JP2019055362A - 膜ろ過装置及び膜ろ過方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】浸漬型ろ過膜に付与される吸引圧力の上昇を抑制することが可能な膜ろ過装置及び膜ろ過方法を提供する。【解決手段】本実施形態は、浸漬槽１２と、被処理水と凝集剤とを含む凝集処理水を浸漬槽１２内に供給する供給装置１４と、浸漬槽１２内に設置され、前記凝集処理水を膜ろ過処理する浸漬型ろ過膜４２と、前記膜ろ過処理後に、浸漬型ろ過膜４２の二次側に逆洗水を供給して、浸漬型ろ過膜４２を洗浄する逆洗装置１９と、浸漬槽１２内の汚泥を浸漬槽１２外へ排出する汚泥排出処理を間欠的に行う汚泥排出装置２８と、浸漬槽１２内のＳＳ濃度に基づいて、前記膜ろ過処理の時間、及び前記汚泥排出処理の間隔のうち少なくともいずれか一方を制御する制御部３２と、を有する膜ろ過装置１である。【選択図】図１
Description
本発明は、浸漬型ろ過膜を用いた膜ろ過装置及び膜ろ過方法に関する。
従来、上水処理、下水処理、工業用水処理、工業排水処理等の各種水処理分野において、被処理水をろ過して被処理水中の懸濁物質を除去し、清浄なろ過水を得る方法として、膜ろ過法が用いられる。
例えば、特許文献１には、被処理水に凝集剤を添加して、被処理水と凝集剤とを含む凝集処理水を、浸漬槽内に設置された浸漬型ろ過膜でろ過する膜ろ過方法が開示されている。
ところで、被処理水を浸漬型ろ過膜で連続的にろ過すると、浸漬槽内に被処理水中の懸濁物質が蓄積し、浸漬槽内のＳＳ濃度が上昇する場合がある。特に、浸漬槽内に供給される被処理水中の懸濁物質濃度が上昇した場合には、浸漬槽内のＳＳ濃度が上昇し易い。そして、浸漬槽内のＳＳ濃度が上昇すると、浸漬型ろ過膜が懸濁物質により閉塞され、ろ過処理のために浸漬型ろ過膜に付与されている吸引圧力（負圧）が上昇して、安定な膜ろ過処理を行うことが困難となる。
そこで、本発明の目的は、浸漬型ろ過膜に付与される吸引圧力の上昇を抑制することが可能な膜ろ過装置及び膜ろ過方法を提供することにある。
本実施形態は、被処理水と凝集剤とを含む凝集処理水が供給される浸漬槽と、前記浸漬槽内に設置され、前記凝集処理水を膜ろ過処理する浸漬型ろ過膜と、前記膜ろ過処理後に、前記浸漬型ろ過膜の一次側に気体を供給して、前記浸漬型ろ過膜を洗浄する気体洗浄処理、及び前記浸漬型ろ過膜の二次側に逆洗水を供給して、前記浸漬型ろ過膜を洗浄する逆洗処理のうち少なくともいずれか一方を行う洗浄手段と、前記浸漬槽内の汚泥を前記浸漬槽外へ排出する汚泥排出処理を間欠的に行う汚泥排出手段と、前記浸漬槽内のＳＳ濃度に基づいて、前記膜ろ過処理の時間、及び前記汚泥排出処理の間隔のうち少なくともいずれか一方を制御する制御部と、を有する膜ろ過装置である。
前記膜ろ過装置において、前記制御部は、前記浸漬槽内のＳＳ濃度が上昇した場合には、上昇する前に設定された膜ろ過処理時間より短い膜ろ過処理時間に設定し、その後、前記浸漬槽内のＳＳ濃度が低下した場合には、前記上昇する前に設定された膜ろ過処理時間に戻すことが好ましい。
前記膜ろ過装置において、前記制御部は、前記浸漬槽内のＳＳ濃度が上昇した場合には、上昇する前に設定された汚泥排出処理の間隔より短い間隔に設定し、その後、前記浸漬槽内のＳＳ濃度が低下した場合には、前記上昇する前に設定された汚泥排出処理の間隔に戻すことが好ましい。
前記膜ろ過装置において、前記凝集処理水を前記浸漬型ろ過膜より下方から前記浸漬槽内に供給する供給手段を有し、前記浸漬槽内に供給された前記凝集処理水は、前記浸漬型ろ過膜に向かって上向流で流れることが好ましい。
前記膜ろ過装置において、前記浸漬槽内を、第１室と第２室とに仕切る仕切り板を備え、前記供給手段は、前記凝集処理水を前記浸漬型ろ過膜より下方から前記第１室に供給し、前記第１室内に供給された凝集処理水は、前記浸漬型ろ過膜に向って上向流で流れ、前記汚泥排出手段は、前記第１室内に供給された前記凝集処理水中のフロックのうち、前記第１室から前記第２室に流れ込み、前記第２室内に貯留されたフロックを前記汚泥として前記浸漬槽外へ排出することが好ましい。
前記膜ろ過装置において、前記浸漬型ろ過膜は、セラミック製で、平膜状の精密ろ過膜であることが好ましい。
前記膜ろ過装置において、前記凝集剤は、塩基度６０％以上７０％以下のポリ塩化アルミニウム溶液であることが好ましい。
本実施形態は、浸漬槽内に設置された浸漬型ろ過膜により、被処理水と凝集剤とを含む凝集処理水を膜ろ過処理するろ過工程と、前記ろ過工程後に、前記浸漬型ろ過膜の一次側に気体を供給して、前記浸漬型ろ過膜を洗浄する気体洗浄処理、及び前記浸漬型ろ過膜の二次側に逆洗水を供給して、前記浸漬型ろ過膜を洗浄する逆洗処理のうち少なくもいずれか一方を行う洗浄工程と、前記浸漬槽内の汚泥を前記浸漬槽外へ排出する汚泥排出処理を間欠的に行う汚泥排出工程と、を有し、前記浸漬槽内のＳＳ濃度に基づいて、前記膜ろ過処理の時間、前記汚泥排出処理の間隔のうち少なくともいずれか一方を制御する膜ろ過方法である。
前記膜ろ過方法において、前記膜ろ過処理の時間制御では、前記浸漬槽内のＳＳ濃度が上昇した場合には、上昇する前に設定された膜ろ過処理時間より短い膜ろ過処理時間に設定し、その後、前記浸漬槽内のＳＳ濃度が低下した場合には、前記上昇する前に設定された膜ろ過処理時間に戻すことが好ましい。
前記膜ろ過方法において、前記汚泥排出処理の間隔制御では、前記浸漬槽内のＳＳ濃度が上昇した場合には、上昇する前に設定された汚泥排出処理の間隔より短い間隔に設定し、その後、前記浸漬槽内のＳＳ濃度が低下した場合には、前記上昇する前に設定された汚泥排出処理の間隔に戻すことが好ましい。
前記膜ろ過方法において、前記凝集処理水を前記浸漬型ろ過膜より下方から前記浸漬槽内に供給する供給工程を有し、前記浸漬槽内に供給された前記凝集処理水を、前記浸漬型ろ過膜に向かって上向流で流すことが好ましい。
前記膜ろ過方法において、前記浸漬型ろ過膜は、セラミック製で、平膜状の精密ろ過膜であることが好ましい。
前記膜ろ過方法において、前記凝集剤は、塩基度６０％以上７０％以下のポリ塩化アルミニウム溶液であることが好ましい。
本発明によれば、浸漬型ろ過膜に付与される吸引圧力の上昇を抑制することが可能となる。
本発明の実施形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
図１は、本実施形態に係る膜ろ過装置の一例を示す模式断面図である。図１に示す膜ろ過装置１は、凝集槽１０と、浸漬槽１２と、供給手段の一例としての供給装置１４と、浸漬型膜モジュール１６と、処理水槽１８、洗浄手段の一例としての逆洗装置１９と、ポンプ２０ａと、原水配管２２と、凝集剤添加配管２４と、ろ過処理水配管２６と、汚泥排出手段の一例としての汚泥排出装置２８と、ＳＳ計３０と、制御部３２とを備えている。凝集槽１０には、撹拌装置３１が設置されることが好ましい。図１に示す逆洗装置１９は、ポンプ２０ｂと、逆洗配管３６とを備えている。図１に示す汚泥排出装置２８は、汚泥排出配管３８と、汚泥排出配管３８に設置される電磁バルブ４０とを備えている。汚泥排出装置２８は、汚泥排出配管３８に設置されるポンプ（不図示）を備えていてもよい。
図１に示す浸漬型膜モジュール１６は、浸漬型ろ過膜４２及び集水配管４４を備えている。浸漬型ろ過膜４２は、浸漬槽１２内に設置されている。浸漬型ろ過膜４２は単一でも複数でもよい。集水配管４４は、浸漬型ろ過膜４２の上端に設置されている。図１に示す浸漬型ろ過膜４２は、例えば、その内部に膜を透過した処理水が流入する集水空間が形成されており、浸漬型ろ過膜４２の上端に設置された集水配管４４と連通している。
図１に示す供給装置１４は、凝集処理水配管４６と、分配管４８とを備えている。供給装置１４は、凝集処理水配管４６に設置されるポンプ（不図示）を備えることが好ましい。分配管４８は、浸漬槽１２内に設置され、浸漬型ろ過膜４２より下方に配置されている。分配管４８には、複数の吐出口５０が設けられており、複数の吐出口５０は所定の間隔を空けて配置されている。吐出口５０は、分配管４８のどの位置に設けられていてもよいが、図１においては、分配管４８の下側に設けられ、後述する凝集処理水が水平方向より下方に吐出されるように構成されている。なお、図１に示す供給装置１４の構成は一例であって、変形例については後述する。
ＳＳ計３０は、例えば、発光部と受光部を搭載したプローブ型のＳＳ検出部を備え、透過光散乱光比較方式で浸漬槽１２内のＳＳ濃度を検出するもの等が挙げられる。図１に示す膜ろ過装置１では、浸漬型ろ過膜４２の下端近傍にＳＳ計３０（実質的にはＳＳ検出部）を設置し、浸漬型ろ過膜４２の下端近傍のＳＳ濃度を検出する。
制御部３２は、ポンプ２０ａ，２０ｂ、電磁バルブ４０と電気的に接続され、ポンプ２０ａ，２０ｂの稼働、電磁バルブ４０の開閉等を制御する。また、制御部３２は、ＳＳ計３０と電気的に接続され、ＳＳ計３０により測定されたＳＳ濃度に基づいて、後述する膜ろ過処理の時間、汚泥排出処理の間隔のうち少なくともいずれか一方を制御する。
凝集槽１０の原水入口には原水配管２２が接続され、凝集槽１０の薬品入口には凝集剤添加配管２４が接続されている。また、凝集槽１０の出口と分配管４８とは凝集処理水配管４６により接続されている。また、集水配管４４と処理水槽１８の処理水入口とはろ過処理水配管２６により接続されている。浸漬槽１２の下部出口には汚泥排出配管３８が接続されている。ろ過処理水配管２６と処理水槽１８の処理水出口とは逆洗配管３６により接続されている。ろ過処理水配管２６にはポンプ２０ａが設置され、逆洗配管３６にはポンプ２０ｂが設置されている。
本実施形態に係る膜ろ過装置１の動作の一例について説明する。
懸濁物質等を含む原水（被処理水）が、原水配管２２から凝集槽１０内に供給される。また、凝集剤が、凝集剤添加配管２４から凝集槽１０内に供給される。凝集槽１０内では、撹拌装置３１により被処理水と凝集剤とが撹拌され、凝集剤の凝集作用により、被処理水中の懸濁物質がフロック化される。ここで、凝集剤は、塩基度が６０％％以上７０％以下のポリ塩化アルミニウム溶液を使用することが好ましい。塩基度が６０％以上７０％以下のポリ塩化アルミニウム溶液を使用することで、例えば、被処理水のｐＨが６〜８．５程度であれば、被処理水のｐＨを調整しなくても懸濁物質を十分に凝集させることができ、ｐＨ調整に必要な薬品使用量を削減することが可能である。また、被処理水中の懸濁物質と共に有機物もフロック中に取り込まれるので、後述する膜ろ過処理により、有機物濃度の低い清浄なろ過水を得ることができる。
（供給工程）
凝集処理後、フロック化した懸濁物質（以下、フロック）を含む被処理水と凝集剤とを含む凝集処理水は、凝集処理水配管４６を経由して分配管４８に供給される。分配管４８を通る凝集処理水は吐出口５０から吐出される（図１では、水平方向より下方に吐出される）。すなわち、凝集処理水は浸漬型ろ過膜４２より下方から浸漬槽１２内に供給される。そして、吐出口５０から吐出された凝集処理水は、分配管４８より上方に位置する浸漬型ろ過膜４２に向って上向流で流れる。
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（ろ過工程）
制御部３２により、ポンプ２０ａが稼働されることで、浸漬型ろ過膜４２に吸引圧力（負圧）が付与される。これにより、浸漬型ろ過膜４２に向って上向流で流れる凝集処理水が、浸漬型ろ過膜４２により膜ろ過処理される。浸漬型ろ過膜４２を透過したろ過水（処理水）は、膜内の内部空間（二次側（処理水側））、集水配管４４、ろ過処理水配管２６を通り、処理水槽１８に供給される。
制御部３２により、ポンプ２０ａが稼働されることで、浸漬型ろ過膜４２に吸引圧力（負圧）が付与される。これにより、浸漬型ろ過膜４２に向って上向流で流れる凝集処理水が、浸漬型ろ過膜４２により膜ろ過処理される。浸漬型ろ過膜４２を透過したろ過水（処理水）は、膜内の内部空間（二次側（処理水側））、集水配管４４、ろ過処理水配管２６を通り、処理水槽１８に供給される。
このように、供給装置１４により浸漬型ろ過膜４２より下方から浸漬槽１２内に凝集処理水を供給し、凝集処理水を浸漬型ろ過膜４２に向って上向流で流した場合、凝集処理水中のフロックの一部（例えば、粒径の大きいフロック）は、浸漬型ろ過膜４２に達する前に沈降する、或いは分配管４８と浸漬型ろ過膜４２との間に浮遊するため、浸漬型ろ過膜４２より上方から浸漬槽１２内に凝集処理水を供給し、凝集処理水を浸漬型ろ過膜４２に向って下向流で流した場合と比較して、浸漬型ろ過膜４２に接触するフロックの量を低減することができる。その結果、浸漬型ろ過膜４２より上方から浸漬槽１２内に凝集処理水を供給し、凝集処理水を浸漬型ろ過膜４２に向って下向流で流した場合と比較して、フロックによる浸漬型ろ過膜４２の閉塞が抑えられる。
また、本実施形態では、浸漬型ろ過膜４２に向って流れる上向流の流速を調整することで、沈降するフロックと上向流とのバランスから、分配管４８（凝集処理水の供給点）と浸漬型ろ過膜４２下端との間に、ブランケットゾーンと呼ばれるフロック群を形成することが可能である。そして、図１に示すように、ブランケットゾーン５２を形成することで、上向流で流れる凝集処理水中のフロックの一部は、ブランケットゾーン５２に捕捉されるため、浸漬型ろ過膜４２に接触するフロック量をより低減し、ろ過フラックスの低下をより抑制することが可能となる。浸漬型ろ過膜４２に向って流れる上向流の流速の調整は、例えば、供給装置１４により供給する凝集処理水の流量を調整することにより行われる。
（洗浄工程：逆洗処理）
本実施形態では、ろ過処理後に、逆洗処理を実施する。具体的には、制御部３２によりポンプ２０ａの稼働が停止され後、ポンプ２０ｂが稼働されることで、処理水槽１８内の処理水が、逆洗配管３６、ろ過処理水配管２６、集水配管４４を通り、浸漬型ろ過膜４２の内部空間（二次側）に供給される。浸漬型ろ過膜４２の二次側に供給された処理水は、浸漬型ろ過膜４２の一次側に透過し、浸漬型ろ過膜４２の表面に付着したフロック（懸濁物質）が剥離され、浸漬型ろ過膜４２が洗浄される。本実施形態では、処理水を逆洗水として使用しているが、これに限定されるものではなく、酸剤、アルカリ剤等の薬品等を使用してもよい。
本実施形態では、ろ過処理後に、逆洗処理を実施する。具体的には、制御部３２によりポンプ２０ａの稼働が停止され後、ポンプ２０ｂが稼働されることで、処理水槽１８内の処理水が、逆洗配管３６、ろ過処理水配管２６、集水配管４４を通り、浸漬型ろ過膜４２の内部空間（二次側）に供給される。浸漬型ろ過膜４２の二次側に供給された処理水は、浸漬型ろ過膜４２の一次側に透過し、浸漬型ろ過膜４２の表面に付着したフロック（懸濁物質）が剥離され、浸漬型ろ過膜４２が洗浄される。本実施形態では、処理水を逆洗水として使用しているが、これに限定されるものではなく、酸剤、アルカリ剤等の薬品等を使用してもよい。
（汚泥排出工程）
本実施形態では、浸漬槽１２内の汚泥を浸漬槽１２外へ排出する汚泥排出処理を間欠的に実施する。例えば、制御部３２により、電磁バルブ４０が一定の間隔で開放されることで、浸漬槽１２の底部に堆積したフロック及び浮遊しているフロックの一部が、汚泥として汚泥排出配管３８から一定の間隔で排出される。汚泥排出処理は、ろ過工程中（ポンプ２０ａの稼働中）やろ過工程停止中（ポンプ２０ａの停止中）に関わらず実施されることが望ましい。
本実施形態では、浸漬槽１２内の汚泥を浸漬槽１２外へ排出する汚泥排出処理を間欠的に実施する。例えば、制御部３２により、電磁バルブ４０が一定の間隔で開放されることで、浸漬槽１２の底部に堆積したフロック及び浮遊しているフロックの一部が、汚泥として汚泥排出配管３８から一定の間隔で排出される。汚泥排出処理は、ろ過工程中（ポンプ２０ａの稼働中）やろ過工程停止中（ポンプ２０ａの停止中）に関わらず実施されることが望ましい。
ここで、前述したように、被処理水中の懸濁物質濃度が上昇すると、浸漬槽１２内のＳＳ濃度が上昇する場合がある。そして、浸漬槽１２内のＳＳ濃度が上昇すると、浸漬型ろ過膜４２の周辺には、多くのフロックが浮遊するため、浸漬型ろ過膜４２が閉塞して、浸漬型ろ過膜４２に付与される吸引圧力が上昇する場合がある。特に、浸漬槽１２内のＳＳ濃度の上昇によりブランケットゾーン５２の界面位が上昇し、浸漬型ろ過膜４２の下端より上方に位置すると、浸漬型ろ過膜４２の閉塞が早く、浸漬型ろ過膜４２に付与される吸引圧力が急激に上昇する場合がある。そこで、本実施形態では、浸漬型ろ過膜４２に付与される吸引圧力の上昇を抑制するために、以下に説明する膜ろ過処理の時間制御及び汚泥排出処理の間隔制御のうち少なくともいずれか一方を実施する。
（膜ろ過処理の時間制御）
本実施形態では、浸漬槽内のＳＳ濃度に基づいて、ろ過工程における膜ろ過処理の時間を制御する。例えば、浸漬槽内のＳＳ濃度が上昇した場合には、上昇する前に設定された膜ろ過処理時間より短い膜ろ過処理時間に設定する。これにより、短い時間の膜ろ過処理→逆洗処理を繰り返し行うことになるので、浸漬槽内のＳＳ濃度が高くても、浸漬型ろ過膜が閉塞し難く、吸引圧力の上昇を抑制することが可能となる。また、被処理水中の懸濁物質濃度が低下する等により、浸漬槽内のＳＳ濃度が低下した場合には、ＳＳ濃度上昇前の膜ろ過処理時間に戻す。これにより、ＳＳ濃度上昇前の時間の膜ろ過処理→逆洗処理を繰り返し行うことになるので、処理水量の回復を図ることができる。なお、ＳＳ濃度によっては、ＳＳ濃度上昇前の膜ろ過処理時間より長い時間に設定してもよい。これにより、処理水量の増加を図ることができる。
本実施形態では、浸漬槽内のＳＳ濃度に基づいて、ろ過工程における膜ろ過処理の時間を制御する。例えば、浸漬槽内のＳＳ濃度が上昇した場合には、上昇する前に設定された膜ろ過処理時間より短い膜ろ過処理時間に設定する。これにより、短い時間の膜ろ過処理→逆洗処理を繰り返し行うことになるので、浸漬槽内のＳＳ濃度が高くても、浸漬型ろ過膜が閉塞し難く、吸引圧力の上昇を抑制することが可能となる。また、被処理水中の懸濁物質濃度が低下する等により、浸漬槽内のＳＳ濃度が低下した場合には、ＳＳ濃度上昇前の膜ろ過処理時間に戻す。これにより、ＳＳ濃度上昇前の時間の膜ろ過処理→逆洗処理を繰り返し行うことになるので、処理水量の回復を図ることができる。なお、ＳＳ濃度によっては、ＳＳ濃度上昇前の膜ろ過処理時間より長い時間に設定してもよい。これにより、処理水量の増加を図ることができる。
以下、図１に示す膜ろ過装置１による膜ろ過処理の時間制御の一例を説明する。
例えば、制御部３２は、膜ろ過処理の時間Ａ、及び時間Ａよりも短い膜ろ過処理の時間Ｂの２つの時間を記憶している。そして、制御部３２は、ＳＳ計３０により測定されたＳＳ濃度データを受信し、ＳＳ濃度データが予め定められた閾値以下の場合には、時間Ａの間ポンプ２０ａを稼働させ、時間Ａに達した時点で、ポンプ２０ａの稼働を停止して膜ろ過処理を終了させると共に、ポンプ２０ｂを稼働させ逆洗処理を実施する。所定時間経過後、ポンプ２０ｂの稼働を停止して逆洗処理を終了させた後、再度、時間Ａの間ポンプ２０ａを稼働させ、膜ろ過処理を行う。すなわち、ＳＳ濃度データが閾値以下の間は、時間Ａの膜ろ過処理→逆洗処理を繰り返し行う。その後、ＳＳ計３０から受信するＳＳ濃度データが閾値を超えた場合には、制御部３２は、時間Ａより短い時間Ｂの間ポンプ２０ｂを稼働させ、時間Ｂに達した時点で、ポンプ２０ａの稼働を停止して、膜ろ過処理を終了させると共に、ポンプ２０ｂを稼働させ逆洗処理を実施する。すなわち、ＳＳ濃度データが閾値超の間は、時間Ｂの膜ろ過処理→逆洗処理を繰り返し行う。なお、時間Ａの膜ろ過処理において、処理開始からＳＳ濃度が閾値を超えるまでの時間が、既に時間Ｂを越えている場合には、ＳＳ濃度が閾値を超えた時点で、その回の膜ろ過処理を停止し、次回以降の膜ろ過処理を時間Ｂで行うことが望ましいが、その回の膜ろ過処理を時間Ａで行い、次回以降の膜ろ過処理を時間Ｂで行ってもよい。
その他の膜ろ過処理の時間制御としては、例えば、制御部３２が、浸漬槽１２内のＳＳ濃度に対する膜ろ過処理時間を規定した制御マップを記憶し、ＳＳ計３０により測定されたＳＳ濃度データを当該制御マップに当てはめて、膜ろ過処理時間を設定する等でもよい。
（汚泥排出処理の間隔制御）
本実施形態では、浸漬槽内のＳＳ濃度に基づいて、汚泥排出処理工程における汚泥排出処理の間隔を制御する。ここで、汚泥排出処理の間隔とは、汚泥排出処理が終了した時点から次の汚泥排出処理が開始するまでの時間で定義してもよいし、汚泥排出処理が開始した時点から次の汚泥排出処理が開始するまでの時間で定義してもよい。
本実施形態では、浸漬槽内のＳＳ濃度に基づいて、汚泥排出処理工程における汚泥排出処理の間隔を制御する。ここで、汚泥排出処理の間隔とは、汚泥排出処理が終了した時点から次の汚泥排出処理が開始するまでの時間で定義してもよいし、汚泥排出処理が開始した時点から次の汚泥排出処理が開始するまでの時間で定義してもよい。
例えば、浸漬槽１２内のＳＳ濃度が上昇した場合には、上昇する前に設定された汚泥排出処理の間隔より短い間隔に設定する。これにより、短い間隔で汚泥排出処理を繰り返し行うことになるので、浸漬槽から排出される汚泥量が増加する。すなわち、浸漬槽内のＳＳ濃度が低下するため、浸漬型ろ過膜が閉塞し難く、吸引圧力の上昇を抑制することが可能となる。そして、浸漬槽内のＳＳ濃度が低下した場合には、ＳＳ濃度が上昇する前の汚泥排出処理の間隔に戻す。これにより、浸漬槽から排出される汚泥量の低減を図ることができる。なお、ＳＳ濃度によっては、ＳＳ濃度上昇前の汚泥排出処理の間隔より長い間隔に設定してもよい。
以下、図１に示す膜ろ過装置１による汚泥排出処理の間隔制御の一例を説明する。
例えば、制御部３２は、汚泥排出処理が終了した時点から次の汚泥排出処理が開始するまでの時間Ａ、及び時間Ａよりも短い時間Ｂの２つの時間を記憶している。そして、制御部３２は、ＳＳ計３０により測定されたＳＳ濃度データを受信し、ＳＳ濃度データが予め定められた閾値以下の間は、汚泥排出処理（電磁バルブ４０開）→時間Ａの間汚泥排出処理の停止（電磁バルブ４０閉）を繰り返し行う。また、ＳＳ計３０から受信するＳＳ濃度データが閾値を超えた場合には、制御部３２は、ＳＳ濃度データが閾値超の間は、汚泥排出処理（電磁バルブ４０開）→時間Ｂの間汚泥排出処理の停止（電磁バルブ４０閉）を繰り返し行う。なお、時間Ａの間汚泥排出処理を停止している際に、ＳＳ濃度が閾値を越え、そして、その時点までの時間が時間Ｂを越えている場合、ＳＳ濃度が閾値を超えた時点で汚泥排出処理を開始することが望ましいが、その回の汚泥排出処理の停止を時間Ａの間行い、次回以降の汚泥排出処理の停止を時間Ｂの間で行ってもよい。
その他の汚泥排出処理の間隔制御としては、例えば、制御部３２が、ＳＳ濃度に対する汚泥排出処理の間隔を規定した制御マップを記憶し、ＳＳ計３０により測定されたＳＳ濃度データを当該制御マップに当てはめて、汚泥排出処理の間隔を設定する等でもよい。
図２は、本実施形態に係る膜ろ過装置の他の一例を示す模式断面図である。図２に示す膜ろ過装置２において、図１に示す膜ろ過装置１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する（その他の図も同様である）。図２に示す膜ろ過装置２は、洗浄手段の一例としての気体洗浄装置５４を備えている。気体洗浄装置５４は、コンプレッサ５６、気体供給配管５８、散気装置６０を備えている。気体供給配管５８の一端はコンプレッサ５６に接続され、他端は散気装置６０に接続されている。なお、図２に示す散気装置６０は、浸漬槽１２内において、分配管４８より上方に配置されているがこれに限定されるものではなく、分配管４８より下方に配置されていてもよい。制御部３２はコンプレッサ５６と電気的に接続され、コンプレッサ５６の稼働を制御する。
（洗浄工程：気体洗浄処理）
本実施形態では、ろ過処理後に、気体洗浄処理を実施する。具体的には、制御部３２によりポンプ２０ａの稼働が停止された後、コンプレッサ５６が稼働され、空気等の気体が気体供給配管５８、散気装置６０を通して浸漬型ろ過膜４２の一次側に供給され、気体により浸漬型ろ過膜４２が振動されて、浸漬型ろ過膜４２に付着したフロック（懸濁物質）が剥離され、浸漬型ろ過膜４２が洗浄される。
本実施形態では、ろ過処理後に、気体洗浄処理を実施する。具体的には、制御部３２によりポンプ２０ａの稼働が停止された後、コンプレッサ５６が稼働され、空気等の気体が気体供給配管５８、散気装置６０を通して浸漬型ろ過膜４２の一次側に供給され、気体により浸漬型ろ過膜４２が振動されて、浸漬型ろ過膜４２に付着したフロック（懸濁物質）が剥離され、浸漬型ろ過膜４２が洗浄される。
気体洗浄処理は、浸漬型ろ過膜４２の洗浄効果を向上させる等の点で、前述の逆洗処理と組み合わせて実施することが好ましい。例えば、膜ろ過処理→気体洗浄及び逆洗処理の洗浄処理を繰り返しおこなう場合や、膜ろ過処理→気体洗浄処理を複数回繰り返した後、膜ろ過処理→逆洗処理を少なくとも１回行うというサイクルを繰り返し行う場合や、膜ろ過処理→気体洗浄処理を複数回繰り返した後、膜ろ過処理→気体洗浄及び逆洗処理の洗浄処理を少なくとも１回行うというサイクルを繰り返し行う場合等が挙げられる。
図２の膜ろ過装置２における供給工程、ろ過工程、膜ろ過処理の時間制御、汚泥排出処理の間隔制御等については、前述した通りであり、その説明を省略する。
図３は、本実施形態に係る膜ろ過装置の他の一例を示す模式断面図である。図３に示す膜ろ過装置３は、浸漬槽１２内を、第１室６２と第２室６４とに仕切る仕切り板６６を備えている。仕切り板６６は、例えば、図３に示すように、浸漬槽１２の底部から略鉛直方向に延びて、その上端が、分配管４８（凝集処理水の供給点）より上方で浸漬型ろ過膜４２の下端より下方に位置している。
図３に示す膜ろ過装置３では、第１室６２側に分配管４８が配置され、第２室６４側に汚泥排出配管３８が接続されている。
分配管４８を通る凝集処理水は、吐出口５０から吐出され、第１室６２内に供給される。すなわち、凝集処理水は浸漬型ろ過膜４２より下方から浸漬槽１２内に供給される。そして、吐出口５０から吐出された凝集処理水は、分配管４８より上方に位置する浸漬型ろ過膜４２に向って、第１室６２内を上向流で流れ、浸漬型ろ過膜４２によりろ過される。また、凝集処理水中のフロックの一部は、第１室６２内から仕切り板６６を越えて第２室６４に流れ込み、第２室６４内に貯留される。第２室６４内のフロックは汚泥として汚泥排出配管３８から間欠的に排出される。第２室６４内に流れ込んだフロックは、仕切り板６６により、第１室６２内の上向流の影響を受け難いため、第１室６２内のフロックより沈降し易く、濃縮され易い。したがって、第２室６４内で濃縮されたフロックを汚泥として汚泥排出配管３８から浸漬槽１２外へ排出することが可能となるため、フロックの処分費を削減することが可能となる。また、第１室６２内に浮遊するフロックの少なくとも一部が仕切り板６６を越えて第２室６４に流れ込み、第２室６４内に貯留されるため、第１室６２内に浮遊するフロック濃度（或いはブランケットゾーン５２におけるフロック濃度）を比較的一定に保持することができ、安定した膜ろ過を行うことが可能となる。
仕切り板６６の上端位置は、浸漬槽１２の液面より下方であれば特に制限されるものではなく、例えば、浸漬型ろ過膜４２の下端近傍等でも良いが、図３に示すように、分配管４８（凝集処理水の供給点）より上方で浸漬型ろ過膜４２の下端より下方に位置することが好ましい。第１室６２内のフロックの多くは、分配管４８と浸漬型ろ過膜４２との間に浮遊しているため、仕切り板６６の上端位置を分配管４８（凝集処理水の供給点）より上方で浸漬型ろ過膜４２の下端より下方にすることで、第１室６２内のフロックを第２室６４内に効率的に流れ込ませることが可能となる。
図４は、本実施形態に係る膜ろ過装置の他の一例を示す模式断面図である。図４に示す膜ろ過装置４では、仕切り板６６にスリット６８が形成されている。スリット６８は、第１室６２と第２室６４との間の連通路である。したがって、第１室６２内の凝集処理水中のフロックの一部が、スリット６８を通って第２室６４に流れ込み、第２室６４内に貯留される。仕切り板６６に形成されるスリット６８の幅、長さ、形状等は、第１室６２から第２室６４へのフロックの流れ込みを阻害しない範囲で適宜設定されればよい。仕切り板６６に形成されるスリット６８の位置は、第１室６２内のフロックを第２室６４内に効率的に流れ込ませる点等から、例えば、分配管４８（凝集処理水の供給点）より上方で浸漬型ろ過膜４２の下端より下方に位置することが好ましい。なお、スリット６８が形成された仕切り板６６の上端位置は、特に制限されるものではなく、浸漬槽１２の液面より下方であってもよいし、浸漬槽１２の液面より上方であってもよい。
図３及び図４の膜ろ過装置における洗浄工程、膜ろ過処理の時間制御、汚泥排出工程の間隔制御については前述した通りであり、その説明を省略する。
以下、本実施形態に係る膜ろ過装置の各構成について詳述する。
凝集槽１０は、被処理水と凝集剤とを急速撹拌条件下で混合する急速撹拌槽と、急速撹拌槽で混合した被処理水と凝集剤とを含む凝集処理水を緩速撹拌条件下で混合する緩速撹拌槽とから構成されることが好ましい。
急速撹拌槽では、被処理水と凝集剤とが、例えばＧ値＝１００〜３００/sの急速撹拌条件下で混合され、被処理水中の懸濁物質が凝集して微細なフロックを形成する。緩速撹拌槽では、急速撹拌槽から流入した微細なフロックを有する被処理水と凝集剤とを含む凝集処理水が、例えばＧＴ値＝２３０００〜２１００００の緩速撹拌条件下で混合され、微細なフロックを粗大化させる。このように、急速撹拌槽及び緩速撹拌槽からなる凝集槽１０により、粗大なフロックを含有する被処理水と凝集剤とを含む凝集処理水を浸漬槽１２に導入して、膜ろ過処理を行うことができるため、より良好な水質を有するろ過水が得られる。なお、本実施形態では、急速撹拌槽及び緩速撹拌槽のいずれか一方または両方をインライン型ミキサー等に代えても良い。また、薬品の注入点を被処理水が越流し、槽に流れ込む部分に注入しても良い。
本実施形態では、浸漬槽１２の前段に凝集槽１０を設置することが望ましいが、必ずしも凝集槽１０を設置しなくてもよい。凝集槽１０を設置しない場合には、原水配管２２を凝集処理水配管４６に接続し、凝集剤添加配管２４を原水配管２２或いは凝集処理水配管４６に接続すればよい。
凝集剤は、従来公知の凝集剤等が挙げられるが、特に、塩基度が６０％以上７０％以下のポリ塩化アルミニウム溶液を含むことが好ましい。塩基度が６０％以上７０％以下のポリ塩化アルミニウム溶液は、塩基度が４０％以上５０％以下の通常のポリ塩化アルミニウム溶液より、浸漬型ろ過膜４２に対して剥離性の良好なフロックが形成され易い。
塩基度が６０％以上７０％以下のポリ塩化アルミニウム溶液を用いることで、浸漬型ろ過膜４２に対して剥離性が良好なフロックが形成される理由は、明らかではないが、以下のことが考えられる。塩基度が６０％％以上７０％％以下のポリ塩化アルミニウム溶液は高い荷電中和力を有し、塩基度が６０％％以上７０％％以下のポリ塩化アルミニウム溶液により形成されたフロックは荷電の中和が進んでいるため、荷電中和が進んだフロックと浸漬型ろ過膜４２との親和性が低下したことによるものであると推察される。
塩基度が６０％以上７０％以下のポリ塩化アルミニウム溶液は、例えば特開２００９−２０３１２５号公報に記載の方法で製造することができる。具体的には、Ａｌ２Ｏ３濃度が５〜１７質量％、Ｃｌ／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が１．８０〜３．６０、ＳＯ４／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が０〜０．３５で且つ塩基度が４０〜６３％の塩基性塩化アルミニウム溶液に、８５℃以下の温度下でアルカリ金属及び／またはアルカリ土類金属の化合物を添加した後、６５〜８５℃の温度で０．５〜２時間熟成を行うことによって製造することができる。ポリ塩化アルミニウム溶液の塩基度は、滴定により測定することができる（ＪＩＳ Ｋ−１５４：２０１６）。
ポリ塩化アルミニウム溶液は、塩基度が６０％以上７０％以下で、且つ、Ａｌ２Ｏ３濃度が１０．２質量％のときのＳＯ４濃度が１〜４質量％、更に好ましくは１．５〜３．５質量％のポリ塩化アルミニウム溶液を用いることが好ましい。ポリ塩化アルミニウム溶液の塩基度が６０％未満になると、残留アルミニウムが多くなる傾向があるので好ましくない。また、ＳＯ４濃度が１質量％未満になると、ポリ塩化アルミニウム溶液の安定性がより増加するものの凝集性が悪くなる傾向があり、４質量％超になると、ポリ塩化アルミニウム溶液の安定性が低下する傾向がある。なお、ポリ塩化アルミニウム溶液の塩基度については、６５％以上７０％以下が特に好ましく、６８％以上７０％以下が更に好ましい。塩基度が６８％以上７０％以下であれば、本発明の効果が最もよく得られ、且つ、残留アルミニウムを少なくすることができる。また、ＰＡＣ溶液中のＡｌ２Ｏ３濃度は、９〜１１質量％の範囲であることが好ましく、１０質量％前後の範囲であることが更に好ましい。
本実施形態におけるろ過工程は、ポンプ２０ａによる吸引式の膜ろ過処理に制限されるものではなく、浸漬槽１２の水位と処理水槽１８の水位との水位差によるサイホン作用を利用したサイホン式の膜ろ過処理等でもよい。
浸漬型ろ過膜４２の材質は、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、ムライト、スピネル、またはこれらの混合物等のセラミック製材料、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、セルロースアセテート（ＣＡ）等の有機物製材料等が挙げられる。浸漬型ろ過膜４２の形状は、例えば、管状、平膜状、中空糸膜状、スパイラル状等が挙げられる。浸漬型ろ過膜４２の種類は、例えば、限外ろ過膜（ＵＦ膜）、精密ろ過膜（ＭＦ膜）、逆浸透膜（ＲＯ膜）等が挙げられる。そして、浸漬型ろ過膜４２の材質、形状、種類の組み合わせについては、浸漬型ろ過膜４２のろ過フラックスの低下を抑制する点で、セラミック製で、平膜状の精密ろ過膜であることが好ましい。なお、浸漬型ろ過膜４２の通水方式は、内圧型、外圧型等のあらゆる通水方式が適用可能であり、クロスフローろ過やデッドエンドろ過等のあらゆるろ過方法が適用可能である。
浸漬槽１２内のＳＳ濃度を測定できる計器としては、ＳＳ計の他に、例えば、ＭＬＳＳ計等が挙げられる。また、あらかじめ測定値との相関をとっておけば、濁度計も使用可能である。当該計器によるＳＳ濃度の測定は、浸漬槽１２内のいずれの場所において行われてもよいが、当該計器を浸漬型ろ過膜４２の下端近傍に配置し、浸漬型ろ過膜４２の下端近傍において行うことが好ましい。サンプリングポイントを設け、槽外で測定しても良いが、サンプリングによってフロックが破壊されてしまうため、槽内で測定することが望ましい。これにより、浸漬槽１２内のＳＳ濃度の変動を速やかに検知することができるため、膜ろ過処理の時間や汚泥排出処理の間隔をより適切に制御することが可能となる。
本実施形態では、浸漬槽１２内のＳＳ濃度に基づく膜ろ過処理の時間制御や汚泥排出処理の間隔制御は、浸漬槽１２内のＳＳ濃度を測定できる計器（例えば、ＳＳ計等）により測定された値に基づいて実施される場合に限られず、浸漬槽１２内のＳＳ濃度を推定できる計器により測定された値に基づいて実施される場合も含まれる。
浸漬槽１２内のＳＳ濃度を推定できる計器としては、例えば、汚泥界面計等が挙げられる。例えば、浸漬槽１２内のＳＳ濃度が上昇した場合には、浸漬槽１２内に形成されたブランケットゾーン５２の界面も上昇するため、汚泥界面計により測定されたブランケットゾーン５２の界面位置に基づいて浸漬槽１２内のＳＳ濃度を推定することができる。したがって、制御部３２は、例えば、汚泥界面計により測定されたブランケットゾーン５２の界面位置データを受信し、界面位置データと予め定められた閾値とを比較する。そして、界面位置データが閾値を超える場合には、閾値を超える前の膜ろ過処理時間より短い時間に設定し、短い時間の膜ろ過処理→逆洗処理を繰り返し行ったり、閾値を超える前の汚泥排出処理の間隔より短い間隔に設定し、短い間隔で汚泥排出処理を繰り返し行ったりする。また、界面位置データが閾値以下となった場合には、閾値を超える前の膜ろ過処理時間に戻したり、閾値を超える前の汚泥排出処理の間隔に戻したりする。
図５（Ａ），（Ｂ）は、供給装置を構成する分配管の径方向断面の形状の一例を示す模式図である。分配管４８に設けられる吐出口５０は、分配管４８のどの位置にもうけられていてもよいが、図５（Ａ）に示すように、吐出口５０から吐出される凝集処理水の吐出方向Ｘが水平方向Ｌより下方となるように配置されることが好ましく、凝集処理水の吐出方向Ｘが水平方向Ｌより３０°以上下方となるように配置されることがより好ましい。これにより、浸漬槽１２内のフロックにより吐出口５０が閉塞されることが抑制される。また、図５（Ｂ）に示すように、分配管４８の上部にフロック堆積防止板７０を設置し、分配管４８上に浸漬槽１２内のフロックが堆積することを抑制してもよい。図５（Ｂ）に示すフロック堆積防止板７０は、分配管４８の上部を覆うようにテーパー状に広がった形状をなしているが、分配管４８上にフロックが堆積し難い形状であれば図５（Ｂ）に示す形状に制限されるものではない。なお、分配管４８の径方向断面の形状は、図５に示す円形に限定されるものではなく、多角形等でもよい。
分配管４８に設けられる吐出口５０は、ブランケットゾーン５２の形成が容易となる点等で、分配管４８の周方向或いは長手方向に所定の間隔を空けて複数配置されることが好ましい。これにより、凝集処理水の上向流に乱流が発生して、フロックがより撹拌されるため、ブランケットゾーン５２が形成され易くなる。
図６及び図７は、本実施形態に係る膜ろ過装置の他の一例を示す模式断面図である。供給装置１４は、凝集処理水を浸漬型ろ過膜４２より下方から浸漬槽１２内に供給するように構成されていればよく、例えば、図６に示す膜ろ過装置５のように、分配管４８を設置せず、浸漬型ろ過膜４２より下方の浸漬槽１２に接続された凝集処理水配管４６から直接凝集処理水を第１室６２内に供給してもよい。また、図７に示す膜ろ過装置６のように、凝集処理水配管４６より上方であって、浸漬型ろ過膜４２の下端より下方の第１室６２内に、複数の孔７２が形成された板状部材７４を設置してもよい。凝集処理水が板状部材７４の孔７２を通過することで、板状部材７４より上方で、凝集処理水の上向流に乱流が発生し、ブランケットゾーン５２が形成され易くなる。
浸漬槽１２内における凝集処理水の上向流の流速は、特に制限されるものではないが、ブランケットゾーン５２を形成する等の点で、例えば、０．５〜８ｍ／ｈの範囲であることが好ましく、２〜４ｍ／ｈの範囲であることがより好ましい。凝集処理水の上向流の流速は、例えば、供給装置１４により供給される凝集処理水の流量によって調整することが可能である。
以下、実施例及び比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
＜実施例＞
図１に示す膜ろ過装置を用いて、以下の条件で試験を行った。
＜処理条件＞
被処理水：河川水（水質を表１に示す。）
凝集剤：塩基度７０％のポリ塩化アルミニウム溶液
凝集剤の添加量：１００ｍｇ／Ｌ
凝集槽：単槽
浸漬型ろ過膜：孔径０．１μｍ、膜面積１２．５ｍ２（０．５ｍ２×２５枚）、セラミック製、平膜状の精密ろ過膜（明電舎製）
通水条件：１ｍ／ｄ
浸漬槽の断面積：１ｍ２
浸漬槽内における凝集処理水の上向流の流速（ＬＶ）：０．５ｍ／ｈ
図１に示す膜ろ過装置を用いて、以下の条件で試験を行った。
＜処理条件＞
被処理水：河川水（水質を表１に示す。）
凝集剤：塩基度７０％のポリ塩化アルミニウム溶液
凝集剤の添加量：１００ｍｇ／Ｌ
凝集槽：単槽
浸漬型ろ過膜：孔径０．１μｍ、膜面積１２．５ｍ２（０．５ｍ２×２５枚）、セラミック製、平膜状の精密ろ過膜（明電舎製）
通水条件：１ｍ／ｄ
浸漬槽の断面積：１ｍ２
浸漬槽内における凝集処理水の上向流の流速（ＬＶ）：０．５ｍ／ｈ
ＳＳ計を浸漬型ろ過膜の下端近傍に設置した。そして、浸漬槽内のＳＳ濃度の閾値を５０００ｍｇ／Ｌに設定し、ＳＳ計で計測された浸漬槽内のＳＳ濃度が５０００ｍｇ／Ｌ以下の場合には、６０分間の膜ろ過処理→１分間の逆洗処理を繰り返し行い、ＳＳ計で計測されたＳＳ濃度が５０００ｍｇ／Ｌを超えた場合には、３０分間の膜ろ過処理→１分間の逆洗処理を繰り返し行った。また、実施例では、汚泥排出処理の間隔（汚泥排出処理終了後から次の汚泥排出処理までの時間）を１８０に設定し、浸漬槽内のＳＳ濃度に関わらず、１８０分の間隔で、３０秒間の汚泥排出処理を繰り返し行った。
＜比較例＞
比較例では、浸漬槽内のＳＳ濃度に関わらず、６０分間の膜ろ過処理→１分間の逆洗処理を繰り返し行ったこと以外は、実施例と同様の条件とした。
比較例では、浸漬槽内のＳＳ濃度に関わらず、６０分間の膜ろ過処理→１分間の逆洗処理を繰り返し行ったこと以外は、実施例と同様の条件とした。
図８は、浸漬槽内のＳＳ濃度が５０００ｍｇ／Ｌ超えた状態での実施例及び比較例における浸漬型ろ過膜に付与される吸引圧力（負圧）の経時変化を示す図である。まず、浸漬槽内のＳＳ濃度が５０００ｍｇ／Ｌ以下の状態では、実施例及び比較例共に、６０分間の膜ろ過処理→１分間の逆洗処理を繰り返し行う運転条件で、浸漬型ろ過膜に付与される吸引圧力の急激な上昇は起こらず、安定した運転が行われていた。しかし、運転時間の経過と共に、浸漬槽内のＳＳ濃度が上昇し、５０００ｍｇ／Ｌを超えると、図８に示すように、６０分間の膜ろ過処理→１分間の逆洗処理を繰り返し行う運転条件を継続した比較例は、浸漬型ろ過膜に付与される吸引圧力（負圧）は−４０ｋＰａまで急激に上昇したが、３０分間の膜ろ過処理→１分間の逆洗処理を繰り返し行う運転条件に変更した実施例は、浸漬型ろ過膜に付与される吸引圧力（負圧）の急激な上昇が抑制され、安定した運転を維持することができた。なお、比較例では、逆洗処理を行うことで、浸漬型ろ過膜に付与される吸引圧力は一時的に回復するものの、その後、−４０ｋＰａまで急激に上昇した。
１〜６ 膜ろ過装置、１０ 凝集槽、１２ 浸漬槽、１４ 供給装置、１６ 浸漬型膜モジュール、１８ 処理水槽、１９ 逆洗装置、２０ａ，２０ｂ ポンプ、２２ 原水配管、２４ 凝集剤添加配管、２６ ろ過処理水配管、２８ 汚泥排出装置、３０ ＳＳ計、３１ 撹拌装置、３２ 制御部、３６ 逆洗配管、３８ 汚泥排出配管、４０ 電磁バルブ、４２ 浸漬型ろ過膜、４４ 集水配管、４６ 凝集処理水配管、４８ 分配管、５０ 吐出口、５２ ブランケットゾーン、５４ 気体洗浄装置、５６ コンプレッサ、５８ 気体供給配管、６０ 散気装置、６２ 第１室、６４ 第２室、６６ 仕切り板、６８ スリット、７０ フロック堆積防止板、７２ 孔、７４ 板状部材。
Claims (13)
- 被処理水と凝集剤とを含む凝集処理水が供給される浸漬槽と、
前記浸漬槽内に設置され、前記凝集処理水を膜ろ過処理する浸漬型ろ過膜と、
前記膜ろ過処理後に、前記浸漬型ろ過膜の一次側に気体を供給して、前記浸漬型ろ過膜を洗浄する気体洗浄処理、及び前記浸漬型ろ過膜の二次側に逆洗水を供給して、前記浸漬型ろ過膜を洗浄する逆洗処理のうち少なくともいずれか一方を行う洗浄手段と、
前記浸漬槽内の汚泥を前記浸漬槽外へ排出する汚泥排出処理を間欠的に行う汚泥排出手段と、
前記浸漬槽内のＳＳ濃度に基づいて、前記膜ろ過処理の時間、及び前記汚泥排出処理の間隔のうち少なくともいずれか一方を制御する制御部と、を有することを特徴とする膜ろ過装置。 - 前記制御部は、前記浸漬槽内のＳＳ濃度が上昇した場合には、上昇する前に設定された膜ろ過処理時間より短い膜ろ過処理時間に設定し、その後、前記浸漬槽内のＳＳ濃度が低下した場合には、前記上昇する前に設定された膜ろ過処理時間に戻すことを特徴とする請求項１に記載の膜ろ過装置。
- 前記制御部は、前記浸漬槽内のＳＳ濃度が上昇した場合には、上昇する前に設定された汚泥排出処理の間隔より短い間隔に設定し、その後、前記浸漬槽内のＳＳ濃度が低下した場合には、前記上昇する前に設定された汚泥排出処理の間隔に戻すことを特徴とする請求項１又は２に記載の膜ろ過装置。
- 前記凝集処理水を前記浸漬型ろ過膜より下方から前記浸漬槽内に供給する供給手段を有し、前記浸漬槽内に供給された前記凝集処理水は、前記浸漬型ろ過膜に向かって上向流で流れることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の膜ろ過装置。
- 前記浸漬槽内を、第１室と第２室とに仕切る仕切り板を備え、
前記供給手段は、前記凝集処理水を前記浸漬型ろ過膜より下方から前記第１室に供給し、前記第１室内に供給された凝集処理水は、前記浸漬型ろ過膜に向って上向流で流れ、
前記汚泥排出手段は、前記第１室内に供給された前記凝集処理水中のフロックのうち、前記第１室から前記第２室に流れ込み、前記第２室内に貯留されたフロックを前記汚泥として前記浸漬槽外へ排出することを特徴とする請求項４に記載の膜ろ過装置。 - 前記浸漬型ろ過膜は、セラミック製で、平膜状の精密ろ過膜であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の膜ろ過装置。
- 前記凝集剤は、塩基度６０％以上７０％以下のポリ塩化アルミニウム溶液であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の膜ろ過装置。
- 浸漬槽内に設置された浸漬型ろ過膜により、被処理水と凝集剤とを含む凝集処理水を膜ろ過処理するろ過工程と、
前記ろ過工程後に、前記浸漬型ろ過膜の一次側に気体を供給して、前記浸漬型ろ過膜を洗浄する気体洗浄処理、及び前記浸漬型ろ過膜の二次側に逆洗水を供給して、前記浸漬型ろ過膜を洗浄する逆洗処理のうち少なくもいずれか一方を行う洗浄工程と、
前記浸漬槽内の汚泥を前記浸漬槽外へ排出する汚泥排出処理を間欠的に行う汚泥排出工程と、を有し、
前記浸漬槽内のＳＳ濃度に基づいて、前記膜ろ過処理の時間、前記汚泥排出処理の間隔のうち少なくともいずれか一方を制御することを特徴とする膜ろ過方法。 - 前記膜ろ過処理の時間制御では、前記浸漬槽内のＳＳ濃度が上昇した場合には、上昇する前に設定された膜ろ過処理時間より短い膜ろ過処理時間に設定し、その後、前記浸漬槽内のＳＳ濃度が低下した場合には、前記上昇する前に設定された膜ろ過処理時間に戻すことを特徴とする請求項８に記載の膜ろ過方法。
- 前記汚泥排出処理の間隔制御では、前記浸漬槽内のＳＳ濃度が上昇した場合には、上昇する前に設定された汚泥排出処理の間隔より短い間隔に設定し、その後、前記浸漬槽内のＳＳ濃度が低下した場合には、前記上昇する前に設定された汚泥排出処理の間隔に戻すことを特徴とする請求項８又は９に記載の膜ろ過方法。
- 前記凝集処理水を前記浸漬型ろ過膜より下方から前記浸漬槽内に供給する供給工程を有し、前記浸漬槽内に供給された前記凝集処理水を、前記浸漬型ろ過膜に向かって上向流で流すことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の膜ろ過方法。
- 前記浸漬型ろ過膜は、セラミック製で、平膜状の精密ろ過膜であることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の膜ろ過方法。
- 前記凝集剤は、塩基度６０％以上７０％以下のポリ塩化アルミニウム溶液であることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の膜ろ過方法。
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