JP3106063B2

JP3106063B2 - 膜分離設備

Info

Publication number: JP3106063B2
Application number: JP06243541A
Authority: JP
Inventors: 八郎佐藤; 良人北井; 正修岩橋; 和之本田; 勝己浜田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1994-10-07
Filing date: 1994-10-07
Publication date: 2000-11-06
Anticipated expiration: 2015-11-06
Also published as: JPH08103768A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、膜分離装置を被処理水
中に浸漬配置してある膜分離槽と、前記膜分離装置によ
って膜分離された処理水を貯留する貯留槽とを設け、前
記膜分離装置において膜濾過された処理水を前記膜分離
槽の水面よりも下方から前記貯留槽に導く移流管を設
け、前記貯留槽に貯留した処理水を汲上げる放流ポンプ
及びその放流ポンプで汲み上げた前記処理水を前記貯留
槽外へ排出する排出管を設けた膜分離設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の膜分離設備としては、膜
分離装置によって膜分離された処理水を貯留槽に導く移
流管と、前記貯留槽内の前記処理水を浄化槽外に排出す
る排出管とを、それぞれ独立して設けたものがあり、前
記移流管としては、膜分離装置において膜濾過された処
理水を前記膜分離槽の水面よりも下方から前記貯留槽に
導くべく、その吐出口を前記水面より低位置に配置して
ある構成が考えられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の構成
の移流管を採用すると、前記膜分離槽内の水位と、前記
移流管の吐出口との水頭差で、ポンプ等の設備を設ける
ことなく安価な設備費で膜分離が出来る構成を提供でき
る利点がある反面、前記膜分離装置が目詰まりするなど
してメンテナンスしなければならない場合には、前記膜
分離装置が水面下において配管されていることもあり特
に手間がかかると考えられているために、このような構
成においても簡便にメンテナンス可能な膜分離設備が望
まれていた。

【０００４】この目的のために、前記移流管に逆洗用ポ
ンプ等を設け、前記膜分離装置が目詰まりしにくいよう
に運転可能に構成することも考えられるが、このような
構成にすれば、前記逆洗用ポンプ等の設備により、構成
が複雑になるとともに、設備費が高価になり上記利点に
は相反することになる。

【０００５】従って、本発明の目的は、上記実情に鑑
み、メンテナンスにかかる手間を軽減出来、かつ、簡単
な構成の膜分離設備を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の特徴構成は、移流管に流量制限機構を設け、
排出管と、前記移流管の流量制限機構の上流部とにわた
り連通接続したバイパス管を設けるとともに、貯留槽内
の水位を検知する水位検知機構を設け、前記水位検知機
構によって、前記貯留槽内の水位が設定水位以上になる
のを検知するのにともなって、放流ポンプが作動するよ
うに前記水位検知機構と前記放流ポンプとを連動させ、
前記放流ポンプの作動に伴って、前記バイパス管を介し
て前記被処理水の一部を前記移流管内に圧入可能にする
圧入機構を構成してあることにあり、その作用効果は以
下の通りである。

【０００７】

【作用】つまり、膜分離装置において膜濾過された処理
水を前記膜分離槽の水面よりも下方から前記貯留槽に導
く移流管を設けてあるから、前記処理水は膜分離槽の水
面と前記移流管の吐出口との水頭差によって膜分離され
る構造となり、膜分離用放流ポンプ等の設備を設けるこ
となく、膜分離装置を簡単な装置で構成できる。

【０００８】また、放流ポンプによって処理水を汲み上
げたときに、その揚水力によって、前記圧入機構から前
記バイパス管を介して前記移流管に処理水の一部を圧入
することが出来、前記移流管には流量制限機構を設け
て、その流量制限機構の上流側に前記バイパス管が連通
接続してあるから、前記処理水の流入圧は、前記移流管
を介して前記膜分離装置側に負荷されることになる。

【０００９】前記水の流入圧が前記膜分離装置に負荷さ
れると、前記膜分離装置の濾過圧が減少、あるいは、逆
圧になるので、前記膜分離装置を逆洗する事が出来る。

【００１０】また、前記逆洗は、貯留槽内の水位検知機
構が、貯留槽内の水位が設定水位以上になるのを検知す
るのにともなって行われるから、水位検知機構を設ける
だけの簡単な構成で、特に、別途制御盤等の制御手段を
設けなくても、定期的に逆洗を行う制御運転が可能とな
る。

【００１１】

【発明の効果】従って、放流ポンプの揚水力を利用した
圧入機構によるだけの簡単な構成で、前記膜分離装置を
逆洗可能に構成できるとともに、逆洗操作は、貯留槽に
水位検知機構を設けて、その水位検知機構に前記圧入機
構を連動させるだけの簡単な制御で定期的に前記膜分離
装置を逆洗できるので、長期にわたって前記膜分離装置
が目詰まりしにくい状態を維持して膜分離設備を運転す
る事が出来る。その結果、長期にわたってメンテナンス
フリーで手間をかけることの少ない膜分離設備を提供す
ることが出来た。また、別途逆洗ポンプを設ける訳でも
なく、前記処理水放流用の放流ポンプを用いて、処理水
を前記移流管に圧入するもので、かつ運転制御も簡単に
行えるので、膜分離設備全体として簡単な構成に設計す
ることが出来た。

【００１２】尚、前記バイパス管にオリフィスを設けて
あれば、水位検知機構が設定水位を検知し、その水位検
知機構に連動して前記放流ポンプが作動・停止されるの
にともなって、処理水の設定流量が、前記移流管に圧入
される簡便な構成となる。また、前記水位検知機構が、
フロートスイッチであれば、設定水位の検知をごく簡単
な構成をもって実現するとともに、前記フロートスイッ
チのＯＮ・ＯＦＦをもって、前記被処理水の前記移流管
に対する圧入を簡単に制御できる。また、前記流量制限
機構が、オリフィス及び電磁弁を備えたものであり、前
記電磁弁を間欠的に開閉制御する制御機構を設けたもの
であれば、通常の膜濾過運転時にも、前記電磁弁を開閉
制御することで、前記膜分離装置の濾過圧が間欠的に切
り替わり、前記濾過圧が切り替わるときには、前記膜分
離装置の膜面に付着した汚泥成分等は剥離しやすいの
で、前記膜分離装置の目詰まりは進行しにくくなるの
で、メンテナンスの必要性が少なくなり、やはりメンテ
ナンスにかかる手間を減少させることが出来た。前記貯
留槽に、前記移流管から流入する処理水の流量を検知自
在な流量検知部を設けたものであれば、前記移流管から
貯留槽に流入する処理水量が管理しやすいので、やはり
メンテナンスの手間を減少させることが出来る。前記貯
留槽側における前記移流管の開口部を上下位置変更自在
にする上下位置変更機構を設けてあれば、膜分離装置が
目詰まりするなどして一時的に濾過圧が低下した場合に
も、前記移流管の開口部を下方へ位置変更することによ
って、その一時的な濾過能力の低下を補えるので、長期
使用においてメンテナンスをあまり必要としない構成と
なる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の膜分離設備の一例である浄化
槽を図面に基づいて説明する。図１に示すように、上流
側から順に、沈殿分離槽Ｎ１、嫌気瀘床槽Ｎ２、脱窒槽
Ｅ１、膜分離槽Ｅ２、消毒槽Ｑ、貯留槽Ｔを被処理水が
移流するように設けて浄化槽を構成してある。

【００１４】前記沈殿分離槽Ｎ１は、流入口Ｉから浄化
槽内に流入した被処理水の原水を受けて、その被処理水
中の夾雑物を沈澱除去しつつ、内部に生育する嫌気性菌
により、被処理水を嫌気処理し、嫌気瀘床槽Ｎ２に移流
自在に構成してある。

【００１５】前記嫌気瀘床槽Ｎ２は、流入した被処理水
を嫌気処理する嫌気性菌を育成しうる嫌気瀘床Ｆを内装
してあり、前記沈殿分離槽Ｎ１から移流してきた被処理
水を嫌気処理して前記膜分離槽Ｅ２に移流するように構
成してある。

【００１６】前記脱窒槽Ｅ１は、前記嫌気瀘床槽Ｎ２か
ら流入した比較的固形成分濃度の低い被処理水を一次貯
留しつつ、被処理水を主に脱窒処理する脱窒菌を内部に
育成する構成にしてある。また、前記脱窒槽Ｅ１にはエ
アリフト作用で被処理水を汲み上げて膜分離槽Ｅ２に移
送させる移送ポンプＡを内装してあり、定常的に被処理
水を膜分離槽Ｅ２に移送する構成にしてある。

【００１７】前記膜分離槽Ｅ２は、多数の平膜を並設し
てなる膜分離装置Ｍを内装してなり、その膜分離装置Ｍ
の下方には、その膜分離装置Ｍに気泡を供給して、その
膜面に汚泥等の付着しすぎるのを防止し、かつ、前記膜
分離槽Ｅ２内に循環流を形成しながら被処理水に酸素を
供給する散気装置Ｄを内装し、また、前記膜分離装置Ｍ
のそれぞれの平膜には集水管Ｍ１を連設するとともに、
前記集水管からの処理水を合流させて膜分離槽Ｅ１外へ
導く移流管１を接続してあり、前記膜分離槽Ｅ２の水面
よりも下方で前記膜分離槽Ｅ２に隣接して設けてある消
毒槽Ｑに連通接続してある。

【００１８】前記移流管１には上流側から順にオリフィ
ス２と電磁弁３を設けてあり、前記移流管１の先端部は
上下伸縮自在に構成してあり、吐出口１ａの高さを変更
自在にしてある。また、前記電磁弁３には、前記電磁弁
３を間欠的に開閉制御する第一制御機構Ｗ１を連設して
ある。尚、前記移流管１の先端部を、上下伸縮自在に構
成して吐出口１ａを上下位置変更自在にする構成を、上
下位置変更機構と総称する。

【００１９】前記消毒槽Ｑは、前記膜分離槽Ｅ１と、前
記貯留槽Ｔとを仕切る隔壁に処理水受け容器を設けて構
成してあり、前記容器には下部に小孔ｈを形成するとと
もに、壁面に流量表示部を設けてあり、前記消毒槽Ｑを
経て前記貯留槽Ｔに移送する水の流量を検知自在な流量
検知部Ｓに形成してある。これにより透過水量の増減が
簡単な構成で容易にモニタできる。前記消毒槽Ｑに流入
した処理水は、消毒されたのち貯留槽Ｔに流入する。

【００２０】前記貯留槽Ｔは、放流ポンプＰを内装して
あり、前記処理水を貯留したのち、放流ポンプＰで処理
水を汲み上げ、排出管４を介して放流口Ｚから浄化槽外
へ放流可能に構成してある。また、前記排出管４の前記
膜分離槽Ｅ１の水面よりも上方側には、前記移流管１の
前記オリフィス２よりも上流側に連通接続するバイパス
管５を設けてあるとともに、前記バイパス管５には、前
記排出管４側から順にオリフィス６及び開閉弁７を設け
てある。さらに、前記貯留槽Ｔにはフロートスイッチ８
を内装してあり、前記貯留槽Ｔの水位を検知自在に設け
てあり、そのフロートスイッチ８が、前記貯留槽Ｔの水
位が設定水位以上になるのを検知するのにともなって、
前記開閉弁７の開閉制御及び前記放流ポンプＰの作動制
御を行う第二制御機構Ｗ２を連設してある。

【００２１】このような浄化槽においては、前記流入口
Ｉから流入した被処理水は、前記沈殿分離槽Ｎ１、前記
嫌気瀘床槽Ｎ２を経て嫌気処理されつつ前記脱窒槽Ｅ１
に流入し、前記移送ポンプＡで前記膜分離槽Ｅ２に流入
したのち、前記膜分離装置Ｍで膜分離処理され、前記第
一制御機構Ｗ１が、電磁弁３を開閉制御するのにともな
って間欠的に前記消毒槽Ｑへ移送され、前記貯留槽Ｔで
一時貯留される。前記貯留槽Ｔで一時貯留される処理水
のが設定水位以上になると（図１の状態）、前記第二制
御機構Ｗ２によって、放流ポンプＰを作動するととも
に、前記開閉弁７を開状態にし、処理水を浄化槽外に放
流するとともに、前記バイパス管５を経て前記移流管１
に処理水を圧入し、前記膜分離装置Ｍの逆洗運転を行
い、前記貯留槽Ｔで一時貯留される処理水が設定水位以
下になると（図２の状態）、放流ポンプＰを停止すると
ともに、前記開閉弁７を閉状態にし、通常の膜分離処理
可能な定常運転する制御を行う。

【００２２】〔別実施例〕以下に別実施例を説明する。
先の実施例では、浄化槽を、流入口Ｉ側から順に沈殿分
離槽Ｎ１、嫌気濾床槽Ｎ２、脱窒槽Ｅ１、膜分離槽Ｅ
２、貯留槽Ｔを設けて構成したが、これに限らず、例え
ば、前記嫌気濾床槽Ｎ２に替えて、被処理水を好気処理
する好気性菌を育成する好気濾床を内装してなる好気濾
床槽を設けて浄化槽を構成してあってもよく、要する
に、膜分離槽Ｅ２及び貯留槽Ｔを備えてなる膜分離設備
であれば良いものである。

【００２３】また、先の実施例においては、膜分離装置
Ｍの一例として平膜を並設して構成したものを示した
が、これに限らず、中空糸膜等を用いたものでもよく、
これらを総称して膜分離装置Ｍと呼ぶものである。

【００２４】先の実施例では、移流管１にオリフィス２
及び電磁弁３を設け、前記バイパス管５から圧入される
処理水の流入圧が前記移流管１を介して前記膜分離装置
Ｍに負荷される構成にしてあったが、単に絞り弁だけを
設けてある構成であってもよく、要するに前記バイパス
管５からの処理水の流入圧を前記膜分離装置Ｍ側へ分配
出来る機構があればよく、このような機構を流量制限機
構Ｙと総称する。

【００２５】先の実施例ではフロートスイッチ８を設け
て水位を検知する構成にしてあったが、音波反射式の水
位検知装置を設けて前記貯留槽Ｔ内の水位を検知する構
成にしてあってもよく、要するに、貯留槽Ｔ内の水位を
検知して、その検知結果に基づいて前記開閉弁７を開閉
出来る構成であれば良く、これらを水位検知機構Ｌと総
称するものとする。

【００２６】また、開閉弁７についても、これによら
ず、流路の切替えて、前記移流管１に処理水を圧入する
構成にしてあってもよく、要するに前記放流ポンプＰの
揚水作用を転用して前記移流管１に処理水を圧入する構
成であればよく、このような構成を総称して圧入機構と
呼ぶ。尚、前記バイパス管５を前記膜分離槽Ｅ２の上方
にまで延設してあれば、バイパス管５内の処理水と前記
膜分離槽Ｅ２の水位との水頭差で処理水を前記膜分離装
置Ｍ側へ圧入する事が出来、簡単な構成で十分な逆洗作
用が得られやすい。

【００２７】また、放流ポンプＰはエアリフトポンプで
あっても良い。

【００２８】また、消毒槽Ｑの壁面に小孔ｈを設けると
ともに、流量表示部Ｓを設けて流量検知部を構成した
が、前記移流管１に流量計を設けて構成してもよい。

【００２９】また、先の実施例の構成では第一、第二制
御機構Ｗ１，Ｗ２を設け、膜分離操作を間欠的に行うと
ともに、逆洗、処理水放流を間欠的に行う構成にしてあ
ったが、定常的に運転してもよく、このような場合には
水位検知機構Ｌが設定水位を検知するのにともなって、
圧入機構を切り換えるだけの簡単な制御を行うことにな
るので、第一、第二制御機構Ｗ１，Ｗ２として、複雑で
高価な制御盤を使わねばならないようなことがなく、設
備費を安価に抑制できる。

【００３０】尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照
を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明
は添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】逆洗運転状態を示す、浄化槽の縦断側面図

【図２】定常運転状態を示す、浄化槽の要部縦断側面図

【符号の説明】

１移流管１ａ吐出口２オリフィス３電磁弁４排出管５バイパス管６オリフィス８フロートスイッチＥ２膜分離槽Ｍ膜分離装置Ｐ放流ポンプＹ流量制限機構Ｌ水位検知機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者本田和之滋賀県甲賀郡甲西町高松２番地の１株式会社クボタ滋賀工場内 (72)発明者浜田勝己滋賀県甲賀郡甲西町高松２番地の１株式会社クボタ滋賀工場内 (56)参考文献特開平７−299480（ＪＰ，Ａ) 特開平７−222994（ＪＰ，Ａ) 特開平７−308554（ＪＰ，Ａ) 特開平６−71279（ＪＰ，Ａ) 特開平７−132213（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/44

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】膜分離装置（Ｍ）を被処理水中に浸漬配
置してある膜分離槽（Ｅ１）と、前記膜分離装置（Ｍ）
によって膜分離された処理水を貯留する貯留槽（Ｔ）と
を設け、前記膜分離装置（Ｍ）において膜濾過された処
理水を前記膜分離槽（Ｅ２）の水面よりも下方から前記
貯留槽（Ｔ）に導く移流管（１）を設け、前記貯留槽
（Ｔ）に貯留した処理水を汲上げる放流ポンプ（Ｐ）及
びその放流ポンプ（Ｐ）で汲み上げた前記処理水を前記
貯留槽（Ｔ）外へ排出する排出管（４）を設けた膜分離
設備であって、前記移流管（１）に流量制限機構（Ｙ）を設け、前記排
出管（４）と、前記移流管（１）の流量制限機構（Ｙ）
の上流部とにわたり連通接続したバイパス管（５）を設
けるとともに、前記貯留槽（Ｔ）内の水位を検知する水
位検知機構（Ｌ）を設け、前記水位検知機構（Ｌ）によ
って、前記貯留槽（Ｔ）内の水位が設定水位以上になる
のを検知するのにともなって、前記放流ポンプ（Ｐ）が
作動するように前記水位検知機構（Ｌ）と前記放流ポン
プ（Ｐ）とを連動させ、前記放流ポンプ（Ｐ）の作動に
伴って、前記バイパス管（５）を介して前記被処理水の
一部を前記移流管（１）内に圧入可能にする圧入機構を
構成してある膜分離設備。
【請求項２】前記バイパス管（５）にオリフィス
（６）を設けてある請求項１に記載の膜分離設備。
【請求項３】前記水位検知機構（Ｌ）が、フロートス
イッチ（８）である請求項１〜２のいずれかに記載の膜
分離設備。
【請求項４】前記流量制限機構（Ｙ）が、オリフィス
（２）及び電磁弁（３）を備えたものであり、前記電磁
弁（３）を間欠的に開閉制御する制御機構（Ｗ１）を設
けた請求項１〜３のいずれかに記載の膜分離設備。
【請求項５】前記貯留槽（Ｔ）に、前記移流管（１）
から流入する処理水の流量を検知自在な流量検知部を設
けた請求項１〜４のいずれかに記載の膜分離設備。
【請求項６】前記貯留槽（Ｔ）側における前記移流管
（１）の開口部を上下位置変更自在にする上下位置変更
機構を設けてある請求項１〜５のいずれかに記載の膜分
離設備。