JP2015112517A

JP2015112517A - 水処理装置

Info

Publication number: JP2015112517A
Application number: JP2013254887A
Authority: JP
Inventors: 中原　禎仁; Sadahito Nakahara; 禎仁中原
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2015-06-22
Anticipated expiration: 2033-12-10
Also published as: JP6544887B2

Abstract

【課題】浴槽の容積に対して水処理材が占める割合を大きくし、これにより小型化を図ることができる水処理装置を提供する。
【解決手段】水処理装置１は、被処理水を貯めるための浴槽３と、浴槽３の内壁に形成され、水処理材５を保持するためのガイド部材１９とを備える。ガイド部材１９によって水処理材５を、直接、保持することができる。これにより従来用いられていたような、水処理材５を保持するためのケージが不要となり、浴槽３の容積に対して水処理材５が占める割合を大きくすることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、水処理装置に関し、特に、膜エレメントを有する水処理装置に関する。

従来から、生活排水等の下水や工場排水を浄化するために精密濾過膜等を用いた膜分離法が知られている。このような膜分離法では、被処理水を貯留した浴槽に透過膜を備えるモジュールを浸漬させ、モジュールに被処理水を吸引させることで被処理水を膜に通し、汚濁物質を膜で補足するようになっている。このような膜分離法を用いた水処理装置としては特許文献１及び特許文献２に記載されたものが知られている。

特開平９−２７６６６９号公報特開２００６−１４２３０３号公報

特許文献１及び特許文献２に記載された水処理装置では、多数の中空糸膜を備える膜エレメントを複数個配列させて一つの膜モジュールを形成し、この膜モジュールを被処理水の浴槽に沈殿させている。

このような水処理装置は、一般的に、複数の水処理材を保持するためのケージを備えており、ケージによって複数の水処理材を保持し、ケージごと浴槽に浸漬させている。このようにケージによって水処理材を保持することにより、水処理材の交換の際に、ケージごと複数の水処理材を浴槽から取り出すことができるというメリットがあった。

一方で、複数の水処理材をケージに入れることにより、浴槽の容積に対して水処理材が占める割合が小さくなってしまうため、一定の水処理能力を維持するためには浴槽の大きさを大きくする必要があり、水処理装置の小型化を図ることができないという問題があった。

そこで本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、浴槽の容積に対して水処理材が占める割合を大きくし、これにより小型化を図ることができる水処理装置を提供する。

本発明は、下記態様を有する。
［１］水処理材と、被処理水を貯めるための浴槽とを有する水処理装置であって、前記浴槽が、該浴槽の内壁に前記水処理材を保持するための水処理材保持部を備えている、水処理装置。
［２］前記水処理材は、微生物を担持する固定化担体である、態様［１］記載の水処理装置。
［３］前記水処理材は、中空糸膜エレメントである、態様［１］記載の水処理装置。
［４］前記浴槽内に気体を供給する散気装置を備える、態様［３］記載の水処理装置。

このように構成された本発明によれば、水処理材保持部によって水処理材を、直接、保持することができる。これにより従来用いられていたような、水処理材を保持するためのケージが不要となり、浴槽の容積に対して水処理材が占める割合を大きくすることができる。

本発明の実施形態による水処理装置を示す側断面図である。本発明の実施形態による水処理装置の水処理材としての固定化担体を示す斜視図である。本発明の実施形態による水処理装置の水処理材としての中空糸膜エレメントを示す斜視図である。本発明の実施形態による水処理装置の浴槽の部分断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態による水処理装置について詳述する。

図１は、本発明の実施形態による水処理装置１を示す側断面図である。図１に示すように、水処理装置１は、被処理水を貯めるための浴槽３と、浴槽３内に配置された水処理材５とを備えている。

浴槽３は、例えば１ｍ³程度の容積を有しており、上流側から流れてきた排水等の被処理水を一時的に貯留する。浴槽３の容積は、特に限定されないが、水処理材５を完全に浸漬させることができる程度の容積があることが好ましい。

水処理材５は、浴槽３内に貯留された被処理水に浸漬され、被処理水を浄化処理する。水処理材としては、例えば、ポリエステルやアクリルなどの繊維を不織布状や織布状に形成したシート状物に微生物を付着させて形成された固体化担体や、ＭＢＲ法で用いられる中空糸膜エレメントを用いることができる。

図２は、水処理材としての固定化担体を示す斜視図である。図２（ａ）に示すように、固定化担体７は、例えば、シート状の固定化部８と、固定化部８の両端を支持する一対の支持部９とを備えている。固定化部８は、繊維状シート状物からなることが好ましい。固定化部８を繊維状とすることにより、フィルムや板と比較して表面の凹凸を大きくすることができる。これにより、固定化部８の表面積を大きくすることができ、微生物の固定量を多くすることができ、また付着した微生物の脱落を抑制しやすくすることができる。シート状物としては不織布や織布のようなものが挙げられる。また、図２（ｂ）に示すように、固定化部７の両端をループ状とし、棒状の支持部９がこのループを通るようにしてもよい。この場合も、両方の支持部９を水槽３内にて把持することにより水槽内に配置する。

固定化部７の材質は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル、セルロース誘導体、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどの塩素系樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレートなどが挙げられる。また、これらの樹脂の共重合体や一部に置換基を導入したものであってもよい。さらに、２種以上の樹脂を混合したものであってもよい。

支持部８は、固定化部７を把持するためのものであれば特に限定はなく、その材質は鋼製であっても樹脂製であっても差し支えない。

また、水処理材として固定化担体６を用いる場合、固定化担体６と、浴槽の底との間に散気装置を配置してもよい。散気装置は、固定化担体６の下側から、被処理水内に気体を供給してシート状に配列された固定化担体６の固定化部７を揺らし、固定化部７の表面に付着した濁質を落下させる。

図３は、水処理材としての中空糸膜エレメント１１を示す斜視図である。中空糸膜エレメント１１は、例えば、中空糸膜１３をシート状に配列し、中空糸膜１３の両端に各々集水部材１５ａ、１５ｂを連結して構成されている。

中空糸膜１３の材質は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル、セルロース誘導体、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどの塩素系樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレートなどが挙げられる。また、これらの樹脂の共重合体や一部に置換基を導入したものであってもよい。さらに、２種以上の樹脂を混合したものであってもよい。

なお、濾過膜として使用可能な中空糸膜であれば、その孔径、空孔率、膜厚、外径等は、特に限定されるものではないが、例えば、その外径は２０〜４０００μｍ、孔径は０．００１〜５μｍ、空孔率は２０〜９０％、膜厚は５〜３００μｍの範囲がよい。

集水部材１５ａ、１５ｂは、中空糸膜１３と連通した空洞を内部に備えており、中空糸膜１３を通過して濾過された濾過水を空洞内に集める。そして、各中空糸膜エレメント１１の集水部材１５ａ、１５ｂは、一つの集水管１７に連結されており、集水部材１５ａ、１５ｂ内の濾過水は、ポンプの負圧によって集水管１７を通じて外部に排出される。

また、水処理材として中空糸膜エレメント１１を用いる場合、中空糸膜エレメント１１と、浴槽の底との間に散気装置を配置してもよい。散気装置は、中空糸膜エレメント１１の下側から、被処理水内に気体を供給してシート状に配列された中空糸膜１３を揺らし、中空糸膜１３の表面に付着した濁質を落下させる。

図４は、浴槽３の部分断面図である。図４に示すように、水処理装置１は、浴槽３の内壁に形成された水処理材保持部を備える。水処理材保持部は、浴槽３の内壁に形成され、水処理材５を定位置に保持するための複数のガイド部材１９によって形成されている。ガイド部材１９は、浴槽３の対向する面に対をなして形成されており、一対のガイド部１７材によって一つの水処理材５を保持するようになっている。そして、このような一対のガイド部材１９は、例えば、等間隔で浴槽３の内壁に形成されている。

ガイド部材１９は、内壁に沿って垂直に延びる二本の垂直レール２１と、二本のレールを底部で連結する垂直レール２３とを備えている。垂直レール２１間の幅は、水処理材５の最大幅と略同一に寸法決めされており、二本の垂直レール２１の間に収まった水処理材５が水平方向に移動できないようになっている。二本の垂直レール２１の間に上方から水処理材５を挿入すると、水処理材５は、垂直レール２３の上に載置され、これにより水処理材５は垂直方向に移動できないようになる。

水処理材保持部に水処理材５を保持させる場合、水処理材５の幅方向端部を、それぞれ、二本の垂直レール２１の上端の間から、二本の垂直レール２１の間に垂直方向に挿入する。そして水処理材５の下端を垂直レール２３上に載置することにより、水処理材５を水処理材保持部によって定位置に保持することができる。

このように、ケージ等の個別の保持手段を用いることなく、浴槽３の内壁に設けられた水処理材保持部によって直接、水処理材５を保持することにより、個別の保持手段の容積を確保する必要がなくなる。これにより、浴槽３の容積に対する水処理材５の割合を高めることができる。

また、このように、浴槽３の内壁に水処理材保持部を設けて水処理材５を保持できるようにすることにより、浴槽３の任意の水平断面を見たときに、浴槽３の断面積に対する水処理材５の面積の割合を増やすことができる。また、浴槽３の水平断面積に対する水処理材の面積を増やし、かつ複数のガイド部材１９を等間隔に設けることにより、浴槽３の任意の水平断面を見たときに水処理材５の均一性を向上させることができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、上述の実施形態の各構成は本発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

特に、水処理材保持部の構成は、上述したガイド部材に限られず、水処理材を定位置に保持できる構造であればどのようなものであってもよい。

１水処理装置
３浴槽
５水処理材
１９ガイド部材

Claims

水処理材と、
被処理水を貯めるための浴槽とを有する水処理装置であって、
前記浴槽が、該浴槽の内壁に前記水処理材を保持するための水処理材保持部を備えている、水処理装置。
前記水処理材は、微生物を担持する固定化担体である、請求項１に記載の水処理装置。
前記水処理材は、中空糸膜エレメントである、請求項１に記載の水処理装置。
前記浴槽内に気体を供給する散気装置を備える、請求項３に記載の水処理装置。