JP3430567B2 - 膜分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水処理に用いられる膜分
離装置に係り、特に膜モジュールの処理水取り出し側を
間欠的に吸引するよう構成された膜分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】産業廃水や用水、或いは上下水につい
て、限外濾過膜等の分離膜により固液分離を行なって、
微粒子やコロイドを含有しない処理水を生産する膜分離
処理が広く利用されている。

【０００３】本発明者らはこのような処理に用いられる
膜分離装置として、槽内に平膜モジュールを懸垂し、こ
の平膜モジュールの処理水取り出し側を吸引する手段を
設けた膜分離装置を発明し、先に特許出願した（特開平
１−２９３１０３号公報）。

【０００４】特開平１−２９３１０３号公報記載の膜分
離装置によれば、吸引手段により、処理水を吸引濾過す
ることにより効率的に膜分離を進行させることができ、
また間欠的に吸引を行なって膜面に付与する負荷を増減
することにより、膜面付着物の蓄積を防止して高い透過
流束を維持することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、自動弁や
ポンプを停止することによって吸引を停止する以外に、
膜モジュールの二次側（透過水側）を開放させ吸引残圧
を除去すれば、さらに高い透過水量が得られることを見
出した。さらに、二次側（透過水側）の残圧を開放する
だけでなく、二次側を加圧することにより二次側の透過
水を一次側（原水側）に逆流してやれば、より高い透過
流束が得られることを見出した。

【０００６】しかしながら、膜分離装置において頻繁に
間欠停止、逆流洗浄を行なうには数多くの自動弁を使用
する必要があり、複雑な装置となっていた。また、自動
弁の開閉頻度が高く、自動弁の消耗による漏水事故や誤
作動を招く可能性が著しく高いという問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の膜分離装置は、
槽内に懸垂された膜モジュールと、該膜モジュールの処
理水取り出し側に配管を介して接続された吸引ポンプと
を備えてなる膜分離装置において、該吸引ポンプと膜モ
ジュールとの間に、第１ポート、第２ポート及び第３ポ
ート並びに回転式の弁体を有する三方弁が設けられ、該
第１ポートが前記膜モジュールに接続され、該第２ポー
トが前記吸引ポンプの吸込側に接続され、該第３ポート
が圧力開放管に接続されており、該三方弁の弁体の回転
により該膜モジュールの二次側の吸引が間欠的に行なわ
れることを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】かかる本発明の膜分離装置にあっては、単一の
三方弁を操作するだけで、膜モジュールの二次側を間欠
的に吸引することができる。

【０００９】

【実施例】以下図面を参照して実施例について説明す
る。

【００１０】第１図は本発明の一実施例に係る膜分離装
置の構成を示す概略図である。

【００１１】この膜分離装置は、膜モジュール１ａが浸
漬された浸漬モジュール１、膜モジュール１ａの処理水
取り出し側に設けられた三方弁２及び吸引ポンプ３とか
ら主として構成されている。

【００１２】三方弁２の第１ポート２１は配管１１を介
して膜モジュール１ａに接続されている。三方弁２の第
２ポート２２は、配管１２を介して吸引ポンプ３の吸込
側に接続されている。吸引ポンプ３の吐出口には配管１
３が接続されている。配管１３と三方弁２の第３ポート
２３はバイパス配管１４を介して接続されている。バイ
パス配管１４の途中に圧力開放管１５が接続されてい
る。（なお、逆圧洗浄するときには、この圧力開放管１
５を通して加圧水を導くことができる。）第２図は三方
弁２の構成を示す縦断面図、第３図は三方弁２の弁体を
示す斜視図である。

【００１３】この三方弁２の弁ケーシング２０は、上記
第１、第２及び第３ポート２１，２２，２３を有してい
る。弁体２４は球状のものであり、第３図の上下方向の
軸心線方向に延在するように駆動軸２５が突設されてい
る。

【００１４】弁体２４の赤道に沿って弁体２４を１８０
°以上にわたって延在するように凹条２７が設けられて
いる。

【００１５】弁体２４の赤道面上であって該凹条２７が
設けられていない箇所は、連通孔２８を介して弁体２４
の北極位置に連通されている。

【００１６】前記弁ケーシング２０の第３ポート２３
は、この弁体２４の北極位置に合致する位置に設けられ
ている。第１、第２ポート２１，２２は弁体２４の赤道
面上の直径方向の対峙位置に設けられている。

【００１７】第４図は、この三方弁２の流路選択を示す
模式図であって、第２図のIV−IV線に沿う断面を示して
いる。

【００１８】第４図（ａ）では、凹条２７を介して第１
ポート２１と第２ポート２２が連通されて、膜モジュー
ル内が吸引ポンプ３で吸引される。

【００１９】第４図（ｂ）では、連通孔２８を介して第
１ポート２１と第３ポート２３とが連通され、膜モジュ
ール内の圧力が開放される。

【００２０】第４図（ｃ）では、凹条２７を介して第１
ポート２１と第２ポート２２とが連通され、膜モジュー
ル内が吸引される。

【００２１】このように弁体２４の回転により、吸引濾
過と圧力開放が繰り返しておこり、複数の自動弁を使用
するものと比べて故障頻度が極めて少ないものとなる。
また、弁体２４の回転を速めることにより、繰り返し頻
度を高めることができ、吸引濾過時の透過流束を高く維
持することもできる。なお、吸引濾過と圧力開放の時間
設定は、弁体の大きさ、形状及び回転時間で決定され
る。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の膜分離装置
によれば、膜モジュールの二次側に対し吸引と圧力開放
とを繰り返すことができる。本発明では、弁体を回転さ
せるだけで吸引と圧力開放を繰り返し行なうことができ
るから、複数の自動弁を使用する従来例に比べ、故障頻
度が極めて少ない。

【００２３】本発明では、弁体の回転を速めることによ
り、この繰り返しの頻度を高めることができ、吸引濾過
時の透過流束を高く維持することが可能とされ、膜分離
処理効率が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例装置の系統図である。

【図２】三方弁の縦断面図である。

【図３】三方弁の弁体の斜視図である。

【図４】三方弁の作動を示す断面図である。

【符号の説明】 １ 容器 １ａ 平膜モジュール ２ 三方弁 ３ 吸引ポンプ ２０ 弁ケーシング ２１，２２，２３ ポート ２４ 弁体 ２７ 凹条 ２８ 連通孔

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 槽内に懸垂された膜モジュールと、該膜
   モジュールの処理水取り出し側に配管を介して接続され
   た吸引ポンプとを備えてなる膜分離装置において、 該吸引ポンプと膜モジュールとの間に、第１ポート、第
   ２ポート及び第３ポート並びに回転式の弁体を有する三
   方弁が設けられ、該第１ポートが前記膜モジュールに接続され、該第２ポ
   ートが前記吸引ポンプの吸込側に接続され、該第３ポー
   トが圧力開放管に接続されており、 該三方弁の弁体の回転により該膜モジュールの二次側の
   吸引が間欠的に行なわれることを特徴とする膜分離装
   置。
2. 【請求項２】 前記第３ポートと、前記吸引ポンプの吐
   出口とがバイパス配管を介して接続されており、該バイ
   パス配管に前記圧力開放管が接続されていることを特徴
   とする請求項１の膜分離装置。