JP3461657B2 - 水処理装置 - Google Patents

水処理装置

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JP3461657B2
JP3461657B2 JP05989396A JP5989396A JP3461657B2 JP 3461657 B2 JP3461657 B2 JP 3461657B2 JP 05989396 A JP05989396 A JP 05989396A JP 5989396 A JP5989396 A JP 5989396A JP 3461657 B2 JP3461657 B2 JP 3461657B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、処理槽の内部に浸
漬型膜分離装置を設置した水処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、し尿処理や合併処理などを行う水
処理装置として、処理槽の内部に浸漬型膜分離装置を設
置したものが知られている。
【0003】図7に示したように、浸漬型膜分離装置1
は、上下が開口した箱枠状の膜ケース2の内部に上下方
向に配置する平板状の濾過膜カートリッジ3を一定間隔
で配列し、同じく上下が開口した箱枠状の散気ケース4
の内部に、槽外のブロワ5などの空気供給源に連通する
散気装置6を配設し、膜ケース2と散気ケース4とを互
いに上下に配置することにより構成されている。
【0004】濾過膜カートリッジ3は、濾板7の両表面
に濾過膜8を配置し、濾板7と濾過膜8との間あるいは
濾板7の内部に形成される膜透過液流路(図示せず)に
連通する膜透過液取出口9を濾板7に形成することによ
り構成されている。
【0005】そして、濾過膜カートリッジ3の膜透過液
取出口9に連通して膜透過液取出チューブ10と集合管
11が設けられており、この集合管11に連通して膜透
過液導出管12が設けられている。
【0006】このような構成において、処理槽内の活性
汚泥混合液などの被処理液を濾過する際には、膜透過液
導出管12、集合管12,膜透過液取出チューブ11を
通じて濾過膜カートリッジ5の透過液流路に吸引圧を負
荷することにより、あるいは槽内の被処理液の水頭を濾
過駆動力として、被処理液中に含まれる活性汚泥などの
懸濁物質を濾過膜8で捕捉し、濾過膜8を透過して透過
液流路内に流入した膜透過液を膜透過液取出チューブ1
0、集合管11、膜透過液導出管12を通じて処理槽の
外部へ取り出している。
【0007】このとき、ブロワ5より供給する空気を散
気装置6の散気孔6aを通じて散気し、散気した空気の
気泡およびそれにより生起される上昇水流を濾過膜カー
トリッジ3,3間の間隙に流入させることによって、気
泡と上昇水流とにより濾過膜カートリッジ3の膜面全体
を均一に洗浄し、上昇水流により、膜面における濃度分
極を小さくして濾過抵抗を小さくするとともに、膜ケー
ス2,散気ケース4の内外を循環する循環水流を形成す
るようにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の水処理装置では、被処理液からの濾過膜カートリッ
ジ3の露出を防止するために、膜透過液導出管12の端
部を濾過膜カートリッジ3の上端より上方位置で槽外の
大気圧下に開放させるようにしている。したがって、槽
内の被処理液の水頭を濾過駆動力とする場合には、被処
理液の液面位置と膜透過液導出管12が開放する濾過膜
カートリッジ3の上端より上方位置との間の水頭差が濾
過駆動力となり、濾過処理量を大きくできないという問
題がある。
【0009】本発明は上記問題を解決するもので、槽内
の被処理液の水頭を濾過駆動力とする水処理装置の濾過
処理能力を向上させることを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の請求項1記載の水処理装置は、処理槽の内
部に、上下方向に配置する濾過膜カートリッジをケーシ
ング内に平行に配列してなる浸漬型膜分離装置を設置し
た水処理装置において、前記濾過膜カートリッジの膜透
過液取出口に連通する膜透過液導出管路を濾過膜カート
リッジより下方位置で槽外の大気圧下に開放して槽内の
被処理液の液面から膜透過液導出管路の開口までの水頭
を駆動圧力として作用させ、前記膜透過液導出管路の途
中に開閉弁を介装し、この開閉弁に接続して、処理槽内
の液位を測定し、測定した液位が濾過膜カートリッジの
上端に相応する位置まで低下した時に開閉弁を閉栓して
濾過膜カートリッジを被処理液中に浸漬状態に維持する
開閉制御手段を設けたものである。
【0011】請求項2記載の水処理装置は、開閉弁制御
手段を、液位計と、液位計と開閉弁とに接続して設けた
制御装置とにより構成したものである。請求項3記載の
水処理装置は、開閉弁制御手段を、フロート機構にて構
成したものである。
【0012】請求項4記載の水処理装置は、浸漬型膜分
離装置を、ケーシングの相対向する側壁の内側面に複数
のスリットを上下方向に形成し、各スリットに挿入して
複数の濾過膜カートリッジを平行に配列し、各濾過膜カ
ートリッジの膜透過液取出口と、各膜透過液取出口に連
通する集合管とを濾過膜カートリッジの下端位置に設け
て構成し、膜透過液導出管路を、前記集合管に連通して
設けたものである。
【0013】上記した請求項1記載の構成によれば、膜
透過液導出管路が濾過膜カートリッジより下方位置で槽
外の大気圧下に開放しているため、槽内の被処理液の液
面から膜透過液導出管路の開口まで、すなわち濾過膜カ
ートリッジより下方位置までの水頭が濾過駆動力として
作用する。したがって、膜透過液導出管路が濾過膜カー
トリッジの上端より上方位置で開放している従来のもの
より大きな濾過駆動力の下に濾過が行われ、濾過処理量
が増大する。このとき、処理槽内の液位は液位計によっ
て測定され、測定された液位が濾過膜カートリッジの上
端に相応する位置まで低下した時には、膜透過液導出管
路に介装された開閉弁が制御装置により閉栓され、濾過
が停止されるため、濾過膜カートリッジは被処理液中に
浸漬状態に維持される。
【0014】開閉弁制御手段としては、請求項2に記載
したような、液位計と制御装置とにより構成したもの、
あるいは請求項3に記載したような、フロート機構にて
構成したものを用いることができる。
【0015】請求項4に記載したような浸漬型膜分離装
置は、製作および処理槽内への設置が容易である。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図1
から図3を参照しながら説明する。水処理装置20は、
処理槽21の内部に被処理水22を膜分離する浸漬型膜
分離装置23を設置して構成されており、浸漬型膜分離
装置23は、上下が開口した箱枠状のケース24内の上
部に、上下方向に配置する平板状の濾過膜カートリッジ
25を一定間隔で平行に配列し、膜カートリッジ25の
下方に、槽外のブロワ26などの空気供給源に連通する
散気装置27を配設して構成されている。
【0017】濾過膜カートリッジ25の膜透過液取出口
に連通する膜透過液導出管28は、濾過膜カートリッジ
25の下端より下方位置において、処理槽21に隣接し
て設けられた貯留槽29内の大気圧下に開口している。
【0018】処理槽21の内部には、槽内の液位を測定
する液位計30が設けられ、膜透過液導出管28の途中
には電磁弁31が介装され、液位計30と電磁弁31と
にそれぞれライン32,33により接続して制御装置3
4が設けられていて、液位計30で測定した液位に基づ
き制御装置34により電磁弁31が開閉される。
【0019】貯留槽29の内部には、膜透過液導出管2
8により送給された膜透過液35を槽外へ排出する排水
管36が開口しており、排水管36には排水ポンプ37
が介装されている。
【0020】ケース24は、配列される膜カートリッジ
25を保持する所定数のスリット38を上下方向に形成
した一対のスリットパネル39,40と、スリットパネ
ル39,40間を連結する一対のサイドパネル41,4
2とで構成されている。スリットパネル39,40の適
当位置には、膜カートリッジ25の下端を保持するスト
ッパー43が設けられ、サイドパネル41,42の下部
には、散気装置27によって生起された循環水流が流通
する開口部41a,42aが形成されている。ケース2
4の外側には、ブロワ26などの空気供給源より散気装
置27へ空気を送る給気管44が立設されている。
【0021】濾過膜カートリッジ25は、前述した従来
のものとほぼ同様に構成されており、濾板45の両表面
に濾過膜46が配置され、濾板45と濾過膜46との間
あるいは濾板45の内部にも形成された膜透過液流路
(図示せず)に連通する膜透過液取出口47が濾板45
に形成されている。
【0022】濾過膜カートリッジ25の膜透過液取出口
45に連通して集合管48が設けられ、この集合管48
に上記した膜透過液導出管28が連通している。上記し
た構成における作用を説明する。
【0023】処理槽21内の被処理液22の水位は常時
液位計30によって測定され、測定された液位が濾過膜
カートリッジ25の上端より上方の高水位HLにあると
きは、制御装置34によって電磁弁31が開栓状態に維
持される。
【0024】そして、電磁弁31が開栓された状態にお
いて、被処理液22の液面から膜透過液導出管28の開
口までの水頭、すなわち濾過膜カートリッジ25の下端
より下方位置までの水頭を濾過駆動力として、濾過膜カ
ートリッジ25で濾過が行われる。このときの濾過処理
量は、膜透過液導出管28が濾過膜カートリッジ25の
上端より上方位置で開放している従来の装置より大きく
なる。
【0025】濾過膜カートリッジ25の膜面を透過した
膜透過液は膜透過液取出口45より濾過膜カートリッジ
25の外部へ流出し、集合管48と膜透過液導出管28
を通って貯留槽29の内部に流入し、貯留槽29内に貯
留された後、適宜排水ポンプ37の駆動により配水管3
6を通じて排出される。
【0026】液位計30により測定された液位が濾過膜
カートリッジ25の上端に相応する低水位LLまで低下
した時には、制御装置34によって電磁弁31が閉栓さ
れ、被処理液22の水頭を濾過駆動圧とする濾過は停止
する。これにより、濾過膜カートリッジ25は被処理液
22中に浸漬状態に維持される。
【0027】本発明の他の実施形態として、上記した液
位計30と電磁弁31と制御装置34とによる制御に代
えて、図4に示したように、膜透過液導出管28に開閉
弁49を介装し、開閉弁49を開閉動するフロート式ス
イッチ50を設けて、被処理液22が濾過膜カートリッ
ジ25の上端に相応する低水位LLまで低下した時に、
フロート式スイッチ50により開閉弁49を閉塞するよ
うにしてもよい。
【0028】また、図5および図6に示したように、各
濾過膜カートリッジ25の膜透過液取出口47と、各膜
透過液取出口47に連通する集合管48とを濾過膜カー
トリッジ25の下端位置に設け、この集合管48に連通
して膜透過液導出管28を設けてもよい。
【0029】
【発明の効果】以上のように、本発明の水処理装置によ
れば、濾過膜カートリッジの膜透過液取出口に連通する
膜透過液導出管路を濾過膜カートリッジより下方位置で
槽外の大気圧下に開放させるようにしたため、膜透過液
導出管路が濾過膜カートリッジの上端より上方位置で開
放している従来のものより大きな濾過駆動力の下に濾過
を行うことができ、濾過処理能力が向上する。このと
き、処理槽内の液位を測定し、測定した液位に基づき濾
過を起動・停止する開閉弁と開閉弁制御手段とを設けた
ため、濾過膜カートリッジが被処理液から露出すること
はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の水処理装置の全体構成を
示した説明図である。
【図2】図1に示した水処理装置において処理槽の内部
に設置される浸漬型膜分離装置の全体構成を示した一部
破砕斜視図である。
【図3】図2に示した浸漬型膜分離装置の全体構成を示
した縦断面図である。
【図4】本発明の他の実施形態の水処理装置の全体構成
を示した説明図である。
【図5】本発明のさらに他の実施形態の水処理装置の全
体構成を示した説明図である。
【図6】図5に示した水処理装置において処理槽の内部
に設置される浸漬型膜分離装置の全体構成を示した縦断
面図である。
【図7】従来の浸漬型膜分離装置の全体構成を示した一
部破砕斜視図である。
【符号の説明】 20 水処理装置 21 処理槽 23 浸漬型膜分離装置 24 ケース 25 濾過膜カートリッジ 28 膜透過液導出管 30 液位計 31 電磁弁 34 制御装置 38 スリット 47 膜透過液取出口 48 集合管 49 開閉弁 50 フロート式スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 酒井 英彦 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7−299491(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 63/08

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理槽の内部に、上下方向に配置する濾
    過膜カートリッジをケーシング内に平行に配列してなる
    浸漬型膜分離装置を設置した水処理装置において、前記
    濾過膜カートリッジの膜透過液取出口に連通する膜透過
    液導出管路を濾過膜カートリッジより下方位置で槽外の
    大気圧下に開放して槽内の被処理液の液面から膜透過液
    導出管路の開口までの水頭を駆動圧力として作用させ
    前記膜透過液導出管路の途中に開閉弁を介装し、この開
    閉弁に接続して、処理槽内の液位を測定し、測定した液
    位が濾過膜カートリッジの上端に相応する位置まで低下
    した時に開閉弁を閉栓して濾過膜カートリッジを被処理
    液中に浸漬状態に維持する開閉制御手段を設けたことを
    特徴とする水処理装置。
  2. 【請求項2】 開閉弁制御手段は、液位計と、液位計と
    開閉弁とに接続して設けた制御装置とからなることを特
    徴とする請求項1記載の水処理装置。
  3. 【請求項3】 開閉弁制御手段を、フロート機構にて構
    成したことを特徴とする請求項1記載の水処理装置。
  4. 【請求項4】 浸漬型膜分離装置は、ケーシングの相対
    向する側壁の内側面に複数のスリットを上下方向に形成
    し、各スリットに挿入して複数の濾過膜カートリッジを
    平行に配列し、各濾過膜カートリッジの膜透過液取出口
    と、各膜透過液取出口に連通する集合管とを濾過膜カー
    トリッジの下端位置に設けて構成し、膜透過液導出管路
    は、前記集合管に連通して設けたことを特徴とする請求
    項1から請求項3のいずれかに記載の水処理装置。
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