JP2013063382A - 浸漬型膜分離装置における膜エレメント - Google Patents

Abstract

【課題】膜エレメントの輸送時の凸起物をなくして重積輸送を可能とした浸漬型膜分離装置における膜エレメントを提供すること。
【解決手段】膜ユニットＡを構成する本体ケーシングＫ内に所定間隔で平行配列して流路を形成するようにして組み込む膜エレメントＥを、濾過膜２を張設し、かつ外側の一部に集水孔１ｈを形成した膜エレメント支持枠１と、この集水孔１ｈに取り付けるようにした集水ノズル３とで分割して構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、浸漬型膜分離装置における膜エレメントに関し、特に、輸送時における膜エレメントの凸起物をなくして安全に重積輸送を可能とし、かつ集水ノズル等の凸起物を膜ユニットを組み立てる現場で簡易に取り付けられるようにした浸漬型膜分離装置における膜エレメントに関するものである。

従来、下水、産業排水、生活排水等の汚水（被処理水）を処理する方法として、膜分離活性汚泥処理法がある。この膜分離活性汚泥処理においては、汚水を活性汚泥処理する反応槽内に浸漬型膜分離装置を浸漬配置している。この浸漬型膜分離装置は、反応槽内に浸漬する膜ユニットの本体ケーシング内に複数枚の有機平膜型の膜エレメントを流路を形成するよう所定間隔で平行に配列し、かつ膜面を上下方向に沿わせるようにして配置して構成している。

そして、反応槽内底部に配設した散気装置により膜面洗浄用気体（一般的には空気）を気泡状態で吐出させ、これにより平行配列した膜エレメント間の流路内を上昇させて汚水に上昇流を発生させ膜面の洗浄を行いつつ、この汚水の上昇流にて槽内汚水を攪拌し、さらに各膜エレメント間の膜面より該膜エレメント内に発生させる負圧（膜間差圧）を利用して汚水を吸引することで濾過し、その濾過水を処理水として取り出すようにしている。

ところで、本体ケーシング内に複数枚の膜エレメントを所定間隔で平行配列して構成する膜ユニットは、従来生産工場で濾過膜を張設した膜エレメント支持枠の外面に集水ノズルを突出する形状に予め組み立てて完成品として出荷するようにしている。このため、膜ユニットは嵩張るものとなって輸送にコストが掛かると共に、輸送時の取り扱いや振動により膜ユニットを破損することがある。
この輸送時における膜ユニットの破損を予め防止する方法として、膜ユニットを構成する部材毎に梱包して目的地まで輸送し、現地で組み立てる方法が提案されている。

しかし、膜エレメントは、濾過膜を張設した膜エレメント支持枠の外部に集水ノズルを突設した一体構造となっているため、この膜エレメントの複数枚を重積して梱包しても、集水ノズル等の突起物があり、輸送時に船揺れや物理的衝撃にて集水ノズル等の突起部が破損するという問題があった。

また、濾過膜を張設した膜エレメント支持枠の外面は平坦であるため、これを単に重ねると膜シート通しと接触するので、これを束ねて輸送することができないという問題があった。

本発明は、上記従来の浸漬型膜分離装置における膜エレメントの有する問題点に鑑み、膜エレメントの輸送時の凸起物をなくして重積輸送を可能とした浸漬型膜分離装置における膜エレメントを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の浸漬型膜分離装置における膜エレメントは、膜ユニットを構成する本体ケーシング内に所定間隔で平行配列して流路を形成するようにして組み込む膜エレメントを、濾過膜を張設し、かつ外側の一部に集水孔を形成した膜エレメント支持枠と、該集水孔に取り付けるようにした集水ノズルとで分割して構成したことを特徴とする。

この場合において、集水ノズルを、集水孔に接着、ねじ込み、強嵌合のいずれかにより一体とすることができる。

また、膜エレメント支持枠の濾過膜を張設していない端部に凸部を設けることができる。

本発明の浸漬型膜分離装置における膜エレメントによれば、膜ユニットを構成する本体ケーシング内に所定間隔で平行配列し、流路を形成するようにして組み込む膜エレメントを、濾過膜を張設し、かつ外側の一部に集水孔を形成した膜エレメント支持枠と、該集水孔に取り付けるようにした集水ノズルとで分割して構成することにより、輸送時に集水ノズルによる突起物のない状態とすることできるので、束ねて輸送しても膜エレメントが破損することがなく、安全に、安価に輸送することができる。

また、集水ノズルを、集水孔に接着、ねじ込み、強嵌合のいずれかにより一体とすることにより、必要時に組立が簡易に、迅速に行うことができる。

また、膜エレメント支持枠の濾過膜を張設していない端部に凸部を設けることにより、膜シート通しと接触することなく束ねて、かつ船揺れや物理的衝撃で膜エレメントが破損することなく輸送することができ、輸送費のコスト低減に役立つ。

本発明の浸漬型膜分離装置における膜エレメントの一実施例を示し、（Ａ）は外観正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面図、（Ｄ）は断面図である。 本発明の膜エレメントを組み込んだ膜ユニットの正面図である。 同平面図である。 （Ａ）は図５のＸ−Ｘ断面図、（Ｂ）及び（Ｃ）は遊嵌弾性支持体の変形例である。 膜エレメントの支持方法を示す外観説明図である 膜エレメントの交換作業を示す説明斜視図である。

以下、本発明の浸漬型膜分離装置における膜エレメントの実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図６に、本発明の浸漬型膜分離装置における膜エレメントの一実施例を示す。
下水、産業排水、生活排水等の汚水（被処理水）を活性汚泥処理する場合、反応槽（図示省略）内に膜ユニットＡを浸漬配置し、該膜ユニットＡの下方位置で反応槽内底部に散気装置（図示省略）を配置している。
この膜ユニットＡは、図１〜図２に示すように、縦部材１１、横部材１２、連結部材１３、膜エレメント受け板１４等を用いて箱形に組み合わせてなる本体ケーシングＫ内に複数枚、特に限定されるものではないが、例えば、５０〜１００枚程度の有機平膜型の膜エレメントＥ、Ｅを、該膜エレメント間に流路Ｒが形成されるよう所定間隔で平行に配列、またその膜面を上下方向に沿わせるようにして配置して構成している。

この平行配列する各膜エレメントＥを本体ケーシングＫに固定する方法として、本発明では平行配列する各膜エレメントＥ、Ｅの側端部を挟持するようにした開口面が台形断面をした遊嵌弾性支持体４と、この遊嵌弾性支持体４の上下位置に配設した弾性材製の櫛歯形固定支持体５とにより膜エレメントＥの振動を抑制するように支持している。
なお、特に限定されるものではないが、本体ケーシングＫは組み立て式とすることが望ましい。組み立て式とすることにより、膜ユニットＡの輸送時の破損事故を低減することができるとともに、輸送コストを抑制することもできる。

膜エレメントＥは、図１に示すように、濾板本体ともなる膜エレメント支持枠１の表面或いは表裏面に所要の濾過膜２を張設し、この膜エレメント支持枠１の内面に形成する通液流路（図示省略）内に負圧を作用させ、この負圧を利用して平行配列する膜エレメントＥ、Ｅ間に形成される流路Ｒ内の汚水を濾過膜２を経て吸引し、該濾過膜２にて汚水を濾過するように形成し、集水ノズル３から濾過水を導き出すように構成する。

この膜エレメント支持枠１は、特に限定されるものではないが、例えば、合成樹脂製とし、これを縦長形にしてその両側端部を先端側が細くなるよう図１（Ｃ）に示すように、テーパ形部１ａを形成して、該膜エレメント支持枠１の側端部のテーパ形部１ａが開口面が台形断面をした遊嵌弾性支持体４の膜エレメント挿入溝４１及び櫛歯形固定支持体５の膜エレメント挿入支持溝５１内に挿入できるように形成するとともに、その内部に通水路（図示省略）を形成し、膜エレメントの膜面にて濾過した濾過水を該通水路を経て膜エレメント支持枠１の側端部上部に形成した集水孔１ｈまで導くようにする。

また、この集水孔１ｈには短筒形をし、かつ可撓性の管、特に限定されるものではないが、例えば、ゴムホースを取り付けるようにした集水ノズル３を突設するが、この集水ノズル３は、膜エレメント輸送時には集水ノズル或いは／又は膜エレメント本体の破損を防止するため、膜ユニットＡの組立時に取り付けるように、膜エレメント支持枠１の本体と集水ノズル３とを分割して製造、輸送するようにする。
したがって、この集水ノズル３の取り付けは簡易に、迅速に行えるのが望ましく、集水孔１ｈに接着剤を介して集水ノズル３を固着する、或いはハンマー等にて強く打ち付け押し込みによる嵌め込む、さらには集水孔１ｈ、集水ノズル３の双方にねじを刻設してねじ込む等、いずれか１又は２の方法を用いて一体になるようにする。
そして、このようにして集水孔１ｈに集水ノズル３を取り付けた後、該集水ノズル３に可撓性の管、例えば、ゴムホース等（図示省略）を介して、図６に示すように、本体ケーシングＫに配設した集水排水管６に接続するようにする。このようにすることで応力集中等による破損を未然に防止することができる。

また、膜エレメントＥは、その複数枚を重積して梱包し、船揺れや物理的衝撃等を受けても妄りに破損することなく安全に、安価に輸送できるよう、膜エレメント支持枠１に凸起部を形成する。この凸起部は膜シート通しと接触させずに束ねて輸送できるようにするもので、その形状や設置部位は特に限定されるものではないが、例えば、図１（Ｄ）に示すように、濾過膜２を張り付けていない支持枠端部に、突起状或いは突条等の凸部１ｂを形成することができる。

開口面が台形断面をした遊嵌弾性支持体４は、例えば、図４（Ａ）に示すように、合成樹脂を用いて中空六角形をした所定長さを有する筒状体、所謂ハニカム形状の中空六角筒体を、横１列に隣接配列して一体に構成したもので、この遊嵌弾性支持体４の外側面に形成される溝を膜エレメント挿入溝４１として使用する。そして、この遊嵌弾性支持体４は、本体ケーシングＫの長手方向に沿い、かつ互いに対峙するように配設し、本体ケーシングＫにビス止め、鋲留め、その他の方法で固定するようにする。
なお、遊嵌弾性支持体４は、図４（Ａ）に示すもののほか、図４（Ｂ）に示す背面に空間を形成したものや図４（Ｃ）に示す背面に空間のないものとすることができる。
そして、この互いに対峙する各遊嵌弾性支持体４の膜エレメント挿入溝４１内に前記膜エレメントＥを簡易に着脱できるよう本体ケーシングＫの上方位置から差し込むようにして挿入し、膜エレメントＥを所定の間隔をあけて平行に配列支持されるようにする。

櫛歯形固定支持体５は、図３に示すように、平行配列する膜エレメントＥの側端部を挟持して固定するもので、これは図５に示すように、通常前記遊嵌弾性支持体４の上端部と下端部に隣接するようにしてそれぞれ配設し、遊嵌弾性支持体４の膜エレメント挿入溝間隔と該櫛歯形固定支持体５の膜エレメント挿入支持溝５１の間隔とを一致するように構成する。
この櫛歯形固定支持体５は、図３に示すように、ゴム或いは軟質合成樹脂等所要の挟持力を有する弾性材を用いて形成し、かつその長手方向の片面、すなわち、膜エレメント側に櫛歯形の膜エレメント挿入支持溝５１を所定間隔に多数形成して構成する。これにより、遊嵌弾性支持体４の膜エレメント挿入溝４１に順次膜エレメントＥの側端部を挿入するようにして差し込むと膜エレメントＥは自然と所定の間隔を保って平行に配列される。

この場合、遊嵌弾性支持体４より上方部位置と下方部位置において本体ケーシングＫの外側方からそれぞれ膜エレメント側へ押しつけるようにすると、該膜エレメントＥの側端部が膜エレメント挿入支持溝５１内に差し込まれるようになって膜エレメントＥは櫛歯形固定支持体５を介してしっかりと本体ケーシングＫに固定されるようになる。
なお、この膜エレメントＥを本体ケーシングＫに、遊嵌弾性支持体４、櫛歯形固定支持体５を介して組み込むとき、膜エレメント支持枠１に集水ノズル３を取り付けるが、この集水ノズル３の取り付けは、特に限定されるものではなく、膜エレメントＥを本体ケーシングＫに取り付ける前或いは後いずれでも良い。

以上、本発明の浸漬型膜分離装置における膜エレメントについて、実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の浸漬型膜分離装置における膜エレメントは、濾過膜を張設し、かつ外側の一部に集水孔を形成した膜エレメント支持枠と、該集水孔に取り付けるようにした集水ノズルとを分割して構成し、集水ノズルを後で集水孔に取り付けられるという特性を有していることから、浸漬型膜分離装置における膜エレメントの用途に好適に用いることができる。

Ａ 膜ユニット
Ｅ 膜エレメント
Ｋ 本体ケーシング
Ｒ 流路
１ 膜エレメント支持枠
１ａ テーパ形部
１ｂ 凸部
１ｈ 集水孔
２ 濾過膜
３ 集水ノズル
４ 遊嵌弾性支持体
４１ 膜エレメント挿入溝
５ 櫛歯形固定支持体
５１ 膜エレメント挿入支持溝
６ 集水排水管

Claims (3)

1. 膜ユニットを構成する本体ケーシング内に所定間隔で平行配列して流路を形成するようにして組み込む膜エレメントを、濾過膜を張設し、かつ外側の一部に集水孔を形成した膜エレメント支持枠と、該集水孔に取り付けるようにした集水ノズルとを分割して構成したことを特徴とする浸漬型膜分離装置における膜エレメント。
2. 集水ノズルを、集水孔に接着、ねじ込み、強嵌合のいずれかにより一体としたことを特徴とする請求項１記載の浸漬型膜分離装置における膜エレメント。
3. 膜エレメント支持枠の濾過膜を張設していない端部に凸部を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の浸漬型膜分離装置における膜エレメント。

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