JP2010104930A - ろ過装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ろ過エレメントの破損に好適に対応しうるろ過装置を提供する。
【解決手段】各浸漬膜（１）のろ過水出口と集水管（２）のろ過水入口とをそれぞれ連結するろ過水管（３）の内部に安全ネット（４）を設置する。一つの浸漬膜（１）で破損が生じ、その浸漬膜（１）のろ過水管（３）に原水（Ｓ）が流入すると、そのろ過水管（３）の安全ネット（４）が原水（Ｓ）中の固形物（Ｐ）により短時間で閉塞され、そのろ過水管（３）での流れが止まる。
【効果】破損したろ過エレメントが自動的に除去されたことになるので、残りのろ過エレメントで支障なく運転を継続できる。破損したろ過エレメントのろ過水管（３）が原水（Ｓ）で濁っているのを視認でき、容易に発見できる。
【選択図】図５

Description

本発明は、ろ過装置に関し、さらに詳しくは、ろ過エレメントの破損に好適に対応しうるろ過装置に関する。

従来、ろ過膜を用いたろ過モジュール（膜モジュール）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、ろ過モジュール（ろ過分離円筒膜カートリッジ）をろ過水管（排水管）で集水管に連結する構成が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
さらに、ろ過膜の破損を考慮して、ろ過膜を直列２段にする構成が知られている（例えば、特許文献３参照。）
特開平１１−３３３６３号公報 特開２００２−３０６９３２号公報（［００３１］） 特開平６−１５２７１号公報

複数のろ過エレメントを用いたろ過装置で、一つのろ過エレメントが破損すると、ろ過水に原水が混入し、ろ過水が濁る。従来技術では、この濁りを視認により発見した保守員が、運転を止めて、破損したろ過エレメントを探し出し、その破損したろ過エレメントを除去し、残りのろ過エレメントで運転を再開していた。
しかし、これでは、運転停止時間が相当長くなり、ろ過装置の稼働効率が低下してしまう問題点がある。また、ろ過エレメントが破損したことを保守員が発見するまでに時間がかかる可能性があり、その間、ろ過水に原水が混入し続ける問題点がある。
他方、ろ過膜を直列２段にする構成では、ろ過水に原水が混入する問題点は解消できる。
しかし、ろ過装置が大型化し、広い設置スペースが必要になる。また、ろ過膜が余分に必要なため、設備コストが増大する。さらに、ろ過水をろ過膜に２重に通すため、電力コストが増大する問題点がある。
そこで、本発明の目的は、ろ過エレメントの破損に好適かつ安価な装置で対応しうるろ過装置を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、原水をろ過する複数のろ過エレメントと、前記各ろ過エレメントのろ過水出口にそれぞれ連結される複数のろ過水管と、前記原水中の固形物により閉塞されうる複数の小開口を有し且つ前記ろ過水管の内部に設置される安全部材とを具備したことを特徴とするろ過装置を提供する。
上記第１の観点によるろ過装置では、一つのろ過エレメントが破損すると、そのろ過エレメントのろ過水管に原水が混入するため、そのろ過水管の内部に設置される安全部材が原水中の固形物により短時間で閉塞されてしまう。つまり、破損したろ過エレメントが自動的にろ過停止されたことになる。従って、運転を止める必要がなくなり、ろ過装置の稼働効率の低下を防止することが出来る。また、破損したろ過エレメントが短時間で自動的にろ過停止されるから、ろ過水への原水の混入を短時間で自動的に止めることが出来る。また、ろ過水管の内部に安全部材を設置するため、ろ過装置のサイズが変わらず、設置スペースが増大することはない。また、安全部材はろ過膜に比べて格段に安価なため、設備コストの増大を抑えることが出来る。さらに、ろ過膜の破損が無い通常運転時には、安全部材によるろ過抵抗はほとんど無いため、電力コストの増大も抑えることが出来る。

第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による膜ろ過装置において、前記ろ過水管は、前記原水中の固形物により前記安全部材が閉塞されたことを視認しうる透明部分を、前記安全部材と前記ろ過エレメントの間に有することを特徴とするろ過装置を提供する。
上記第２の観点によるろ過装置では、一つのろ過エレメントが破損すると、その破損したろ過エレメントのろ過水管の透明部分に濁った水が見える。従って、保守員が複数のろ過水管を点検することにより、破損したろ過エレメントを容易に発見できる。

本発明のろ過装置によれば、省スペース、低コストの装置により、一つのろ過エレメントが破損しても運転を止める必要がなくなる。また、ろ過水への原水の混入を短時間で自動的に止めることが出来る。

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。

図１は、実施例１に係る膜ろ過装置１００の斜視図である。
この膜ろ過装置１００は、例えば１００枚の浸漬膜１と、各浸漬膜１からのろ過水を集めるための集水管２と、各浸漬膜１のろ過水出口と集水管２のろ過水入口とをそれぞれ連結するろ過水管３と、ろ過水管３の内部に設置される安全ネット４と、集水管２にろ過水Ｄを集めるためのポンプ５と、浸漬膜１の外面を気泡で洗浄するための散気管６とを具備している。
浸漬膜１などは、原水Ｓに浸かっている。

図２に示すように、ろ過水管３は、集水管連結具２ａで集水管２に連結されており、集水管連結具２ａの上に乗るように安全ネット４が設置されている。
ろ過水管３は、耐食性・柔軟性があり且つ透明な樹脂チューブである。

図３は、安全ネット４の平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ’断面図である。
安全ネット４は、耐食性がある樹脂（例えばポリエチレン）成形物であり、中央がメッシュ部４ａになり、周縁が枠部４ｂになっている。メッシュ部４ａの直径は例えば５．５ｍｍ、枠部４ｂの外径は例えば９ｍｍである。

さて、浸漬膜１が破損していないときは、固形物を含まないろ過水Ｄがろ過水管３に流れるから、安全ネット４は塞がらず、正常に運転を継続できる。この時、図１に示すように、全てのろ過水管３に濁りは見られない。

例えば一番左側の浸漬膜１で、ろ過膜の破れ等の破損が起こると、原水Ｓが流入し、一番左側の浸漬膜１のろ過水管３を原水Ｓが流れる。
すると、図５に示すように、一番左側の浸漬膜１のろ過水管３の安全ネット４が原水中の固形物Ｐにより短時間で閉塞される。このため、一番左側の浸漬膜１のろ過水管３での流れが止まる。つまり、破損した一番左側の浸漬膜１が自動的に除去されたことになる。従って、残りの９９枚の浸漬膜１で支障なく運転を継続できる。

また、定期メンテナンス時や、濁度・ろ過水量に異常が見られた時などに、ろ過水管３が原水Ｓの水面上に現れるように水面との相対位置を操作すれば、破損した一番左側の浸漬膜１のろ過水管３が原水Ｓで濁っているのを視認できるから、破損した浸漬膜１を容易に発見できる。
なお、ろ過水管３が原水Ｓの水面より上に現れるように元々の水面との相対位置を設定しておけば、破損した一番左側の浸漬膜１のろ過水管３が原水Ｓで濁っているのをいつでも視認できるから、破損した浸漬膜１を直ちに発見できる。

安全ネット４のメッシュ部４ａの目の粗さは、原水Ｓに含まれる固形物の大きさと量、ろ過水管３での流量、原水Ｓの混入を許容できる時間の長さ、安全ネット４に起因する圧力損などを考慮して、選択する。
例えば、原水Ｓが有機汚泥（生活排水）で、流量が２０Ｌ／ｈで、安全ネット４の閉塞時間を３０分とし、圧力損を運転圧力の０．５％以下とすると、１０メッシュ〜４０メッシュを選択すればよい。
また、例えば、原水Ｓが無機汚泥で、流量が２０Ｌ／ｈで、安全ネット４の閉塞時間を３０分とし、圧力損を運転圧力の０．５％以下とすると、４０メッシュ〜７０メッシュを選択すればよい。

本発明のろ過装置は、浄水、排水及び廃水処理施設などの水処理施設で利用できる。

実施例１に係る膜ろ過装置（正常時）を示す斜視図である。 実施例１に係るろ過水管と安全ネットを示す斜視図である。 実施例１に係る安全ネットを示す平面図である。 図３のＡ−Ａ’断面図である。 実施例１に係る膜ろ過装置（破損時）を示す斜視図である。

符号の説明

１ 浸漬膜
２ 集水管
２ａ 集水管連結部
３ ろ過水管
４ 安全ネット
４ａ メッシュ部
４ｂ 枠部
５ ポンプ
６ 散気管
１００ 膜ろ過装置
Ｄ ろ過水
Ｐ 固形物
Ｓ 原水

Claims (2)

1. 原水をろ過する複数のろ過エレメントと、前記各ろ過エレメントのろ過水出口にそれぞれ連結される複数のろ過水管と、前記原水中の固形物により閉塞されうる複数の小開口を有し且つ前記ろ過水管の内部に設置される安全部材とを具備したことを特徴とするろ過装置。
2. 請求項１に記載のろ過装置において、前記ろ過水管は、前記原水中の固形物により前記安全部材が閉塞されたことを視認しうる透明部分を、前記安全部材と前記ろ過エレメントの間に有することを特徴とするろ過装置。

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