JP3290556B2 - 浸漬型膜カートリッジの洗浄方法 - Google Patents

浸漬型膜カートリッジの洗浄方法

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JP3290556B2 JP08730295A JP8730295A JP3290556B2 JP 3290556 B2 JP3290556 B2 JP 3290556B2 JP 08730295 A JP08730295 A JP 08730295A JP 8730295 A JP8730295 A JP 8730295A JP 3290556 B2 JP3290556 B2 JP 3290556B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有機性排水の活性汚泥
処理や汚泥凝集処理などにおいて固液分離用途に用いら
れる浸漬型膜カートリッジの洗浄方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、有機性排水の活性汚泥処理や汚泥
凝集処理などを行う施設では、活性汚泥や凝集汚泥を分
離する固液分離装置として、たとえば処理槽内の被処理
液中に浸漬して設置する浸漬型膜分離装置を用いてい
る。浸漬型膜分離装置は図2に示したようなものであ
り、上下が開口した箱状のケーシング1内に、上下方向
に配置する平板状の膜カートリッジ2を適当間隔で並列
に配置し、膜カートリッジ2の下方に、ブロワなどの給
気手段(図示せず)に接続した散気管3を配置してい
る。膜カートリッジ2は、膜支持体4の両面に有機濾過
膜5,5を配置するとともに、濾過膜5で覆った膜支持
体4の表面および内部を透過水流路6となしており、こ
の透過水流路6を吸引手段(図示せず)に連通させてい
る。
【0003】固液分離を行う際には、吸引手段によって
膜カートリッジ2の透過水流路6内に吸引圧を負荷する
ことにより、活性汚泥などの懸濁物質を濾過膜5で捕捉
し、濾過膜5を透過して透過水流路6内に流入した透過
水を取り出している。このとき、散気管3を通じて曝気
空気を供給し、曝気空気の気泡が持つ穿断力、および気
泡のエアリフト作用により生起される被処理液の上向流
により、濾過膜5の表面を洗浄している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記したような膜カー
トリッジ2は、大きな吸引圧を負荷することなく固液分
離できるので省エネルギーを図れる反面、急激な濃度変
化等種々の理由により薬液洗浄が必要となったときは、
被処理液中に浸漬されているがために洗浄が困難であ
る。
【0005】このため、処理槽から浸漬型膜分離装置
(以下、膜分離装置という)全体を取り出して薬液洗浄
槽に浸漬する方法や、処理槽内の被処理液を全て排出し
た後に、槽内に薬液を満たす方法などが提案されている
が、いずれも大がかりな装置が必要であり、経済的では
ない。また、このような、濾過膜の外側(被処理液側)
からの薬液洗浄では、濾過膜の表面に付着した汚泥等の
汚れが取れにくいため、スポンジなどによる物理的洗浄
をも行う必要がある。
【0006】また、被処理液中に膜カートリッジを浸漬
した状態で、濾過膜の内側(透過水流路)に薬液を注入
して外側(被処理液側)へ浸出させる洗浄方法も提案さ
れているが、この洗浄方法は、洗浄効果は高いものの、
曝気しながら薬液注入を行っているため浸出した薬液が
被処理液中にすばやく拡散してしまい、薬液消費量が多
くなる。
【0007】本発明は上記課題を解決するもので、浸漬
型膜カートリッジを効果的かつ経済的に薬液洗浄できる
ようにすることを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の浸漬型膜カートリッジの洗浄方法は、膜支
持体の表面を濾過膜で覆った浸漬型膜カートリッジを被
処理液中に浸漬し、濾過を停止するとともに、曝気を停
止した状態において、前記膜カートリッジの透過水流路
内に薬液を自然流下で注入して濾過膜から薬液が被処理
液側へ浸出する状態で適当時間保持し、次いで、前記透
過水流路内に清水を自然流下で注入して前記薬液を被処
理液側へ浸出させつつ透過水流路内を清水で置換するよ
うにしたものである。
【0009】また本発明の浸漬型膜カートリッジの洗浄
方法は、2種類以上の薬液を用いる際は、各薬液につい
て、膜カートリッジの透過水流路内に薬液を自然流下
注入して濾過膜から薬液が被処理液側へ浸出する状態で
適当時間保持し、次いで、前記透過水流路内に清水を
然流下で注入して前記薬液を被処理液側へ浸出させつつ
透過水流路内を清水で置換する工程を行うようにしたも
のである。
【0010】
【作用】上記構成によれば、濾過膜を挟んで被処理液側
と透過水側の圧力が一定のバランスを保っているところ
へ、透過水側に低圧で薬液が供給されて適当時間保持さ
れるので、濾過膜の膜面全体より均等に薬液が被処理液
側へ浸出し、濾過膜全面が薬液により洗浄される。この
とき、曝気が停止されているので、被処理液側へ浸出し
た薬液が直ちに被処理液中に拡散することはなく、薬液
による洗浄効果が高められるとともに、薬液の消費量は
少なくなる。その後、透過水流路内が清水により置換さ
れるので、この清水が被処理液側へ浸出する際に透過水
流路内や濾過膜に存在する薬液は被処理液側へ押し出さ
れる。したがって、浸漬型膜分離装置全体あるいは膜カ
ートリッジを処理槽から取り出すことなく、濾過膜を効
果的かつ経済的に洗浄でき、濾過再開後の透過水に薬液
が混じることも防止される。
【0011】また、各薬液について、透過水流路内に薬
液を注入して保持する工程と、この薬液を清水により置
換する工程とが行われるので、各薬液の特性を生かした
洗浄が行われるだけでなく、薬液どうしの反応が回避さ
れる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。 (実施例1)図1において、活性汚泥槽11は内部に、
被処理水に活性汚泥を混合してなる活性汚泥混合液12
を貯留し、活性汚泥混合液12中に浸漬して浸漬型膜分
離装置13を設置している。14は被処理水供給管、1
5は汚泥引抜管である。
【0013】浸漬型膜分離装置13は、上下が開口した
箱状のケーシング16の内部に、上下方向に配置される
平板状の膜カートリッジ17を適当間隔で並列に設置
し、膜カートリッジ17の下方に、ブロワ18に接続し
た散気管19を設置することにより構成されている。こ
の実施例では、長さ1m×幅0.5m×厚さ6mmの膜
カートリッジ17が14mm間隔で100枚設置されて
いる。
【0014】膜カートリッジ17は、図2を用いて説明
した従来のものと同様に構成されており、濾過膜の内側
の透過水流路に連通する吸引管20を備えている。各膜
カートリッジ17の吸引管20はヘッダ管21に接続し
ており、このヘッダ管21を起端側とする透過水管22
が活性汚泥槽11の外部の透過水槽(図示せず)まで導
かれている。透過水管22には、切換弁23と、ヘッダ
管21と吸引管20とを介して膜カートリッジ17の透
過水流路内に吸引圧を負荷する吸引ポンプ24とが配設
されている。
【0015】25,26,27はそれぞれ、薬液を貯留
した第1薬液タンク,第2薬液タンク,清水を貯留した
清水タンクであり、これら第1薬液タンク25,第2薬
液タンク26,清水タンク27はそれぞれ、活性汚泥槽
11の外部かつ上方に設置されるとともに、コントロー
ル弁25a,26a,27aを介装した薬液供給管25
b,26b,清水供給管27bを介して切換弁23に接
続している。
【0016】上記した活性汚泥槽11において、活性汚
泥処理を行いつつ固液分離を行う間に、濾過膜の汚染に
より透過水量が初期の60%まで低下したので、以下の
ようにして膜カートリッジ17の洗浄を行った。
【0017】活性汚泥槽11への被処理水の導入を停止
し、吸引ポンプ24を停止して膜分離装置13による濾
過を停止するとともに、ブロワ18を停止して散気管1
9からの曝気を停止した。
【0018】そして、膜カートリッジ17を活性汚泥混
合液12中に浸漬した状態において、切換弁23を切り
換えるとともに、コントロール弁25aを開放して、第
1薬液タンク25内の薬液たる1%次亜塩素酸ソーダ溶
液を、薬液供給管25b、透過水管22、ヘッダ管2
1、吸引管20を通じて膜カートリッジ17の透過水流
路内に注入した。次亜塩素酸ソーダ溶液は、1枚の膜カ
ートリッジ17につき4〜5リットルの量で自然流下に
て4〜5分で注入した。注入を終了した後、約1時間放
置して、透過水流路内に次亜塩素酸ソーダ溶液を保持し
た。
【0019】次いで、コントロール弁25aを閉塞し、
コントロール弁27aを開放して、清水タンク27内の
清水を清水供給管27bを通じて自然流下にて膜カート
リッジ17の透過水流路内に次亜塩素酸ソーダ溶液の1
〜3倍量で注入し、これにより次亜塩素酸ソーダ溶液を
活性汚泥混合液12側へ押し出して、透過水流路内を清
水で満たした。
【0020】その後、ブロワ18を駆動して散気管19
からの曝気を開始してから、切換弁23を切り換え、吸
引ポンプ24を駆動して濾過を再開したところ、透過水
量は初期値まで回復した。
【0021】これは、濾過膜を挟んで活性汚泥混合液1
2側と透過水側の圧力が一定のバランスを保ち、濾過膜
のどの部分でも活性汚泥混合液12側と透過水側との圧
力差が一定となっているところへ、透過水側に少量の薬
液が低圧で供給されて適当時間保持されるので、濾過膜
の膜面全体から均等に薬液が浸出し、濾過膜全面が薬液
により効果的に洗浄されて細孔の目詰まりが解消される
からである。ここでは、目詰まり物質は主として有機性
汚濁物質であると思われたので、次亜塩素酸ソーダ溶液
を使用して有機性汚濁物質の分解または溶解を図った。
なおこのとき、散気管19からの曝気が停止されている
ので、濾過膜を通して浸出した薬液が直ちに活性汚泥混
合液12中に拡散することはなく、濾過膜の表面近傍に
薬液が滞留して洗浄効果が高められるとともに、薬液の
消費量は従来より少なくなる。従来のように透過水側に
高い圧力をかけたり、大流量で薬液を供給すると、透過
水流路内で圧力損失が生じて濾過膜の上部ばかりが洗浄
されたり、あるいは濾過膜の剥離が生じるなどの弊害が
起こるので、この点からもこの実施例の洗浄方法は好ま
しい。
【0022】そして、薬液洗浄後に、透過水流路内が清
水で置換されるので、濾過膜を通して透過水流路側から
被処理水側へと清水が浸出し、この清水が透過水流路内
および濾過膜に存在する薬液を活性汚泥混合液12側へ
と押し出す。なお、濾過を再開するに先立って曝気が開
始されることにより、薬液および清水の浸出によっては
膜面から完全に剥離しなかった付着物も曝気空気の気泡
流によって物理的に剥離され、洗浄効果はより高められ
る。
【0023】このようにして、膜分離装置13全体ある
いは膜カートリッジ17を活性汚泥槽11から取り出す
ことなく、膜カートリッジ17の濾過膜を効果的に薬液
洗浄し、この薬液を透過水流路内および濾過膜から除去
することができる。しかし、濾過再開後一定時間の透過
水を前段の処理工程に戻して再処理するようにすれば、
透過水流路内および濾過膜に残留した薬液を含んだ透過
水を処理水として取り出すことを確実に防止できる。 (実施例2)実施例1と同様に構成した活性汚泥槽11
において、活性汚泥処理を行いつつ固液分離を行う間
に、濾過膜の汚染によって透過水量が初期の60%まで
低下したので、実施例1と同様にして1%次亜塩素酸ソ
ーダ溶液で膜カートリッジ17の洗浄を行ったところ、
透過水量は初期の75%までしか回復しなかったので、
無機性の汚濁物質が残存しているものと判断して、さら
に洗浄を行った。すなわち、1%次亜塩素酸ソーダ溶液
による薬液洗浄を行い、この次亜塩素酸ソーダ溶液を清
水で置換した後に、以下のようにして洗浄した。
【0024】切換弁23を切り換えるとともに、コント
ロール弁26aを開放して、第2薬液タンク25内の薬
液たる1N塩酸を、薬液供給管26b、透過水管22、
ヘッダ管21、吸引管20を通じて膜カートリッジ17
の透過水流路内に注入した。1N塩酸は、1枚の膜カー
トリッジ17につき4〜5リットルの量で自然流下にて
4〜5分で注入した。注入を終了した後、約1時間放置
して、透過水流路内に1N塩酸を保持した。
【0025】次いで、コントロール弁26aを閉塞し、
コントロール弁27aを開放して、清水タンク27内の
清水を清水供給管27bを通じて自然流下にて膜カート
リッジ17の透過水流路内に1N塩酸の1〜3倍量で注
入し、これにより1N塩酸を濾過膜の外側へ押し出し
て、透過水流路内を清水で満たした。
【0026】その後、ブロワ18を駆動して散気管19
からの曝気を開始してから、切換弁23を切り換え、吸
引ポンプ24を駆動して濾過を再開したところ、透過水
量は初期値まで回復した。
【0027】上記したように、細孔目詰まり物質が有機
性汚濁物質である場合は次亜塩素酸ソーダや洗剤を用
い、無機性汚濁物質である場合はシュウ酸や塩酸などの
酸を用いて、必要に応じ多段階的に薬液洗浄するのが効
果的である。
【0028】なお、上記した実施例においては、吸引ポ
ンプの吸引圧を駆動力として固液分離を行う膜分離装置
を例示したが、槽内の活性汚泥混合液等の被処理液の自
然水頭を駆動力として固液分離を行う膜分離装置におい
ても同様にして膜カートリッジを洗浄できる。また、膜
カートリッジも上記のものに限定されず、濾過膜の内側
を透過水流路とするものであれば、膜支持体の表面のみ
を透過水流路とするものなど、同様にして洗浄できる。
【0029】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、膜カート
リッジを被処理液中に浸漬し、曝気を停止した状態で薬
液洗浄を行うようにしたことにより、濾過膜を全面にわ
たり効果的に洗浄できるとともに、薬液の消費量を低減
できる。
【0030】また、使用する薬液ごとに、薬液で洗浄す
る薬液洗浄工程と、薬液を清水で置換する清水置換工程
とを行うようにしたことにより、細孔目詰まり物質に応
じた薬液によって効果的に洗浄できるとともに、薬液ど
うしの反応を回避した効率的な洗浄を行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の浸漬型膜カートリッジの洗浄方法が適
用される浸漬型膜分離装置および同装置を配置した活性
汚泥槽の全体構成を示した説明図である。
【図2】従来の浸漬型膜分離装置の全体構成を示した斜
視図である。
【符号の説明】
11 活性汚泥槽 12 活性汚泥混合液 13 浸漬型膜分離装置 17 膜カートリッジ 19 散気管 25 第1薬液タンク 26 第2薬液タンク 27 清水タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷田 昌大 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目2番47 号 株式会社クボタ内 (72)発明者 塗師 雅治 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目2番47 号 株式会社クボタ内 (56)参考文献 特開 平3−77629(JP,A) 特開 平5−103958(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 65/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 膜支持体の表面を濾過膜で覆った浸漬型
    膜カートリッジを被処理液中に浸漬し、濾過を停止する
    とともに、曝気を停止した状態において、前記膜カート
    リッジの透過水流路内に薬液を自然流下で注入して濾過
    膜から薬液が被処理液側へ浸出する状態で適当時間保持
    し、次いで、前記透過水流路内に清水を自然流下で注入
    して前記薬液を被処理液側へ浸出させつつ透過水流路内
    を清水で置換することを特徴とする浸漬型膜カートリッ
    ジの洗浄方法。
  2. 【請求項2】 2種類以上の薬液を用いる際は、各薬液
    について、膜カートリッジの透過水流路内に薬液を自然
    流下で注入して濾過膜から薬液が被処理液側へ浸出する
    状態で適当時間保持し、次いで、前記透過水流路内に清
    水を自然流下で注入して前記薬液を被処理液側へ浸出さ
    せつつ透過水流路内を清水で置換する工程を行うことを
    特徴とする請求項1記載の浸漬型膜カートリッジの洗浄
    方法。
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