JP2520805B2 - 水の濾過方法及び装置 - Google Patents
水の濾過方法及び装置Info
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- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水槽水における循環濾
過装置の逆洗排水を再利用する方法及び装置に関するも
のであり、主に用水の製造に実用的な水の濾過方法及び
装置に関するものである。
過装置の逆洗排水を再利用する方法及び装置に関するも
のであり、主に用水の製造に実用的な水の濾過方法及び
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、内陸でも海水魚を飼育する事例が
増加している。魚の排泄物、残餌によって生じた飼育水
槽の海水を浄化するため、通常砂濾過による循環濾過が
行われ、１０日間間隔程度で逆洗が行われている。逆洗
排水は従来汚濁物質を処理した後に放流していた。一
方、逆洗の必要のない膜濾過方式を従来の砂濾過に替え
て利用することも提案されている。
増加している。魚の排泄物、残餌によって生じた飼育水
槽の海水を浄化するため、通常砂濾過による循環濾過が
行われ、１０日間間隔程度で逆洗が行われている。逆洗
排水は従来汚濁物質を処理した後に放流していた。一
方、逆洗の必要のない膜濾過方式を従来の砂濾過に替え
て利用することも提案されている。
【０００３】内陸では海岸と異なり海水の価格が高いた
め、逆洗によって排出された海水を補給するためにかな
りの費用が必要であり、憂慮する問題となっている。一
方、従来の砂濾過方式に替え、膜濾過方式によって大量
の水を循環濾過することは電気エネルギー的に不経済で
あり、また膜処理方式のみでは従来の砂濾過塔の重要な
生物処理機能であるアンモニアの硝化ができないという
課題があった。
め、逆洗によって排出された海水を補給するためにかな
りの費用が必要であり、憂慮する問題となっている。一
方、従来の砂濾過方式に替え、膜濾過方式によって大量
の水を循環濾過することは電気エネルギー的に不経済で
あり、また膜処理方式のみでは従来の砂濾過塔の重要な
生物処理機能であるアンモニアの硝化ができないという
課題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、逆洗排水を
合理的に処理、再利用できる経済的な水の濾過方法およ
び装置を提供することを課題とするものである。
合理的に処理、再利用できる経済的な水の濾過方法およ
び装置を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、 水槽の水を微生物付着媒体あるいは粒状濾材を用い
て循環濾過すると共に循環濾過工程の逆洗排水を膜分離
工程で分離し、分離水を再利用することを特徴とする水
の濾過方法、及び 水槽の水を微生物付着媒体あるいは粒状濾材を保持
した循環濾過装置を有する水の濾過装置を設けると共に
前記循環濾過装置の逆洗排水を膜分離するための膜分離
装置、及び該膜分離水を再利用するための設備を配備し
たことを特徴とする水の濾過装置、であり、これにより
上記課題を解決できる。
て循環濾過すると共に循環濾過工程の逆洗排水を膜分離
工程で分離し、分離水を再利用することを特徴とする水
の濾過方法、及び 水槽の水を微生物付着媒体あるいは粒状濾材を保持
した循環濾過装置を有する水の濾過装置を設けると共に
前記循環濾過装置の逆洗排水を膜分離するための膜分離
装置、及び該膜分離水を再利用するための設備を配備し
たことを特徴とする水の濾過装置、であり、これにより
上記課題を解決できる。
【０００６】本発明は、水槽の水を微生物付着媒体ある
いは粒状濾材を用いて濾過し、水槽水のＳＳの濾過ある
いは更にアンモニアを硝化し、この濾過水を水槽に循環
利用する系であって、この循環濾過工程における濾過層
の再生のためには、微生物媒体あるいは粒状濾材に付着
したＳＳ、過剰の微生物等を除去する必要があり、本発
明においては、この除去のために濾過層を逆洗した時の
逆洗排水を捨てることなく膜分離し、この膜分離水を系
において再利用できる構成としたものである。
いは粒状濾材を用いて濾過し、水槽水のＳＳの濾過ある
いは更にアンモニアを硝化し、この濾過水を水槽に循環
利用する系であって、この循環濾過工程における濾過層
の再生のためには、微生物媒体あるいは粒状濾材に付着
したＳＳ、過剰の微生物等を除去する必要があり、本発
明においては、この除去のために濾過層を逆洗した時の
逆洗排水を捨てることなく膜分離し、この膜分離水を系
において再利用できる構成としたものである。
【０００７】ここで、微生物付着媒体とは、粒状濾材表
面に微生物が付着したものを指し、水槽水を微生物によ
る硝化、ＢＯＤ酸化等の生物処理とＳＳ等の物理濾過の
両機能を有する。また、本発明においては、微生物の付
着していない粒状濾材のみによる物理濾過による処理系
も含む。本発明に使用される粒状濾材の種類は、特に制
限なく、種々の素材、サイズ、形状のものが使用でき
る。例えば、砂、アンスラサイト、ウレタンフォーム、
活性炭等が挙げられる。
面に微生物が付着したものを指し、水槽水を微生物によ
る硝化、ＢＯＤ酸化等の生物処理とＳＳ等の物理濾過の
両機能を有する。また、本発明においては、微生物の付
着していない粒状濾材のみによる物理濾過による処理系
も含む。本発明に使用される粒状濾材の種類は、特に制
限なく、種々の素材、サイズ、形状のものが使用でき
る。例えば、砂、アンスラサイト、ウレタンフォーム、
活性炭等が挙げられる。
【０００８】本発明における微生物付着媒体は、好気的
状態でも嫌気的状態でもよいが、少なくとも好気的に維
持された充填層に保持されることが好ましい。その好
気、嫌気の各条件を維持する方法は、従来公知の方法が
適用できる。例えば、好気条件を維持する方法として
は、被処理水に酸素を吹き込むことにより含ませて該媒
体からなる濾過層に通す方法、直接酸素を濾過層に供給
する方法等が挙げられる。前者の場合には、水槽水を一
旦曝気槽に貯留して酸素を溶解させることが挙げられ
る。後者の場合には、散気装置により直接濾過層下部か
ら酸素を供給する方法等が挙げられる。
状態でも嫌気的状態でもよいが、少なくとも好気的に維
持された充填層に保持されることが好ましい。その好
気、嫌気の各条件を維持する方法は、従来公知の方法が
適用できる。例えば、好気条件を維持する方法として
は、被処理水に酸素を吹き込むことにより含ませて該媒
体からなる濾過層に通す方法、直接酸素を濾過層に供給
する方法等が挙げられる。前者の場合には、水槽水を一
旦曝気槽に貯留して酸素を溶解させることが挙げられ
る。後者の場合には、散気装置により直接濾過層下部か
ら酸素を供給する方法等が挙げられる。
【０００９】本発明においては、濾過層の逆洗方法は、
任意であり、従来公知の方法が適用できる。例えば、空
気洗浄、空気と水による同時洗浄、水による洗浄、これ
らの組合せ等が例示できる。これら逆洗に使用される
水、空気供給装置は、通常濾過層の下部に適宜配備さ
れ、公知の散気、散水装置を適用できる。該散気装置
は、濾過処理前の被処理水の曝気あるいは後述の洗浄排
水の曝気等に兼用してもよい。
任意であり、従来公知の方法が適用できる。例えば、空
気洗浄、空気と水による同時洗浄、水による洗浄、これ
らの組合せ等が例示できる。これら逆洗に使用される
水、空気供給装置は、通常濾過層の下部に適宜配備さ
れ、公知の散気、散水装置を適用できる。該散気装置
は、濾過処理前の被処理水の曝気あるいは後述の洗浄排
水の曝気等に兼用してもよい。
【００１０】上記洗浄により生じた洗浄排水は、膜によ
りＳＳが除去された膜分離水を得る工程に移される。こ
の膜分離工程における洗浄排水の膜分離方法は特に制限
なく任意の方法が適用できる。この方法を例示すれば、
洗浄排水を貯留槽にて一旦貯留し、膜分離装置の分離膜
を貯留槽内に浸漬して洗浄排水を接触、あるいは、槽外
に膜分離装置を配備して洗浄排水を導入、接触する方法
等が挙げられる。
りＳＳが除去された膜分離水を得る工程に移される。こ
の膜分離工程における洗浄排水の膜分離方法は特に制限
なく任意の方法が適用できる。この方法を例示すれば、
洗浄排水を貯留槽にて一旦貯留し、膜分離装置の分離膜
を貯留槽内に浸漬して洗浄排水を接触、あるいは、槽外
に膜分離装置を配備して洗浄排水を導入、接触する方法
等が挙げられる。
【００１１】膜分離に使用される膜の素材、形状、孔サ
イズ、分離圧、膜面積等は処理水の目的水質に応じて適
宜選定できる。膜の種類としては、限外濾過膜（ＵＦ
膜）、精密濾過膜（ＭＦ膜）等が例示できる。また、膜
分離工程における洗浄排水、例えば、貯留槽の洗浄排水
は、好ましくは曝気されることが好ましく、曝気により
繁殖した微生物により洗浄排水の硝化、ＢＯＤ酸化等を
行うことが望ましい。また、膜分離工程で生じた過剰の
微生物、ＳＳ等は、適宜系外に排出する機構、例えば、
ドレン弁等を貯留槽に配備できる。
イズ、分離圧、膜面積等は処理水の目的水質に応じて適
宜選定できる。膜の種類としては、限外濾過膜（ＵＦ
膜）、精密濾過膜（ＭＦ膜）等が例示できる。また、膜
分離工程における洗浄排水、例えば、貯留槽の洗浄排水
は、好ましくは曝気されることが好ましく、曝気により
繁殖した微生物により洗浄排水の硝化、ＢＯＤ酸化等を
行うことが望ましい。また、膜分離工程で生じた過剰の
微生物、ＳＳ等は、適宜系外に排出する機構、例えば、
ドレン弁等を貯留槽に配備できる。
【００１２】膜分離工程で膜分離された水は、ＳＳ、ア
ンモニア等が除去された清澄な水であり、本発明はこれ
を水槽に返送して補給水としたり、濾過工程の逆洗用水
として再利用し、上記工程を繰り返して膜分離水を繰り
返し使用するものである。従って、本発明は、従来の膜
分離装置のない水浄化装置に比べ水の補給量を１／１０
以下にまで低減できる。
ンモニア等が除去された清澄な水であり、本発明はこれ
を水槽に返送して補給水としたり、濾過工程の逆洗用水
として再利用し、上記工程を繰り返して膜分離水を繰り
返し使用するものである。従って、本発明は、従来の膜
分離装置のない水浄化装置に比べ水の補給量を１／１０
以下にまで低減できる。
【００１３】本発明においては、この膜分離水は、水槽
の補給水及び／または逆洗用水としても使用することが
でき、そのための配管、貯留槽等の設備は適宜配備する
ことができる。本発明における水槽水、即ち、被処理水
は、淡水でも海水でもよいが、特に海水処理において経
済的効果が大きい。
の補給水及び／または逆洗用水としても使用することが
でき、そのための配管、貯留槽等の設備は適宜配備する
ことができる。本発明における水槽水、即ち、被処理水
は、淡水でも海水でもよいが、特に海水処理において経
済的効果が大きい。
【００１４】
【実施例】次に図１に基づいて本発明の一実施態様につ
いて説明する。被処理水として海水を使用した。飼育水
槽１の海水は流出管２から流出して曝気槽３で酸素が供
給された後に、砂濾過塔４に流入し、ＳＳ（浮遊固形
物）の除去と砂表面上に付着増殖した硝化菌によってア
ンモニアの硝化が行われる。濾過水５は飼育水槽１に循
環される。逆洗は逆洗用水６が砂充填層７の下から注入
され、逆洗排水８は濾過塔上部から排出され、逆洗排水
貯留槽９に導入される。逆洗排水中には微生物が存在す
るので、貯留槽９で空気曝気を行うことによって、水中
の汚濁物質を生物学的に酸化分解することが出来る。逆
洗廃水貯留槽９にはＵＦ膜、ＭＦ膜等の中空糸膜あるい
は平膜の膜モジュール１０が内蔵されており、逆洗排水
８は膜モジュール１０で濾過され、膜分離水１７は吸引
ポンプ１１を経由して海水貯留タンク１２あるいは飼育
水槽１に導入される。膜濾過によって濃縮されたＳＳは
適宜ドレン弁１３から排出されるが、排出は逆洗排水貯
留槽９のＳＳ濃度が約８０００ｐｐｍ程度に上昇した時
点で行うことが、膜の詰まりを防止する上で望ましい。
新海水１４は飼育水槽１に直接注入しても図示したよう
に海水貯留槽１２を経由してから飼育水槽１に注入して
もよい。空気１５は、曝気槽３、逆洗排水貯留槽９の曝
気に利用されるが、砂濾過塔４の逆洗に空気洗浄を併用
する場合は、図示したように空気注入管１６を配備する
必要がある。逆洗排水貯留槽９の曝気は前記したように
生物学的酸化作用促進の他に攪拌による膜表面上へのＳ
Ｓ付着防止のうえからも重要である。また水質を向上す
るために逆洗排水貯留槽９にオゾンを注入してもよい。
逆洗排水貯留槽９に適当な水位があれば、特に減圧ポン
プを利用しなくても水圧あるいはおよびサイホン効果に
よって膜濾過が可能であり、常時減圧ポンプを稼働しな
くとも所定の膜分離水を得ることができる。
いて説明する。被処理水として海水を使用した。飼育水
槽１の海水は流出管２から流出して曝気槽３で酸素が供
給された後に、砂濾過塔４に流入し、ＳＳ（浮遊固形
物）の除去と砂表面上に付着増殖した硝化菌によってア
ンモニアの硝化が行われる。濾過水５は飼育水槽１に循
環される。逆洗は逆洗用水６が砂充填層７の下から注入
され、逆洗排水８は濾過塔上部から排出され、逆洗排水
貯留槽９に導入される。逆洗排水中には微生物が存在す
るので、貯留槽９で空気曝気を行うことによって、水中
の汚濁物質を生物学的に酸化分解することが出来る。逆
洗廃水貯留槽９にはＵＦ膜、ＭＦ膜等の中空糸膜あるい
は平膜の膜モジュール１０が内蔵されており、逆洗排水
８は膜モジュール１０で濾過され、膜分離水１７は吸引
ポンプ１１を経由して海水貯留タンク１２あるいは飼育
水槽１に導入される。膜濾過によって濃縮されたＳＳは
適宜ドレン弁１３から排出されるが、排出は逆洗排水貯
留槽９のＳＳ濃度が約８０００ｐｐｍ程度に上昇した時
点で行うことが、膜の詰まりを防止する上で望ましい。
新海水１４は飼育水槽１に直接注入しても図示したよう
に海水貯留槽１２を経由してから飼育水槽１に注入して
もよい。空気１５は、曝気槽３、逆洗排水貯留槽９の曝
気に利用されるが、砂濾過塔４の逆洗に空気洗浄を併用
する場合は、図示したように空気注入管１６を配備する
必要がある。逆洗排水貯留槽９の曝気は前記したように
生物学的酸化作用促進の他に攪拌による膜表面上へのＳ
Ｓ付着防止のうえからも重要である。また水質を向上す
るために逆洗排水貯留槽９にオゾンを注入してもよい。
逆洗排水貯留槽９に適当な水位があれば、特に減圧ポン
プを利用しなくても水圧あるいはおよびサイホン効果に
よって膜濾過が可能であり、常時減圧ポンプを稼働しな
くとも所定の膜分離水を得ることができる。
【００１５】図１では膜モジュールを内蔵したが、チュ
ーブラタイプの膜モジュールを利用する場合は、図２に
示したように膜モジュール２２を逆洗排水貯留槽９の外
に配備し、循環ポンプ１８で逆洗排水を膜濾過すると良
い。尚、１９、２０はそれぞれ砂濾過原水ポンプ、逆洗
兼給水ポンプ、２１はブロワ、２３は濃縮液を示す。
ーブラタイプの膜モジュールを利用する場合は、図２に
示したように膜モジュール２２を逆洗排水貯留槽９の外
に配備し、循環ポンプ１８で逆洗排水を膜濾過すると良
い。尚、１９、２０はそれぞれ砂濾過原水ポンプ、逆洗
兼給水ポンプ、２１はブロワ、２３は濃縮液を示す。
【００１６】次に図１のフローに従って行った本発明の
１実施例について説明する。実施条件を次に示す。 飼育水槽 １０ｍ3 飼育魚量（鯛） ５０ｋｇ 曝気槽 １ｍ3 砂濾過塔濾過面積 １ｍ2 （砂径０．６〜１．０ｍｍ） 充填層 ０．７ｍ 砂濾過塔供給水量 １０ｍ3 ／時 逆洗頻度 １回／１０日 逆洗排水量 ４ｍ3 ／回 逆洗排水貯留槽 １０ｍ3 空気供給量 曝気槽 ０．１ｍ3 ／分 逆洗排水貯留槽 ０．２ｍ3 ／分 海水貯留槽 １０ｍ3 膜−中空糸ＭＦ膜膜面積 ７．３ｍ2 吸引ポンプ 自給水ポンプ 実施の結果、新海水の補給量は６０日間で２．４ｍ3 で
あった。一方、従来の逆洗排水を直接放流する方式では
２４ｍ3 の新海水が必要であった。
１実施例について説明する。実施条件を次に示す。 飼育水槽 １０ｍ3 飼育魚量（鯛） ５０ｋｇ 曝気槽 １ｍ3 砂濾過塔濾過面積 １ｍ2 （砂径０．６〜１．０ｍｍ） 充填層 ０．７ｍ 砂濾過塔供給水量 １０ｍ3 ／時 逆洗頻度 １回／１０日 逆洗排水量 ４ｍ3 ／回 逆洗排水貯留槽 １０ｍ3 空気供給量 曝気槽 ０．１ｍ3 ／分 逆洗排水貯留槽 ０．２ｍ3 ／分 海水貯留槽 １０ｍ3 膜−中空糸ＭＦ膜膜面積 ７．３ｍ2 吸引ポンプ 自給水ポンプ 実施の結果、新海水の補給量は６０日間で２．４ｍ3 で
あった。一方、従来の逆洗排水を直接放流する方式では
２４ｍ3 の新海水が必要であった。
【００１７】本実施例では餌および鯛から排出されたア
ンモニアをほとんど全て砂濾過塔の硝化作用（砂に付着
した硝化菌による）で硝酸に酸化されたが、本発明はこ
のような生物作用のない濾過塔においても十分その効果
を発揮することができる。
ンモニアをほとんど全て砂濾過塔の硝化作用（砂に付着
した硝化菌による）で硝酸に酸化されたが、本発明はこ
のような生物作用のない濾過塔においても十分その効果
を発揮することができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によって被循環濾過水、即ち外部
から補給する海水を大幅に減少することができるので、
海水が高価な内陸部の場合には特に著しい経済的効果が
る。また、逆洗によって外部に排出される濃縮液量も従
来に比べ著しく減少することができる。
から補給する海水を大幅に減少することができるので、
海水が高価な内陸部の場合には特に著しい経済的効果が
る。また、逆洗によって外部に排出される濃縮液量も従
来に比べ著しく減少することができる。
【図１】本発明の具体的一実施例を説明するための図で
ある。
ある。
【図２】本発明の他の具体的実施例を説明するための図
である。
である。
１ 飼育水槽 ２ 流出菅 ３ 曝気槽 ４ 砂濾過塔 ５ 濾過水 ６ 逆洗用水 ７ 充填層 ８ 逆洗排水 ９ 逆洗排水貯留槽 10 膜モジュール 11 吸引ポンプ 12 海水貯留タンク 13 ドレン弁 14 新海水 15 空気 16 空気注入菅 17 膜濾過水 18 循環ポンプ 19 砂濾過原水ポンプ 20 逆洗兼給水ポンプ 21 ブロワ 22 膜モジュール 23 濃縮液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 61/14 ５００ Ｂ０１Ｄ 29/38 ５１０Ｂ Ｃ０２Ｆ 1/44 ５２０Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 水槽の水を微生物付着媒体あるいは粒状
濾材を用いて循環濾過すると共に循環濾過工程の逆洗排
水を膜分離工程で分離し、分離水を再利用することを特
徴とする水の濾過方法。 - 【請求項２】 前記逆洗排水を曝気して膜分離工程で分
離する請求項１記載の水の濾過方法。 - 【請求項３】 水槽の水を微生物付着媒体あるいは粒状
濾材を保持した循環濾過装置を有する水の濾過装置を設
けると共に前記循環濾過装置の逆洗排水を膜分離するた
めの膜分離装置、及び該膜分離水を再利用するための設
備を配備したことを特徴とする水の濾過装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3255407A JP2520805B2 (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 水の濾過方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3255407A JP2520805B2 (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 水の濾過方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0596291A JPH0596291A (ja) | 1993-04-20 |
| JP2520805B2 true JP2520805B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=17278339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3255407A Expired - Fee Related JP2520805B2 (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 水の濾過方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2520805B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3381556B2 (ja) * | 1997-06-05 | 2003-03-04 | 日立プラント建設株式会社 | 浄水処理方法及び装置 |
| JP3951373B2 (ja) * | 1997-08-26 | 2007-08-01 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 排水処理装置およびその方法、浄水処理設備 |
| KR20020068712A (ko) * | 2001-02-22 | 2002-08-28 | 조웅현 | 폐수처리장치 |
| JP6582792B2 (ja) * | 2015-09-18 | 2019-10-02 | 王子ホールディングス株式会社 | 水処理システムおよび方法 |
| JP7224819B2 (ja) * | 2017-09-07 | 2023-02-20 | 株式会社清水合金製作所 | 補水用海水の濾過方法と補水用海水濾過装置 |
| JP2021118680A (ja) * | 2020-01-30 | 2021-08-12 | ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 | 稚エビ養殖用海水の調製方法 |
| CN112408548B (zh) * | 2020-10-20 | 2021-08-31 | 浙江省海洋水产养殖研究所 | 凡纳滨对虾大规格苗种培育用水淡化装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0321327A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-30 | Kubota Corp | 懸濁液の濃縮設備 |
-
1991
- 1991-10-02 JP JP3255407A patent/JP2520805B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0596291A (ja) | 1993-04-20 |
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