JP2019166424A - Wastewater treatment device and wastewater treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、膜分離手段を備えた排水処理装置及び排水処理方法に関する。 The present invention relates to a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method provided with membrane separation means.
特許文献1には、内部にろ過膜が浸漬された膜浸漬槽と、膜ろ過された処理水を貯留する処理水槽と、該膜浸漬槽内のろ過膜と該処理水槽とを接続する移送配管とを有する膜ろ過による水処理装置において、前記移送配管が、膜浸漬槽の水面より下に開口部を有して処理水槽に接続されると共に、該移送配管に配管内を減圧にする真空ポンプまたは真空タンクでなる減圧装置を接続し、サイフォンにより膜ろ過水を処理水槽に移送するように構成された膜ろ過による水処理装置が提案されている。
上述した水処理装置では、ろ過膜に堆積したファウリング物質による膜詰まりを解消するために、必要に応じて次亜塩素酸ナトリウムなどの洗浄液を移送配管からろ過膜に供給してファウリング物質を除去する薬液洗浄が行なわれる。 In the water treatment apparatus described above, in order to eliminate the clogging caused by the fouling substance deposited on the filtration membrane, a cleaning liquid such as sodium hypochlorite is supplied from the transfer pipe to the filtration membrane as necessary to remove the fouling substance. The chemical solution to be removed is washed.
このような薬液洗浄後に真空ポンプや真空タンクなどの減圧装置を用いて移送配管にサイフォンを形成するように構成すると、洗浄液から生じる塩素ガスによって真空ポンプや真空タンクが腐食して破損する虞があったため、耐腐食性の材料を用いて減圧装置を構成する必要があり、部品選定に手間を要するばかりかコストの上昇を招くという問題があった。 If a siphon is formed in the transfer pipe using a decompression device such as a vacuum pump or vacuum tank after such chemical cleaning, the vacuum pump or vacuum tank may be corroded and damaged by chlorine gas generated from the cleaning liquid. For this reason, it is necessary to construct a decompression device using a corrosion-resistant material, and there is a problem in that not only labor is required for selecting parts, but also cost increases.
また、移送配管にエアロックが生じないように大型の真空タンクを用いる場合には、そのための設置スペースの確保という問題や、ろ過膜から移送配管に流入した洗浄排液が処理水槽に流入しないように取り出すポンプ手段を設ける必要があり、何れも部品コストや施工コストの上昇を来すという問題もあった。 In addition, when using a large vacuum tank so that air lock does not occur in the transfer pipe, there is a problem of securing the installation space for that purpose, and the cleaning wastewater flowing into the transfer pipe from the filtration membrane does not flow into the treated water tank. It is necessary to provide a pump means for taking out the components, and there has been a problem that both of them raise the cost of parts and the construction cost.
本発明の目的は、上述した問題に鑑み、耐腐食性の高価な真空タンクや真空ポンプを用いることなくサイフォンの原理を用いた自然排出経路によるろ過水の排出が可能な排水処理装置及び排水処理方法を提供する点にある。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment apparatus capable of discharging filtered water by a natural discharge path using the principle of siphon without using an expensive vacuum tank or vacuum pump having corrosion resistance. The point is to provide a method.
上述の目的を達成するため、本発明による排水処理装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の請求項1に記載した通り、膜分離手段を備えた排水処理装置であって、前記膜分離手段が被処理水中に浸漬配置された膜分離槽と、前記膜分離手段でろ過された処理水が貯留され、貯留された処理水の液面が前記膜分離槽の被処理水の液面より低くなるように配置された処理水槽と、最高位置が前記膜分離槽の被処理水の液面よりも高くなるように配置され、前記膜分離手段と前記処理水槽とを接続する第一処理水経路と、前記第一処理水経路から分岐して、内部空間の最下部が前記処理水槽の処理水の液面よりも低い位置となるように配置されたエア抜きタンクを介して前記処理水槽に接続される第二処理水経路と、前記エア抜きタンクと前記処理水槽との間で前記第二処理水経路から分岐して、前記第二処理水経路中の処理水を排出可能なポンプ手段が接続された第三処理水経路と、を備えている点にある。
In order to achieve the above-mentioned object, the first characteristic configuration of the wastewater treatment apparatus according to the present invention is a wastewater treatment apparatus provided with membrane separation means, as described in
エア抜きタンクに充填された呼水を、ポンプ手段を用いて第二処理水経路から第三処理水経路に排出することにより第二処理水経路と連通する第一処理水経路を負圧に導く。第一処理水経路に生じる負圧によって膜分離槽の被処理水が膜分離手段を介して吸引されるようになり、被処理水の膜分離手段によるろ過が進み、ろ過された処理水が第一処理水経路に流入する。その結果、第一処理水経路を介して膜分離手段と処理水槽との間が処理水で満たされるようになり、サイフォンの原理によって膜分離手段による継続的なろ過作用が維持されるようになる。なお、第一処理水経路を満たすための処理水は、処理水槽に貯留された処理水であってもよく、膜分離手段でろ過された処理水と処理水槽に貯留された処理水の両方であってもよい。 The discharged water filled in the air vent tank is discharged from the second treated water path to the third treated water path using the pump means, thereby leading the first treated water path communicating with the second treated water path to negative pressure. . The water to be treated in the membrane separation tank is sucked through the membrane separation means due to the negative pressure generated in the first treated water path, the filtration by the membrane separation means proceeds, and the filtered treated water is It flows into one treated water path. As a result, the space between the membrane separation means and the treated water tank is filled with the treated water via the first treated water path, and the continuous filtering action by the membrane separation means is maintained by the siphon principle. . The treated water for satisfying the first treated water path may be treated water stored in the treated water tank, both treated water filtered by the membrane separation means and treated water stored in the treated water tank. There may be.
同第二の特徴構成は、同請求項2に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記エア抜きタンクに大気開放手段を備えている点にある。 As described in the second aspect of the present invention, the second characteristic configuration is that, in addition to the first characteristic configuration described above, the air vent tank is provided with an air release means.
エア抜きタンクに備えた大気開放手段によりエア抜きタンクを大気開放することにより、ろ過に先駆けてエア抜きタンクに接続されている各処理水経路に内部圧力の変動を招くことなく、エア抜きタンクに呼水を充填できるようになる。 By opening the air bleed tank to the air with the air release means provided in the air bleed tank, prior to filtration, the air evacuation tank does not cause fluctuations in internal pressure in each treated water path connected to the air bleed tank. It becomes possible to fill the exhalation water.
同第三の特徴構成は、同請求項3に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記第二処理水経路のうち前記第三処理水経路の接続部と前記処理水槽との間に流路を開閉自在な流量調整手段を備えている点にある。
In addition to the first or second characteristic configuration described above, the third characteristic configuration includes the connection portion of the third treated water path and the second treated water path, as described in
流量調整手段によって第三処理水経路の接続部と処理水槽との間の流路を解放することにより、処理水槽からエア抜きタンクに呼水を供給することができ、流量調整手段によって該流路を閉塞することによってエア抜きタンクから第三処理水経路を介して呼水を排出して第三処理水経路の空気を引く抜くことができるようになる。 By releasing the flow path between the connection part of the third treated water path and the treated water tank by the flow rate adjusting means, it is possible to supply exhalation water from the treated water tank to the air vent tank, and As a result of the blockage, expiratory water can be discharged from the air vent tank via the third treated water path and the air in the third treated water path can be drawn out.
同第四の特徴構成は、同請求項4に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記第三処理水経路が前記膜分離手段の洗浄液を貯留する洗浄液貯留槽または前記第一処理水経路に接続されている点にある。 In the fourth feature configuration, as described in claim 4, in addition to any of the first to third feature configurations described above, the third treated water path stores the cleaning liquid of the membrane separation means. It exists in the point connected to a washing | cleaning-liquid storage tank or said 1st treated water path | route.
膜分離手段を薬液洗浄する必要がある場合に、第三処理水経路が洗浄液貯留槽に接続されていれば、処理水を希釈水として洗浄液貯留槽に供給でき、また洗浄液貯留槽からエア抜きタンクに希釈された洗浄薬液を導入することができる。また、第三処理水経路が第一処理水経路に接続されていれば、エア抜きタンクに導入された洗浄薬液を、第三処理水経路に備えたポンプ手段を介して第三処理水経路から第一処理水経路を介して膜分離手段に供給することができるようになる。後者の場合には、エア抜きタンクを洗浄液貯留槽として機能させると、他の洗浄液貯留槽を設ける必要がなくなる。 When it is necessary to perform chemical cleaning on the membrane separation means, if the third treatment water path is connected to the cleaning liquid storage tank, the treated water can be supplied as dilution water to the cleaning liquid storage tank, and the air vent tank from the cleaning liquid storage tank A diluted cleaning chemical can be introduced. Further, if the third treated water path is connected to the first treated water path, the cleaning chemical introduced into the air vent tank is removed from the third treated water path via the pump means provided in the third treated water path. It becomes possible to supply the membrane separation means via the first treated water path. In the latter case, if the air vent tank is made to function as a cleaning liquid storage tank, there is no need to provide another cleaning liquid storage tank.
同第五の特徴構成は、同請求項5に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記エア抜きタンクの内部空間の容量が前記第一処理水経路の流路空間の容量よりも大きな値に設定されている点にある。 In the fifth feature configuration, as described in claim 5, in addition to any of the first to fourth feature configurations described above, the capacity of the internal space of the air vent tank is the first treated water path. This is because it is set to a value larger than the capacity of the channel space.
エア抜きタンクに充填された呼水を、第三処理水経路を介して排出することによって、第一処理水経路の内部空間に滞留している空気の全量を吸引して排出でき、確実にサイフォン形成することができるようになる。 By discharging the expiratory water filled in the air vent tank through the third treated water path, the entire amount of air staying in the internal space of the first treated water path can be sucked and discharged, and the siphon is reliably Can be formed.
同第六の特徴構成は、同請求項6に記載した通り、上述の第一から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記第二処理水経路は前記第一処理水経路からの分岐部に立ち上がり部を備えている点にある。 In the sixth feature configuration, in addition to any one of the first to fifth feature configurations described above, the second treated water path is branched from the first treated water path. This is in that the part has a rising part.
エア抜きタンクに充填された呼水を、第三処理水経路を介して排出すると第一処理水経路が負圧になって膜分離手段のろ過が開始される。この時、膜分離手段から処理水が第一処理水経路に流入する際に、第一処理水経路の内部空間に滞留して迅速なサイフォン形成を阻害する虞がある空気が処理水とともに立ち上がり部に流れ込むため、速やかにサイフォンが形成されるようになる。 When the exhaled water filled in the air vent tank is discharged through the third treated water path, the first treated water path becomes negative pressure and filtration of the membrane separation means is started. At this time, when the treated water flows from the membrane separation means into the first treated water path, the air that may stay in the internal space of the first treated water path and hinder rapid siphon formation rises together with the treated water. As a result, the siphon is quickly formed.
同第七の特徴構成は、同請求項7に記載した通り、上述の第一から第六の何れかの特徴構成に加えて、前記第二処理水経路の流路断面積が第一処理水経路の流路断面積よりも小さく設定されている点にある。 In the seventh feature configuration, as described in claim 7, in addition to any of the first to sixth feature configurations described above, the flow path cross-sectional area of the second treated water path is the first treated water. This is because it is set smaller than the channel cross-sectional area of the path.
第一処理水経路よりも第二処理水経路を流れる流体の流速が上がるため、速やかに空気を引き抜くことができるようになる。 Since the flow velocity of the fluid flowing through the second treated water path is higher than that of the first treated water path, air can be quickly extracted.
本発明による排水処理方法の第一の特徴構成は、同請求項8に記載した通り、上述した第一から第七の何れかの特徴構成を備えた排水処理装置を用いた排水処理方法であって、前記第一処理水経路中に処理水を充満させることによりサイフォンを形成させて前記膜分離手段から処理水を得るろ過運転工程と、前記第一処理水経路中にガスが貯留されることによりサイフォンが形成されていない状態から、前記ポンプ手段を稼働させて前記第一処理水経路中に貯留されたガスを前記エア抜きタンクに導くことにより前記第一処理水経路中に処理水を充満させて前記ろ過運転工程が可能な状態へと復帰させるろ過運転復帰工程と、を備えている点にある。 The first characteristic configuration of the wastewater treatment method according to the present invention is a wastewater treatment method using the wastewater treatment apparatus having any one of the first to seventh characteristic configurations described above. The first treated water path is filled with treated water to form a siphon to obtain treated water from the membrane separation means, and gas is stored in the first treated water path. From the state where the siphon is not formed by the operation, the pump means is operated to guide the gas stored in the first treated water path to the air vent tank, thereby filling the first treated water path with the treated water. And a filtration operation return step for returning to a state where the filtration operation step is possible.
ろ過運転工程では、膜分離層と処理水槽の間の水頭差を利用したサイフォンの原理によって、第一処理水経路を介して膜分離手段を経た処理水が処理水槽に貯留される。また、第一処理水経路に空気が溜まってサイフォンが崩れた場合には、ろ過運転復帰工程によって第一処理水経路の空気が排出されてサイフォンが再形成される。 In the filtration operation step, the treated water that has passed through the membrane separation means is stored in the treated water tank via the first treated water path by the siphon principle using the water head difference between the membrane separation layer and the treated water tank. Moreover, when air accumulates in the 1st treated water path | route and siphon collapses, the air of a 1st treated water path | route is discharged | emitted by a filtration driving | operation return process, and a siphon is re-formed.
同第二の特徴構成は、同請求項9に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記第一処理水経路の処理水の流れを停止するろ過運転停止工程を備え、ろ過運転工程と前記ろ過運転停止工程を繰返し実行するとともに、前記ろ過運転工程が前記第一処理水経路を介して前記膜分離手段から処理水を定流量で取り出すように構成され、ろ過運転の実行時間を調整することにより被処理水からろ過される処理水の量を調整するように構成されている点にある。 In addition to the first feature configuration described above, the second feature configuration includes a filtration operation stop step for stopping the flow of treated water in the first treated water path, as described in claim 9. An operation process and the filtration operation stop process are repeatedly executed, and the filtration operation process is configured to take out treated water from the membrane separation means at a constant flow rate through the first treated water path, and an execution time of the filtration operation. It is in the point comprised so that the quantity of the treated water filtered from to-be-processed water may be adjusted by adjusting.
膜分離手段に備えたろ過膜の閉塞を回避するべく、処理水を取り出す膜ろ過運転工程と、処理水の取り出しを停止してろ過膜をリラクゼーションするろ過運転停止工程が交互に行なわれる。ところで、膜分離槽に流入する被処理水の流量が変動する場合に、その変動に合わせて第一処理水経路を流れる処理水の流量を変動させると、低流量の時間帯において第一処理水経路の流速が低下し、その影響で処理水に含まれる気泡が処理水槽の内部に滞留し、形成されているサイフォンが崩れる虞がある。そのような場合でも、ろ過運転の実行時間を調整することにより、第一処理水経路の流速を一定以上に保ちつつ膜分離手段から処理水を定流量で取り出すことができ、膜分離槽に流入する被処理水の流量変動に対応しながらも安定したろ過運転が実現できる。 In order to avoid clogging of the filtration membrane provided in the membrane separation means, a membrane filtration operation step for taking out the treated water and a filtration operation stopping step for relaxing the filtration membrane by stopping the removal of the treated water are alternately performed. By the way, when the flow rate of the treated water flowing into the membrane separation tank fluctuates, if the flow rate of the treated water flowing through the first treated water path is varied in accordance with the variation, the first treated water in the low flow time zone. There is a possibility that the flow velocity of the path is lowered, and bubbles contained in the treated water are retained in the treated water tank due to the influence, and the formed siphon is destroyed. Even in such a case, by adjusting the execution time of the filtration operation, the treated water can be taken out at a constant flow rate from the membrane separation means while maintaining the flow rate of the first treated water path at a certain level or more, and flows into the membrane separation tank. Stable filtration operation can be realized while responding to fluctuations in the flow rate of treated water.
以上説明した通り、本発明によれば、耐腐食性の高価な真空タンクや真空ポンプを用いることなくサイフォンの原理を用いた自然排出経路によるろ過水の排出が可能な排水処理装置及び排水処理方法を提供することができるようになった。 As described above, according to the present invention, a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method capable of discharging filtered water by a natural discharge path using the principle of siphon without using an expensive corrosion-resistant vacuum tank or vacuum pump. Can now be provided.
以下、本発明による排水処理装置及び排水処理方法の実施形態を説明する。
[排水処理装置の構成]
図1に示すように、排水処理装置100は、被処理水に膜分離手段11が浸漬配置された膜分離槽10と、膜分離手段11によりろ過された処理水を貯留する処理水槽20と、膜分離手段11から処理水槽20に処理水を移送する移送管で構成される第一処理水経路40を備えている。
Hereinafter, embodiments of a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method according to the present invention will be described.
[Configuration of wastewater treatment equipment]
As shown in FIG. 1, the waste
膜分離手段11は、例えば有機濾過膜を備えた膜カートリッジの複数が、膜面が縦姿勢となるようにフレームに支持され、膜カートリッジによってろ過された処理水が集水されるヘッダー管を介して第一処理水経路40に流出するように構成された平膜型の膜分離装置を用いることができる。
For example, the membrane separation means 11 is supported by a frame such that a plurality of membrane cartridges provided with an organic filtration membrane are placed in a vertical posture, and through a header pipe where treated water filtered by the membrane cartridge is collected. Therefore, a flat membrane type membrane separation device configured to flow out into the first treated
膜分離手段11の下方に散気装置12が設置され、ブロワBから供給される空気が流量調整弁V11を介して散気装置12に供給され、被処理水に供給される気泡によって被処理水が膜面に平行な流れとなる上向流が生成され、膜表面に蓄積した汚れ物質が剥離される。
An
膜分離槽10の液位L10より処理水槽20の液位L20が低位となるように、つまり膜分離槽10に貯留された処理水の液面が膜分離槽の被処理水の液面より低くなるように膜分離槽10及び処理水槽20が設置され、第一処理水経路40の最高位置(最高設置高さ)が膜分離槽10の被処理水の液位L10よりも高くなるように第一処理水経路40が配置されている。
The liquid level L20 of the treated
膜分離手段11によりろ過された処理水が、膜分離槽10の液位L10と処理水槽20の液位L20との間の水頭差Δhを利用したサイフォンの原理に基づいて、第一処理水経路40を介して処理水槽20に流出するようにサイフォン形成機構が設けられている。
The treated water filtered by the membrane separation means 11 is based on the siphon principle using the water head difference Δh between the liquid level L10 of the
即ち、サイフォン形成機構は、第一処理水経路40から分岐して処理水槽20に接続される第二処理水経路50と、第二処理水経路50に設けられたエア抜きタンク30と、エア抜きタンク30と処理水槽20との間で第二処理水経路50から分岐する第三処理水経路60と、第三処理水経路60に設置され第二処理水経路50中の処理水を排出可能なポンプ手段61とを含む。
That is, the siphon forming mechanism includes a second treated
第一処理水経路40には、処理水の流量を調整する一対の流量調整弁V2,V3、サイフォンブレーク弁V1、開閉弁V12、ろ過圧力計S1、ろ過流量計S2などが設けられている。ろ過圧力計S1の値に基づいてろ過膜の閉塞の程度が判断され、必要に応じて逆洗や薬液洗浄が行なわれる。また、ろ過流量計S2の値に基づいて流量調整弁V2の開度が調整される。なお、流量調整弁V2の故障などに対応するために流量調整弁V3が予備的に設けられている。従って、流量調整弁V3は常時は閉止されている。
The first treated
第二処理水経路50に備えたエア抜きタンク30には大気開放弁V5が設けられ、エア抜きタンク30の上流側に開閉弁V4、下流側に開閉弁V6、さらに第三処理水経路60の分岐部より処理水槽20側に開閉弁V7が設けられている。
The
第三処理水経路60にはポンプ手段61、逆止弁V8、開閉弁V9、V10が設けられ、開放弁V10を閉止した状態で開閉弁V9を開放することにより、第二処理水経路50中の水が系外に排出されるように構成されている。
The third treated
また、開放弁V9を閉止した状態で開閉弁V10を開放することにより、エア抜きタンク30に充填された洗浄用薬液を、第一処理水経路40を介して膜分離手段11に供給する薬液供給路70が設けられている。薬液供給路70については後述する。
Further, by opening the on-off valve V10 with the release valve V9 closed, the chemical supply for supplying the cleaning chemical filled in the
[排水処理方法の構成]
以下にサイフォンを形成するためのプロセスについて説明する。
処理水槽20に処理水が無い初期には、先ず処理水槽20に起動用水を充填しておく。次に、サイフォンブレーク弁V1、開閉弁V12を閉止するとともにエア抜きタンク30の大気開放弁V5、開閉弁V4、V6,V7を開放して、処理水槽20からエア抜きタンク30に呼水を充填する。エア抜きタンクが大気開放されることにより、ろ過に先駆けてエア抜きタンク30に接続されている各処理水経路40,50の内部圧力の変動を招くことなく、エア抜きタンク30に呼水を充填できるようになる。つまり、大気開放弁V5が本発明の大気開放手段として機能する。
[Configuration of wastewater treatment method]
The process for forming a siphon is described below.
In the initial stage when there is no treated water in the treated
次に、大気開放弁V5及び開閉弁V7を閉止するとともに、流量調整弁V2を僅かに開くべく寸開して、第三処理水経路60に備えたポンプ手段61を起動する。このとき、開放弁V10は閉止され開閉弁V9が開放されている。ポンプ手段61によりエア抜きタンク30内の呼水が吸引排出されることにより、第一処理水経路40が負圧となり、膜分離手段11による被処理水のろ過が開始される。
Next, the air release valve V5 and the opening / closing valve V7 are closed, and the flow rate adjustment valve V2 is opened slightly to open the pump means 61 provided in the third treated
膜分離手段11から第一処理水経路40に流れるろ過水の流れによって、第一処理水経路40の空気が第二処理水経路50及び第三処理水経路60を介して排出される結果、第一処理水経路40が処理水で充満して膜分離手段11と処理水槽20との間でサイフォンが形成され、その後ポンプ手段61を停止するとともに開閉弁V4を閉止し、開閉弁V12を開放することにより、膜ろ過が継続して行われる。
As a result of the flow of filtered water flowing from the membrane separation means 11 to the first treated
図2に示すように、第一処理水経路40から第二処理水経路50への分岐部に立ち上がり部52が形成されている。エア抜きタンク30に充填された呼水を、第三処理水経路60を介して排出すると第一処理水経路40が負圧になって膜分離手段11のろ過が開始される。この時、膜分離手段11から処理水が第一処理水経路40に流入する際に、第一処理水経路40の内部空間に滞留して迅速なサイフォン形成を阻害する虞がある空気が処理水とともに立ち上がり部52に流れ込むため、速やかにサイフォンが形成されるようになる。
As shown in FIG. 2, a rising
開閉弁V7は流量調整手段として機能し、開閉弁V7によって第三処理水経路60の接続部と処理水槽20との間の流路を解放することにより、処理水槽20からエア抜きタンク30に呼水を供給することができ、開閉弁V7によって該流路を閉塞することによってエア抜きタンク30から第三処理水経路60を介して呼水を排出して第三処理水経路60の空気を引く抜くことができるようになる。
The on-off valve V7 functions as a flow rate adjusting means, and the on-off valve V7 opens the flow path between the connection portion of the third treated
この状態で流量調整弁V2を閉止すると、散気装置12から散気されながら膜ろ過が停止するリラクゼーション状態になり、被処理水の上向流によって膜面が洗浄される。この時、第一処理水経路40内は処理水で満たされた状態が維持されるため、流量調節弁V2を寸開すると膜ろ過が再開される。なお、膜ろ過中にサイフォンブレーク弁V1を開放することにより第一処理水経路40に空気が流入して形成されているサイフォンが破られることによってもリラクゼーション状態になる。
When the flow rate adjustment valve V2 is closed in this state, a relaxation state is reached in which membrane filtration stops while being diffused from the
即ち、排水処理装置100では、第一処理水経路40中に処理水を充満させることによりサイフォンを形成させて膜分離手段11から処理水を得るろ過運転工程と、第一処理水経路40中にガスが貯留されることによりサイフォンが形成されていない状態から、ポンプ手段61を稼働させて第一処理水経路40中に貯留されたガスをエア抜きタンク30に導くことにより第一処理水経路40中に処理水を充満させてろ過運転工程が可能な状態へと復帰させるろ過運転復帰工程と、が実行される。
That is, in the
また、第一処理水経路40の処理水の流れを停止するろ過運転停止工程を備え、ろ過運転工程とろ過運転停止工程を繰返し実行するとともに、ろ過運転工程が第一処理水経路40を介して膜分離手段11から処理水を定流量で取り出すように構成され、ろ過運転の実行時間を調整することにより被処理水からろ過される処理水の量を調整するように構成されている。
In addition, a filtration operation stop process for stopping the flow of treated water in the first treated
膜分離槽10に流入する被処理水の流量が一定である場合には、膜分離手段11に備えたろ過膜の閉塞を回避するべく、処理水を取り出す膜ろ過運転工程と、処理水の取り出しを停止してろ過膜をリラクゼーションするろ過運転停止工程が所定時間間隔で交互に行なわれる。例えば、9分間の膜ろ過運転工程と1分間のろ過運転停止工程が10分を単位に繰返し行なわれる。
When the flow rate of the water to be treated flowing into the
しかし、膜分離槽10に流入する被処理水の流量が変動する場合に、その変動に合わせて第一処理水経路40を流れる処理水の流量を変動させると、流量が少ない場合に処理水に含まれる気泡の影響で第一処理水経路40の下流側でエアロック現象が発現してサイフォンが崩れる虞がある。そのため、膜分離槽10に流入する被処理水の流量が変動に関わらず、ろ過時の瞬時流速を一定速度(本実施形態では0.8m/秒以上に保持するように運転される。
However, when the flow rate of the water to be treated flowing into the
しかし、そのような場合でも、ろ過運転の実行時間を調整することにより、膜分離手段11から処理水を定流量で取り出すことができ、膜分離槽10に流入する被処理水の流量変動に対応しながらも安定したろ過運転が実現できる。
However, even in such a case, by adjusting the execution time of the filtration operation, the treated water can be taken out from the membrane separation means 11 at a constant flow rate, and it corresponds to the flow rate fluctuation of the treated water flowing into the
具体的に、膜分離槽10に流入する被処理水の流量が少ない場合には、ろ過運転停止工程の時間を長く設定し、膜分離槽10に流入する被処理水の流量が多い場合には、ろ過運転停止工程の時間を短く設定することにより、膜分離槽10に流入する被処理水の流量の変動に関わらず、第一処理水経路40を流れる処理水の瞬時流量を一定に維持することができる。
Specifically, when the flow rate of the water to be treated flowing into the
上述したエア抜きタンク30の内部空間の容量は、第一処理水経路40の流路空間の容量よりも大きな値に設定されている必要があり、このように設定されることによって、第一処理水経路40の内部空間に滞留している空気を全量吸引して確実にサイフォン形成することができるようになる。
The capacity of the internal space of the
また、第二処理水経路50の流路断面積は、第一処理水経路40の流路断面積よりも小さく設定されていることが好ましく、このように設定されることによって、第一処理水経路40よりも第二処理水経路50を流れる流体の流速が上がるため、速やかに空気を引き抜くことができるようになる。
Moreover, it is preferable that the flow path cross-sectional area of the 2nd treated water path |
[膜洗浄の方法]
次に膜分離手段11の洗浄について説明図する。
ろ過圧力計S1の値が予め設定された圧力よりも大きくなると、水頭差Δhでは膜分離手段11により適切にろ過できなくなる。排水処理装置100は、そのような場合に備えて第一処理水経路40から膜分離手段11内部へ向けて洗浄薬液を注入することにより、膜を薬液洗浄する薬液洗浄工程を実施することができるように構成されている。洗浄薬液として例えば次亜塩素酸ナトリウムの希釈薬液を用いることができる。
[Method of membrane cleaning]
Next, the cleaning of the membrane separation means 11 will be described.
When the value of the filtration pressure gauge S1 becomes larger than a preset pressure, the membrane separation means 11 cannot properly filter the water head difference Δh. In preparation for such a case, the waste
薬液洗浄工程では、先ずサイフォンブレーク弁V1を開放してろ過運転工程からろ過運転停止工程に移行する。流量調整弁V2、開閉弁V4,V6,V7,V9,V12を閉止した状態でエア抜きタンク30に薬液を充填し、その後大気開放弁V5、開閉弁V6,V7を開放すると、処理水槽20の処理水がエア抜きタンク30に流入して薬液が希釈される。
In the chemical cleaning process, first, the siphon break valve V1 is opened, and the process proceeds from the filtration operation process to the filtration operation stop process. When the flow control valve V2, the on-off valves V4, V6, V7, V9, and V12 are closed, the
所定濃度に希釈されると、開閉弁V7、サイフォンブレーク弁V1を閉止するとともに開閉弁V10を開放して、ポンプ手段61を起動する。エア抜きタンク30から洗浄薬液が第二処理水経路50、第三処理水経路60、薬液供給路70を介して第一処理水経路40に流入し、さらに膜分離手段11に供給されて膜が洗浄される。つまり、エア抜きタンク30が洗浄薬液貯留槽として機能する。
When diluted to a predetermined concentration, the on-off valve V7 and the siphon break valve V1 are closed and the on-off valve V10 is opened to start the pump means 61. The cleaning chemical liquid flows from the
洗浄が終了すると、大気開放弁V5及び開閉弁V10を閉止するとともに、開閉弁V4,V9流量調整弁V2を開いてポンプ手段61を起動することにより、洗浄廃液が第三処理水経路60を介して排出される。その後、ろ過運転復帰工程が実行されることにより、ろ過運転工程に移行する。
When the cleaning is completed, the air release valve V5 and the on-off valve V10 are closed, and the on-off valves V4 and V9 flow rate adjusting valve V2 are opened to start the pump means 61, so that the cleaning waste liquid passes through the third treated
第三処理水経路60を介して排出された洗浄廃液は、膜分離槽10の上流側の生物処理槽に返送される。
The cleaning waste liquid discharged through the third treated
ポンプ手段61として耐食性を有するマグネットポンプを好適に用いることができ、経年使用しても洗浄薬液に含まれる塩素成分による軸受などの劣化による水漏れを回避することができるようになる。 A magnetic pump having corrosion resistance can be suitably used as the pump means 61, and water leakage due to deterioration of the bearing or the like due to chlorine components contained in the cleaning chemical solution can be avoided even when used over time.
[膜洗浄のための排水処理装置の他の構成]
図3に示すように、第三処理水経路60が開閉弁V13を介して薬液タンク80に接続されていてもよい。
[Other configurations of wastewater treatment equipment for membrane cleaning]
As shown in FIG. 3, the third treated
処理水槽20に貯留された処理水がポンプ手段61によって第三処理水経路60を介して薬液タンク80に供給されて所定濃度に希釈された後に希釈薬液が薬液供給路70を介して第一処理水経路40に流入し、さらに膜分離手段11に供給されて膜が洗浄されるように構成してもよい。
The treated water stored in the treated
即ち、第三処理水経路60が膜分離手段11の洗浄液を貯留する洗浄液貯留槽80または第一処理水経路40に接続されている。
That is, the third treated
上述した実施形態では、第一処理水経路40を介して膜分離手段11から処理水槽20に処理水が送られる一系統の水処理系統に一つのエア抜きタンク30を備えた排水処理装置100を説明したが、複数の水処理系統を備え、各水処理系統が一つのエア抜きタンク30で処理されるように構成してもよい。
In the embodiment described above, the
第二処理水経路50、エア抜きタンク30、第三処理水経路60を兼用し、各系統に対して時間を異ならせてろ過運転復帰工程を実行するように構成すればよい。
What is necessary is just to comprise so that the 2nd treated water path |
上述した実施形態では、サイフォンを形成するためのプロセスにおいて、各系統の第一処理水経路40を処理水で満たすために流量調整弁V2を操作しているが、開閉弁V12を操作してもよく、流量調整弁V2と開閉弁V12の両方を操作してもよい。即ち、各系統の第一処理水経路40を満たすための処理水は、各処理水槽20に貯留された処理水であってもよく、各膜分離手段11でろ過された処理水と各処理水槽20に貯留された処理水の両方であってもよい。
In the above-described embodiment, in the process for forming the siphon, the flow rate adjustment valve V2 is operated to fill the first treated
[排水処理装置の自動運転のための構成]
図4に示すように、エア抜きタンク30に液位センサS3を設けて、各センサS1,S2,S3の検出値が入力され、その値に基づいて各弁の開閉や開度を調整するとともにポンプ手段の起動停止を制御する制御装置を備えることにより、上述したろ過運転復帰工程、ろ過運転工程、ろ過運転停止工程などが自動で行なわれるように構成してもよい。
[Configuration for automatic operation of wastewater treatment equipment]
As shown in FIG. 4, a liquid level sensor S3 is provided in the
制御装置は、ろ過運転復帰工程を実行する際に液位センサS3に従って呼水の充填量を調整し、薬液洗浄工程を実施する際に液位センサS3に従って洗浄薬液の充填量を調整する。 The control device adjusts the filling amount of expiratory water according to the liquid level sensor S3 when executing the filtration operation return step, and adjusts the filling amount of the cleaning chemical according to the liquid level sensor S3 when performing the chemical solution cleaning step.
図4中、符号Mが付された弁はモータ駆動の自動弁であり制御装置によりリモート制御される。また、ポンプ手段及び逆止弁は故障に備えて冗長設置されていることが好ましい。 In FIG. 4, a valve denoted by a symbol M is a motor-driven automatic valve and is remotely controlled by a control device. Moreover, it is preferable that the pump means and the check valve are redundantly installed in preparation for failure.
上述した膜分離手段11に備えたろ過膜として、限外ろ過膜、精密ろ過膜などが用いられる。膜の形態として平膜以外に中空糸膜などを用いることも可能である。 As the filtration membrane provided in the membrane separation means 11 described above, an ultrafiltration membrane, a microfiltration membrane or the like is used. In addition to a flat membrane, a hollow fiber membrane or the like can be used as the membrane form.
上述した実施形態は、何れも本発明の一例であり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることは言うまでもない。 Each of the above-described embodiments is an example of the present invention, and the present invention is not limited by the description. The specific configuration of each part can be appropriately changed and designed within the range where the effects of the present invention are exhibited. Needless to say.
100:排水処理装置
10:膜分離槽
11:膜分離手段
12:散気装置
20:処理水槽
30:エア抜きタンク
40:第一処理水経路
50:第二処理水経路
60:第三処理水経路
61:ポンプ手段
70:薬液供給路
80:薬液タンク
V1:サイフォンブレーク弁
V2,V3:流量調整弁
V4,V6,V7:開閉弁
V5:大気開放弁
100: Waste water treatment device 10: Membrane separation tank 11: Membrane separation means 12: Aeration device 20: Treated water tank 30: Air vent tank 40: First treated water path 50: Second treated water path 60: Third treated water path 61: Pump means 70: Chemical solution supply path 80: Chemical solution tank V1: Siphon break valves V2, V3: Flow rate adjusting valves V4, V6, V7: On-off valve V5: Atmospheric release valve
Claims (9)
前記膜分離手段が被処理水中に浸漬配置された膜分離槽と、
前記膜分離手段でろ過された処理水が貯留され、貯留された処理水の液面が前記膜分離槽の被処理水の液面より低くなるように配置された処理水槽と、
最高位置が前記膜分離槽の被処理水の液面よりも高くなるように配置され、前記膜分離手段と前記処理水槽とを接続する第一処理水経路と、
前記第一処理水経路から分岐して、内部空間の最下部が前記処理水槽の処理水の液面よりも低い位置となるように配置されたエア抜きタンクを介して前記処理水槽に接続される第二処理水経路と、
前記エア抜きタンクと前記処理水槽との間で前記第二処理水経路から分岐して、前記第二処理水経路中の処理水を排出可能なポンプ手段が接続された第三処理水経路と、
を備えている排水処理装置。 A wastewater treatment apparatus equipped with membrane separation means,
A membrane separation tank in which the membrane separation means is immersed in the water to be treated;
The treated water filtered by the membrane separation means is stored, and the treated water tank disposed so that the stored treated water level is lower than the treated water level of the membrane separation tank,
A first treated water path that is disposed such that the highest position is higher than the level of the water to be treated in the membrane separation tank, and connects the membrane separation means and the treated water tank;
It branches from said 1st treated water path | route, and is connected to the said treated water tank through the air vent tank arrange | positioned so that the lowest part of internal space may become a position lower than the liquid level of the treated water of the said treated water tank A second treated water path;
A third treated water path that is branched from the second treated water path between the air vent tank and the treated water tank and connected to pump means capable of discharging treated water in the second treated water path;
Wastewater treatment equipment equipped with.
前記第一処理水経路中に処理水を充満させることによりサイフォンを形成させて前記膜分離手段から処理水を得るろ過運転工程と、
前記第一処理水経路中にガスが貯留されることによりサイフォンが形成されていない状態から、前記ポンプ手段を稼働させて前記第一処理水経路中に貯留されたガスを前記エア抜きタンクに導くことにより前記第一処理水経路中に処理水を充満させて前記ろ過運転工程が可能な状態へと復帰させるろ過運転復帰工程と、
を備えている排水処理方法。 A wastewater treatment method using the wastewater treatment apparatus according to any one of claims 1 to 7,
Filtration operation step of obtaining treated water from the membrane separation means by forming siphon by filling the first treated water path with treated water;
The gas stored in the first treated water path leads the gas stored in the first treated water path to the air vent tank by operating the pump means from a state where no siphon is formed. Filtration operation return step of returning the state where the filtration operation step is possible by filling the first treated water path with the treated water,
Effluent treatment method.
ろ過運転の実行時間を調整することにより被処理水からろ過される処理水の量を調整するように構成されている請求項8記載の排水処理方法。 A filtration operation stop process for stopping the flow of treated water in the first treated water path is provided, the filtration operation process and the filtration operation stop process are repeatedly performed, and the filtration operation process is performed via the first treated water path. Configured to extract treated water from the membrane separation means at a constant flow rate,
The wastewater treatment method according to claim 8, wherein the amount of treated water filtered from the treated water is adjusted by adjusting an execution time of the filtration operation.
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