁７２から逃がす。
必要な時間だけ薬品洗浄したら、膜モジュール・ユニット１００の一次側および二次側から返ってきた薬液を排液タンク７５へ廃棄する。また、膜モジュール・ユニット１００の排水管１２から返ってきた薬液を排液タンク７５へ廃棄する。

［清浄水洗浄動作］
清浄水タンク６７と膜モジュール・ユニット１００の一次側の間および清浄水タンク６７と膜モジュール・ユニット１００の二次側の間で清浄水を循環させ、膜モジュール・ユニット１００を水洗浄する。必要な時間だけ水洗浄したら、膜モジュール・ユニット１００の一次側および二次側から返ってきた清浄水を排液タンク７５へ廃棄する。また、膜モジュール・ユニット１００の排水管１２から返ってきた清浄水を排液タンク７５へ廃棄する。

複数の膜モジュール・ユニット１００を連結すると、一度に複数の膜モジュール・ユニット１００の薬品洗浄および清浄水洗浄を行うことが出来る。

薬品洗浄および清浄水洗浄が終わったら、薬品洗浄施設５００から膜モジュール・ユニット１００を分離し、図７に示すようにトラックに積み込んで、水処理施設（４００）へ運搬する。

実施例１の膜モジュール・ユニット１００によれば、膜モジュール２の着脱作業や梱包作業の負担をなくし、簡単に膜モジュール２をオフライン洗浄することが出来る。
また、水処理施設４００によれば、膜モジュール・ユニット１００を好適に使用して水処理を行うことが出来る。
さらに、薬品洗浄施設５００によれば、膜モジュール・ユニット１００を好適にオフライン洗浄することが出来る。

図９に示すように、実施例１の膜モジュール・ユニット１００をコンテナ車２００に収容してもよい。
図１０に示すように、トレーラーＴＬで牽引して、水処理施設４００と薬品洗浄施設５００の間を移動することが出来る。

図１１に示すように、実施例１の膜モジュール・ユニット１００を自走車３００に搭載してもよい。
なお、他の膜モジュール・ユニット１００と連結しやすいように、自走車の側面に、原水管１のジョイント部等を設けてある。

本発明の膜モジュール・ユニット、水処理施設および薬品洗浄施設は、膜ろ過による水処理の分野において利用できる。

実施例１に係る膜モジュール・ユニットを示す構成説明図である。実施例１に係る膜モジュール・ユニットの右側面図である。実施例１に係る膜モジュール・ユニットの正面図である。実施例１に係る膜モジュール・ユニットの上面図である。実施例１に係る水処理施設と膜モジュール・ユニットを示す構成説明図である。複数の膜モジュール・ユニットの連結を示す説明図である。膜モジュール・ユニットの運搬状態を示す説明図である。実施例１に係る薬品洗浄施設と膜モジュール・ユニットを示す構成説明図である。実施例２に係るコンテナ車を示す側面図である。実施例２に係るコンテナ車の牽引状態を示す側面図である。実施例３に係る自走車を示す側面図である。

符号の説明

１原水管
２膜モジュール
１００膜モジュール・ユニット
２００コンテナ車
３００自走車
４００水処理施設
５００薬品洗浄施設

Claims

水処理施設に設置された原水管に着脱可能に連結されて原水を供給される原水管と、前記原水をろ過する２個以上の膜モジュールと、前記水処理施設に設置されたろ過水管に着脱可能に連結されて前記膜モジュールでろ過したろ過水を供給するろ過水管とを、一つのユニットとし、前記水処理施設に連結した状態で原水をろ過し、前記水処理施設から分離した状態で車載可能にしたことを特徴とする膜モジュール・ユニット。
請求項１に記載の膜モジュール・ユニットにおいて、前記ユニットを移動するための車輪を具備することを特徴とする膜モジュール・ユニット。
請求項２に記載の膜モジュール・ユニットにおいて、前記水処理施設から分離した状態でトレーラーで牽引可能なコンテナ車としたことを特徴とする膜モジュール・ユニット。
請求項２に記載の膜モジュール・ユニットにおいて、前記水処理施設から分離した状態で自走可能な自走車としたことを特徴とする膜モジュール・ユニット。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の膜モジュール・ユニットにおいて、複数の膜モジュール・ユニットを連結して処理能力を増大可能としたことを特徴とする膜モジュール・ユニット。
請求項１から請求項５のいずれかに記載の膜モジュール・ユニットの原水管に着脱可能に連結されて原水を供給する原水供給手段と、前記膜モジュール・ユニットのろ過水管に着脱可能に連結されてろ過水を供給されるろ過水貯留手段とを具備したことを特徴とする水処理施設。
請求項１から請求項５のいずれかに記載の膜モジュール・ユニットの原水管およびろ過水管の少なくとも一方に着脱可能に連結されて薬液を供給する薬液供給手段と、前記膜モジュール・ユニットの原水管およびろ過水管の少なくとも一方に着脱可能に連結されて清浄水を供給する清浄水供給手段と、前記膜モジュール・ユニットから排出される排液を溜める排液槽とを具備したことを特徴とする薬品洗浄施設。