JP3401396B2 - Membrane filtration device - Google Patents
Membrane filtration deviceInfo
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- JP3401396B2 JP3401396B2 JP01418297A JP1418297A JP3401396B2 JP 3401396 B2 JP3401396 B2 JP 3401396B2 JP 01418297 A JP01418297 A JP 01418297A JP 1418297 A JP1418297 A JP 1418297A JP 3401396 B2 JP3401396 B2 JP 3401396B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
- B01D33/15—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces
- B01D33/21—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces with hollow filtering discs transversely mounted on a hollow rotary shaft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
- B01D33/35—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with multiple filtering elements characterised by their mutual disposition
- B01D33/37—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with multiple filtering elements characterised by their mutual disposition in parallel connection
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、膜ろ過装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、生物処理汚泥、凝集処理汚泥等の
懸濁物質を含む廃液を処理したり、水中の有価物を回収
したりするための膜ろ過装置においては、精密ろ過膜、
限外ろ過膜等の膜エレメントが使用される。この場合、
前記廃液、有価物を含有する水等の被処理水を処理槽に
供給し、該処理槽内の被処理水に前記膜エレメントを浸
漬（せき）し、該膜エレメントによって被処理水をろ過
するようにしている（特公平１−３８５５９号公報参
照）。
【０００３】図２は従来の膜ろ過装置の縦断面図、図３
は従来の膜ろ過装置の横断面図である。図において、１
１は処理槽であり、該処理槽１１の上端からラインＬ１
を介して被処理水が供給され、処理槽１１の下端からラ
インＬ２を介して被処理水が排出される。また、１４は
一端が閉鎖された中空のシャフトであり、該シャフト１
４はベアリング１５、１６によって処理槽１１に対して
回転自在に支持される。
【０００４】そして、前記シャフト１４には、軸方向に
複数の円板状の膜エレメント１８が固定され、該各膜エ
レメント１８は被処理水に浸漬される。また、前記各膜
エレメント１８の膜には、外側に数〔ｍ〕の水頭の低い
圧力が加えられるか、又は内側に数〔ｍ〕の水頭の低い
吸引力が加えられるようになっている。なお、２５は沈
澱（でん）汚泥である。
【０００５】前記構成の膜ろ過装置において、ラインＬ
１を介して被処理水が処理槽１１に供給されると、前記
膜エレメント１８の膜の外側に加えられる圧力又は膜の
内側に加えられる吸引力によって、被処理水中の水だけ
が膜を透過し、透過水となってシャフト１４内の空間及
びラインＬ３を介して排出される。一方、被処理水中の
懸濁物質、有価物等は被処理水と共にラインＬ２を介し
て排出される。
【０００６】また、前記シャフト１４は図示しない駆動
手段と連結され、該駆動手段を駆動することによって、
シャフト１４と膜エレメント１８とが被処理水中で回転
させられる。そして、前記各膜エレメント１８間にガス
吐出管２１が配設され、該ガス吐出管２１に複数のノズ
ル２２が形成されるとともに、ラインＬ４を介して図示
しないガス供給源からガス吐出管２１に空気等のガスが
供給され、ノズル２２から処理槽１１内に噴射される。
【０００７】したがって、膜エレメント１８の回転に伴
って被処理水の剪（せん）断流が発生させられるととも
に、ノズル２２から噴射させられたガスが各膜エレメン
ト１８の膜の表面に衝突するので、被処理水中の懸濁物
質、有価物等が固形物として膜の表面に付着するのを抑
制することができるだけでなく、膜の表面に付着した固
形物を除去することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の膜ろ過装置においては、各膜エレメント１８間にガ
ス吐出管２１が配設されるので、該ガス吐出管２１が配
設される分だけピッチｐが大きくなってしまう。したが
って、膜ろ過装置を小型化することができないだけでな
く、被処理水の剪断流を効果的に発生させることができ
ない。
【０００９】また、ガスだけが処理槽１１に供給される
ので、膜エレメント１８の表面に到達する被処理水の量
が不均一になるだけでなく、被処理水中の固形物の濃度
が不均一になってしまう。したがって、前記固形物によ
って各膜エレメントに与えられる負荷が不均一になり、
膜ろ過装置の全体のろ過性能を安定させることができな
い。
【００１０】本発明は、前記従来の膜ろ過装置の問題点
を解決して、小型化することができ、被処理水の剪断流
を効果的に発生させることができるとともに、ろ過性能
を安定させることができる膜ろ過装置を提供することを
目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の膜
ろ過装置においては、水平に、かつ、回転自在に支持さ
れ、被処理水に浸漬させられた複数の膜モジュールと、
該各膜モジュールの下方に、所定の距離を置いて形成さ
れた複数の噴射口と、前記各膜モジュールを同じ方向に
回転させる駆動手段とを有する。
【００１２】そして、前記各膜モジュールは、シャフ
ト、及び一部が互いに重ねられて噛（し）合領域を形成
する複数の膜エレメントから成る。また、前記噴射口
は、被処理水とガスとを混合させて形成された気液混合
物を噴射する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
実施の形態における膜ろ過装置の横断面図、図４は本発
明の実施の形態における膜ろ過装置の縦断面図である。
図において、３１は処理槽であり、該処理槽３１の底に
複数の噴射口３２が形成され、該噴射口３２と連結され
たラインＬ１１を介して、被処理水と空気、酸素、窒素
等のガスとの気液混合物が噴射口３２に供給され、処理
槽３１内に噴射させられる。そのために、ラインＬ１１
上に図示しない混合部が形成され、該混合部に、図示し
ないガス供給源からガスが、図示しない被処理水供給源
から被処理水がそれぞれ供給される。そして、被処理水
及びガスは、前記混合部において混合され、被処理水中
に多数の気泡が形成された気液混合物になって噴射口３
２に供給される。また、前記処理槽３１の被処理水の液
面レベルの位置に排出口３３が形成され、該排出口３３
と連結されたラインＬ１２を介して被処理水が排出され
る。
【００１４】なお、前記気液混合物に代えてガスだけを
噴射口３２から噴射することもできる。この場合、被処
理水は処理槽３１の別の箇所から供給される。そして、
一端が閉鎖された２本の中空のシャフト３５、３６が水
平に、かつ、互いに平行に配設され、処理槽３１に対し
て回転自在に支持される。また、各シャフト３５、３６
には、軸方向に複数の円板状の膜エレメント３８、３９
がそれぞれ固定され、前記シャフト３５及び膜エレメン
ト３８によって膜モジュール５１が、前記シャフト３６
及び膜エレメント３９によって膜モジュール５２が形成
される。なお、各膜モジュール５１、５２は、いずれも
被処理水に浸漬される。
【００１５】そして、前記各膜エレメント３８、３９の
膜には、外側に数〔ｍ〕の水頭の低い圧力が加えられる
か、又は内側に数〔ｍ〕の水頭の低い吸引力が加えられ
るようになっている。さらに、膜エレメント３８、３９
は一部が互いに重ねられ、膜エレメント３８、３９が交
互に隣接する噛合領域ＡＲ１、膜エレメント３８同士が
隣接する非噛合領域ＡＲ２、膜エレメント３９同士が隣
接する非噛合領域ＡＲ３がそれぞれ形成される。
【００１６】また、前記シャフト３５、３６は、処理槽
３１を貫通して延び、処理槽３１外の部分に固定された
歯車４０を介して図示しない駆動手段と連結され、該駆
動手段を駆動することによって、各膜モジュール５１、
５２はいずれも図１における時計回りに回転させられ
る。前記構成の膜ろ過装置において、前記各膜モジュー
ル５１、５２を回転させると、前記各膜エレメント３
８、３９の膜の外側に加えられる圧力又は膜の内側に加
えられる吸引力によって、被処理水中の水だけが膜を透
過し、透過水となってシャフト３５、３６内の空間及び
ラインＬ１３を介して排出される。
【００１７】そして、ラインＬ１１を介して前記気液混
合物が噴射口３２から処理槽３１内に噴射されると、前
記各噴射口３２が前記各膜モジュール５１、５２の下方
に形成されているので、前記気液混合物は、前記噛合領
域ＡＲ１における膜エレメント３８、３９間、非噛合領
域ＡＲ２の各膜エレメント３８間、及び非噛合領域ＡＲ
３の各膜エレメント３９間を通って処理槽３１内を上昇
する。
【００１８】したがって、各膜モジュール５１、５２の
回転に伴って被処理水の剪断流が発生させられるととも
に、処理槽３１内を上昇する気液混合物中のガスが各膜
エレメント３８、３９の膜の表面に衝突するので、被処
理水中の懸濁物質、有価物等が固形物として膜の表面に
付着するのを抑制することができるだけでなく、膜の表
面に付着した固形物を除去することができる。
【００１９】この場合、前記噴射口３２から噴射させら
れた気液混合物が、前記噛合領域ＡＲ１及び非噛合領域
ＡＲ２、ＡＲ３に均等に分散するように、噴射口３２
は、膜モジュール５１、５２の下端との間に所定の距離
Ｈを置いて形成される。なお、本実施の形態において、
距離Ｈは１００〜２００〔ｍｍ〕にされる。また、各噴
射口３２間の距離Ｗは、前記膜モジュール５１、５２の
下端におけるガスの分散幅に対応させて設定される。本
実施の形態においては、膜エレメント３８及び膜エレメ
ント３９の約７枚分に相当する距離に設定される。
【００２０】このように、前記噴射口３２が各膜モジュ
ール５１、５２の下方に配設されるので、膜エレメント
３８のピッチ及び膜エレメント３９のピッチを小さくす
ることができる。したがって、膜ろ過装置を小型化する
ことができるだけでなく、被処理水の剪断流を効果的に
発生させることができる。また、噴射口３２から噴射さ
れた気液混合物は分散しながら上昇し、噛合領域ＡＲ１
及び非噛合領域ＡＲ２、ＡＲ３に到達するが、膜モジュ
ール５１、５２がいずれも同じ方向に回転させられるの
で、噛合領域ＡＲ１における膜エレメント３８の膜の表
面と膜エレメント３９の膜の表面とは互いに逆方向に移
動させられる。
【００２１】したがって、前記気液混合物は、噛合領域
ＡＲ１において激しく攪拌（かくはん）されるので、被
処理水の剪断流の速度が高くなるだけでなく、ガスが膜
に衝突するときの衝撃力が大きくなる。さらに、前記噛
合領域ＡＲ１においては、各膜エレメント３８、３９の
膜は互いに逆方向に移動させられるので、隣接する膜エ
レメント３８、３９間の間隙（げき）において被処理水
の循環流が形成される。したがって、前記間隙にガスが
到達すると、ガスは、被処理水の循環流に乗って循環さ
せられ、前記間隙に長時間滞留し、膜の表面に繰り返し
衝突する。
【００２２】その結果、被処理水中の固形物が膜の表面
に付着するのを一層抑制することができるだけでなく、
膜の表面に付着した固形物を一層除去することができ
る。また、被処理水とガスとを気液混合物の状態で処理
槽３１に供給するようになっているので、膜エレメント
３８、３９の膜の表面に到達する被処理水の量が均一に
なるだけでなく、被処理水中の固形物の濃度が均一にな
る。したがって、前記固形物によって各膜エレメント３
８、３９に与えられる負荷が均一になるので、膜ろ過装
置の全体のろ過性能を安定させることができる。
【００２３】しかも、前記固形物が各膜エレメント３
８、３９に偏在して付着することがなくなるので、膜が
局部的に閉塞（そく）するのを防止することができる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能
であり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００２４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、膜ろ過装置においては、水平に、かつ、回転自在
に支持され、被処理水に浸漬させられた複数の膜モジュ
ールと、該各膜モジュールの下方に、所定の距離を置い
て形成された複数の噴射口と、前記各膜モジュールを同
じ方向に回転させる駆動手段とを有する。
【００２５】そして、前記各膜モジュールは、シャフ
ト、及び一部が互いに重ねられて噛合領域を形成する複
数の膜エレメントから成る。また、前記噴射口は、被処
理水とガスとを混合させて形成された気液混合物を噴射
する。この場合、前記各膜モジュールを被処理水中で回
転させると、前記各膜エレメントの膜の外側に加えられ
る圧力又は膜の内側に加えられる吸引力によって、被処
理水中の水だけが膜を透過し、透過水となって排出され
る。
【００２６】そして、気液混合物が処理槽内に噴射され
ると、前記各噴射口が前記各膜モジュールの下方に形成
されているので、前記気液混合物は各膜エレメント間を
通って処理槽内を上昇する。したがって、膜モジュール
の回転に伴って被処理水の剪断流が発生させられるとと
もに、処理槽内を上昇する気液混合物中のガスが各膜エ
レメントの膜の表面に衝突するので、被処理水中の懸濁
物質、有価物等が固形物として膜の表面に付着するのを
抑制することができるだけでなく、膜の表面に付着した
固形物を除去することができる。
【００２７】また、前記噴射口が各膜モジュールの下方
に配設されるので、膜エレメントのピッチを小さくする
ことができる。したがって、膜ろ過装置を小型化するこ
とができるだけでなく、被処理水の剪断流を効果的に発
生させることができる。そして、噴射口から噴射された
気液混合物は分散しながら上昇し、噛合領域に到達する
が、前記膜モジュールがいずれも同じ方向に回転させら
れるので、噛合領域における各膜エレメントの膜は互い
に逆方向に移動させられる。
【００２８】このとき、被処理水と気液混合物とは、噛
合領域において激しく攪拌されるので、被処理水の剪断
流の速度が高くなるだけでなく、気液混合物が膜に衝突
するときの衝撃力が大きくなる。さらに、前記噛合領域
においては、各膜エレメントの膜は互いに逆方向に移動
させられるので、隣接する膜エレメント間の間隙におい
て被処理水の循環流が形成される。したがって、前記間
隙に気液混合物が到達すると、気液混合物は、被処理水
の循環流に乗って循環させられ、前記間隙に長時間滞留
し、膜の表面に繰り返し衝突する。
【００２９】その結果、被処理水中の固形物が膜の表面
に付着するのを一層抑制することができるだけでなく、
膜の表面に付着した固形物を一層除去することができ
る。しかも、被処理水とガスとが気液混合物の状態で処
理槽に供給されるようになっているので、膜エレメント
の膜の表面に到達する被処理水の量が均一になるだけで
なく、被処理水中の固形物の濃度が均一になる。したが
って、前記固形物によって各膜エレメントに与えられる
負荷が均一になるので、膜ろ過装置の全体のろ過性能を
安定させることができる。
【００３０】しかも、前記固形物が各膜エレメントに偏
在して付着することがなくなるので、膜が局部的に閉塞
するのを防止することができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a membrane filtration device. [0002] Conventionally, in a membrane filtration apparatus for treating a waste liquid containing suspended substances such as biologically treated sludge and coagulated sludge, and for recovering valuable substances in water, a microfiltration membrane has been used. ,
A membrane element such as an ultrafiltration membrane is used. in this case,
The water to be treated such as the waste liquid and water containing valuables is supplied to the treatment tank, the membrane element is immersed in the water to be treated in the treatment tank, and the water to be treated is filtered by the membrane element. (See Japanese Patent Publication No. 1-38559). FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a conventional membrane filtration device, and FIG.
Is a cross-sectional view of a conventional membrane filtration device. In the figure, 1
Reference numeral 1 denotes a processing tank, and a line L1 extends from the upper end of the processing tank 11.
, And the water to be treated is discharged from the lower end of the treatment tank 11 via the line L2. Reference numeral 14 denotes a hollow shaft whose one end is closed.
4 is rotatably supported by the processing tank 11 by bearings 15 and 16. A plurality of disk-shaped membrane elements 18 are fixed to the shaft 14 in the axial direction, and each of the membrane elements 18 is immersed in the water to be treated. The membrane of each membrane element 18 is applied with a low pressure of a few [m] on the outside or a low suction force of a few [m] on the inside. In addition, 25 is settled (den) sludge. [0005] In the membrane filtration device having the above configuration, the line L
When the water to be treated is supplied to the treatment tank 11 through the pressure vessel 1, only the water in the water to be treated permeates the membrane due to the pressure applied to the outside of the membrane of the membrane element 18 or the suction force applied to the inside of the membrane. Then, the water is discharged as permeated water through the space in the shaft 14 and the line L3. On the other hand, suspended substances, valuables and the like in the water to be treated are discharged together with the water to be treated via the line L2. The shaft 14 is connected to driving means (not shown), and by driving the driving means,
The shaft 14 and the membrane element 18 are rotated in the water to be treated. A gas discharge pipe 21 is provided between each of the membrane elements 18, a plurality of nozzles 22 are formed in the gas discharge pipe 21, and a gas supply source (not shown) is connected to the gas discharge pipe 21 via a line L 4. A gas such as air is supplied and injected from the nozzle 22 into the processing tank 11. Accordingly, the shearing flow of the water to be treated is generated as the membrane element 18 rotates, and the gas injected from the nozzle 22 collides with the surface of the membrane of each membrane element 18. In addition, it is possible not only to prevent suspended substances and valuables in the water to be treated from adhering to the surface of the membrane as solid substances, but also to remove solid substances adhering to the surface of the membrane. However, in the above-mentioned conventional membrane filtration apparatus, the gas discharge pipes 21 are provided between the respective membrane elements 18, so that the gas discharge pipes 21 are provided. The pitch p is increased by the amount. Therefore, not only the size of the membrane filtration device cannot be reduced, but also the shear flow of the water to be treated cannot be effectively generated. Further, since only the gas is supplied to the treatment tank 11, not only the amount of the water to be treated reaching the surface of the membrane element 18 becomes uneven, but also the concentration of the solids in the water to be treated becomes uneven. Become. Therefore, the load applied to each membrane element by the solid matter becomes uneven,
The overall filtration performance of the membrane filtration device cannot be stabilized. The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional membrane filtration apparatus, can reduce the size, can effectively generate a shear flow of the water to be treated, and stabilize the filtration performance. It is an object of the present invention to provide a membrane filtration device capable of performing the above. [0011] For this purpose, in the membrane filtration apparatus of the present invention, a plurality of membrane modules horizontally and rotatably supported and immersed in water to be treated,
Below each of the membrane modules, there are a plurality of injection ports formed at a predetermined distance, and a driving means for rotating each of the membrane modules in the same direction. Each of the membrane modules includes a shaft and a plurality of membrane elements that are partially overlapped with each other to form a meshing region. Further, the injection port injects a gas-liquid mixture formed by mixing the water to be treated and the gas. Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a membrane filtration device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the membrane filtration device according to the embodiment of the present invention.
In the drawing, reference numeral 31 denotes a processing tank, in which a plurality of injection ports 32 are formed at the bottom of the processing tank 31, and water to be treated and air, oxygen, nitrogen, etc. are connected through a line L11 connected to the injection ports 32. Is supplied to the injection port 32 and is injected into the processing tank 31. Therefore, the line L11
A mixing section (not shown) is formed above, and gas is supplied to the mixing section from a gas supply source (not shown) and water to be treated is supplied from a water supply source (not shown). The water to be treated and the gas are mixed in the mixing section, and become a gas-liquid mixture in which a large number of bubbles are formed in the water to be treated.
2 is supplied. Further, a discharge port 33 is formed at a position on the liquid surface level of the water to be treated in the treatment tank 31.
The water to be treated is discharged through a line L12 connected to the water. [0014] Instead of the gas-liquid mixture, only the gas can be injected from the injection port 32. In this case, the water to be treated is supplied from another part of the treatment tank 31. And
Two hollow shafts 35, 36, one end of which is closed, are disposed horizontally and parallel to each other, and are rotatably supported by the processing tank 31. In addition, each shaft 35, 36
Includes a plurality of disk-shaped membrane elements 38, 39 in the axial direction.
Are respectively fixed, and the membrane module 51 is fixed to the shaft 36 by the shaft 35 and the membrane element 38.
And the membrane module 52 is formed by the membrane element 39. Each of the membrane modules 51 and 52 is immersed in the water to be treated. The membrane of each of the membrane elements 38 and 39 is applied with a low pressure of a few [m] on the outside or a low suction force of a few [m] on the inside. It has become. Further, the membrane elements 38, 39
Are partially overlapped with each other to form a meshing area AR1 in which the membrane elements 38 and 39 are alternately adjacent, a non-meshed area AR2 in which the membrane elements 38 are adjacent to each other, and a non-meshed area AR3 in which the membrane elements 39 are adjacent to each other. . The shafts 35 and 36 extend through the processing tank 31 and are connected to driving means (not shown) via a gear 40 fixed to a portion outside the processing tank 31 to drive the driving means. By doing so, each membrane module 51,
Both 52 are rotated clockwise in FIG. In the membrane filtration device having the above configuration, when each of the membrane modules 51 and 52 is rotated, each of the membrane elements 3
Due to the pressure applied to the outside of the membrane or the suction force applied to the inside of the membrane, only water in the water to be treated permeates through the membrane and becomes permeated water to form the space and the line L13 in the shafts 35 and 36. Is discharged through. When the gas-liquid mixture is injected from the injection port 32 into the processing tank 31 via the line L11, the respective injection ports 32 are formed below the respective membrane modules 51 and 52. The gas-liquid mixture is applied between the membrane elements 38 and 39 in the mesh area AR1, between the membrane elements 38 in the non-mesh area AR2, and in the non-mesh area AR.
3 and passes through the space between the respective membrane elements 39 and rises in the processing tank 31. Therefore, a shear flow of the water to be treated is generated with the rotation of each of the membrane modules 51 and 52, and the gas in the gas-liquid mixture rising in the processing tank 31 is removed by the membrane of each of the membrane elements 38 and 39. Not only prevents suspended substances and valuables in the water to be treated from adhering to the surface of the membrane as solids, but also removes solids adhering to the surface of the membrane. Can be. In this case, the gas-liquid mixture injected from the injection port 32 is uniformly dispersed in the meshing area AR1 and the non-meshing areas AR2 and AR3.
Are formed with a predetermined distance H between the lower ends of the membrane modules 51 and 52. In the present embodiment,
The distance H is set to 100 to 200 [mm]. The distance W between the injection ports 32 is set in accordance with the dispersion width of the gas at the lower ends of the membrane modules 51 and 52. In the present embodiment, the distance is set to a distance corresponding to about seven membrane elements 38 and 39. As described above, since the injection port 32 is disposed below each of the membrane modules 51 and 52, the pitch of the membrane elements 38 and the pitch of the membrane elements 39 can be reduced. Therefore, not only the size of the membrane filtration device can be reduced, but also the shear flow of the water to be treated can be effectively generated. Further, the gas-liquid mixture injected from the injection port 32 rises while being dispersed, and rises in the meshing region AR1.
And the non-engagement areas AR2 and AR3 are reached, but since the membrane modules 51 and 52 are both rotated in the same direction, the surface of the membrane element 38 and the membrane surface of the membrane element 39 in the engagement area AR1 are mutually Moved in the opposite direction. Therefore, the gas-liquid mixture is vigorously stirred (stirred) in the meshing area AR1, so that not only the speed of the shear flow of the water to be treated is increased, but also the impact force when the gas collides with the film is reduced. growing. Further, in the meshing area AR1, the membranes of the membrane elements 38 and 39 are moved in opposite directions, so that a circulating flow of the water to be treated is formed in the gap between the adjacent membrane elements 38 and 39. You. Therefore, when the gas reaches the gap, the gas is circulated along the circulating flow of the water to be treated, stays in the gap for a long time, and repeatedly collides with the surface of the membrane. As a result, not only can the solid matter in the water to be treated be prevented from adhering to the surface of the membrane,
The solid matter attached to the surface of the film can be further removed. In addition, since the water to be treated and the gas are supplied to the treatment tank 31 in a gas-liquid mixture state, the amount of the water to be treated reaching the surface of the membrane of the membrane elements 38 and 39 becomes uniform. Instead, the concentration of solids in the water to be treated becomes uniform. Therefore, each of the membrane elements 3 depends on the solid matter.
Since the loads applied to 8, 39 become uniform, the overall filtration performance of the membrane filtration device can be stabilized. In addition, the solid substance is contained in each membrane element 3
Since the film is not localized and adhered to 8, 39, it is possible to prevent the film from being locally clogged.
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified based on the gist of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention. As described above in detail, according to the present invention, in a membrane filtration device, a plurality of membranes supported horizontally and rotatably and immersed in water to be treated. A module, a plurality of injection ports formed at a predetermined distance below each of the membrane modules, and a driving unit for rotating each of the membrane modules in the same direction. Each of the membrane modules comprises a shaft and a plurality of membrane elements partially overlapped with each other to form a meshing area. Further, the injection port injects a gas-liquid mixture formed by mixing the water to be treated and the gas. In this case, when each of the membrane modules is rotated in the water to be treated, only the water in the water to be treated permeates the membrane due to the pressure applied to the outside of the membrane of each of the membrane elements or the suction force applied to the inside of the membrane. , And is discharged as permeated water. When the gas-liquid mixture is injected into the processing tank, the gas-liquid mixture passes between the respective membrane elements because the respective injection ports are formed below the respective membrane modules. Rises inside. Accordingly, the shear flow of the water to be treated is generated with the rotation of the membrane module, and the gas in the gas-liquid mixture rising in the treatment tank collides with the surface of the membrane of each membrane element. Not only can the suspended substances, valuables, etc. be prevented from adhering to the surface of the membrane as solids, but also the solids adhering to the surface of the membrane can be removed. In addition, since the injection port is provided below each membrane module, the pitch of the membrane elements can be reduced. Therefore, not only the size of the membrane filtration device can be reduced, but also the shear flow of the water to be treated can be effectively generated. Then, the gas-liquid mixture injected from the injection port rises while dispersing and reaches the meshing region. However, since all the membrane modules are rotated in the same direction, the membranes of the respective membrane elements in the meshing region are opposite to each other. Moved in the direction. At this time, since the water to be treated and the gas-liquid mixture are vigorously stirred in the meshing region, not only the speed of the shear flow of the water to be treated is increased, but also the gas-liquid mixture when the gas-liquid mixture collides with the membrane. The impact force increases. Further, in the meshing region, the membranes of the respective membrane elements are moved in opposite directions, so that a circulating flow of the water to be treated is formed in the gap between the adjacent membrane elements. Therefore, when the gas-liquid mixture reaches the gap, the gas-liquid mixture is circulated on the circulating flow of the water to be treated, stays in the gap for a long time, and repeatedly collides with the surface of the membrane. As a result, not only can the solid matter in the water to be treated be prevented from adhering to the surface of the membrane,
The solid matter attached to the surface of the film can be further removed. Moreover, since the water to be treated and the gas are supplied to the treatment tank in a gas-liquid mixture state, not only the amount of the water to be treated reaching the surface of the membrane of the membrane element becomes uniform, but also The concentration of solids in the water to be treated becomes uniform. Therefore, the load applied to each membrane element by the solid matter becomes uniform, so that the overall filtration performance of the membrane filtration device can be stabilized. In addition, since the solid matter does not adhere unevenly to each membrane element, it is possible to prevent the membrane from being locally blocked.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における膜ろ過装置の横断
面図である。
【図２】従来の膜ろ過装置の縦断面図である。
【図３】従来の膜ろ過装置の横断面図である。
【図４】本発明の実施の形態における膜ろ過装置の縦断
面図である。
【符号の説明】
３１ 処理槽
３２ 噴射口
３５、３６ シャフト
３８、３９ 膜エレメント
５１、５２ 膜モジュール
ＡＲ１ 噛合領域BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a membrane filtration device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a conventional membrane filtration device. FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional membrane filtration device. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the membrane filtration device according to the embodiment of the present invention. [Description of Signs] 31 Processing tank 32 Injection port 35, 36 Shaft 38, 39 Membrane element 51, 52 Membrane area of membrane module AR1
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大熊 那夫紀 千葉県松戸市上本郷537番地 日立プラ ント建設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−168598（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−97607（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−274799（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 63/16 B01D 65/02 520 C02F 1/44 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Naoki Okuma 537 Uehongo, Matsudo-shi, Chiba Prefecture Hitachi Plant Construction Co., Ltd. (56) References JP-A-62-168598 (JP, A) JP-A-62 -97607 (JP, A) JP-A-61-274799 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B01D 63/16 B01D 65/02 520 C02F 1/44
Claims (1)
れ、被処理水に浸漬させられた複数の膜モジュールと、
（ｂ）該各膜モジュールの下方に、所定の距離を置いて
形成された複数の噴射口と、（ｃ）前記各膜モジュール
を同じ方向に回転させる駆動手段とを有するとともに、
（ｄ）前記各膜モジュールは、シャフト、及び一部が互
いに重ねられて噛合領域を形成する複数の膜エレメント
から成り、（ｅ）前記噴射口は、被処理水とガスとを混
合させて形成された気液混合物を噴射することを特徴と
する膜ろ過装置。(57) Claims: (a) a plurality of membrane modules horizontally and rotatably supported and immersed in water to be treated;
(B) a plurality of injection ports formed at a predetermined distance below each of the membrane modules, and (c) driving means for rotating the membrane modules in the same direction,
(D) each of the membrane modules is composed of a shaft and a plurality of membrane elements partially overlapping each other to form an interlocking region; and (e) the injection port is formed by mixing water to be treated and gas. A membrane filtration device for injecting a gas-liquid mixture.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP01418297A JP3401396B2 (en) | 1997-01-28 | 1997-01-28 | Membrane filtration device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01418297A JP3401396B2 (en) | 1997-01-28 | 1997-01-28 | Membrane filtration device |
Publications (2)
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| JPH10211422A JPH10211422A (en) | 1998-08-11 |
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