JP2017196604A - Water treatment apparatus - Google Patents

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和史 近藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water treatment apparatus that does not need to draw up a whole membrane unit from a water bath in maintenance work, but can draw up only a part of a membrane unit or a membrane unit including an aeration pipe that requires maintenance work.SOLUTION: A water treatment apparatus 1 is equipped with a water bath 2 and a membrane unit 3 installed in the water bath 2. The membrane unit 3 is an aggregate of a plurality of membrane cassettes 10 having at least one rectangular membrane element (hollow fiber membrane element 11) and at least one aeration pipe 24. Each of a plurality of the membrane cassettes 10 can be taken out of or taken in the water bath 2 separately.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水処理装置に関する。   The present invention relates to a water treatment apparatus.

有機物、微生物（細菌類等）、それらの残骸等を含む各種排水（工業排水、生活排水等）を処理する方法としては、処理槽内において排水を活性汚泥によって生物化学的に処理するとともに、処理槽内に浸漬された膜ユニットによって汚泥と処理水とを固液分離する膜分離活性汚泥法が知られている。   As a method of treating various wastewater (industrial wastewater, domestic wastewater, etc.) containing organic matter, microorganisms (bacteria, etc.) and their debris, wastewater is treated biochemically with activated sludge in the treatment tank and treated. A membrane separation activated sludge method is known in which sludge and treated water are solid-liquid separated by a membrane unit immersed in a tank.

膜ユニットとしては、複数の中空糸膜エレメントが内部に配列された中空糸膜モジュールと、中空糸膜モジュールの下方に配置された複数の散気管を有する散気装置とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。   Known membrane units include a hollow fiber membrane module in which a plurality of hollow fiber membrane elements are arranged inside, and an air diffuser having a plurality of air diffusers arranged below the hollow fiber membrane module. (For example, refer to Patent Document 1).

膜ユニットにおいては、膜閉塞または膜破断、散気管の閉塞等が発生する場合があるため、定期的または臨時にメンテナンスを行う必要がある。メンテナンスの際には、膜ユニット全体を処理槽からクレーン等の重機、設備等で引き上げる必要があるため、クレーン等の重機、設備等を用意するための費用がかかるという問題がある。   In the membrane unit, membrane clogging or membrane breakage, obstruction of the air diffuser, and the like may occur, and therefore maintenance needs to be performed regularly or temporarily. At the time of maintenance, it is necessary to pull up the entire membrane unit from the processing tank with heavy machinery and equipment such as a crane, so that there is a problem that costs for preparing heavy machinery and equipment such as a crane are required.

メンテナンスの際に、処理槽内で膜エレメントを容易に抜き出すことができる膜ユニットが提案されている（特許文献２）。
しかし、膜エレメントの抜き出し方向が水平方向であるため、処理槽が狭い場合、処理槽内で膜エレメントを抜け出せないことがある。また、散気装置のメンテナンスを行う場合は、膜ユニット全体を処理槽からクレーン等の重機、設備等で引き上げる必要がある。 There has been proposed a membrane unit capable of easily extracting a membrane element in a treatment tank during maintenance (Patent Document 2).
However, since the extraction direction of the membrane element is the horizontal direction, when the processing tank is narrow, the membrane element may not be pulled out in the processing tank. Moreover, when performing maintenance of the air diffuser, it is necessary to pull up the entire membrane unit from the processing tank by a heavy machine such as a crane or equipment.

特開２００７−１５２１７９号公報JP 2007-152179 A 特開２００９−１４８７４３号公報JP 2009-148743 A

本発明は、メンテナンスの際に膜ユニット全体を水槽から引き上げる必要がなく、メンテナンスが必要な膜エレメントまたは散気管を含む膜ユニットの一部のみを水槽から引き上げることができる水処理装置を提供する。   The present invention provides a water treatment apparatus that does not require the entire membrane unit to be lifted from the water tank during maintenance, and can lift only a part of the membrane unit including a membrane element or a diffuser that requires maintenance from the water tank.

本発明は、下記の態様を有する。
＜１＞水槽と、前記水槽内に存在する膜ユニットとを備えた水処理装置であり；前記膜ユニットが、少なくとも１つの矩形の膜エレメントと、少なくとも１つの散気管とを有する膜カセットの複数が集合した集合体であり；前記複数の膜カセットが、個々に出し入れ可能となるように、水槽内に配置されている、水処理装置。
＜２＞前記膜ユニットが、前記複数の膜カセットを収束させるように、前記集合体に着脱可能に装着された収束部材をさらに備えた、前記＜１＞の水処理装置。
＜３＞隣り合う前記膜カセットにおいて前記膜カセット間の境界を挟んで最も接近する膜エレメントの中心間距離Ｘと、前記膜カセットにおいて隣り合う前記膜エレメントの中心間距離Ｙとが、Ｘ≦３×Ｙを満足する、前記＜１＞または＜２＞の水処理装置。
＜４＞前記膜エレメントが、中空糸膜エレメントである、前記＜１＞〜＜３＞のいずれかの水処理装置。
＜５＞前記膜カセットを水槽内に配置した状態において、前記中空糸膜エレメントにおける中空糸膜の長さ方向が、鉛直方向に対して交差している、前記＜４＞の水処理装置。
＜６＞前記膜カセットが、前記膜エレメントと、前記膜エレメントの四辺を囲み、かつ少なくとも一部において前記膜エレメントを保持するフレームとを有し；前記膜カセットを水槽内に配置した状態において、前記フレームを構成する部材のうち、前記膜エレメントの下側にある部材が、散気管であり、前記膜エレメントの上側にある部材が、持ち手となる部材である、前記＜１＞〜＜５＞のいずれかの水処理装置。 The present invention has the following aspects.
<1> A water treatment apparatus including a water tank and a membrane unit existing in the water tank; the membrane unit includes a plurality of membrane cassettes having at least one rectangular membrane element and at least one aeration tube. A water treatment apparatus in which the plurality of membrane cassettes are arranged in a water tank so that they can be taken in and out individually.
<2> The water treatment device according to <1>, further comprising a converging member detachably attached to the assembly so that the membrane unit converges the plurality of membrane cassettes.
<3> The distance X between the centers of the membrane elements closest to each other across the boundary between the membrane cassettes in the adjacent membrane cassette and the distance Y between the centers of the adjacent membrane elements in the membrane cassette are X ≦ 3 The water treatment device according to <1> or <2>, wherein X is satisfied.
<4> The water treatment apparatus according to any one of <1> to <3>, wherein the membrane element is a hollow fiber membrane element.
<5> The water treatment device according to <4>, wherein the length direction of the hollow fiber membrane in the hollow fiber membrane element intersects the vertical direction in a state where the membrane cassette is disposed in the water tank.
<6> The membrane cassette has the membrane element and a frame that surrounds the four sides of the membrane element and holds the membrane element in at least a part thereof; in a state where the membrane cassette is disposed in a water tank, Of the members constituting the frame, the member on the lower side of the membrane element is an air diffuser, and the member on the upper side of the membrane element is a member to be a handle, <1> to <5 > Any one of the water treatment apparatuses.

本発明の水処理装置においては、メンテナンスの際に膜ユニット全体を水槽から引き上げる必要がなく、メンテナンスが必要な膜エレメントまたは散気管を含む膜ユニットの一部のみを水槽から引き上げることができる。   In the water treatment apparatus of the present invention, it is not necessary to pull up the entire membrane unit from the water tank at the time of maintenance, and only a part of the membrane unit including a membrane element or a diffuser tube requiring maintenance can be pulled up from the water tank.

本発明の水処理装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the water treatment apparatus of this invention. 膜カセットの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a film | membrane cassette. 図２の膜カセットの断面図である。It is sectional drawing of the film | membrane cassette of FIG. 膜エレメントの一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of a membrane element. 収束部材の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a converging member. ２つの膜カセットを並んだ状態で配置した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state arrange | positioned in the state which arranged two membrane cassettes. 水槽に膜カセットを挿入する様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mode that a membrane cassette is inserted in a water tank. 水槽内に配置された複数の膜カセットの集合体に収束部材を装着する様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mode that a convergence member is mounted | worn with the aggregate | assembly of the some membrane cassette arrange | positioned in a water tank. 膜カセットの他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example of a film | membrane cassette. 膜カセットの他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example of a film | membrane cassette.

以下の用語の定義は、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
「膜エレメント」とは、膜（中空糸膜束、平膜等）が支持体（流路材を含む。）に固定されたものをいう。
「膜モジュール」とは、複数の膜エレメントを一体化したものをいう。
「膜カセット」とは、膜エレメントと散気管とが一体化し、複数の膜カセットが集合することによって１つの膜ユニットを構成し得るものをいう。
「膜ユニット」とは、複数の膜エレメントと散気手段とを備えたものをいう。膜モジュールと散気装置とを組み合わせたものであってもよく、複数の膜カセットが集合したものであってもよい。 The following definitions of terms apply throughout this specification and the claims.
“Membrane element” refers to a membrane (hollow fiber membrane bundle, flat membrane, etc.) fixed to a support (including a channel material).
“Membrane module” refers to a unit in which a plurality of membrane elements are integrated.
“Membrane cassette” refers to one in which a membrane element and a diffuser tube are integrated, and a plurality of membrane cassettes are assembled to form one membrane unit.
“Membrane unit” refers to a device including a plurality of membrane elements and aeration means. A combination of a membrane module and an air diffuser may be used, or a plurality of membrane cassettes may be assembled.

＜水処理装置＞
図１は、本発明の水処理装置の一例を示す斜視図である。
水処理装置１は、水槽２と、水槽２内に存在する膜ユニット３と、膜ユニット３に集水ホース４を介して接続された集水ヘッダ５と、集水ヘッダ５に接続された吸引ポンプ（図示略）と、膜ユニット３に給気ホース６を介して接続されたブロア（図示略）と、吸引ポンプ、ブロア等に電気的に接続された制御装置（図示略）とを備える。 <Water treatment device>
FIG. 1 is a perspective view showing an example of the water treatment apparatus of the present invention.
The water treatment apparatus 1 includes a water tank 2, a membrane unit 3 present in the water tank 2, a water collection header 5 connected to the membrane unit 3 via a water collection hose 4, and a suction connected to the water collection header 5. A pump (not shown), a blower (not shown) connected to the membrane unit 3 via an air supply hose 6, and a control device (not shown) electrically connected to a suction pump, a blower and the like are provided.

（水槽）
水槽２は、底部に接続された抜液管７を有する。抜液管７は、途中に抜液バルブ８を有する。
水槽２の底部に近い内側壁には、水槽２内の膜ユニット３の位置決めのための位置決め板９が突設されている。 (Aquarium)
The water tank 2 has a drain pipe 7 connected to the bottom. The drainage pipe 7 has a drainage valve 8 in the middle.
A positioning plate 9 for projecting the membrane unit 3 in the water tank 2 is projected from the inner wall near the bottom of the water tank 2.

（膜ユニット）
膜ユニット３は、複数の矩形（平型）の中空糸膜エレメント１１と、散気管２４とを有する膜カセット１０の複数が、中空糸膜エレメント１１が互いに平行となるように集合した集合体である。
膜ユニット３は、複数の膜カセット１０を収束させるように、膜カセット１０の集合体に着脱可能に装着された収束部材１２をさらに備える。膜ユニット３が収束部材１２を備えることによって、水槽２内の被処理水の流れによる膜カセット１０の移動が抑えられる。 (Membrane unit)
The membrane unit 3 is an assembly in which a plurality of membrane cassettes 10 each having a plurality of rectangular (flat) hollow fiber membrane elements 11 and aeration tubes 24 are assembled so that the hollow fiber membrane elements 11 are parallel to each other. is there.
The membrane unit 3 further includes a converging member 12 detachably attached to the assembly of the membrane cassettes 10 so as to converge the plurality of membrane cassettes 10. Since the membrane unit 3 includes the converging member 12, the movement of the membrane cassette 10 due to the flow of the water to be treated in the water tank 2 is suppressed.

膜ユニット３における複数の膜カセット１０は、収束部材１２を取り外した状態においては、水槽２内に固定されることなく、単に整列して配置されているだけであり、個々に出し入れ可能とされている。   The plurality of membrane cassettes 10 in the membrane unit 3 are simply arranged in an aligned manner without being fixed in the water tank 2 in a state where the converging member 12 is removed, and can be taken in and out individually. Yes.

膜ユニット３の１個あたりの膜カセット１０の数は、２〜５０個が好ましく、４〜２０個がより好ましい。膜ユニット３の１個あたりの膜カセット１０の数が前記範囲の下限値以上であれば、膜カセット１０の１個あたりの中空糸膜エレメント１１の数を減らすことができるため、膜カセット１０が重くなりすぎず、膜カセット１０を水槽２から人力で出し入れしやすい。膜ユニット３の１個あたりの膜カセット１０の数が前記範囲の上限値以下であれば、水槽２ならびに膜ユニット３がコンパクトになり、水処理装置１全体が簡易な構造になる。   The number of membrane cassettes 10 per membrane unit 3 is preferably 2 to 50, and more preferably 4 to 20. If the number of membrane cassettes 10 per membrane unit 3 is equal to or greater than the lower limit of the above range, the number of hollow fiber membrane elements 11 per membrane cassette 10 can be reduced. It is not too heavy and the membrane cassette 10 can be easily removed from the water tank 2 manually. If the number of membrane cassettes 10 per membrane unit 3 is equal to or less than the upper limit of the above range, the water tank 2 and the membrane unit 3 become compact, and the entire water treatment apparatus 1 has a simple structure.

（膜カセット）
膜カセット１０は、図２および図３に示すように、互いに平行に揃えられた複数の中空糸膜エレメント１１と、中空糸膜エレメント１１の四辺を囲み、かつ少なくとも一部において中空糸膜エレメント１１を保持するフレーム２１とを有する。 (Membrane cassette)
As shown in FIGS. 2 and 3, the membrane cassette 10 surrounds a plurality of hollow fiber membrane elements 11 aligned in parallel with each other, and the four sides of the hollow fiber membrane element 11, and at least partially in the hollow fiber membrane element 11 And a frame 21 that holds the frame.

膜カセット１０の１個あたりの中空糸膜エレメント１１の数は、２〜２０個が好ましく、２〜１０個がより好ましい。膜カセット１０の１個あたりの中空糸膜エレメント１１の数が前記範囲の下限値以上であれば、膜ユニット３の１個あたりの膜カセット１０の数が多くなりすぎず、膜ユニット３の組み立てが容易である。膜カセット１０の１個あたりの中空糸膜エレメント１１の数が前記範囲の上限値以下であれば、膜カセット１０が重くなりすぎず、膜カセット１０を水槽２から人力で出し入れしやすい。   The number of the hollow fiber membrane elements 11 per membrane cassette 10 is preferably 2 to 20, more preferably 2 to 10. If the number of hollow fiber membrane elements 11 per membrane cassette 10 is equal to or greater than the lower limit of the above range, the number of membrane cassettes 10 per membrane unit 3 does not become excessive, and the membrane unit 3 is assembled. Is easy. If the number of hollow fiber membrane elements 11 per membrane cassette 10 is equal to or less than the upper limit of the above range, the membrane cassette 10 does not become too heavy, and the membrane cassette 10 can be easily removed from the water tank 2 by human power.

膜カセット１０の水平方向の長さは、５００〜２２００ｍｍが好ましく、１０００〜１２００ｍｍがより好ましい。
膜カセット１０の鉛直方向の高さは、３００〜１５００ｍｍが好ましく、７００〜８００ｍｍがより好ましい。
膜カセット１０の水平方向の厚さは、３０〜３００ｍｍが好ましく、８０〜１２０ｍｍがより好ましい。
膜カセット１０のサイズが前記範囲の下限値以上であれば、膜ユニット３の１個あたりの膜カセット１０の数が多くなりすぎず、膜ユニット３の組み立てが容易である。膜カセット１０のサイズが前記範囲の上限値以下であれば、膜カセット１０が重くなりすぎず、膜カセット１０を水槽２から人力で出し入れしやすい。 The length of the membrane cassette 10 in the horizontal direction is preferably 500 to 2200 mm, and more preferably 1000 to 1200 mm.
The vertical height of the membrane cassette 10 is preferably 300 to 1500 mm, more preferably 700 to 800 mm.
The thickness of the film cassette 10 in the horizontal direction is preferably 30 to 300 mm, and more preferably 80 to 120 mm.
If the size of the membrane cassette 10 is equal to or greater than the lower limit of the above range, the number of membrane cassettes 10 per membrane unit 3 does not increase excessively, and the membrane unit 3 can be easily assembled. If the size of the membrane cassette 10 is less than or equal to the upper limit of the above range, the membrane cassette 10 does not become too heavy, and the membrane cassette 10 can be easily taken in and out of the water tank 2 manually.

膜カセット１０の湿潤質量は、５〜４０ｋｇが好ましく、１５〜３０ｋｇがより好ましい。膜カセット１０の湿潤質量が前記範囲の下限値以上であれば、膜ユニット３の１個あたりの膜カセット１０の数が多くなりすぎず、膜ユニット３の組み立てが容易である。膜カセット１０の湿潤質量が前記範囲の上限値以下であれば、膜カセット１０を水槽２から人力で出し入れしやすい。
膜カセット１０の湿潤質量は、被処理水が入った水槽２内に膜カセット１０を１日以上浸漬した後、引き上げた直後の膜カセット１０の質量である。 The wet mass of the membrane cassette 10 is preferably 5 to 40 kg, and more preferably 15 to 30 kg. If the wet mass of the membrane cassette 10 is equal to or greater than the lower limit of the above range, the number of membrane cassettes 10 per membrane unit 3 does not increase excessively, and the membrane unit 3 can be easily assembled. If the wet mass of the membrane cassette 10 is less than or equal to the upper limit of the above range, the membrane cassette 10 can be easily taken in and out of the water tank 2 manually.
The wet mass of the membrane cassette 10 is the mass of the membrane cassette 10 immediately after the membrane cassette 10 is dipped in the water tank 2 containing the water to be treated for one day or more and then pulled up.

（中空糸膜エレメント）
中空糸膜エレメント１１は、図４に示すように、複数の中空糸膜１３が一方向に引き揃えられた中空糸膜シート状物１４と；中空糸膜シート状物１４の中空糸膜１３の長さ方向の第１の端部が挿入された第１の取水管１５と；中空糸膜シート状物１４の中空糸膜１３の長さ方向の第２の端部が挿入された第２の取水管１６とを有する。 (Hollow fiber membrane element)
As shown in FIG. 4, the hollow fiber membrane element 11 includes a hollow fiber membrane sheet 14 in which a plurality of hollow fiber membranes 13 are aligned in one direction; and a hollow fiber membrane 13 of the hollow fiber membrane sheet 14. A first intake pipe 15 in which a first end portion in the length direction is inserted; a second intake portion in which a second end portion in the length direction of the hollow fiber membrane 13 of the hollow fiber membrane sheet-like material 14 is inserted. A water intake pipe 16.

中空糸膜シート状物１４の第１の端部は、角筒状の第１の取水管１５の側壁に形成されたスリット部分から第１の取水管１５内に挿入され、中空糸膜１３の端部の開口を保った状態でポッティング材（図示略）によって液密に固定されている。
中空糸膜シート状物１４の第２の端部は、角筒状の第２の取水管１６の側壁に形成されたスリット部分から第２の取水管１６内に挿入され、中空糸膜１３の端部の開口を保った状態でポッティング材（図示略）によって液密に固定されている。 The first end of the hollow fiber membrane sheet 14 is inserted into the first intake pipe 15 through a slit formed in the side wall of the rectangular pipe-shaped first intake pipe 15, and the hollow fiber membrane 13 It is fixed in a liquid-tight manner by a potting material (not shown) while maintaining the opening at the end.
The second end of the hollow fiber membrane sheet-like material 14 is inserted into the second intake pipe 16 from a slit portion formed on the side wall of the square pipe-shaped second intake pipe 16, and the hollow fiber membrane 13 It is fixed in a liquid-tight manner by a potting material (not shown) while maintaining the opening at the end.

第１の取水管１５は、上端から中空糸膜１３の長さ方向の外方に突出して形成された第１の取水口１７と；下端から下方に突出して形成された第２の取水口１８とを有する。
第２の取水管１６は、上端から中空糸膜１３の長さ方向の外方に突出して形成された第１の取水口１９と；下端から下方に突出して形成された第２の取水口２０とを有する。 The first intake pipe 15 has a first intake port 17 formed to protrude outward in the length direction of the hollow fiber membrane 13 from the upper end; and a second intake port 18 formed to protrude downward from the lower end. And have.
The second water intake pipe 16 has a first water intake port 19 formed to protrude outward in the length direction of the hollow fiber membrane 13 from the upper end; and a second water intake port 20 formed to protrude downward from the lower end. And have.

第１の取水管１５の第１の取水口１７は、中空糸膜１３でろ過され、第１の取水管１５内の集水空間に集められた液体を中空糸膜エレメント１１の外部に取り出すためのものである。第１の取水口１７は、後述するフレーム２１の第１の縦部材２２における集水ブロック２７の差込孔３４に嵌合することによって、集水ブロック２７に液体を取り出せるようにするとともに、中空糸膜エレメント１１をフレーム２１に固定するものである。
第１の取水管１５の第２の取水口１８は、後述するフレーム２１の第１の縦部材２２における下部固定ブロック２８の差込孔３６に嵌合することによって、中空糸膜エレメント１１をフレーム２１に固定するものである。 The first water intake port 17 of the first water intake pipe 15 is filtered by the hollow fiber membrane 13 and takes out the liquid collected in the water collection space in the first water intake pipe 15 to the outside of the hollow fiber membrane element 11. belongs to. The first water intake port 17 is fitted into an insertion hole 34 of the water collection block 27 in the first vertical member 22 of the frame 21 to be described later, so that the liquid can be taken out into the water collection block 27 and hollow. The thread membrane element 11 is fixed to the frame 21.
The second water intake port 18 of the first water intake pipe 15 is fitted into the insertion hole 36 of the lower fixing block 28 in the first vertical member 22 of the frame 21 described later, whereby the hollow fiber membrane element 11 is framed. 21 to be fixed.

第２の取水管１６の第１の取水口１９は、後述するフレーム２１の第２の縦部材２３における上部固定ブロック３０の差込孔３７に嵌合することによって、中空糸膜エレメント１１をフレーム２１に固定するものである。
第２の取水管１６の第２の取水口２０は、後述するフレーム２１の第２の縦部材２３における下部固定ブロック３１の差込孔３８に嵌合することによって、中空糸膜エレメント１１をフレーム２１に固定するものである。 The first water intake port 19 of the second water intake pipe 16 is fitted into the insertion hole 37 of the upper fixing block 30 in the second vertical member 23 of the frame 21 described later, whereby the hollow fiber membrane element 11 is framed. 21 to be fixed.
The second water intake port 20 of the second water intake pipe 16 is fitted into the insertion hole 38 of the lower fixing block 31 in the second vertical member 23 of the frame 21 described later, whereby the hollow fiber membrane element 11 is framed. 21 to be fixed.

中空糸膜１３の材質としては、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、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、フッ素系樹脂（ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等）、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、これらの樹脂の共重合体、これらの樹脂の一部に置換基を導入したもの等が挙げられる。中空糸膜１３は、これらの樹脂のうちの１種以上を含むことが好ましい。
中空糸膜１３は、内層または外層に支持層を有していてもよい。支持層の材料としては、通液性を有するものが挙げられ、機械的強度および可とう性の点から、中空繊維材料（中空編物、中空組物等）が挙げられる。 Examples of the material of the hollow fiber membrane 13 include polysulfone resin, polyacrylonitrile, cellulose derivatives, polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), fluorine resin (polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, etc.), polyamide, polyester, polymethacrylate. , Polyacrylates, copolymers of these resins, and those obtained by introducing a substituent into a part of these resins. The hollow fiber membrane 13 preferably contains one or more of these resins.
The hollow fiber membrane 13 may have a support layer in the inner layer or the outer layer. Examples of the material for the support layer include liquid-permeable materials, and hollow fiber materials (hollow knitted fabrics, hollow braids, etc.) from the viewpoint of mechanical strength and flexibility.

第１の取水管１５および第２の取水管１６の材質としては、機械的強度および耐久性を有するものが好ましく、例えば、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、変成ポリフェニレンエーテル等が挙げられる。第１の取水管１５および第２の取水管１６は、これらの樹脂のうちの１種以上を含むことが好ましい。   The material of the first intake pipe 15 and the second intake pipe 16 is preferably a material having mechanical strength and durability. For example, polycarbonate, polysulfone, polyolefin, polyvinyl chloride, acrylic resin, acrylonitrile-butadiene-styrene. (ABS) resin, modified polyphenylene ether and the like. It is preferable that the 1st intake pipe 15 and the 2nd intake pipe 16 contain 1 or more types of these resin.

ポッティング材としては、例えば、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等）の硬化物、ポリウレタン樹脂、シリコーン系充填材、各種ホットメルト樹脂が挙げられる。   Examples of the potting material include cured products of thermosetting resins (epoxy resins, unsaturated polyester resins, etc.), polyurethane resins, silicone fillers, and various hot melt resins.

中空糸膜エレメント１１の中空糸膜１３の長さ方向の長さは、４００〜２０００ｍｍが好ましく、８００〜１２００ｍｍがより好ましい。
中空糸膜エレメント１１の取水管の長さ方向の長さは、３００〜１０００ｍｍが好ましく、４００〜７５０ｍｍがより好ましい。
中空糸膜エレメント１１の水平方向の厚さは、６〜５０ｍｍが好ましく、１０〜３０ｍｍがより好ましい。
中空糸膜エレメント１１のサイズが前記範囲の下限値以上であれば、中空糸膜エレメント１１の１個あたりの膜面積が十分に広くなる。そのため、膜カセット１０の１個あたりの中空糸膜エレメント１１の数が多くなりすぎないため、膜カセット１０が重くなりすぎず、膜カセット１０を水槽２から人力で出し入れしやすい。中空糸膜エレメント１１のサイズが前記範囲の上限値以下であれば、中空糸膜エレメント１１が重くなりすぎず、膜カセット１０を水槽２から人力で出し入れしやすい。 The length in the length direction of the hollow fiber membrane 13 of the hollow fiber membrane element 11 is preferably 400 to 2000 mm, and more preferably 800 to 1200 mm.
300-1000 mm is preferable and, as for the length of the length direction of the intake pipe of the hollow fiber membrane element 11, 400-750 mm is more preferable.
6-50 mm is preferable and, as for the thickness of the horizontal direction of the hollow fiber membrane element 11, 10-30 mm is more preferable.
When the size of the hollow fiber membrane element 11 is equal to or greater than the lower limit of the above range, the membrane area per one hollow fiber membrane element 11 is sufficiently widened. Therefore, since the number of the hollow fiber membrane elements 11 per membrane cassette 10 does not increase too much, the membrane cassette 10 does not become too heavy, and the membrane cassette 10 can be easily removed from the water tank 2 by human power. If the size of the hollow fiber membrane element 11 is less than or equal to the upper limit of the above range, the hollow fiber membrane element 11 does not become too heavy, and the membrane cassette 10 can be easily taken in and out of the water tank 2 manually.

（フレーム）
フレーム２１は、複数の中空糸膜エレメント１１を保持する第１の縦部材２２および第２の縦部材２３と；第１の縦部材２２および第２の縦部材２３の下部同士を接続する散気管２４と；第１の縦部材２２および第２の縦部材２３の上部同士を接続する丸パイプからなる上部横部材２５とを有する。 (flame)
The frame 21 includes a first longitudinal member 22 and a second longitudinal member 23 that hold the plurality of hollow fiber membrane elements 11; and an air diffuser that connects lower portions of the first longitudinal member 22 and the second longitudinal member 23 24; and an upper horizontal member 25 made of a round pipe for connecting the upper portions of the first vertical member 22 and the second vertical member 23 to each other.

（縦部材）
第１の縦部材２２は、断面コの字形の部材同士を突き合わせた断面Ｈ形の縦部材本体２６と；縦部材本体２６の中空糸膜エレメント１１とは反対側の溝の上部に位置し、ボルトで縦部材本体２６に固定された集水ブロック２７と；縦部材本体２６の中空糸膜エレメント１１側の溝の下部に位置し、ボルトで縦部材本体２６に固定された下部固定ブロック２８とを有する。 (Vertical member)
The first longitudinal member 22 is located at the upper portion of the groove on the opposite side of the longitudinal member body 26 from the hollow fiber membrane element 11; A water collecting block 27 fixed to the vertical member main body 26 with bolts; a lower fixing block 28 located at a lower portion of the groove on the hollow fiber membrane element 11 side of the vertical member main body 26 and fixed to the vertical member main body 26 with bolts; Have

第２の縦部材２３は、断面コの字形の部材同士を突き合わせた断面Ｈ形の縦部材本体２９と；縦部材本体２９の中空糸膜エレメント１１とは反対側の溝の上部に位置し、ボルトで縦部材本体２９に固定された上部固定ブロック３０と；縦部材本体２９の中空糸膜エレメント１１側の溝の下部に位置し、ボルトで縦部材本体２９に固定された下部固定ブロック３１とを有する。   The second longitudinal member 23 is located at the upper part of the groove on the opposite side of the longitudinal member main body 29 from the hollow fiber membrane element 11; An upper fixing block 30 fixed to the vertical member main body 29 with bolts; a lower fixing block 31 positioned below the groove on the hollow fiber membrane element 11 side of the vertical member main body 29 and fixed to the vertical member main body 29 with bolts; Have

第１の縦部材２２における集水ブロック２７は、ブロック本体３２と、ブロック本体３２から上方に突出した吐水ノズル３３とを有する。ブロック本体３２には、縦部材本体２６に形成された貫通孔（図示略）を介して中空糸膜エレメント１１側に開放した複数の差込孔３４と；差込孔３４に連通し、かつ吐水ノズル３３に接続する集水流路３５とが形成されている。
第１の縦部材２２における下部固定ブロック２８には、上方に開放した複数の差込孔３６が形成されている。 The water collecting block 27 in the first vertical member 22 includes a block main body 32 and a water discharge nozzle 33 protruding upward from the block main body 32. The block main body 32 has a plurality of insertion holes 34 opened to the hollow fiber membrane element 11 side through through holes (not shown) formed in the vertical member main body 26; A water collecting flow path 35 connected to the nozzle 33 is formed.
A plurality of insertion holes 36 opened upward are formed in the lower fixed block 28 of the first vertical member 22.

第２の縦部材２３における上部固定ブロック３０には、縦部材本体２９のウェブ部に形成された貫通孔（図示略）を介して中空糸膜エレメント１１側に開放した複数の差込孔３７が形成されている。
第２の縦部材２３における下部固定ブロック３１には、上方に開放した複数の差込孔３８が形成されている。 The upper fixed block 30 in the second vertical member 23 has a plurality of insertion holes 37 opened to the hollow fiber membrane element 11 side through through holes (not shown) formed in the web portion of the vertical member main body 29. Is formed.
A plurality of insertion holes 38 opened upward are formed in the lower fixed block 31 of the second vertical member 23.

第１の縦部材２２における集水ブロック２７は、差込孔３４に中空糸膜エレメント１１の第１の取水管１５の第１の取水口１７を嵌合することによって、中空糸膜エレメント１１から集水ブロック２７に液体を取り出せるようにするとともに、第１の縦部材２２によって中空糸膜エレメント１１を保持できるようにするものである。また、集水ブロック２７は、吐水ノズル３３に集水ホース４を接続することによって、集水流路３５から集水ヘッダ５に液体を取り出せるようにするものである。
第１の縦部材２２における下部固定ブロック２８は、差込孔３６に中空糸膜エレメント１１の第１の取水管１５の第２の取水口１８を嵌合することによって、第１の縦部材２２によって中空糸膜エレメント１１を保持できるようにするものである。 The water collecting block 27 in the first longitudinal member 22 is fitted from the hollow fiber membrane element 11 by fitting the first water intake port 17 of the first water intake pipe 15 of the hollow fiber membrane element 11 into the insertion hole 34. The liquid can be taken out to the water collecting block 27 and the hollow fiber membrane element 11 can be held by the first longitudinal member 22. The water collecting block 27 connects the water collecting hose 4 to the water discharge nozzle 33 so that the liquid can be taken out from the water collecting flow path 35 to the water collecting header 5.
The lower fixing block 28 in the first vertical member 22 is fitted into the insertion hole 36 by fitting the second water intake 18 of the first water intake pipe 15 of the hollow fiber membrane element 11 into the first vertical member 22. Thus, the hollow fiber membrane element 11 can be held.

第２の縦部材２３における上部固定ブロック３０は、差込孔３７に中空糸膜エレメント１１の第２の取水管１６の第１の取水口１９を嵌合することによって、第２の縦部材２３によって中空糸膜エレメント１１を保持できるようにするものである。
第２の縦部材２３における下部固定ブロック３１は、差込孔３８に中空糸膜エレメント１１の第２の取水管１６の第２の取水口２０を嵌合することによって、第２の縦部材２３によって中空糸膜エレメント１１を保持できるようにするものである。 The upper fixing block 30 in the second vertical member 23 is fitted into the insertion hole 37 by fitting the first water intake 19 of the second water intake pipe 16 of the hollow fiber membrane element 11 into the second vertical member 23. Thus, the hollow fiber membrane element 11 can be held.
The lower fixing block 31 in the second vertical member 23 is fitted to the second vertical member 23 by fitting the second water intake 20 of the second water intake pipe 16 of the hollow fiber membrane element 11 into the insertion hole 38. Thus, the hollow fiber membrane element 11 can be held.

縦部材本体２６および縦部材本体２９の材質としては、例えば、金属（ステンレス鋼、チタン等）、樹脂（ポリ塩化ビニル、フッ素系樹脂、ポリオレフィン、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート等）が挙げられる。
集水ブロック２７のブロック本体３２および各固定ブロックの材質としては、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、変成ポリフェニレンエーテル等が挙げられる。 Examples of the material of the vertical member main body 26 and the vertical member main body 29 include metals (stainless steel, titanium, etc.) and resins (polyvinyl chloride, fluororesin, polyolefin, ABS resin, polycarbonate, etc.).
Examples of the material of the block main body 32 and each fixed block of the water collecting block 27 include polycarbonate, polysulfone, polyolefin, polyvinyl chloride, acrylic resin, ABS resin, and modified polyphenylene ether.

（散気管）
散気管２４は、第１の端部側が、第１の縦部材２２の縦部材本体２６を貫通し、第２の端部側が、第２の縦部材２３の縦部材本体２９を貫通したパイプ状の散気管本体３９と；散気管本体３９の第１の端部を封止するキャップ４０と；上方に屈曲した散気管本体３９の第２の端部に設けられた給気ノズル４１とを有する。
給気ノズル４１は、給気ホース６を接続することによって、ブロア（図示略）から散気管２４に空気を供給できるようにするものである。 (Air diffuser)
The air diffuser 24 has a pipe shape in which the first end side penetrates the vertical member main body 26 of the first vertical member 22 and the second end side penetrates the vertical member main body 29 of the second vertical member 23. A cap 40 for sealing the first end of the diffuser tube main body 39; and an air supply nozzle 41 provided at the second end of the diffuser tube main body 39 bent upward. .
The air supply nozzle 41 connects the air supply hose 6 so that air can be supplied from the blower (not shown) to the air diffuser 24.

散気管本体３９には、複数の散気穴４２が形成されている。
散気穴４２は、例えば、すべてが真下に開口したものであってもよく；真下から周方向に沿って前方に４５度傾いて開口したものと、真下から周方向に沿って後方に４５度傾いて開口したものとが交互に形成されたものであってもよい。 A plurality of diffuser holes 42 are formed in the diffuser tube main body 39.
For example, all of the air diffuser holes 42 may be opened directly below; those that are inclined 45 degrees forward along the circumferential direction from directly below, and 45 degrees rearward along the circumferential direction from directly below. What was inclined and opened may be formed alternately.

散気穴４２の開口径は、１〜８ｍｍが好ましく、２〜６ｍｍがより好ましい。散気穴４２の開口径が前記範囲の下限値以上であれば、散気穴４２が閉塞しにくい。また、散気穴４２を形成しやすい。散気穴４２の開口径が前記範囲の上限値以下であれば、散気管２４からの空気の量が多くなりすぎない。   1-8 mm is preferable and, as for the opening diameter of the diffuser hole 42, 2-6 mm is more preferable. If the opening diameter of the air diffuser hole 42 is equal to or larger than the lower limit of the above range, the air diffuser hole 42 is difficult to block. Further, the air diffusion holes 42 are easily formed. If the opening diameter of the air diffuser hole 42 is equal to or smaller than the upper limit of the above range, the amount of air from the air diffuser tube 24 does not increase too much.

散気穴４２のピッチ（中心間距離）は、１０〜３００ｍｍが好ましく、４０〜１５０ｍｍがより好ましい。散気穴４２のピッチが前記範囲の下限値以上であれば、散気穴４２の数が多くなりすぎず、空気を均一に散気できる。また、散気管２４からの空気の量が多くなりすぎない。散気穴４２のピッチが前記範囲の上限値以下であれば、中空糸膜シート状物１４において空気が当たりにくい箇所が減り、中空糸膜１３の洗浄効率が向上する。   10-300 mm is preferable and, as for the pitch (distance between centers) of the diffuser hole 42, 40-150 mm is more preferable. If the pitch of the air holes 42 is equal to or greater than the lower limit of the above range, the number of air holes 42 does not increase too much and air can be uniformly diffused. Also, the amount of air from the air diffuser 24 does not increase too much. If the pitch of the air diffuser holes 42 is equal to or less than the upper limit of the above range, the number of locations where the air is difficult to hit in the hollow fiber membrane sheet 14 is reduced, and the cleaning efficiency of the hollow fiber membrane 13 is improved.

散気管本体３９の材質としては、例えば、金属（ステンレス鋼、チタン等）、樹脂（ポリ塩化ビニル、フッ素系樹脂、ポリオレフィン、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート等）が挙げられる。   Examples of the material of the air diffuser main body 39 include metals (stainless steel, titanium, etc.) and resins (polyvinyl chloride, fluororesin, polyolefin, ABS resin, polycarbonate, etc.).

（上部横部材）
上部横部材２５は、膜カセット１０を水槽２から人力で出し入れする際に、持ち手となる部材である。
上部横部材２５は、溶接、接着、嵌合等によって第１の端部が第１の縦部材２２に固定され、第２の端部が第２の縦部材２３に固定される。
上部横部材２５の材質としては、例えば、金属（ステンレス鋼、チタン等）、樹脂（ポリ塩化ビニル、フッ素系樹脂、ポリオレフィン、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート等）が挙げられ、機械的強度が高い点から、金属が好ましい。 (Upper horizontal member)
The upper lateral member 25 is a member that becomes a handle when the membrane cassette 10 is manually inserted into and removed from the water tank 2.
The upper horizontal member 25 has a first end fixed to the first vertical member 22 and a second end fixed to the second vertical member 23 by welding, adhesion, fitting, or the like.
Examples of the material of the upper lateral member 25 include metals (stainless steel, titanium, etc.) and resins (polyvinyl chloride, fluorine-based resins, polyolefins, ABS resins, polycarbonates, etc.). From the point of high mechanical strength, Metal is preferred.

（収束部材）
収束部材１２は、図５に示すように、膜カセット１０の配列方向に延びる収束部材本体４３と、収束部材本体４３の第１の端部から下方に屈曲した第１の当接部４４と、収束部材本体４３の第２の端部から下方に屈曲した第２の当接部４５とを有する。 (Converging member)
As shown in FIG. 5, the converging member 12 includes a converging member main body 43 extending in the arrangement direction of the membrane cassette 10, a first abutting portion 44 bent downward from a first end of the converging member main body 43, and And a second abutting portion 45 bent downward from the second end of the converging member main body 43.

収束部材１２は、膜カセット１０の集合体において第１の縦部材２２が重なった部分または第２の縦部材２３が重なった部分に上方から嵌め合せることによって、膜カセット１０の最前列側および最後列側から第１の当接部４４および第２の当接部４５によって膜カセット１０の集合体を挟持し得る。   The converging member 12 is fitted to a portion where the first vertical member 22 overlaps or a portion where the second vertical member 23 overlaps in the assembly of the membrane cassettes 10 from above, so that the front row side and the last side of the membrane cassette 10 are overlapped. The assembly of the film cassettes 10 can be sandwiched by the first contact portion 44 and the second contact portion 45 from the row side.

従来の大型の膜ユニットの場合、収束部材によって複数の膜ユニットを収束させることはない。収束部材は、簡易な構造を有する軽量な膜カセットの移動を抑えるために必要となる部材であり、収束部材の有無によって、本発明の膜ユニットと、従来の大型の膜ユニットとを区別することができる。   In the case of a conventional large membrane unit, the plurality of membrane units are not converged by the converging member. The converging member is a member required to suppress the movement of a lightweight membrane cassette having a simple structure, and the membrane unit of the present invention is distinguished from the conventional large membrane unit by the presence or absence of the converging member. Can do.

（膜カセットの配置）
膜ユニット３における膜カセット１０は、下記の条件を満足するように水槽２内に配置されていることが好ましい。
図６に示すように、隣り合う膜カセット１０において膜カセット１０間の境界を挟んで最も接近する中空糸膜エレメント１１の中心間距離Ｘと、膜カセット１０において隣り合う中空糸膜エレメント１１の中心間距離Ｙとが、Ｘ≦３×Ｙ（好ましくはＸ≦２×Ｙ）を満足する。 (Membrane cassette placement)
The membrane cassette 10 in the membrane unit 3 is preferably disposed in the water tank 2 so as to satisfy the following conditions.
As shown in FIG. 6, the distance X between the centers of the hollow fiber membrane elements 11 that are closest to each other across the boundary between the membrane cassettes 10 in the adjacent membrane cassette 10 and the center of the adjacent hollow fiber membrane elements 11 in the membrane cassette 10. The distance Y satisfies X ≦ 3 × Y (preferably X ≦ 2 × Y).

膜カセット１０が前記条件を満足するように配置されていれば、隣り合う膜カセット１０間の間隔が広くなりすぎず、隣り合う膜カセット１０間を通過する散気管２４からの空気の量が抑えられる。そのため、膜カセット１０において隣り合う中空糸膜エレメント１１間に散気管２４からの空気を十分に供給でき、中空糸膜１３の洗浄効率の低下が抑えられる。   If the membrane cassettes 10 are arranged so as to satisfy the above-mentioned conditions, the distance between the adjacent membrane cassettes 10 is not too wide, and the amount of air from the air diffuser 24 passing between the adjacent membrane cassettes 10 is suppressed. It is done. Therefore, the air from the air diffuser 24 can be sufficiently supplied between the adjacent hollow fiber membrane elements 11 in the membrane cassette 10, and a decrease in the cleaning efficiency of the hollow fiber membrane 13 can be suppressed.

膜カセット１０において隣り合う中空糸膜エレメント１１の中心間距離Ｙは、１０〜５０ｍｍが好ましく、１３〜４５ｍｍがより好ましい。Ｙが前記範囲の下限値以上であれば、膜カセット１０において隣り合う中空糸膜エレメント１１間に散気管２４からの空気を十分に供給でき、中空糸膜１３の洗浄効率の低下が抑えられる。Ｙが前記範囲の上限値以下であれば、膜カセット１０をコンパクトにできる。   The center-to-center distance Y between adjacent hollow fiber membrane elements 11 in the membrane cassette 10 is preferably 10 to 50 mm, and more preferably 13 to 45 mm. If Y is equal to or greater than the lower limit of the above range, air from the air diffuser 24 can be sufficiently supplied between the adjacent hollow fiber membrane elements 11 in the membrane cassette 10, and a reduction in the cleaning efficiency of the hollow fiber membrane 13 can be suppressed. If Y is less than or equal to the upper limit of the above range, the membrane cassette 10 can be made compact.

膜ユニット３における膜カセット１０は、中空糸膜エレメント１１における中空糸膜１３の長さ方向が鉛直方向に対して交差するように水槽２内に配置されていることが好ましい。中空糸膜１３の長さ方向が鉛直方向に対して交差していれば、膜ユニット３が鉛直方向に長くなりすぎないため、水槽２が深くなりすぎない。そのため、膜カセット１０を水槽２から出し入れしやすい。   The membrane cassette 10 in the membrane unit 3 is preferably disposed in the water tank 2 so that the length direction of the hollow fiber membrane 13 in the hollow fiber membrane element 11 intersects the vertical direction. If the length direction of the hollow fiber membrane 13 intersects the vertical direction, the membrane unit 3 will not be too long in the vertical direction, and the water tank 2 will not be too deep. Therefore, the membrane cassette 10 can be easily taken in and out of the water tank 2.

膜ユニット３における膜カセット１０は、中空糸膜エレメント１１の表面が鉛直方向に沿うように水槽２内に配置されていることが好ましい。中空糸膜エレメント１１の表面が鉛直方向に沿っていれば、膜カセット１０において隣り合う中空糸膜エレメント１１間に散気管２４からの空気を十分に供給でき、中空糸膜１３の洗浄効率が向上する。   The membrane cassette 10 in the membrane unit 3 is preferably arranged in the water tank 2 so that the surface of the hollow fiber membrane element 11 is along the vertical direction. If the surface of the hollow fiber membrane element 11 is along the vertical direction, the air from the air diffusing tube 24 can be sufficiently supplied between the adjacent hollow fiber membrane elements 11 in the membrane cassette 10 and the cleaning efficiency of the hollow fiber membrane 13 is improved. To do.

（水処理装置の組み立て）
水処理装置１の組み立てについて図面を参照しながら説明する。 (Assembly of water treatment equipment)
The assembly of the water treatment apparatus 1 will be described with reference to the drawings.

図７に示すように、底部に近い内側壁に間隔をあけて複数の位置決め板９が突設された水槽２を用意する。
図７に示すように、散気管２４の給気ノズル４１に給気ホース６が接続された膜カセット１０を、水槽２内に挿入し、水槽２内の位置決め板９の間に配置する。この際、持ち手となるフレーム２１の上部横部材２５を作業者が把持し、人力で膜カセット１０を水槽２内に挿入してもよい。 As shown in FIG. 7, a water tank 2 is prepared in which a plurality of positioning plates 9 project from an inner wall near the bottom with a gap.
As shown in FIG. 7, the membrane cassette 10 in which the air supply hose 6 is connected to the air supply nozzle 41 of the diffuser tube 24 is inserted into the water tank 2 and disposed between the positioning plates 9 in the water tank 2. At this time, an operator may hold the upper horizontal member 25 of the frame 21 to be a handle and manually insert the membrane cassette 10 into the water tank 2.

図８に示すように、水槽２内にすべての膜カセット１０を挿入し、配置した後、複数の膜カセット１０の集合体においてフレーム２１の第１の縦部材２２が重なった部分に、吐水ノズル３３を塞がないように上方から収束部材１２を嵌め合せる。また、膜カセット１０の集合体においてフレーム２１の第２の縦部材２３が重なった部分に、給気ホース６と重ならないように上方から嵌め合せる。このようにして、収束部材１２によって、膜カセット１０の最前列側および最後列側から膜カセット１０の集合体を挟持し、複数の膜カセット１０を収束させることによって、膜ユニット３が得られる。   As shown in FIG. 8, after all the membrane cassettes 10 are inserted and arranged in the water tank 2, a water discharge nozzle is formed at a portion where the first vertical members 22 of the frame 21 overlap in the aggregate of the plurality of membrane cassettes 10. The converging member 12 is fitted from above so that 33 is not blocked. Further, in the assembly of the membrane cassettes 10, the second vertical member 23 of the frame 21 is fitted from above so as not to overlap the air supply hose 6. In this way, the membrane unit 3 is obtained by sandwiching the aggregate of the membrane cassettes 10 from the front row side and the last row side of the membrane cassette 10 by the convergence member 12 and converging the plurality of membrane cassettes 10.

図１に示すように、集水ホース４によって、膜ユニット３におけるフレーム２１の第１の縦部材２２の吐水ノズル３３と、集水ヘッダ５とを接続することによって、水処理装置１が得られる。   As shown in FIG. 1, the water treatment device 1 is obtained by connecting the water discharge nozzle 33 of the first vertical member 22 of the frame 21 in the membrane unit 3 and the water collection header 5 with the water collection hose 4. .

（水処理方法）
水槽２内に被処理水を貯め、被処理水を供給しながら、集水ヘッダ５に接続された吸引ポンプ（図示略）を作動させることによって、中空糸膜エレメント１１の中空糸膜１３でろ過され、第１の取水管１５内の集水空間に集められた液体を、中空糸膜エレメント１１からフレーム２１の第１の縦部材２２における集水ブロック２７に取り出し、さらに吐水ノズル３３に接続された集水ホース４を介して集水ブロック２７内の集水流路３５から集水ヘッダ５に取り出す。 (Water treatment method)
Filtration through the hollow fiber membrane 13 of the hollow fiber membrane element 11 by storing the treated water in the water tank 2 and operating the suction pump (not shown) connected to the water collecting header 5 while supplying the treated water. Then, the liquid collected in the water collection space in the first water intake pipe 15 is taken out from the hollow fiber membrane element 11 to the water collection block 27 in the first vertical member 22 of the frame 21 and further connected to the water discharge nozzle 33. The water collecting hose 4 is taken out from the water collecting flow path 35 in the water collecting block 27 to the water collecting header 5.

ろ過と同時に、またはろ過を一旦中断して、給気ホース６を介して散気管２４の給気ノズル４１に接続されたブロア（図示略）を作動させることによって、ブロアから散気管２４に空気を供給する。散気管２４に供給された空気は、散気管本体３９の散気穴４２から散気され、中空糸膜エレメント１１に向かって上昇し、中空糸膜１３の表面を洗浄する。   Simultaneously with the filtration or by temporarily suspending the filtration and operating a blower (not shown) connected to the air supply nozzle 41 of the air diffusion pipe 24 via the air supply hose 6, air is supplied from the blower to the air diffusion pipe 24. Supply. The air supplied to the diffuser tube 24 is diffused from the diffuser holes 42 of the diffuser tube main body 39, rises toward the hollow fiber membrane element 11, and cleans the surface of the hollow fiber membrane 13.

（メンテナンス）
定期的なメンテナンス、または膜閉塞または膜破断、散気管の閉塞等が発生して臨時にメンテナンスする場合、吸引ポンプ（図示略）およびブロア（図示略）を停止し、引き上げ対象の膜カセット１０の吐水ノズル３３から集水ホース４を取り外す。また、複数の膜カセット１０の集合体から収束部材１２を取り外す。 (maintenance)
When regular maintenance is performed or when temporary maintenance is performed due to membrane blockage or membrane breakage, obstruction of the diffuser, etc., the suction pump (not shown) and the blower (not shown) are stopped, and the membrane cassette 10 to be lifted is removed. The water collection hose 4 is removed from the water discharge nozzle 33. Further, the converging member 12 is removed from the aggregate of the plurality of membrane cassettes 10.

引き上げ対象の膜カセット１０を水槽２内から引き上げ、メンテナンスを行う。この際、持ち手となる上部横部材２５を作業者が把持し、人力で膜カセット１０を水槽２内から引き上げてもよい。   The membrane cassette 10 to be pulled up is pulled up from the water tank 2 and maintenance is performed. At this time, the operator may hold the upper horizontal member 25 to be a handle and pull the membrane cassette 10 out of the water tank 2 by human power.

（作用機序）
以上説明した水処理装置１にあっては、膜ユニット３が中空糸膜エレメント１１と散気管２４とを有する膜カセット１０の複数が集合した集合体であり、複数の膜カセット１０が個々に出し入れ可能となるように水槽内に配置されているため、メンテナンスの際に膜ユニット３全体を水槽２から引き上げる必要がなく、メンテナンスが必要な中空糸膜エレメント１１または散気管２４を含む膜ユニット３の一部、すなわち膜カセット１０のみを水槽２から引き上げることができる。膜カセット１０をコンパクトなものとすることによって、クレーン等の重機、設備等を用いることなく、人力でメンテナンスが必要な中空糸膜エレメント１１または散気管２４を含む膜カセット１０を水槽２から引き上げることができる。 (Mechanism of action)
In the water treatment apparatus 1 described above, the membrane unit 3 is an assembly of a plurality of membrane cassettes 10 each having the hollow fiber membrane element 11 and the air diffuser 24, and the plurality of membrane cassettes 10 are individually taken in and out. Since it is arranged in the water tank so that it is possible, there is no need to pull up the entire membrane unit 3 from the water tank 2 at the time of maintenance, and the membrane unit 3 including the hollow fiber membrane element 11 or the diffuser tube 24 that requires maintenance is provided. Only a part, that is, only the membrane cassette 10 can be lifted from the water tank 2. By making the membrane cassette 10 compact, the membrane cassette 10 including the hollow fiber membrane element 11 or the diffuser tube 24 that requires maintenance manually is pulled up from the water tank 2 without using heavy equipment such as cranes, equipment, etc. Can do.

また、膜ユニット３が、複数の膜カセット１０を収束させるように、膜カセット１０の集合体に着脱可能に装着された収束部材１２をさらに備えているため、水槽２内の被処理水の流れによる膜カセット１０の移動が抑えられる。
また、隣り合う膜カセット１０において膜カセット１０間の境界を挟んで最も接近する中空糸膜エレメント１１の中心間距離Ｘと、膜カセット１０において隣り合う中空糸膜エレメント１１の中心間距離Ｙとが、Ｘ≦３×Ｙを満足するため、隣り合う膜カセット１０間の間隔が広くなりすぎず、隣り合う膜カセット１０間を通過する散気管２４からの空気の量が抑えられる。そのため、膜カセット１０において隣り合う中空糸膜エレメント１１間に散気管２４からの空気を十分に供給でき、中空糸膜１３の洗浄効率の低下が抑えられる。 Moreover, since the membrane unit 3 further includes a converging member 12 detachably attached to the assembly of the membrane cassettes 10 so as to converge the plurality of membrane cassettes 10, the flow of water to be treated in the water tank 2 The movement of the membrane cassette 10 due to is suppressed.
Further, the distance X between the centers of the hollow fiber membrane elements 11 that are closest to each other across the boundary between the membrane cassettes 10 in the adjacent membrane cassette 10 and the distance Y between the centers of the adjacent hollow fiber membrane elements 11 in the membrane cassette 10 are: In order to satisfy X ≦ 3 × Y, the interval between the adjacent membrane cassettes 10 is not too wide, and the amount of air from the air diffuser 24 passing between the adjacent membrane cassettes 10 is suppressed. Therefore, the air from the air diffuser 24 can be sufficiently supplied between the adjacent hollow fiber membrane elements 11 in the membrane cassette 10, and a decrease in the cleaning efficiency of the hollow fiber membrane 13 can be suppressed.

また、膜エレメントが、中空糸膜エレメント１１であるため、膜ユニット３の設置面積あたりの膜面積を大きく取ることができる。そのため、水槽２を小型化することができ、水処理装置１がコンパクトになる。
また、膜カセット１０が、中空糸膜エレメント１１と、中空糸膜エレメント１１の四辺を囲み、かつ少なくとも一部において中空糸膜エレメント１１を保持するフレーム２１とを有し、フレーム２１を構成する部材のうち、中空糸膜エレメント１１の下側にある部材が散気管２４であり、中空糸膜エレメント１１の上側にある部材が、持ち手となる上部横部材２５であるため、コンパクトで、取扱性がよく、かつ人力で持ち運びが可能である。そのため、膜カセット１０を水槽２から引き上げやすい。 Further, since the membrane element is the hollow fiber membrane element 11, a large membrane area per installation area of the membrane unit 3 can be obtained. Therefore, the water tank 2 can be reduced in size and the water treatment apparatus 1 becomes compact.
The membrane cassette 10 includes a hollow fiber membrane element 11 and a frame 21 that surrounds the four sides of the hollow fiber membrane element 11 and holds the hollow fiber membrane element 11 in at least a part thereof. Among them, the member on the lower side of the hollow fiber membrane element 11 is the air diffuser 24, and the member on the upper side of the hollow fiber membrane element 11 is the upper lateral member 25 to be a handle, so that it is compact and easy to handle. It is good and can be carried by manpower. Therefore, it is easy to pull up the membrane cassette 10 from the water tank 2.

（他の実施形態）
本発明の水処理装置は、水槽と、水槽内に存在する膜ユニットとを備えた水処理装置であり；膜ユニットが、少なくとも１つの矩形の膜エレメントと、少なくとも１つの散気管とを有する膜カセットの複数が集合した集合体であり；複数の膜カセットが、個々に出し入れ可能となるように、水槽内に配置されているものであればよく、図示例の水処理装置１に限定されない。 (Other embodiments)
The water treatment device of the present invention is a water treatment device comprising a water tank and a membrane unit present in the water tank; the membrane unit comprises a membrane having at least one rectangular membrane element and at least one air diffuser. A plurality of cassettes are aggregates; the plurality of membrane cassettes are not limited to the water treatment apparatus 1 in the illustrated example as long as they are arranged in the water tank so that they can be taken in and out individually.

例えば、膜カセットにおける膜エレメントの数は、１つであってもよい。
膜カセットにおける散気管の数は、複数であってもよい。
膜カセットは、中空糸膜エレメントにおける中空糸膜の長さ方向が鉛直方向に沿うように水槽内に配置されていてもよい。
膜カセットは、中空糸膜エレメントの表面が水平方向に沿うように水槽内に配置されていてもよい。
膜カセットは、フレーム２１における、第１の縦部材２２の縦部材本体２６および第２の縦部材２３の縦部材本体２９が、図９に示すように、断面コの字形の部材であるものであってもよく、図１０に示すように、単なる板状の部材であるものであってもよい。
膜カセットは、膜エレメントと散気管とを有するものであればよく、図示例のようなフレームを有するものに限定はされない。 For example, the number of membrane elements in the membrane cassette may be one.
The number of diffuser tubes in the membrane cassette may be plural.
The membrane cassette may be arranged in the water tank so that the length direction of the hollow fiber membrane in the hollow fiber membrane element is along the vertical direction.
The membrane cassette may be arrange | positioned in a water tank so that the surface of a hollow fiber membrane element may follow a horizontal direction.
In the membrane cassette, the vertical member main body 26 of the first vertical member 22 and the vertical member main body 29 of the second vertical member 23 in the frame 21 are members having a U-shaped cross section as shown in FIG. It may be a simple plate-shaped member as shown in FIG.
The membrane cassette only needs to have a membrane element and an air diffuser, and is not limited to one having a frame as shown in the illustrated example.

膜カセットにおける膜エレメントの固定手段は、図示例の固定手段に限定されない。
膜エレメントは、中空糸膜エレメントに限定されず、平膜エレメントであってもよい。
上部横部材は、図示例の丸パイプに限定されず、平板、丸棒、角棒、角パイプ、アングル（Ｌ字形）、チャンネル（コの字形）、Ｈ形等であってもよい。
収束部材は、複数の膜カセットを収束できるものであればよく、図示例の収束部材１２に限定されず、隣接する膜カセット１０同士を締結する締結部材（ボルトおよびナット）等であってもよい。
収束部材は、必ずしも設ける必要はない。
水槽内の位置決め板は、必ずしも設ける必要はない。 The means for fixing the membrane element in the membrane cassette is not limited to the fixing means in the illustrated example.
The membrane element is not limited to the hollow fiber membrane element, and may be a flat membrane element.
The upper horizontal member is not limited to the illustrated round pipe, and may be a flat plate, round bar, square bar, square pipe, angle (L-shaped), channel (U-shaped), H-shaped, or the like.
The converging member is not limited to the converging member 12 in the illustrated example as long as it can converge a plurality of membrane cassettes, and may be a fastening member (bolt and nut) for fastening adjacent membrane cassettes 10 to each other. .
The converging member is not necessarily provided.
The positioning plate in the water tank is not necessarily provided.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto.

（実施例１）
図４に示す中空糸膜エレメント１１を作製した。中空糸膜エレメント１１のサイズは、中空糸膜１３の長さ方向の長さが約１０００ｍｍ、取水管の長さ方向の長さが約６００ｍｍ、厚さが最大１８ｍｍであった。中空糸膜１３表面の合計膜面積は、５ｍ２であった。 Example 1
A hollow fiber membrane element 11 shown in FIG. 4 was produced. As for the size of the hollow fiber membrane element 11, the length in the length direction of the hollow fiber membrane 13 was about 1000 mm, the length in the length direction of the intake pipe was about 600 mm, and the thickness was 18 mm at the maximum. The total membrane area on the surface of the hollow fiber membrane 13 was 5 m 2 .

５枚の中空糸膜エレメント１１を用い、図２および図３に示す矩形の膜カセット１０を作製した。膜カセット１０のサイズは、水平方向の長さが１０７５ｍｍ、鉛直方向の高さが７８５ｍｍ、厚さが１００ｍｍであった。膜カセット１０の乾燥質量は、１７ｋｇであった。膜カセット１０において隣り合う中空糸膜エレメント１１の中心間距離Ｙは、１８ｍｍであった。   A rectangular membrane cassette 10 shown in FIGS. 2 and 3 was produced using five hollow fiber membrane elements 11. The size of the membrane cassette 10 was 1075 mm in length in the horizontal direction, 785 mm in height in the vertical direction, and 100 mm in thickness. The dry mass of the membrane cassette 10 was 17 kg. The distance Y between the centers of the adjacent hollow fiber membrane elements 11 in the membrane cassette 10 was 18 mm.

４個の膜カセット１０を用意した。散気管２４の給気ノズル４１に給気ホース６が接続された膜カセット１０を１つずつ、奥行き１２００ｍｍ、幅８００ｍｍ、深さ１５００ｍｍのステンレス鋼製の水槽２内に人力で挿入し、膜カセット１０同士の間隔が５ｍｍとなるように配置した。隣り合う膜カセット１０において膜カセット１０間の境界を挟んで最も接近する中空糸膜エレメント１１の中心間距離Ｘは、２３ｍｍであった。
集水ホース４によって、膜ユニット３におけるフレーム２１の第１の縦部材２２の吐水ノズル３３と、集水ヘッダ５とを接続することによって、水処理装置１を得た。 Four membrane cassettes 10 were prepared. The membrane cassette 10 in which the air supply hose 6 is connected to the air supply nozzle 41 of the air diffuser 24 is inserted by hand into the stainless steel water tank 2 having a depth of 1200 mm, a width of 800 mm, and a depth of 1500 mm. It arrange | positioned so that the space | interval of 10 might be set to 5 mm. The distance X between the centers of the hollow fiber membrane elements 11 closest to each other across the boundary between the membrane cassettes 10 in the adjacent membrane cassettes 10 was 23 mm.
The water treatment device 1 was obtained by connecting the water discharge nozzle 33 of the first vertical member 22 of the frame 21 in the membrane unit 3 and the water collection header 5 with the water collection hose 4.

濁質成分として１５ｍｇ／Ｌのカオリンを含む被処理水を調製した。水槽２内に濁質を含んだ被処理水を深さ１３００ｍｍの位置まで入れた。
吸引ポンプを作動させ、膜ろ過運転を行い、ろ過水を得た。ろ過流量は４００Ｌ／分であった。同時に、ろ過流量と同じ流量の濁質を含んだ被処理水を給水ホース（図示略）から水槽２内に供給した。膜ろ過運転を３０分間行った。
吸引ポンプを停止し、同時に被処理水の供給を停止した。３０秒間にわたってブロアを作動させ、散気運転を行った。ブロアから供給された空気の風量は５５ｍ３／時間であった。
以上の膜ろ過運転と散気運転とを１サイクルとし、合計１０サイクルになるまで運転を繰り返した。 Water to be treated containing 15 mg / L of kaolin as a turbid component was prepared. The water to be treated containing turbidity was put in the water tank 2 up to a depth of 1300 mm.
The suction pump was operated and membrane filtration operation was performed to obtain filtered water. The filtration flow rate was 400 L / min. At the same time, water to be treated containing turbidity at the same flow rate as the filtration flow rate was supplied into the water tank 2 from a water supply hose (not shown). The membrane filtration operation was performed for 30 minutes.
The suction pump was stopped and the supply of water to be treated was stopped at the same time. The blower was operated for 30 seconds to perform aeration operation. The air volume of air supplied from the blower was 55 m 3 / hour.
The above membrane filtration operation and aeration operation were made into 1 cycle, and the operation was repeated until it became a total of 10 cycles.

抜液バルブ８を開き、水槽２内の濃縮水を抜液した。
水処理装置１の運転が停止していることを確認し、水槽２の横に高さ５００ｍｍの作業ステップを配置し、その上に立って膜カセット１０の１つを取り出した。このときホイストクレーン等の引き上げ設備を用いることなく、膜カセット１０を人力で引き上げることができた。膜カセット１０の湿潤質量は、２４ｋｇであった。 The drain valve 8 was opened, and the concentrated water in the water tank 2 was drained.
After confirming that the operation of the water treatment apparatus 1 was stopped, a work step having a height of 500 mm was placed beside the water tank 2, and one of the membrane cassettes 10 was taken out standing on it. At this time, the membrane cassette 10 could be pulled up manually without using lifting equipment such as a hoist crane. The wet mass of the membrane cassette 10 was 24 kg.

本発明の水処理装置は、各種排水（工業排水、生活排水等）の処理、地下水や河川水の処理、海水の淡水化処理等の用途に有用である。   The water treatment apparatus of the present invention is useful for applications such as treatment of various wastewater (industrial wastewater, domestic wastewater, etc.), groundwater and river water, seawater desalination treatment, and the like.

１ 水処理装置、２ 水槽、３ 膜ユニット、４ 集水ホース、５ 集水ヘッダ、６ 給気ホース、７ 抜液管、８ 抜液バルブ、９ 位置決め板、１０ 膜カセット、１１ 中空糸膜エレメント、１２ 収束部材、１３ 中空糸膜、１４ 中空糸膜シート状物、１５ 第１の取水管、１６ 第２の取水管、１７ 第１の取水口、１８ 第２の取水口、１９ 第１の取水口、２０ 第２の取水口、２１ フレーム、２２ 第１の縦部材、２３ 第２の縦部材、２４ 散気管、２５ 上部横部材、２６ 縦部材本体、２７ 集水ブロック、２８ 下部固定ブロック、２９ 縦部材本体、３０ 上部固定ブロック、３１ 下部固定ブロック、３２ ブロック本体、３３ 吐水ノズル、３４ 差込孔、３５ 集水流路、３６ 差込孔、３７ 差込孔、３８ 差込孔、３９ 散気管本体、４０ キャップ、４１ 給気ノズル、４２ 散気穴、４３ 収束部材本体、４４ 第１の当接部、４５ 第２の当接部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water treatment apparatus, 2 Water tank, 3 Membrane unit, 4 Water collection hose, 5 Water collection header, 6 Air supply hose, 7 Drain pipe, 8 Drain valve, 9 Positioning plate, 10 Membrane cassette, 11 Hollow fiber membrane element , 12 Converging member, 13 Hollow fiber membrane, 14 Hollow fiber membrane sheet, 15 First intake pipe, 16 Second intake pipe, 17 First intake port, 18 Second intake port, 19 First intake pipe Water intake port, 20 Second water intake port, 21 Frame, 22 First vertical member, 23 Second vertical member, 24 Air diffuser, 25 Upper horizontal member, 26 Vertical member body, 27 Water collecting block, 28 Lower fixed block , 29 Vertical member main body, 30 Upper fixed block, 31 Lower fixed block, 32 Block main body, 33 Water discharge nozzle, 34 Insertion hole, 35 Water collection flow path, 36 Insertion hole, 37 Insertion hole, 38 Insertion hole, 39 Aeration Body, 40 caps, 41 supply nozzle, 42 Chikiana, 43 converging member body, the first contact portion 44, 45 the second abutment portion.

Claims (6)

水槽と、前記水槽内に存在する膜ユニットとを備えた水処理装置であり、
前記膜ユニットが、少なくとも１つの矩形の膜エレメントと、少なくとも１つの散気管とを有する膜カセットの複数が集合した集合体であり、
前記複数の膜カセットが、個々に出し入れ可能となるように、水槽内に配置されている、水処理装置。 A water treatment apparatus comprising a water tank and a membrane unit present in the water tank;
The membrane unit is an assembly in which a plurality of membrane cassettes having at least one rectangular membrane element and at least one aeration tube are gathered,
A water treatment apparatus, wherein the plurality of membrane cassettes are arranged in a water tank so that they can be taken in and out individually. 前記膜ユニットが、前記複数の膜カセットを収束させるように、前記集合体に着脱可能に装着された収束部材をさらに備えた、請求項１に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 1, further comprising a converging member detachably attached to the assembly so that the membrane unit converges the plurality of membrane cassettes. 隣り合う前記膜カセットにおいて前記膜カセット間の境界を挟んで最も接近する膜エレメントの中心間距離Ｘと、前記膜カセットにおいて隣り合う前記膜エレメントの中心間距離Ｙとが、Ｘ≦３×Ｙを満足する、請求項１または２に記載の水処理装置。   The distance X between the centers of the membrane elements that are closest to each other across the boundary between the membrane cassettes in the adjacent membrane cassettes, and the distance Y between the centers of the membrane elements that are adjacent in the membrane cassette satisfy X ≦ 3 × Y. The water treatment apparatus according to claim 1 or 2, which is satisfied. 前記膜エレメントが、中空糸膜エレメントである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the membrane element is a hollow fiber membrane element. 前記膜カセットを水槽内に配置した状態において、前記中空糸膜エレメントにおける中空糸膜の長さ方向が、鉛直方向に対して交差している、請求項４に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 4, wherein the length direction of the hollow fiber membrane in the hollow fiber membrane element intersects the vertical direction in a state where the membrane cassette is disposed in the water tank. 前記膜カセットが、前記膜エレメントと、前記膜エレメントの四辺を囲み、かつ少なくとも一部において前記膜エレメントを保持するフレームとを有し、
前記膜カセットを水槽内に配置した状態において、前記フレームを構成する部材のうち、前記膜エレメントの下側にある部材が、散気管であり、前記膜エレメントの上側にある部材が、持ち手となる部材である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の水処理装置。 The membrane cassette has the membrane element and a frame that surrounds the four sides of the membrane element and holds the membrane element in at least a part thereof,
In the state where the membrane cassette is disposed in the water tank, among the members constituting the frame, the member below the membrane element is an air diffuser, and the member above the membrane element is a handle. The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 5, which is a member.
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