JP3401968B2 - 中空糸膜濾過装置の膜破損検知方法及びその装置 - Google Patents
中空糸膜濾過装置の膜破損検知方法及びその装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、中空糸膜濾過装置の膜
破損検知方法及びその装置に係り、河川水、湖沼水、し
尿水、下水、用水、及び排水等の原水に含まれる懸濁物
の濾過、特に藻類等を多く含む水を濾過する中空糸膜濾
過装置の膜破損検知方法及びその装置に関する。
破損検知方法及びその装置に係り、河川水、湖沼水、し
尿水、下水、用水、及び排水等の原水に含まれる懸濁物
の濾過、特に藻類等を多く含む水を濾過する中空糸膜濾
過装置の膜破損検知方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、精密濾過膜と称される膜の有す
る孔径は０．０１μｍ〜数μｍである。これらの孔径を
有する中空糸膜濾過には膜の外側から内側に原水を濾過
する外圧型とその反対の内圧型がある。本発明の対象と
する原水にはＳＳ（懸濁物）として洗浄で除去しやすい
無機物以外に濾過装置内にスライムを生じさせやすい藻
類、バクテリア（活性汚泥等）が大量に含まれている。
また、前記物質の他に色度、マンガン、微量有機物等の
溶解性物質が含まれている。現在、これらの原水の処理
は、一般に、ＳＳの除去に対しては（凝集沈殿→濾
過）、又は、（加圧浮上→濾過）の方式で処理され、溶
解性物質の除去に対しては活性炭処理方式等で処理され
ている。
る孔径は０．０１μｍ〜数μｍである。これらの孔径を
有する中空糸膜濾過には膜の外側から内側に原水を濾過
する外圧型とその反対の内圧型がある。本発明の対象と
する原水にはＳＳ（懸濁物）として洗浄で除去しやすい
無機物以外に濾過装置内にスライムを生じさせやすい藻
類、バクテリア（活性汚泥等）が大量に含まれている。
また、前記物質の他に色度、マンガン、微量有機物等の
溶解性物質が含まれている。現在、これらの原水の処理
は、一般に、ＳＳの除去に対しては（凝集沈殿→濾
過）、又は、（加圧浮上→濾過）の方式で処理され、溶
解性物質の除去に対しては活性炭処理方式等で処理され
ている。
【０００３】これら従来の処理方式に比較して中空糸膜
濾過装置は、 １．溶解性物質以外の処理水の水質が非常によい（微生
物を殆ど除去）。 ２．無薬注で行える可能性がある。 ３．将来の膜技術の進歩が望める。 等の理由から実用化の技術開発が諸々行われている。
濾過装置は、 １．溶解性物質以外の処理水の水質が非常によい（微生
物を殆ど除去）。 ２．無薬注で行える可能性がある。 ３．将来の膜技術の進歩が望める。 等の理由から実用化の技術開発が諸々行われている。
【０００４】しかし、何らかの原因により中空糸膜が破
損（例えば切断）した時には、原水（被濾過液）の一部
が処理水（濾過液）側にリークし、処理水を汚染するこ
とになる。そのため、中空糸膜切断時の異常検知方法が
種々検討されている。第１の方法としては、処理水ライ
ンに濁度計を設置し、処理水の濁度量の増加によって判
断する方法がある。また、第２の方法としては、処理水
を更に膜濾過し、２段目の膜の濾過圧力の上昇（ΔＰ）
具合で評価する方法がある。
損（例えば切断）した時には、原水（被濾過液）の一部
が処理水（濾過液）側にリークし、処理水を汚染するこ
とになる。そのため、中空糸膜切断時の異常検知方法が
種々検討されている。第１の方法としては、処理水ライ
ンに濁度計を設置し、処理水の濁度量の増加によって判
断する方法がある。また、第２の方法としては、処理水
を更に膜濾過し、２段目の膜の濾過圧力の上昇（ΔＰ）
具合で評価する方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記第
１の方法ではかなりの本数の中空糸膜が切れなければ検
知は不可能であり、特に、中空糸膜の場合には、糸切れ
があっても比較的早い時期に原水中の濁質により切断面
が閉塞し、濁質の処理水への流出が止まるため、この第
１の方法での判断は難しいという問題がある。また、第
２の方法では、異常検知に１〜２週間の時間を要すると
いう問題がある。
１の方法ではかなりの本数の中空糸膜が切れなければ検
知は不可能であり、特に、中空糸膜の場合には、糸切れ
があっても比較的早い時期に原水中の濁質により切断面
が閉塞し、濁質の処理水への流出が止まるため、この第
１の方法での判断は難しいという問題がある。また、第
２の方法では、異常検知に１〜２週間の時間を要すると
いう問題がある。
【０００６】本発明はこのような事情を鑑みてなされた
もので、中空糸膜の切断を早期に発見することができる
中空糸膜濾過装置の膜破損検知方法及びその装置を提供
することを目的とする。
もので、中空糸膜の切断を早期に発見することができる
中空糸膜濾過装置の膜破損検知方法及びその装置を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
するために、多数本の中空糸膜を容器内に設置し、該中
空糸膜により容器内に流入される被濾過液を濾過する中
空糸膜濾過装置の膜破損検知方法において、前記容器内
に被濾過液を充填した状態で該容器を密閉し、該容器内
に空気を導入して該容器内を加圧し、前記中空糸膜によ
り濾過された濾過液を、濾過液の容器の上部から抜き出
し、該抜き出した濾過液中に含まれる前記空気の気泡の
有無を検出することにより、該中空糸膜の破損を検知す
ることを特徴とする。
するために、多数本の中空糸膜を容器内に設置し、該中
空糸膜により容器内に流入される被濾過液を濾過する中
空糸膜濾過装置の膜破損検知方法において、前記容器内
に被濾過液を充填した状態で該容器を密閉し、該容器内
に空気を導入して該容器内を加圧し、前記中空糸膜によ
り濾過された濾過液を、濾過液の容器の上部から抜き出
し、該抜き出した濾過液中に含まれる前記空気の気泡の
有無を検出することにより、該中空糸膜の破損を検知す
ることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明によれば、被濾過液を充填した容器を密
閉し、その容器内に空気を導入して容器内を加圧する。
このとき、中空糸膜が破損していれば、その破損部から
加圧空気が濾過液中に流入するので、この濾過液中に流
入した加圧空気の気泡を検出することにより、前記中空
糸膜の破損が確認できる。この方法によれば、中空糸膜
が１本でも破損していれば、その破損部から濾過液中に
気泡が流入するので、早期に中空糸膜の破損を発見する
ことができる。
閉し、その容器内に空気を導入して容器内を加圧する。
このとき、中空糸膜が破損していれば、その破損部から
加圧空気が濾過液中に流入するので、この濾過液中に流
入した加圧空気の気泡を検出することにより、前記中空
糸膜の破損が確認できる。この方法によれば、中空糸膜
が１本でも破損していれば、その破損部から濾過液中に
気泡が流入するので、早期に中空糸膜の破損を発見する
ことができる。
【０００９】
【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る中空糸膜
濾過装置の膜破損検知方法及びその装置の好ましい第１
実施例について詳説する。図１は、本発明に係る膜破損
検知方法が適用された中空糸膜濾過装置の第１実施例の
説明図である。同図に示されるように、中空糸膜濾過装
置１０の容器１２は、内部を仕切板１３により上下２つ
の室に分けて形成され、下方部に形成された原水室１４
内には原水（被濾過水）が流入される。一方、上方部に
形成された処理水室１６内には後述する外圧中空糸膜１
８、１８、…により濾過された処理水（濾過水）が流出
される。前記外圧中空糸膜１８、１８、…は原水室１６
内に設けられ、仕切板１３に設けられた連結部２０、２
０に連結される。そして、原水室１４内に貯留された原
水を外圧中空糸１８、１８、…の外側から内側に濾過
し、濾過された処理水は処理水室１６に流出する。ま
た、前記原水室１４には原水流入用パイプ２２が原水流
入用バルブ２３を介して接続され、この原水流入用パイ
プ２２を介して原水は原水室１４内に供給される。一
方、前記処理水室１６には処理水排出用パイプ２４が接
続され、前記外圧中空糸膜１８、１８、…により濾過さ
れた処理水は、この処理水排出用パイプ２４を介して装
置外に排出される。また、前記原水室１４には、前記外
圧中空糸膜１８、１８、…の下方に、原水室１４内に空
気を導入するための空気導入管２６が設置され、この空
気管２６が連結される図示しないエア供給部から供給さ
れる空気は、空気導入管２６に設けられたエアノズル２
８、２８、…から吹き出される。また、この原水室１４
内に導入された空気は、原水室１４の上方に設けられた
空気逃し弁２９を開けることにより抜くことができる。
一方、前記処理水室１６には、空気加圧を行った際に、
前記外圧中空糸膜１８、１８、…が破損している場合に
起こる処理水中の気泡の流入を検出するための気泡検出
部３０が接続される。この気泡検出部３０は、処理水室
１６と処理水排水用パイプ２４とを連絡パイプ３２を介
して連結し、その中間に気泡検出装置として微粒子モニ
タ３４が設けられ、更には、この微粒子モニタ３４に一
定量の通水を行うための定量ポンプ３６、及び気泡検出
部用バルブ３７が設けられている。また、前記処理水室
１６には、逆洗水流入用パイプ３８が逆洗水流入用バル
ブ４０を介して連結されており、前記逆洗水流入用バル
ブ４０を開けることにより、処理水室１６内に逆洗水が
流入し、前記外圧中空糸膜１８、１８、…に付着した懸
濁物の除去を行う。また、この逆流洗浄により除去した
懸濁物は、原水室１４の下部に設けられた排泥口４２か
ら排出される。
濾過装置の膜破損検知方法及びその装置の好ましい第１
実施例について詳説する。図１は、本発明に係る膜破損
検知方法が適用された中空糸膜濾過装置の第１実施例の
説明図である。同図に示されるように、中空糸膜濾過装
置１０の容器１２は、内部を仕切板１３により上下２つ
の室に分けて形成され、下方部に形成された原水室１４
内には原水（被濾過水）が流入される。一方、上方部に
形成された処理水室１６内には後述する外圧中空糸膜１
８、１８、…により濾過された処理水（濾過水）が流出
される。前記外圧中空糸膜１８、１８、…は原水室１６
内に設けられ、仕切板１３に設けられた連結部２０、２
０に連結される。そして、原水室１４内に貯留された原
水を外圧中空糸１８、１８、…の外側から内側に濾過
し、濾過された処理水は処理水室１６に流出する。ま
た、前記原水室１４には原水流入用パイプ２２が原水流
入用バルブ２３を介して接続され、この原水流入用パイ
プ２２を介して原水は原水室１４内に供給される。一
方、前記処理水室１６には処理水排出用パイプ２４が接
続され、前記外圧中空糸膜１８、１８、…により濾過さ
れた処理水は、この処理水排出用パイプ２４を介して装
置外に排出される。また、前記原水室１４には、前記外
圧中空糸膜１８、１８、…の下方に、原水室１４内に空
気を導入するための空気導入管２６が設置され、この空
気管２６が連結される図示しないエア供給部から供給さ
れる空気は、空気導入管２６に設けられたエアノズル２
８、２８、…から吹き出される。また、この原水室１４
内に導入された空気は、原水室１４の上方に設けられた
空気逃し弁２９を開けることにより抜くことができる。
一方、前記処理水室１６には、空気加圧を行った際に、
前記外圧中空糸膜１８、１８、…が破損している場合に
起こる処理水中の気泡の流入を検出するための気泡検出
部３０が接続される。この気泡検出部３０は、処理水室
１６と処理水排水用パイプ２４とを連絡パイプ３２を介
して連結し、その中間に気泡検出装置として微粒子モニ
タ３４が設けられ、更には、この微粒子モニタ３４に一
定量の通水を行うための定量ポンプ３６、及び気泡検出
部用バルブ３７が設けられている。また、前記処理水室
１６には、逆洗水流入用パイプ３８が逆洗水流入用バル
ブ４０を介して連結されており、前記逆洗水流入用バル
ブ４０を開けることにより、処理水室１６内に逆洗水が
流入し、前記外圧中空糸膜１８、１８、…に付着した懸
濁物の除去を行う。また、この逆流洗浄により除去した
懸濁物は、原水室１４の下部に設けられた排泥口４２か
ら排出される。
【００１０】前記の如く構成される本発明に係る中空糸
膜濾過装置の第１実施例の作用は次の通りである。先
ず、外圧中空糸膜１８、１８、…の洗浄を行う。この洗
浄は、原水室１４内に原水を満たした状態で密閉し、空
気逃し弁２９を開ける。そして、エア供給部（図示せ
ず）を駆動して外圧中空糸膜１８、１８、…に向けてエ
アノズル２８、２８、…から空気を吹きつけ、エアスク
ラビング洗浄を行う。また、別の方法として、処理水室
１６の逆洗水流入用バルブ４０を開け、処理水室１６内
に逆洗水を導入して逆流洗浄を行う。そして、この洗浄
により外圧中空糸膜１８、１８、…から落とされた懸濁
物の排出は、原水室１４の下部に設けられた排泥口４２
の排泥口バルブ４３を開けて行う。この排泥は、容器１
２内全部において行ってもよいが、少なくとも外圧中空
糸膜１８、１８、…が露出すればよい。この洗浄によっ
て、前記外圧中空糸膜１８、１８、…は、その外表面に
付着した懸濁物が剥離されるとともに、破損（切断）部
分が懸濁物で閉塞している場合には、その懸濁物が除去
されるので、破損部分が露出する。
膜濾過装置の第１実施例の作用は次の通りである。先
ず、外圧中空糸膜１８、１８、…の洗浄を行う。この洗
浄は、原水室１４内に原水を満たした状態で密閉し、空
気逃し弁２９を開ける。そして、エア供給部（図示せ
ず）を駆動して外圧中空糸膜１８、１８、…に向けてエ
アノズル２８、２８、…から空気を吹きつけ、エアスク
ラビング洗浄を行う。また、別の方法として、処理水室
１６の逆洗水流入用バルブ４０を開け、処理水室１６内
に逆洗水を導入して逆流洗浄を行う。そして、この洗浄
により外圧中空糸膜１８、１８、…から落とされた懸濁
物の排出は、原水室１４の下部に設けられた排泥口４２
の排泥口バルブ４３を開けて行う。この排泥は、容器１
２内全部において行ってもよいが、少なくとも外圧中空
糸膜１８、１８、…が露出すればよい。この洗浄によっ
て、前記外圧中空糸膜１８、１８、…は、その外表面に
付着した懸濁物が剥離されるとともに、破損（切断）部
分が懸濁物で閉塞している場合には、その懸濁物が除去
されるので、破損部分が露出する。
【００１１】次に、エアスクラビング洗浄で開けた空気
逃し弁２９を閉め、原水室１４内を密閉する。このと
き、原水室１４内には原水が満たされている。そして、
この状態でエア供給部（図示せず）を駆動して原水室１
４内に空気を導入し、原水室１４内を０．１kg／ｍ2 程
度で加圧する。原水室１４内が加圧されると、原水は、
外圧中空糸膜１８、１８、…により濾過されるが、この
とき、外圧中空糸膜１８、１８、…が破損（切断）して
いる場合は、その破損部分から原水室１４内に導入され
た空気の気泡が処理水室１６側に流出する。ところで、
通常、０．２μｍ程度の孔径を有する膜であれば、２kg
／ｍ2 程度の圧力をかけなければ空気は膜を通過するこ
とはできない。従って、前記空気加圧による原水室１４
内にかける圧力を０．１kg／ｍ2 程度とすれば、処理室
１６側に流出する空気は外圧中空糸膜１８、１８、…の
破損により流出したものであることが確認できる。そし
て、外圧中空糸膜１８、１８、…の破損により処理室１
６側に流出した空気は、処理水室１６側に設けられた気
泡検出部３０の微粒子モニタ３４により確認することが
できる。この微粒子モニタ３４は、定流量でセルに通水
することで安定性が増すため、連結パイプ３２を流れる
処理水は定量ポンプ３６を用いて定流量で循環されてい
る。
逃し弁２９を閉め、原水室１４内を密閉する。このと
き、原水室１４内には原水が満たされている。そして、
この状態でエア供給部（図示せず）を駆動して原水室１
４内に空気を導入し、原水室１４内を０．１kg／ｍ2 程
度で加圧する。原水室１４内が加圧されると、原水は、
外圧中空糸膜１８、１８、…により濾過されるが、この
とき、外圧中空糸膜１８、１８、…が破損（切断）して
いる場合は、その破損部分から原水室１４内に導入され
た空気の気泡が処理水室１６側に流出する。ところで、
通常、０．２μｍ程度の孔径を有する膜であれば、２kg
／ｍ2 程度の圧力をかけなければ空気は膜を通過するこ
とはできない。従って、前記空気加圧による原水室１４
内にかける圧力を０．１kg／ｍ2 程度とすれば、処理室
１６側に流出する空気は外圧中空糸膜１８、１８、…の
破損により流出したものであることが確認できる。そし
て、外圧中空糸膜１８、１８、…の破損により処理室１
６側に流出した空気は、処理水室１６側に設けられた気
泡検出部３０の微粒子モニタ３４により確認することが
できる。この微粒子モニタ３４は、定流量でセルに通水
することで安定性が増すため、連結パイプ３２を流れる
処理水は定量ポンプ３６を用いて定流量で循環されてい
る。
【００１２】このように、本第１実施例の中空糸膜濾過
装置の膜破損検知装置によれば、１本でも外圧中空糸膜
１８、１８、…が破損している場合でも、それを検知す
ることができるため、外圧中空糸膜１８、１８、…の破
損を早期に発見することがでる。図２は、本発明に係る
膜破損検知方法が適用された中空糸膜濾過装置の第２実
施例の説明図である。尚、前記第１実施例と同一部材、
及び同一装置に付いては同一符号を付してその説明を省
略する。
装置の膜破損検知装置によれば、１本でも外圧中空糸膜
１８、１８、…が破損している場合でも、それを検知す
ることができるため、外圧中空糸膜１８、１８、…の破
損を早期に発見することがでる。図２は、本発明に係る
膜破損検知方法が適用された中空糸膜濾過装置の第２実
施例の説明図である。尚、前記第１実施例と同一部材、
及び同一装置に付いては同一符号を付してその説明を省
略する。
【００１３】前記第１実施例では、処理水室１６に流出
した空気の検出を気泡検出部３０の微粒子モニタ３４に
より検出していた。本第２実施例では、図２に示される
ように、処理水室１６の上部に透明アクリル製の先細状
の細管４４を設け、この先細状の細管４４に流出空気を
捕集するように構成されている。また、処理水室１６の
形状も、空気が前記細管４４に捕集されやすいように先
細状の形状とし、処理水排出用パイプ２４も処理水室１
６の傾斜部分に連結されている。
した空気の検出を気泡検出部３０の微粒子モニタ３４に
より検出していた。本第２実施例では、図２に示される
ように、処理水室１６の上部に透明アクリル製の先細状
の細管４４を設け、この先細状の細管４４に流出空気を
捕集するように構成されている。また、処理水室１６の
形状も、空気が前記細管４４に捕集されやすいように先
細状の形状とし、処理水排出用パイプ２４も処理水室１
６の傾斜部分に連結されている。
【００１４】前記の如く構成することにより、本第２実
施例の中空糸膜濾過装置の膜破損検知装置は、特別なセ
ンサ等を用いずに、透明な細管４４に捕集された空気の
気泡を目視することにより、外圧中空糸膜１８、１８、
…の破損を検知することができる。尚、本第１実施例用
いた微粒子モニタ３４の代わりに濁度計を用いることも
できる。
施例の中空糸膜濾過装置の膜破損検知装置は、特別なセ
ンサ等を用いずに、透明な細管４４に捕集された空気の
気泡を目視することにより、外圧中空糸膜１８、１８、
…の破損を検知することができる。尚、本第１実施例用
いた微粒子モニタ３４の代わりに濁度計を用いることも
できる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の中空糸膜
濾過装置の膜破損検知方法及びその装置によれば、中空
糸膜が１本でも破損していれば、その破損部から濾過液
中に気泡が流入するので、中空糸膜の破損を早期に発見
することができる。
濾過装置の膜破損検知方法及びその装置によれば、中空
糸膜が１本でも破損していれば、その破損部から濾過液
中に気泡が流入するので、中空糸膜の破損を早期に発見
することができる。
【図１】本発明に係る膜破損検知方法が適用された中空
糸膜濾過装置の第１実施例の説明図
糸膜濾過装置の第１実施例の説明図
【図２】本発明に係る膜破損検知方法が適用された中空
糸膜濾過装置の第２実施例の説明図
糸膜濾過装置の第２実施例の説明図
１０…中空糸膜濾過装置
１２…容器
１４…原水室
１６…処理水室
１８…外圧中空糸膜
２２…原水流入用パイプ
２４…処理水排出用パイプ
２６…空気導入管
３０…気泡検出部
３４…微粒子モニタ
４４…細管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01D 65/10
B01D 63/02
B01D 69/08
Claims (2)
- 【請求項１】多数本の中空糸膜を容器内に設置し、該中
空糸膜により容器内に流入される被濾過液を濾過する中
空糸膜濾過装置の膜破損検知方法において、 前記容器内に被濾過液を充填した状態で該容器を密閉
し、 該容器内に空気を導入して該容器内を加圧し、 前記中空糸膜により濾過された濾過液を、該濾過液の容
器の上部から抜き出し、 該抜き出した 濾過液中に含まれる前記空気の気泡の有無
を検出することにより、該中空糸膜の破損を検知するこ
とを特徴とする中空糸膜濾過装置の膜破損検知方法。 - 【請求項２】多数本の中空糸膜を容器内に設置し、該中
空糸膜により容器内に流入される被濾過液を濾過する中
空糸膜濾過装置の膜破損検知装置において、 前記容器に接続され、前記被濾過液が充填された状態で
密閉された容器内に空気を導入して該容器内を加圧する
空気導入手段と、 前記中空糸膜により濾過された濾過液を該濾過液の容器
の上部から抜き出す手段と、 該濾過液の容器の上部から抜き出した 濾過液中に含まれ
る前記空気の気泡の有無を検出する微粒子モニタ又は濁
度計と、 から成ることを特徴とする中空糸膜濾過装置の膜破損検
知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33589994A JP3401968B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 中空糸膜濾過装置の膜破損検知方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33589994A JP3401968B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 中空糸膜濾過装置の膜破損検知方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08173774A JPH08173774A (ja) | 1996-07-09 |
| JP3401968B2 true JP3401968B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=18293620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33589994A Expired - Lifetime JP3401968B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 中空糸膜濾過装置の膜破損検知方法及びその装置 |
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-
1994
- 1994-12-22 JP JP33589994A patent/JP3401968B2/ja not_active Expired - Lifetime
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