JP2007130579A - 活性汚泥処理における膜ろ過ユニットのろ過膜洗浄装置とろ過膜洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１日の予定処理量を低下させることなく、しかも効率的な膜洗浄が実現できる分離膜活性汚泥処理における膜ろ過ユニットのろ過膜洗浄装置を提供する。
【解決手段】総基数がｎ基の膜ろ過ユニット(5) は、それぞれ複数枚のシート状中空糸膜エレメント(10)と同中空糸膜エレメントの下方に配された散気装置(15)とを備えている。各膜ろ過ユニットが吸引管路(22)に開閉バルブ付き分岐管路(22a) を介して接続されている。総ての膜ろ過ユニット(5) に、膜ろ過ユニットの膜表面に付着する膜面付着物を物理的又は化学的に離脱させる膜面洗浄手段を有しており、前記開閉バルブの切り替えにより洗浄対象となるｎ’基の膜ろ過ユニットの処理水の吸引を停止する。前記膜面洗浄手段を前記ｎ’基の膜ろ過ユニットの積極的に作用させて、同膜ろ過ユニットの洗浄を行い、これを予めｎ’基の膜ろ過ユニットごとに設定された手順に従ってバルブを操作して膜洗浄を順次行う。膜ろ過ユニットの総基数ｎは４〜５０基であり、洗浄対象となる膜ろ過ユニットの基数ｎ’は、０．０２≦ｎ’／ｎ≦０．２５を満足している。
【選択図】図５

Description

本発明は、有機物を含む排水を効率的に処理する活性汚泥処理に適用される膜ろ過ユニットのろ過膜洗浄装置とろ過膜洗浄方法に関する。

従来から一般的に行われている浄水処理、生活排水処理、或いは産業排水の処理等、濁度の高い被処理水の固液分離を行う方法は、砂ろ過や重力沈殿等を利用していた。しかるに、これら方法による固液分離は、得られる処理水の水質が不充分であったり、固液分離のために広大な用地を必要とするといった不都合があった。こうした不都合を解決する方法として、近年、精密ろ過膜、限外ろ過膜等の分離膜を配設した膜モジュールを用いて被処理水の固液分離を行う方法が開発されてきた。分離膜を用いて被処理水のろ過処理を行うと、水質の高い処理水が得られる。

分離膜を用いて被処理水の固液分離を行う場合、ろ過時間の経過に従って懸濁物質による分離膜表面に目詰まりが進行する。その結果、ろ過流量が低下し、或いは膜間差圧が上昇する。この目詰まりを防止するため、膜モジュールの下方に散気管を配し、散気管からエアを噴出させて、分離膜に振動を与えると同時に気液混合流の剪断力により膜表面の懸濁物質を引き剥がすことが行われている。しかしながら、このような洗浄手段を用いても、運転が長期にわたると、懸濁物質が膜表面を閉塞させ、ろ過流量が低下してしまう。この低下したろ過流量を回復するためには、頻繁なメンテナンス作業が必要となる。

こうした不具合を排除すべく、例えば特開平８−２５７３７８号公報（特許文献１）には、膜モジュールの下方に囲い壁を設けて気液混合流をほぼ平行流とする方法が提案されている。しかし、気液混合流が平行流であると、上述の乱流のときと比較して、膜面のスクラビング効果が低くなる。そこで、例えば特開２０００−５１６７２号公報（特許文献２）では、複数枚のシート状膜モジュールを垂直に間隔Ｗをもって平行に配し、その下方に散気装置を配して、それらの四方の周面を壁部で囲んでユニットに形成する。このとき、前記シート状膜モジュールは同モジュールの幅長さの０．２〜２倍の範囲で配列されるたびに、前記間隔Ｗの１．２〜５倍の大きな間隙を設けている。こうすることで、散気装置から発生した気液混合流は、シート状膜モジュールの間を速やかに上昇し、シート状膜モジュールが効率的にスクラビングされると同時に、膜面への固体の吸着が抑制される。

一方、有機物や微少な無機化合物などの、膜材への吸着に由来するファウリングは、前述のような空気の噴出などの物理的手段では容易に除去することができない。そのため、薬液などによる化学的な洗浄も必要となる。例えば、有機物のファウリングの場合は、一般的に次亜塩素酸の水溶液による洗浄が行われる。また、金属塩などに代表される無機化合物のファウリングが生じた場合には、酸の水溶液などに膜を浸漬、あるいは通液することで洗浄を行う。なお、有機物のファウリングが生じたとき、それまで多く用いられている次亜塩素酸塩の水溶液を洗浄剤として使い、使用後の洗浄液をそのまま下水等へ放流すると、次亜塩素酸塩中の塩素は有機物と反応して分解しにくいトリハロメタン等を生成する可能性がある。こうした課題を解消するため、例えば特開２０００−１２６５６０号公報（特許文献３）では、次亜塩素酸塩に代えて過炭酸塩を含む洗浄剤を用い、環境に悪影響を与えないで分離膜の洗浄を行うことが提案されている。
特開平８−２５７３７８号公報 特開２０００−５１６７２号公報 特開２０００−１２６５６０号公報

上記膜洗浄のうち散気管からエアを噴出させて気液混合流を生成し、分離膜に振動を与え膜表面の懸濁物質を引き剥がす、いわゆるエアスクラビングは、処理水の吸引ポンプを作動させるとともに、散気装置に空気を送るブロアを同時に作動させている。そのため、この場合のエアスクラビングは処理水の吸引に伴う固液分離をも同時に行うことになり、それだけ洗浄効率が低く、この洗浄とは別に定期的にろ過運転を止めて洗浄を行っている。

通常の吸引型の膜ろ過運転は、５〜１５分程度運停止したのち１〜３分程度運転を停止する間欠運転を行い、この運転は吸引ポンプごとに一斉に行われるが、このときの停止時間のロスは、稼働時間におけるろ過流量に織り込まれている。この間欠運転によって、膜面付着物の洗浄が効率的に行うことができる。さらに効率的な洗浄として、適当な時間ごとに、１５分以上、好ましくは３０分以上の長時間をかけてろ過運転を停止し、エアスクラビングのみを行えば、膜面付着物の堆積が抑制されるため、さらに安定した運転が可能となると考えられる。しかしながら、長時間にわたってろ過運転を停止することは、流量調整槽を、その分だけ大きく設計しなければならなくなる。

一方、上記薬液などによる化学的な洗浄には２時間程度の長時間を要する。しかも、この薬品による洗浄は、排水のろ過吸引を停止させて、膜モジュールの主ヘッダー管内に薬剤溶液を導入して中空糸膜の中空部に導入し、中空糸膜の表面に付着する固形分を化学的に分解して洗浄するものである。小型で少量の排水処理を行う場合には処理運転を停止して薬品による洗浄を行うこともできるが、大量の排水処理が要求される大型の排水処理設備に従来の方式を単に適用するだけでは、到底効率的な洗浄を遂行することはできない。

ところで、こうした従来の膜洗浄システムにあっては、大型でも排水の処理量はせいぜい３０００ｔ／日程度であって、処理量が少なく個々のメンテナンスに対応することは比較的容易であった。しかるに、近年は数万ｔ／日以上の大量な処理量が要求されるようになり、単に従来の上述のような膜洗浄をもって対応しようとしても到底不可能である。

因みに、出願人により製作される膜ろ過ユニットは、多数の中空糸膜を垂直方向に延在させて平行に配し、そのろ過吸水側端部を分岐管を介して吸引ヘッダーに接続し、他端側端部のポッティング材を固定部材により固定した複数枚のシート状中空膜モジュールを、所要の間隔をおいて配列するとともに、その下方に散気装置を配し、これらを上下が開口するケーシング内に固設して、１基の膜ろ過ユニットを構成している。

前記中空膜モジュールの膜面積は１枚あたり２〜２５ｍ² であり、この中空膜モジュールの膜面積が５００ｍ² で１日あたり４００ｔの排水を処理できる。現状は、例えば中空糸膜エレメントの膜面積は１枚あたり２５ｍ² であり、１基の膜ろ過ユニットに、２０枚、４０枚、６０枚の中空糸膜エレメントが組み込まれており、その全膜面積は５００ｍ² 、１０００ｍ² 、１５００ｍ² であって、１基あたりの処理量は、それぞれ１日あたり４００ｔ、８００ｔ、１２００ｔとなる。

従って、１日あたり１００００ｔ以上の処理を行うには、最も大きな膜ろ過ユニットを使ったとしても、単一の処理槽（ばっ気槽）に１０基以上の膜ろ過ユニットを並べて浸漬する必要がある。通常、これらの単一槽内に浸漬される複数の膜ろ過ユニットは、それぞれが分岐管を介して同一の吸引管路を通して単一のポンプにより吸引され、処理水として一括処理される。この単一ポンプによる処理を一系列としたとき、更に処理量を増やすには、当然に処理槽を大きくしなければならないが、膜ろ過ユニット数を増やし、場合によっては系列数をも増やさなければならない。

これに対して、上記特許文献１及び２に記載されたろ過膜の洗浄方法のように、固液分離とエアスクラビングとを同時に行おうとすると、上述のとおり高効率の洗浄を期待することができない。一方、上記特許文献３に記載されている薬品による洗浄は、その洗浄の間は吸引ポンプの作動を停止させるとともに、散気発生装置への送気を停止しなければならず、しかも１回の洗浄に要する時間が長時間であるため、多数基の膜ろ過ユニットの稼働を要求される大型の処理設備において、仮に一時的な停止であるにせよ一斉に運転を停止することは１日の処理量との関係において到底受け入れられない。

本発明は、こうした課題を解消すべくなされたものであり、その具体的な目的は１日の予定処理量を低下させることなく、しかも効率的な膜洗浄が実現できる活性汚泥処理における膜ろ過ユニットのろ過膜洗浄装置とろ過膜洗浄方法を提供することにある。

かかる目的は、本発明の基本的な構成である、ばっ気槽内の処理上流側から下流側に沿ってｎ基の膜ろ過ユニットが浸漬され、排水を順次生物学的に処理しながら活性汚泥と処理水とに分離し、同処理水を吸引管路を介して吸引ろ過する活性汚泥処理に適用される膜ろ過ユニットのろ過膜洗浄装置であって、前記膜ろ過ユニットが、中空糸膜モジュールと同中空糸膜モジュールの下方に配された散気装置とを備え、総基数がｎ基の各膜ろ過ユニットが前記吸引管路と開閉バルブ付き分岐管路を介して接続されてなり、総ての膜ろ過ユニットごとに配され、膜ろ過ユニットの膜表面に付着する膜面付着物を物理的又は化学的に離脱させる膜面洗浄手段を有し、前記開閉バルブの切り替えにより洗浄対象となるｎ’基の膜ろ過ユニットの処理水の吸引を停止するともに、前記膜面洗浄手段を前記ｎ’基の膜ろ過ユニットの積極的に作用させて、同膜ろ過ユニットの洗浄を行い、これを予めｎ’基の膜ろ過ユニットごとに設定された手順に従って膜洗浄を順次行うバルブ操作手段を有してなり、前記膜ろ過ユニットの総基数ｎは４〜５０基であり、洗浄対象となる膜ろ過ユニットの基数ｎ’は下式(I) を満足してなる、
０．０２≦ｎ’／ｎ≦０．２５ ……(I)
（ただし、ｎ’は小数点以下を切り上げた整数）
ことを特徴とする活性汚泥処理における膜ろ過ユニットのろ過膜洗浄装置により効果的に達成される。

本発明にあっては、各膜ろ過ユニットの中空膜の面積が４０〜２０００ｍ² であることが好ましい。より好ましくは、４００〜１５００ｍ² である。膜面積が４０ｍ² より小さいと膜ろ過ユニットの枠体のコストが大きくなりすぎ不経済である。また大容量を処理しようとすると、膜ろ過ユニット数が膨大となり、配管などの施工が容易でなくなる。更に中空糸膜モジュールを大型化すると、重量が増大してばっ気槽からの通常のクレーンによる搬出及び搬入が難しくなる。

また、前記膜面付着物を膜表面から離脱させる前記物理的な膜面洗浄手段が、微細な空気を噴出する前記散気装置を含み、同散気装置から噴出される空気と汚泥液との気液混合流をスクラビングして膜面付着物を膜表面から離脱させればよい。また、前記膜面付着物を膜表面から離脱させる前記化学的な膜面洗浄手段が、薬液を供給する薬液供給装置を含み、同薬液供給装置から各膜ろ過ユニットに順次供給される薬液により膜面付着物を酸化分解して離脱させるようにするとよい。

なお、本発明にあっては上述のスクラビングによりろ過膜を洗浄する上記ろ過膜洗浄装置を用いて、上述のごとくｎ’基の膜ろ過ユニットのろ過膜を順次洗浄するだけでなく、ｎ’基の膜ろ過ユニットの洗浄が１順して全膜ろ過ユニットの洗浄が終了したのち、ｎ基の全膜ろ過ユニットの分岐管路に設けられた全ての開閉バルブを所定時間開き、全ての膜ろ過ユニットによるろ過吸引を一斉に継続して行い、前記所定時間が経過したのち改めてｎ’基の膜ろ過ユニットごとの洗浄を順次行い、その後に全ての前記開閉バルブを所定時間開いて全ての膜ろ過ユニットによるろ過吸引を一斉に行い、これを繰り返すことを特徴とするろ過膜洗浄方法も採用できる。

作用効果

本発明の活性汚泥処理における膜ろ過ユニットのろ過膜洗浄装置は、一系列に配される膜ろ過ユニットの総基数ｎが４〜５０基となる一日あたりの汚泥処理量が大きい処理設備に適している。ここで、ｎが４基未満であると、後述するように洗浄中の膜ろ過ユニット以外の膜ろ過ユニットの処理量を１／３以上増量しなければならなくなり、洗浄中の膜ろ過ユニット以外の膜ろ過ユニットの負荷が大きくなりすぎて好ましくない。ｎが５０基を越えると自動バルブの数が増える。また、何らかのトラブルがあって、処理を継続できなくなった場合、甚大な影響を及ぼす可能性がある。これ以上の基数の場合、仕切壁を介して多系列とし、系列ごとに処理するようにすればよい。ユニットの数が増えたとき、直線的に並べる必要は必ずしもない。例えば、１００台であれば１０×１０というように配置しても良い。しかしながら前述のように実際の設計ではある程度処理規模が大きくなると、系列分けされる。

本発明における洗浄は、通常、全膜ろ過ユニットのろ過膜を一斉に洗浄せずに、総数ｎ基の膜ろ過ユニットのうちｎ’基の膜ろ過ユニットごとにろ過膜を順次洗浄するようにしている。しかも、この洗浄時には洗浄対象となるｎ’基の膜ろ過ユニットのろ過吸引を停止し、洗浄膜面洗浄手段による洗浄だけを継続するものである。ここで、ｎ’の値は０．０２×ｎ以上０．２５×ｎ以下の整数である。例えば、総膜ろ過ユニットの基数が３０基であるとき、一回の洗浄対象となる膜ろ過ユニットの基数は３０×０．０２（＝１）以上、３０×０．２５（＝７）以下となる。このときの１回の洗浄時間を、例えば２時間とすると、全ての膜ろ過ユニットの洗浄が終了するのに要する時間は、最小１０時間（半日弱）から最大で６０時間（２日半）、また仮に１回の洗浄時間を１２時間とすると、最小６０時間（２日半）、最大で３６０時間（１５日）となる。

しかし、吸引ポンプの容量に対応する全体の処理量の効率的な運転や、ろ過膜への膜面付着物の付着量に基づく吸引量の低下などを勘案すると、１基の膜洗浄は１５日間程度に１回の洗浄を行うことが好ましいが、膜ろ過ユニットの膜洗浄を必要以上に頻繁に行う必要はないので、洗浄対象となる膜ろ過ユニット数であるｎ’の値は、総ユニット数ｎにより、或いは原水の汚濁の程度などにより、任意に変更されるものであり、常に一律の値であるとは限らない。このように、ｎ’及びｎの値は上記処理時間との関係で決まってくるものではあるが、それらの値は全体の処理量及び処理効率から上記関係式(I) を満足するものでなければならない。

また、本発明にあっては、洗浄対象となる膜ろ過ユニットの膜洗浄中は、それらの膜ろ過ユニットにおけるろ過吸引は停止されている。その結果、既述したとおりろ過吸引と同時にエアスラビングを行う場合と比較して、洗浄効率が一段と高くなる。一方、原水の供給は、供給調整槽があるとしても、平均すると全体の処理能力に応じて一定量が供給されることになる。従って、ばっ気槽にて処理される汚泥の処理量も一定でなければならない。この処理量は、原水量に依存するばかりでなく上記膜ろ過ユニットの単基あたりの処理能力によっても変わる。いま、１日の総汚泥処理量をＮとしたとき、総膜ろ過ユニットがｎ基であって、上記膜洗浄の対象となる膜ろ過ユニットがｎ’基とすると、このｎ’基の膜ろ過ユニットは汚泥処理を行わないため実際に処理を行う膜ろ過ユニットの基数はｎ−ｎ’基となり、１日の総処理量がＮ×（ｎ−ｎ’）／ｎに減少してしまう。

このように供給原水量に見合った処理が不可能なときは、スクリーンによる夾雑物除、消毒程度の除去だけで河川などに放流せざるを得ない。しかしながら、かかる事態が生じたとしても、環境汚染の観点から可能な限りかかる放流は回避すべきである。そこで、本発明にあっては前述のような放流は行わず、洗浄の対象とされていないｎ−ｎ’基の膜ろ過ユニットの処理量をＮ×ｎ／（ｎ−ｎ’）だけ増量させて、汚泥処理の総量Ｎを確保する。

すなわち、吸引ポンプ容量を下げずに、予め設定された処理量に応じた吸引を継続して運転すれば、処理水の吸引量を格別に増量させなくとも、結果的に洗浄の対象とされている膜ろ過ユニットの減量分を補完することになる。この洗浄時は、例えば洗浄対象となる膜ろ過ユニットに通じる分岐管路に介装された開閉バルブを閉鎖するとともに、洗浄の対象とされていない膜ろ過ユニットに通じる分岐管路に介装された開閉バルブを全て開けた状態とする。一般には、本発明にあって前記吸引ポンプは可変容量ポンプが使われており、そのろ過水の吸引流量は定流量弁によって一定とされる。

前記膜面付着物を膜表面から離脱させる膜面洗浄手段として、散気装置から噴出される空気と汚泥液との気液混合流によるエアスクラビングを採用する場合、散気装置への給気は通常のばっ気処理時の送気を持続するだけで足り、格別の操作をすることなく、汚泥をろ過吸引していない膜ろ過ユニットの膜表面に直接気液混合流を作用させることができ、膜表面に付着した汚泥の膜面付着物は、通常のばっ気時のようにろ過吸引しているときと較べると膜表面に付着する膜面付着物の離脱が一段と容易になる。

なお本発明にあって、膜面洗浄手段としてエアスクラビングを採用する場合、上述のように常にｎ’基の膜ろ過ユニットごとに順次エアスクラビング洗浄を行って、これを周回させる以外にも、ｎ基の膜ろ過ユニットに対するエアスクラビング洗浄が１以上周回したのちに、全ての膜ろ過ユニットの分岐回路に設けた開閉弁を開いて、所定の時間、全膜ろ過ユニットのろ過吸引を行う場合には、全体の処理量を膜ろ過ユニットに分配できるため、各膜ろ過ユニットにかかる負荷がそれだけ低くなるため、長期の運転にも耐えることができるようになる。

また、前記膜面洗浄手段として、薬剤溶液を専用の送液ポンプにより膜ろ過ユニットの中空糸膜の中空内に導入する。このとき、当然に洗浄対象を除く膜ろ過ユニットからはろ過吸引が続行されている。この薬剤による１回の洗浄時間は２時間程度であることにより、１回の洗浄対象となる膜ろ過ユニットの基数ｎ’は、散気装置による洗浄と比較して少なくしても洗浄周期に余裕ができる。

このときに用いる薬品としては、有機物に対しては次亜塩素酸ナトリウムなどの酸化剤を使用し、濃度としては、閉塞の状況、洗浄サイクル間隔に応じて１００〜５０００ｍｇ／Ｌ程度が好ましく、更に好ましくは３００〜３０００ｍｇ／Ｌである。あまり薄い濃度では洗浄効果が期待できず、５０００ｍｇ／Ｌ以上の濃度にしても、それに見合った洗浄効果が得られず、不経済であるばかりでなく、活性汚泥に影響を与える可能性がある。通液時間は、１５分〜３時間程度、好ましくは３０分〜２時間程度である。これ以上短いと反応時間が足らず、あまり長すぎても洗浄効果は上がらず、停止している時間が長くなるだけである。また、薬液量の通液量としては、膜面積１ｍ² あたり１〜４Ｌが好ましい。あまり少ないと中空糸全体まで薬液が到達しない。また多すぎるとばっ気槽中に放出される薬液量が多くなってしまう。

無機化合物に対しては、クエン酸、シュウ酸などの有機酸、塩酸、硫酸などの無機酸が使用される。有機酸の濃度としては、０．２〜２％程度であり、無機酸としては０．０５〜１％程度である。この濃度以下では、洗浄効果があまり期待できず、この濃度以上であると活性汚泥が酸性側に大きく振れてしまう恐れがあるばかりでなく、有機酸の場合には処理水のＢＯＤに影響を与えてしまう場合がある。通液時間、通液量に関しては、次亜塩素酸ナトリウムに準じる。

原水の性状にもよるが、酸化剤による洗浄間隔は、３〜１００日に１回であることが好ましく、更に好ましくは７〜１４日に１回である。酸による洗浄間隔は３０日〜１年に１回が好ましく、更に好ましくは９０〜１８０日に１回である。次亜塩素酸ナトリウムなどの酸化剤による洗浄と酸による洗浄とう組み合わせて使用することができる。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態を示しており、本発明による膜洗浄装置による気液混合流による洗浄手順を示している。

図１は、本発明の膜分離活性汚泥処理システムの一例を概略図で示している。この膜分離活性汚泥システムによれば、微細目スクリーン１にて比較的小さなし渣が除去された排水（原水）は、原水調整槽２に導入される。ここでは、液面を図示せぬ液面計により測定し、第１送液ポンプＰ１を間欠作動して槽内の液面高さを所定の範囲内で調整している。第１液送ポンプＰ１によって送られる原水は無酸素槽３に導入されたのち、無酸素槽３から溢流する原水を使って隣接するばっ気槽４に流入させる。このばっ気槽４には多数基の膜ろ過ユニット５が浸漬して配されている。この膜ろ過ユニット５にて活性汚泥と処理水とに膜分離された処理水は吸引ポンプＰｖにより処理水槽８に送液される。一方、ばっ気槽４にて増殖した余剰汚泥は、汚泥貯留槽７に貯蔵される。また、ばっ気槽４の内部の汚泥の一部は第２液送ポンプＰ２によって上記無酸素槽３へと返送されて循環する。

この膜分離活性汚泥処理システムによれば、原水は無酸素槽３及びばっ気槽（好気槽）４において，活性汚泥により生物学的に浄化される。窒素の除去は、無酸素槽３とばっ気槽４との間で汚泥を循環させるとにより、いわゆる硝化脱窒反応によってなされる。ＢＯＤに換算される有機物は、主としてばっ気槽４内に配置されたばっ気装置である膜ろ過ユニット５の空気排出部から排出される空気により好気的に酸化され分解される。

生物由来の排泄物や残骸などの窒素化合物の一部は、肥料として植物やバクテリアに同化される。また、こうした窒素化合物の一部は、酸素の多い好気条件下で独立栄養アンモニア酸化細菌や独立亜硝酸酸化細菌により、亜硝酸、硝酸へと酸化される。他方、酸素がない嫌気条件下では、脱窒菌と呼ばれる微生物が酸素に代わって硝酸から亜硝酸を生成し、更には一酸化二窒素、窒素ガスへと還元する。この還元反応が上記硝化脱窒反応と称される。

無酸素槽３及びばっ気槽４の間での汚泥の循環は、どちらの槽からポンプを用いて送液するかは必ずしも限定されないが、通常は第２液送ポンプＰ２を用いてばっ気槽から無酸素槽３へと送液し、無酸素槽３から溢流によってばっ気槽４に流入させる。

図２は、本実施形態に適用される膜ろ過ユニット５の代表的な例を示している。同図に示すように膜ろ過ユニット５は、糸長さ方向を垂直に配した中空糸膜エレメント１０と、同中空糸膜エレメント１０の下方に所要の間隔をおいて配される散気装置１５とを含んでいる。前記中空糸膜エレメント１０は、図２および図３に示すように、多数本の中空糸膜１０ａを平行に並列させた膜シート１１の上端開口端部をポッティング材１１ａを介してろ過水取出管１２に連通支持させるとともに、下端を閉塞して同じくポッティング材１１ａを介して下枠１３により固定支持させ、前記ろ過水取出管１２及び下枠１３の各両端を一対の縦杆１４により支持して構成される。多数枚の中空糸膜エレメント１０が、シート面を鉛直にして上下端面が開口した矩形筒状の上部ケーシング２０のほぼ全容積内に収容されて並列支持される。

本実施形態にあって、前記中空糸膜１０ａは中心部に沿って長さ方向に中空とされたＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニデン）の多孔質中空糸膜が使われており、そのろ過孔の孔径は０．４μｍである。また、１枚あたりの有効膜面積は２５ｍ² である。上記シート状の中空糸膜エレメント１０は１膜ろ過ユニット５あたり２０枚が使われ、その大きさは奥行きが３０ｍｍ、幅が１２５０ｍｍ、高さが２０００ｍｍである。散気装置１５をも含めた１膜ろ過ユニット５の大きさは、奥行きが１５５２．５ｍｍ、幅が１４４７ｍｍ、高さが３０４３．５ｍｍである。上記ろ過水取出管１２の材質はＡＢＳ樹脂であり、縦杆１４の材質はＳＵＳ３０４が使われている。ただし、中空糸膜１０ａ、ろ過水取出管１２及び縦杆１４などの材質、中空糸膜エレメント１０の大きさ、１膜ろ過ユニット５の大きさやユニット１基あたりの中空糸膜エレメント１０の枚数などは、用途に応じて多様に変更が可能である。例えば、中空糸膜エレメント１０の枚数で言えば処理量に合わせて２０枚、４０枚、６０枚、…と任意に設定でき、或いは中空糸膜１０ａの材質には、セルロース系、ポリオレフィン系、ポリスルホン系、ポリビニルアルコール系、ポリメチルメタクリレート、ポリフッ化エチレンなど、従来公知のものを適用することができる。

各中空糸膜エレメント１０の上記ろ過水取出管１２の一端には各中空糸膜１０ａによってろ過された高水質の処理水の取出口１２ａが形成されている。本実施形態にあって、各取出口１２ａには、それぞれＬ型継手１２ｂがシール材を介して液密に取り付けられる。また、上記上部ケーシング２０の上端の前記取出口１２ａが形成されている側の端縁に沿って集水ヘッダー管２１が横設されている。この集水ヘッダー管２１は複数の前記取出口１２ａに対応する位置にはそれぞれに集水口２１ａが形成されており、各集水口２１ａに上記取出口１２ａと同様のＬ型継手２１ｂがシール材を介して液密に取り付けられている。前記ろ過水取出管１２の処理水取出口１２ａと前記集水ヘッダー管２１の集水口２１ａとが、それぞれに取り付けられたＬ型継手１２ｂ，２１ｂ同士を接続することにより通水可能に連結される。集水ヘッダー管２１の一端部には吸引ポンプＰｖと吸引管路２２を介して接続される吸水口２１ｃが形成されている。各集水ヘッダー管２１ごとに形成された吸水口２１と前記吸引管路２２とは、図１に示すように、同吸引管路２２からそれぞれ分岐した分岐管路２２ａ内に介装された開閉バルブ２３を介して連結されている。

一方、前記散気装置１５は、図４に示すように、前記上部ケーシング２０の下端に結合された同じく上下が開口する矩形筒体からなり、その４隅の下端から下方に延びる４本の支柱２４ａを備えた下部ケーシング２４の底部に収容固設されている。前記散気装置１５は、前記下部ケーシング２４の正面側内壁面に沿って幅方向に水平に延設され、図１に示すに外部に配されたブロアＢと配管を介して接続されるエア導入管１６と、同エア導入管１６の長さ方向に所定の間隔をおいて配され、一端が固設されるとともに、他端が背面側の内壁面に沿って水平に固設された複数本の散気管１７とを有している。散気管１７の前記エア導入管１６との接続側端部は同エア導入管１６の内部と連通しており、散気管１７の他端は閉塞されている。

図示例によれば、この散気管１７の本体１７ａはスリット付きゴム管から構成さており、水平に配された下面には、長さ方向に沿って内外に連通する図示せぬスリットが形成されている。前記散気装置１５は上記中空膜エレメント１０の下端から下方に４５ｃｍの間隔をおいて配されることが好ましく、前記支柱２４ａを下部ケーシング２４から下方に突出させて、外部に露呈させることは汚泥の流動を円滑にするため望ましい。このとき、ばっ気槽４から循環液（汚泥）を取り出す部位のＤＯを０．５ｍｇ／Ｌ以下とするため、膜ろ過ユニット５から汚泥を取り出す部位までの距離を、既述したとおり２０ｃｍ以上下方に離すことが好ましく、３０ｃｍ以上離すことがさらに好ましい。また、本実施例による散気装置１５は複数基の膜ろ過ユニット５ごとに対応して配され、同じばっ気ブロアＢから送られるエアを、それぞれの散気装置１５に分流させるため、前記ばっ気ブロアＢに直接接続されたエア主管１８を有し、同エア主管１８から各散気装置１５のエア導入管１６に分岐管路１８ａを介して接続される。

本発明は、例示した上述のような構成を備えた膜ろ過ユニット５を４基以上、５０基以下の範囲で同一ばっ気槽４に並置して浸漬し、無酸素槽３とばっ気槽４との間で汚泥を循環させながら、上述のような生物学的な活性汚泥処理を大量に行うことを前提としている。そのため、上述のように膜ろ過ユニット５の間をそれぞれ開閉バルブ２３を介して同一の吸引管路２２に接続している。しかし、この汚泥処理を継続して長期間にわたって行うと、膜ろ過ユニット５のろ過膜の表面に目詰まりが進行するため、ろ過流量の低下、或いは膜間差圧の上昇が生じる。このような膜間差圧の上昇を抑えるため、中空糸膜エレメント１０の下方に配された上記散気装置１５から噴出するエアと汚泥液との混合流体を利用して、生物学的処理を行うとともに、いわゆるエアスクラビングを行い、各中空糸膜１０ａを揺動させて表面に付着した懸濁物質を剥がして離脱させ、物理的な洗浄が行われていた。ところが、このエアスクラビングは、エアスクラビングと同時に中空糸膜１０ａの中空部を通してろ過水を積極的に外部から吸引して汚泥とろ過水とを分離させているため、処理が長期にわたると相変わらず懸濁物質が膜表面に吸引されて、目詰まりが生じろ過流量が低下する。その結果、汚泥処理を一旦停止して、定期的に大がかりな洗浄をする必要があった。

前述した膜ろ過ユニットを用いた場合、処理量が１０００ｔ／日以下の少量であれば、一旦運転を停止して各膜ろ過ユニット５を槽外に引き上げて十分な洗浄を行うこともできるが、１日の処理量が１０００ｔを越えるようになると、膜ろ過ユニット５の数も４基を越えるようになる。それらの運転を全て停止させたときには、次回の洗浄を行うまでの期間内の予定処理量をこなすことは難しくなり、特に工業用排水処理の場合のように１日に排出される排水の量がほぼ一定であると、他にバッファがないかぎり予定量の排水処理が行えなくなってしまう。

そこで、本発明にあっては、４基以上、５０基以下の総基数がｎ基の膜ろ過ユニット５を一槽内に配している。膜ろ過ユニット５の総基数ｎは４〜５０基とされ、同時に洗浄対象とされる膜ろ過ユニット５の基数ｎ’を０．０２×ｎ以上で０．２５×ｎ以下の基数としている。洗浄時には、ｎ’基の膜ろ過ユニット５の散気装置１５の運転は停止させずに、吸引ポンプＰｖによる吸引だけを止めて、エアスクラビングによる物理的な洗浄を行っている。そのため、吸引ポンプＰｖによる吸引を止めるｎ’基の膜ろ過ユニット５と吸引管路２２とを接続する分岐管路２２ａに介装されている開閉バルブ２３を一時的に閉じる。この開閉バルブ２３の開閉操作は手操作でも構わないが、汚泥槽中での操作であることを考えると、図示せぬコンピュータに予め記憶されているシーケンスに従った自動操作により行うことが衛生的且つ効率的であるので望ましい。

この洗浄時、残りのｎ−ｎ’基の膜ろ過ユニット５は共通の吸引ポンプＰｖによる通常の吸引が継続してなされ、上記生物学的の活性汚泥処理が行われるが、ｎ’基の膜ろ過ユニット５からの吸引がなされないことにより、ｎ−ｎ’基の膜ろ過ユニット５の吸引量はトータルでｎ／（ｎ−ｎ’）倍となっており、ばっ気槽４における全体の処理量に変更は生じない。しかも、ばっ気槽４に供給される溶存酸素量も変更されないため、成長する活性汚泥量にも変化がない。また、こうした効果に加えて、ｎ’基の膜ろ過ユニット５の中空糸１０ａには吸引作用が働かないため、懸濁物質などに対する吸引作用も働かず、そのため膜表面に付着する懸濁物質の付着量も通常より大幅に減少し、エアスクラビングによる効果的な洗浄が行えるようになる。

いま仮に、１基あたり膜ろ過ユニット５の処理能力が４００ｔ／日である膜ろ過ユニット５を使って、１００００ｔ／日以上の大量の汚水処理を行なうとともに、全ての膜ろ過ユニット５の膜洗浄を１基あたり少なくとも１５時間に１回、２時間の洗浄を行う場合には、総基数ｎは少なくとも２５基が必要であり、一方で洗浄対象となる膜ろ過ユニット５の基数ｎ’を膜ろ過ユニット５の総基数ｎの１０％とすると、ｎ’は３となり、全膜ろ過ユニット５の洗浄に要する時間は（２５÷３）×２＝１８時間となる。このことから、この場合には同時に洗浄対象となる膜ろ過ユニットの基数ｎ’が３基では少ないことが分かる。

そこで、１回の洗浄時間を２時間として変更せず、洗浄対象となる膜ろ過ユニットの基数ｎ’を総基数ｎの１５％とすると、洗浄対象となる膜ろ過ユニットの基数ｎ’は２５×０．１５＝３．７５、すなわち４基となる。この場合には、全膜ろ過ユニット５の洗浄に要するトータル時間は（２５÷４）×２＝１２．５時間となり、１５時間の範囲内に入ることになる。しかし、ばっ気による洗浄間隔については、必ずしも１５時間以内でなければならないということはない。ばっ気洗浄の間隔は、１２時間〜７日間程度、好ましくは２４〜７２時間に１回、１回の洗浄時間は１５分〜３時間、好ましくは３０分〜２時間である。

図５は、本実施形態による膜ろ過ユニットのろ過膜洗浄装置の運転手順の一例を模式的に示している。図示例では、理解を容易にするため膜ろ過ユニット５の総基数ｎを４基とし洗浄対象となる膜ろ過ユニット５の基数ｎ’を１基としている。吸引ポンプＰｖに接続された吸引管路２２と第１〜第４の各膜ろ過ユニット５ａ〜５ｄの各集水ヘッダー管２１（図３参照）とを連結する各分岐管路２２ａに介装された４個の第１〜第４の開閉バルブ２３ａ〜２３ｄを順次開閉することにより、全ての膜ろ過ユニット５ａ〜５ｄの中空糸膜エレメント１０の膜面洗浄を行うようにしている。この洗浄時にも、全ての散気装置１５にはばっ気ブロアＢからのエアが導入されてエアの噴出が継続している。

具体的には、図５（ａ）に示すように最初に第１開閉バルブ２３ａを閉じて、吸引ポンプＰｖによる吸引作用が止められる。このときも第１散気装置１５ａからは他の第２〜第４の散気装置１５ｂ〜１５ｄと同量のエアが噴出されている。このエアの噴出によりエアと汚泥との気液混合流が中空糸膜エレメント１０の中空糸膜１０ａ表面に作用して、中空糸膜１０ａを振動させて、膜面に付着している懸濁物質を膜面から剥がし取る。このとき汚泥のろ過に寄与していないエア中の溶存酸素は周辺の有機物を酸化分解するとともに、ポリリン酸蓄積菌などの好気性微生物がリンを菌内に蓄積する。また、同時に洗浄対象とされていない第２〜第４の膜ろ過ユニット５ｂ〜５ｄは継続してろ過水（処理水）を吸引ポンプＰｖによって系外に排出している。この吸引時のポンプ容量は、全膜ろ過ユニット５がフル稼働しているときの総容量を前提として運転が続けられる。そのため、第１膜ろ過ユニットが洗浄のためろ過を停止している分、トータルの処理量Ｎの１／４倍処理量が減少するはずであるところ、他の第２〜第４膜ろ過ユニット５ｂ〜５ｄがカバーして処理するので、１日の予定処理量に変更する必要はない。

この第１膜ろ過ユニット５ａのばっ気による膜洗浄が終了すると、第１の開閉バルブ２３ａが開けられるとともに、図５（ｂ）に示すように、第２開閉バルブ２３ｂが閉じられて、第１膜ろ過ユニット５ａは定常の処理が再開されると同時に第２膜ろ過ユニット５ｂが第２散気装置１５ｂからのエア噴出によるばっ気洗浄がなされる。第２膜ろ過ユニット５ｂの膜洗浄が終了すると、図５（ｃ）に示すように同様の操作によって第２開閉バルブ２３ｂが閉じられると同時に第３開閉バルブ２３ｃが開き、第２膜ろ過ユニット５ｂから第３膜ろ過ユニット５ｃの膜洗浄へと切り換えられ、続いて図５（ｄ）に示すように第４開閉バルブ２３ｄが開き同様に第４膜ろ過ユニット５ｄの膜洗浄がなされて１サイクルが終了する。このサイクルを繰り返すことにより、トータルの処理量を変更させることなく、各膜ろ過ユニット５ａ〜５ｄは定期的にばっ気による膜洗浄がなされることになる。

図６は、本発明の第２の実施形態である薬品洗浄装置の一例を示している。膜表面に付着する懸濁物質（膜面付着物）を膜表面から離脱させる洗浄方法には、上記ばっ気による所謂エアスクラビングによる物理的な洗浄の他に、化学的な洗浄方法が知られている。本実施形態は、その化学的な洗浄装置を例として挙げている。従って、本発明における膜面洗浄手段として、本実施形態では薬液を供給する薬液供給装置を含み、同薬液供給装置から各膜ろ過ユニットに順次供給される薬液により膜面付着物を酸化分解して離脱させるものである。

従来も、単一のばっ気槽内に浸漬された複数基の膜ろ過ユニット５に対して薬液をもってインラインで洗浄を行うことは公知である。ただし、この従来の薬液による洗浄は、複数基の膜ろ過ユニット５に対して一斉に洗浄を行うものであり、その薬液洗浄装置は、例えば図７に示すように複数基の膜ろ過ユニット５から分岐管路２２ａを介して接続された吸引管路２２に薬液導入管路２５を合流させている。この薬液導入管路２５は系外に設置された薬液タンク２６から薬液ポンプＰ_M を介して前記吸引管路２２に薬液を積極的に送るようにしており、その吸引管路２２との合流位置は、吸引ポンプＰｖの上流側であり、薬液導入管路２５には開閉バルブ２５ｂが介装されている。また、前記吸引管路２２の吸引ポンプＰｖと前記合流位置との間にも開閉バルブ２２ｂが設けられており、更には吸引管路２２の各分岐管路２２ａにも、上記第１実施形態と同様にそれぞれ開閉バルブ２３が介装されている。

かかる構成から理解できるように、この従来のインラインによる薬液洗浄によれば、薬液洗浄を行うとき、まず吸引ポンプＰｖの駆動を停止してから吸引管路２２の開閉バルブ２２ｂを閉じて、薬液導入管路２５の開閉バルブ２５ｂを開く。このとき、分岐管路２２ａの開閉バル２３は開かれたままにおく。また、前記薬液導入管路２５の開閉バルブ２５ｂを開く直前にブロアＢの駆動を停止し、散気装置１５へのエアの供給を停止する。この状態で、薬液ポンプＰ_M を駆動し、薬液タンク２６内の薬液を薬液導入管路２５を通して吸引管路２２内へと導入する。吸引管路２２内に導入された薬液は吸引管路２２内を処理水の吸引方向とは逆に各分岐管路２２ａを通って複数の膜ろ過ユニット５に同時に薬液を送り込み、中空糸膜を内部から微細孔を通して膜表面に吸着する有機物のファウリングを薬液の洗浄を行っている。

しかしながら、本実施形態による薬液洗浄装置に、従来の洗浄装置をそのまま適用することはできない。何故ならば、本発明による薬液洗浄装置は、単一のばっ気槽４に並列して浸漬された４基以上、５０基以下の複数基の膜ろ過ユニット５を洗浄することを前提として、総基数ｎのうちｎ’基の膜ろ過ユニット５だけを薬液洗浄し、その洗浄の間も他の（ｎ−ｎ’）基の膜ろ過ユニット５は定常の活性汚泥処理を行うため、吸引ポンプＰｖを長時間停止させておくことはできず、上記従来の薬液洗浄装置では薬液ポンプＰ_M による薬液の逆送と吸引ポンプＰｖによる処理水の吸引とを同時に行うことができないためである。そこで、本実施形態では上記吸引管路２２とは独立させて専用の薬液導入管路２５を設けている。

図示例によれば、図１に示したばっ気槽４に浸漬されたｎ基の全ての膜ろ過ユニット５と連通する薬液分岐管路２５ａを有する薬液導入管路２５を設け、同薬液導入管路２５の薬液導入端側の端部から下流側にかけて、薬液タンク２６、薬液ポンプＰ_M 、開閉バルブ２７を順次配している。図示例では、総基数ｎが４基の第１〜第４膜ろ過ユニット５であり、洗浄対象となる膜ろ過ユニット５の基数ｎ’が１基としている。また、本実施形態では、洗浄対象となる膜ろ過ユニット５に対応する散気装置１５にはエアを送らないため、上記エア主管１８とエア導入管１６とを接続する分岐管路１８ａに、それぞれ開閉バルブ１９を介装している。薬液洗浄を行っているとき洗浄対象となっている膜ろ過ユニット５に対するばっ気を止めず薬液洗浄と同時にばっ気を行う場合、前記開閉バルブ１９は必ずしも取り付ける必要はない。洗浄対処となっている膜ろ過ユニット５に対して薬液洗浄とばっ気を同時に行うときは、ばっ気槽４へのエア供給が活性汚泥処理に必要な酸素の供給量が確保されるため、洗浄対象となる膜ろ過ユニット５以外の膜ろ過ユニット５によって処理される当初予定された汚泥処理量を低減させる必要がない。

いま、かかる構成を備えた本実施形態の薬液洗浄装置を使って薬液洗浄を行うときは、まず薬液洗浄の対象となる１基の膜ろ過ユニットに対応する吸引管路２２の分岐管路２２ａに取り付けられた開閉バルブ２３を閉じるとともに薬液導入管路２５の分岐管路２５ａに取り付けられた開閉バルブ２７を開く。更に、同じく洗浄対象とされた膜ろ過ユニット５に対応する散気装置１５と接続するエア主管１８の分岐管路１８ａに取り付けられた開閉バルブ１９も閉じる。ここで、薬液ポンプＰ_M を駆動して薬液を洗浄対象となる膜ろ過ユニット５に導入して薬液洗浄を行う。このときも、吸引ポンプＰｖは運転を継続しており、洗浄の対象とされなかった他の３基の膜ろ過ユニット５は定常の活性汚泥処理を継続している。

この薬液洗浄は、１回の洗浄時間が２時間程度である。従って、前記洗浄が終了すると、洗浄済の膜ろ過ユニット５に対応する各開閉バルブ１９，２３，２５ｂ，２７は、それぞれ逆操作によって開閉されると同時に、洗浄済の膜ろ過ユニット５以外の３基の膜ろ過ユニット５のうちの１基に対応する各開閉バルブ１９，２３，２５ｂ，２７が先の洗浄済の膜ろ過ユニット５の洗浄開始時と同様の操作により開閉がなされて、次の薬液洗浄が始まる。２時間が経過すると、この膜ろ過ユニット５の洗浄が終了し、各開閉バルブ１９，２３，２５ｂ，２７は逆操作により開閉して、定常の活性汚泥処理を再開する。残る２基の膜ろ過ユニット５に対しても同様の操作がなされて、順次薬液洗浄がなされて、１回の洗浄サイクルを終える。このサイクルを繰り返すことにより、活性汚泥処理を停止することなく、洗浄時期になると洗浄対象となる膜ろ過ユニット５は洗浄が自動的に順次なされるため、常に中空糸膜の膜間差圧に変動がなく、所要量の活性汚泥処理が安定してなされるようになる。

ところで、本発明は代表的な実施形態である図５に示したばっ気による膜洗浄の洗浄手順に代えて、他の洗浄手順を採用することもできる。例えば、総基数が４基の膜ろ過ユニット５のうち１基づつ順次洗浄を行う図５を参照しながら、その手順に代わる他の洗浄手順を簡単に説明すると、先ず、図５に示した洗浄手順に従って４基の膜ろ過ユニット５の全ての洗浄が終了すると、最後に洗浄がなされた第４膜ろ過ユニット５ｄの分岐管路２２ａに設けられた開閉バルブを開き、全ての膜ろ過ユニット５ａ〜５ｄのろ過運転を開始して、所定の時間ろ過運転を継続する。この例では１サイクルのばっ気による膜洗浄が終了した時点で、一斉にろ過運転を開始しているが、例えば２〜３サイクルごとに一斉のろ過運転に切り換えることも可能である。

このような洗浄手順を採用すると、１日の計画処理量が決められている場合、ばっ気洗浄中の洗浄対象から外れた膜ろ過ユニット５には洗浄対象となっている膜ろ過ユニットのろ過水量を分担するため、その分の負荷がかかっている。しかるに、ばっ気洗浄の１以上のサイクルごとに全膜ろ過ユニットによるろ過運転を一斉に行うことにより、ろ過運転中の負荷が平等に分配されるため、各膜ろ過ユニットの負荷が低減されることになり、膜寿命がながくなる。

本発明の膜ろ過ユニットのろ過膜洗浄装置を適用した活性汚泥処理システムの概略図である。 前記膜ろ過ユニットの概略構成を一部切開して示す立体図である。 中空糸膜エレメントと集水ヘッダー管との接続機構例を拡大して示す分解斜視図である。 前記膜ろ過ユニットに配される散気装置の概略構成図である。 本発明の第１の実施形態であるばっ気洗浄装置例による洗浄手順説明図である。 本発明の第２の実施形態である薬液洗浄装置例を概略で示す説明図である。 従来のインラインによる薬液洗浄装置の構造の概略を示す説明図である。

符号の説明

１ 微細目スクリーン
２ 原水調整槽
３ 無酸素槽
４ ばっ気槽
５ 膜ろ過ユニット
５ａ〜５ｄ 第１〜第４膜ろ過ユニット
６ 循環液の取出し部位
７ 汚泥貯留槽
８ 処理水槽
１０ 中空糸膜エレメント
１０ａ 中空糸膜
１１ 膜シート
１１ａ ポッティング材
１２ ろ過水取出管
１２ａ 処理水取出口
１２ｂ Ｌ型継手
１３ 下枠
１４ 縦杆
１５ 散気装置
１５ａ〜１５ｄ 第１〜第４散気装置
１６ エア導入管
１７ 散気管
１７ａ 本体
１８ エア主管
１８ａ 分岐管路
１９ 開閉バルブ
２０ 上部ケーシング
２１ 集水ヘッダー管
２１ａ 集水口
２１ｂ Ｌ型継手
２１ｃ 吸水口
２２ 吸引管路
２２ａ 分岐管路
２３ 開閉バルブ
２３ａ〜２３ｄ 第１〜第４開閉バルブ
２４ 下部ケーシング
２４ａ 支柱
２５ 薬液導入管路
２５ａ 分岐管路
２５ｂ 開閉バルブ
２６ 薬液タンク
２７ 開閉バルブ
Ｐ１ 第１送液ポンプ
Ｐ２ 第２送液ポンプ
Ｐｖ 吸引ポンプ
Ｐ_M 薬液ポンプ
Ｂ ばっ気ブロア

Claims (5)

1. ばっ気槽内の処理上流側から下流側に沿ってｎ基の膜ろ過ユニットが浸漬され、排水を順次生物学的に処理しながら活性汚泥と処理水とに分離し、同処理水を吸引管路を介して吸引ろ過する活性汚泥処理に適用される膜ろ過ユニットのろ過膜洗浄装置であって、
   前記膜ろ過ユニットが、中空糸膜モジュールと同中空糸膜モジュールの下方に配された散気装置とを備え、
   総基数がｎ基の各膜ろ過ユニットが前記吸引管路と開閉バルブ付き分岐管路を介して接続されてなり、
   総ての膜ろ過ユニットごとに配され、中空糸膜モジュールの膜表面に付着する膜面付着物を物理的又は化学的に離脱させる膜面洗浄手段を有し、
   前記開閉バルブの切り替えにより洗浄対象となるｎ’基の膜ろ過ユニットの処理水の吸引を停止するともに、前記膜面洗浄手段を前記ｎ’基の膜ろ過ユニットの積極的に作用させて、同膜ろ過ユニットの洗浄を行い、これを予めｎ’基の膜ろ過ユニットごとに設定された手順に従って膜洗浄を順次行うバルブ操作手段を有してなり、
   前記膜ろ過ユニットの総基数ｎは４〜５０基であり、洗浄対象となる膜ろ過ユニットの基数ｎ’は下式(I) を満足してなる、
   ０．０２≦ｎ’／ｎ≦０．２５ ……(I)
   （ただし、ｎ’は小数点以下を切り上げた整数）
   ことを特徴とする活性汚泥処理における膜ろ過ユニットのろ過膜洗浄装置。
2. 各膜ろ過ユニットの中空膜の面積が４０〜２０００ｍ² である請求項１記載のろ過膜洗浄装置。
3. 前記膜面付着物を膜表面から離脱させる前記物理的な膜面洗浄手段が、微細な空気を噴出する前記散気装置を含み、同散気装置から噴出される空気と汚泥液との気液混合流でスクラビングして膜面付着物を膜表面から離脱させる請求項１又は２に記載のろ過膜洗浄装置。
4. 前記膜面付着物を膜表面から離脱させる前記化学的な膜面洗浄手段が、薬液を供給する薬液供給装置を含み、同薬液供給装置から各膜ろ過ユニットに供給される薬液により膜面付着物を膜面から離脱させる請求項１又は２に記載のろ過膜洗浄装置。
5. 請求項３に記載のろ過膜洗浄装置を用いてスクラビングによりろ過膜を洗浄する方法であって、
   ｎ’基の膜ろ過ユニットごとの洗浄を順次行って、ｎ基の膜ろ過ユニットの洗浄が１順したのち、ｎ基の全膜ろ過ユニットの分岐管路に設けられた全ての開閉バルブを所定時間開き、全ての膜ろ過ユニットによるろ過吸引を継続して行い、前記所定時間が経過したのち改めてｎ’基の膜ろ過ユニットごとの洗浄を順次行い、その後に全ての開閉バルブを所定時間開いて全ての膜ろ過ユニットによるろ過吸引を継続して行い、これを繰り返すことを特徴とするろ過膜洗浄方法。

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