JP2011212586A - 濾過装置及びその運転方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】中空糸膜モジュール1a,1bを空気洗浄するときには、弁11,22が閉とされ、弁32,41が開とされる。空気が管40,42a,42b及び管12a,12bを通って中空糸膜モジュール1a,1bに供給され、膜面が空気洗浄された後、管31a,31b,30を介して取り出される。ここで、原水用分岐管12aに流入した空気は、逆止弁13aによって逆流することが防止されるため、その総てが膜モジュール1a内に流入する。同様に、原水用分岐管12bに流入した空気も、その総てが膜モジュール1b内に流入する。これにより、中空糸膜モジュール1aへの空気の供給量が少なくなって空気洗浄が不十分となることが防止される。
【選択図】図1
Description
第1図の濾過装置は、第2図の濾過装置において、原水用分岐管12a,12bに逆止弁13a,13bを設けたものである。
このように構成された濾過装置を濾過運転するときには、弁11,22,32が開とされ、弁41が閉とされる。
中空糸膜モジュール1a,1bを空気洗浄するときには、弁11,22が閉とされ、弁32,41が開とされる。
この第2図の濾過装置においては、原水用分岐管12a,12bには弁が設けられていないため、空気用分岐管12a,12bから該原水用分岐管12a,12bに供給された空気は、各中空糸膜モジュール1a,1b側に流れることも、逆流して原水用分岐管10側に流れることも容易な構造となっている。従って、原水用分岐管12a,12bの一方に供給された空気の一部が、該一方の原水用分岐管12a,12b内を逆流して他方の原水用分岐管12b,12aに回り込み、他方の膜モジュール1b,1aに流入することがある(以下、この現象を「空気の回り込み」ということがある)。
−透過水用集合管20内の圧力 (1)
モジュール差圧=原水用集合管10内の圧力−濃縮水用集合管30内の圧力 (2)
これに対して本実施の形態に係る濾過装置(第1図)には逆止弁13a,13bが設けられているため、上記の空気の回り込みが防止され、複数の膜モジュール1a,1bをより均等に空気洗浄することができる。
中空糸膜モジュール1a,1bを水・空気洗浄するときには、弁11が閉とされ、弁22,32,41が開とされる。
濾過運転に復帰する際には、弁11,32が開とされ、弁22,41が閉とされる。
濾過運転→空気洗浄→水・空気洗浄→水洗
濾過運転→水・空気洗浄→水洗
濾過運転→空気洗浄→水洗
の3パターンのいずれか1パターンを繰り返し実行してもよく、少なくとも2パターンを規則的に又は運転状況に合わせて適宜に組み合せて実行してもよい。
第1図の濾過装置を用いて以下の運転を行った。なお、原水としては、栗田工業(株)クリタ開発センター内の生物処理排水装置の沈殿槽上澄み水を用い、3ヶ月間にわたって運転を行った。中空糸膜モジュール1a,1bとして、旭化成社製PVDF中空糸膜(型式UNV−3003)のハウジングを透明の塩化ビニル製に改良したものを用いた。また、原水用分岐管12aの逆止弁13aよりも膜モジュール1a側の一部(第1図の矢印Bの箇所)と、原水用分岐管12bの逆止弁13bよりも膜モジュール1b側の一部(第1図の矢印Cの箇所)及び逆止弁13bよりも原水用集合管10側の一部(第1図の矢印Aの箇所)とを透明の塩化ビニル製とし、内部流体を視認し得るようにした。各配管の内径及び長さは以下の通りである。
原水用集合管10:内径50mm
原水用分岐管12a:内径40mm、長さ0.35m
原水用分岐管12b:内径40mm、長さ0.35m
透過水用集合管20:内径50mm
透過水用分岐管21a:内径40mm、長さ0.30m
透過水用分岐管21a:内径40mm、長さ0.30m
濃縮水用集合管30:内径40mm
濃縮水用分岐管31a:内径15mm、長さ1.28m
濃縮水用分岐管31a:内径15mm、長さ1.28m
空気用集合管40:内径15mm
空気用分岐管42a:内径6mm、長さ0.5m
空気用分岐管42a:内径6mm、長さ0.5m
弁11,22,32を開、弁41を閉とし、濾過運転を行った。すなわち、原水を管10,12a,12bを介して中空糸膜モジュール1a,1bに供給し、透過水を管21a,21b,20を介して取り出し、濃縮水を管31a,31b,30を介して取り出した。
次いで、弁11を閉、弁22,32,41を開とし、水・空気洗浄を行った。すなわち、図示しない貯留タンク内に貯留された透過水を、管20,21a,21bを介して中空糸膜モジュール1a,1bに供給すると共に、空気を管40,42a,42bを介して中空糸膜モジュール1a,1bに供給した。また、中空糸膜モジュール1a,1b内の気液混合物を,管31a,31b,30を介して取り出した。
その後、弁11,32を開、弁22,41を閉とし、中空糸膜モジュール1a,1bの水洗及び空気の抜き出しを行った。すなわち、原水を管10,12a,12bを介して中空糸膜モジュール1a,1bに供給し、中空糸膜モジュール1a,1b内に残った空気を押し出すと共に膜面の水洗を行った。次いで、さらに弁22を開とし、上記濾過運転に復帰した。
上記の運転開始前に膜モジュール1a,1bに水道水を通水し、運転開始前の膜間差圧を上記の式(1)を用いて算出した。また、運転開始時のモジュール差圧を上記の式(2)を用いて算出した。その結果を表1に示す。なお、3ヶ月の間塩化ビニル製の管を観察したところ、原水用分岐管12a,12b間の空気の回り込みは観察されなかった。
この結果から、逆止弁13a,13bを設けたことにより、洗浄用空気が膜モジュール1a,1bに均等に流れた結果、水・空気洗浄が均等に行われ、2つの膜モジュール1a,1b間の汚れ具合に大きな差が生じなかったものと推察される。
逆止弁13a,13bを省略した以外は実施例1と同様の濾過装置(すなわち、第2図の濾過装置)を用い、実施例1と同様の運転及び測定を行った。その結果を表1に示す。
実施例1の運転終了後、膜モジュール1bだけを新品に交換した。この新品の膜モジュール1bの運転開始前の膜間差圧及び運転開始時のモジュール差圧は表1に示す通りである。この状態で上記運転を更に1ヶ月間継続した後、上記測定を行った。その結果を表1に示す。この1ヶ月間の運転の間、上記空気の回り込みは確認されなかった。
比較例1の運転終了後、膜モジュール1bだけを新品に交換した。この新品の膜モジュール1bの運転開始前の膜間差圧及び運転開始時のモジュール差圧は表1に示す通りである。この状態で上記運転を更に1ヶ月間継続した後、上記測定を行った。その結果を表1に示す。運転再開時において、水・空気洗浄時に上記空気の回り込みが確認され、膜モジュールaへの空気の流れは膜モジュールbへの空気の流れと比べて明らかに減少していた。2週間後には、膜モジュールaへの空気の流れは確認されず、原水用分岐管12aから原水用分岐管12bへの空気の流れが確認された。
10 原水用集合管
12a,12b 原水用分岐管
13a,13b 逆止弁
40 空気用集合管
42a,42b 空気用分岐管
Claims (7)
- 複数の膜モジュールを備えた濾過装置であって、
水用集合管と、
該水用集合管から分岐して各膜モジュールにそれぞれ接続された水用分岐管と、
各水用分岐管に接続された空気用分岐管と、
各空気用分岐管と共通の空気圧源とを接続している空気用集合管と
を有する濾過装置において、
各水用分岐管には、それぞれ、該水用分岐管と該空気用分岐管との接続部よりも該水用集合管側の箇所に、空気洗浄用分岐管を介して供給された空気の該水用集合管側への流れを阻止する逆流防止手段が設けられていることを特徴とする濾過装置。 - 請求項1において、該逆流防止手段が逆止弁であることを特徴とする濾過装置。
- 請求項2において、該逆流防止手段が前記膜モジュールの空気洗浄時に閉止される弁であることを特徴とする濾過装置。
- 請求項1ないし3のいずれか1項において、前記水用集合管及び水用分岐管を介して前記膜モジュールに原水が供給されるよう構成されていることを特徴とする濾過装置。
- 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の濾過装置を運転する方法であって、
該膜モジュールに原水を通水して透過水を得る濾過工程と、
該空気洗浄用集合管、該空気洗浄用分岐管及び該水用分岐管を介して該膜モジュールに空気を導入し、該膜モジュールを空気洗浄する空気洗浄工程と
を有することを特徴とする濾過装置の運転方法。 - 請求項5において、前記膜モジュールに空気と共に水を導入し、該膜モジュールを水・空気洗浄する水・空気洗浄工程を有することを特徴とする濾過装置の運転方法。
- 請求項5又は6において、前記膜モジュールの一部を交換する交換工程を有することを特徴とする濾過装置の運転方法。
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