JP3880251B2 - Backwash method for submerged membrane separator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、浄水、下水、し尿、産業廃水等を処理する水処理などにおいて浸漬型膜分離装置を使用する技術に係り、浸漬型膜分離装置の逆洗方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、浄水、下水、し尿、産業廃水等を処理する水処理装置として、反応槽内に浸漬型膜分離装置を配置し、槽内の被処理水を濾過するものがある。このような膜分離装置の一例として、複数本の管状セラミック分離膜(膜エレメント)を平行に配置して膜モジュールを構成し、この膜モジュールを複数段積層するものがある。この浸漬型膜分離装置においては、セラミック分離膜の内側の通路に連通して透過液吸引管を設け、透過液吸引管に接続した吸引手段によって吸引負圧を与えることにより、セラミック分離膜に膜間差圧を発生させて槽内の被処理水を濾過している。
【0003】
運転時には膜モジュールの下方から空気を散気し、この空気のエアリフト作用によって生起する気液混合流によって槽内に循環流を発生させ、この気液混合流の上向流が各セラミック分離膜の膜面に掃流として作用することにより、膜面に対するケーキ層の付着を抑制している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記した構成において、セラミック分離膜は目詰まりの防止や汚染物の除去を目的として定期的な逆洗を行なっている。この逆洗は、透過液吸引管を通してセラミック分離膜の内側の流路に洗浄水を供給し、膜の内から外へ洗浄水を通水することで膜面に付着したケーキ層を除去するものであり、あるいは洗浄薬液をセラミック分離膜に通液することで洗浄を行なっている。
【0005】
しかし、薬液の反応には対象物との接触および反応時間を要するので、供給した薬液の全てが洗浄に寄与することはなく、一部は未反応のままに反応槽内へ流れ出ることになる。このために、目標とする洗浄効果を得るためには、計算上において必要とされる以上の薬液を無駄に消費し、あるいは洗浄効果を高める目的で使用する次亜塩素酸ナトリウムなどの酸化剤を過剰に添加する傾向にある。
【0006】
本発明は上記課題を解決するものであり、必要最小限の薬液量で十分な洗浄効果を得ることができる浸漬型膜分離装置の逆洗方法を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明の浸漬型膜分離装置の逆洗方法は、反応槽内に浸漬して使用する浸漬型膜分離装置の濾過膜を洗浄薬液で洗浄するものであって、浸漬型膜分離装置の膜透過液流路に洗浄薬液をパルス状に断続して供給し、濾過膜中において洗浄薬液の静止状態と流動状態とを反復的に形成し、洗浄薬液が振動を伴って濾過膜中を蠕動することを特徴とする。
【0008】
上記した構成により、洗浄薬液は振動を伴って膜透過液流路および濾過膜中を移動し、濾過膜中において洗浄薬液が蠕動する。このことにより、洗浄薬液が全体的に濾過膜および膜透過液の洗浄対象部位に接触し、かつ洗浄に必要な反応時間を確保できるので、未反応のままに反応槽内に流れ出る洗浄薬液量を抑制しながら十分な洗浄効果を得ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1において、原水1は、浄水処理における河川水、湖沼水、地下水、海水などであり、あるいは活性汚泥処理における下水、し尿、産業廃水などである。
反応槽2には原水1を供給する原水供給管3が連通しており、槽内に浸漬して膜分離装置4を設けている。膜分離装置4は、管状セラミック分離膜からなる複数の膜エレメントを平行に配置して膜モジュールを構成し、複数の膜モジュールを積層したものである。膜分離装置4には膜モジュールの膜透過液流路に連通する透過液吸引管5を接続しており、透過液吸引管5は吸引ポンプ6を介して処理水槽7に連通している。
【0010】
膜分離装置4の下方には散気装置8を配置しており、散気装置8に接続してブロワ9を設けている。反応槽2の底部には汚泥ポンプ10を介して汚泥引抜管11を接続している。
処理水槽7には逆洗ポンプ12を介して逆洗管13を接続しており、逆洗管13は吸引ポンプ6の上流側において透過液吸引管5に連通している。逆洗管13の途中には上流側から順次に第1バルブ14、第2バルブ15、第3バルブ16を設けており、第1バルブ14と第2バルブ15の間において薬注管17が透過液吸引管5に接続し、第2バルブ15と第3バルブ16の間においてアキュームレータ18が透過液吸引管5に接続している。薬注管17は薬注ポンプ19を介して薬液タンク20に連通している。薬剤としては、次亜塩素酸ナトリウム溶液、塩素水、二酸化塩素水などの酸化剤、あるいは塩酸、硫酸、硝酸、シュウ酸、クエン酸または水酸化ナトリウムなどの酸塩基を用いることができる。
【0011】
以下、上記した構成における作用を説明する。運転時には吸引ポンプ6を駆動し、透過液吸引管5を通して吸引負圧を膜分離装置4に作用させ、膜分離装置4の各セラミック分離膜に膜間差圧を発生させて槽内の被処理水を濾過し、膜分離装置4を透過した処理水を処理水槽7へ供給する。一方、ブロア9によって供給する空気を散気装置8から槽内液中に散気し、この空気のエアリフト作用によって生起する気液混合流により上向流を発生させ、この上向流が各セラミック分離膜の膜面に掃流として作用することにより、膜面に対するケーキ層の付着を抑制する。
【0012】
膜分離装置4の洗浄時には、吸引ポンプ6を停止し、第1バルブ14、第2バルブ15、第3バルブ16を開放する状態で、逆洗ポンプ12を駆動して処理水槽7の処理水を逆洗管13を通して膜分離装置4の膜透過液流路に圧送し、膜モジュールの各セラミック分離膜を逆洗する。
薬液洗浄する場合には、第1バルブ14、第3バルブ16を閉栓し、第2バルブ15を開放する状態で、薬注ポンプ19を駆動して薬液タンク20の洗浄薬液をアキュームレータ18に供給し、アキュームレータ18に必要量の洗浄薬液を所定の圧力下に貯留する。第2バルブ15を閉栓する状態で、第3バルブ16を断続的に開閉操作し、アキュームレータ18の洗浄薬液を膜分離装置4の膜透過液流路にパルス状に断続して供給し、濾過膜中において洗浄薬液の静止状態と流動状態とを反復的に形成する。
【0013】
この操作により、洗浄薬液は振動を伴って膜透過液流路および濾過膜中を移動し、濾過膜中において洗浄薬液が蠕動する。このことにより、洗浄薬液が全体的に濾過膜および膜透過液の洗浄対象部位に接触し、かつ洗浄に必要な反応時間を確保できるので、未反応のままに反応槽内に流れ出る洗浄薬液量を抑制しながら十分な洗浄効果を得ることができる。
【0014】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、膜透過液流路にパルス状に断続して洗浄薬液を供給し、洗浄薬液が振動を伴って膜透過液流路および濾過膜中を移動し、濾過膜中において洗浄薬液が蠕動することにより、洗浄薬液の全体的を濾過膜および膜透過液の洗浄対象部位に接触させることができ、かつ洗浄に必要な反応時間を確保できるので、未反応のままに反応槽内に流れ出る洗浄薬液量を抑制しながら十分な洗浄効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における水処理装置の全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
1 原水
2 反応槽
4 膜分離装置
5 透過液吸引管
6 吸引ポンプ
8 散気装置
12 逆洗ポンプ
13 逆洗管
14 第1バルブ
15 第2バルブ
16 第3バルブ
17 薬注管
18 アキュームレータ
19 薬注ポンプ
20 薬液タンク[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a technique for using a submerged membrane separation apparatus in water treatment for treating purified water, sewage, human waste, industrial wastewater, and the like, and relates to a backwashing method for the submerged membrane separation apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a water treatment apparatus for treating purified water, sewage, human waste, industrial waste water, etc., there is an apparatus in which a submerged membrane separation apparatus is disposed in a reaction tank and water to be treated in the tank is filtered. As an example of such a membrane separation apparatus, there is one in which a plurality of tubular ceramic separation membranes (membrane elements) are arranged in parallel to constitute a membrane module, and the membrane modules are laminated in a plurality of stages. In this submerged membrane separation apparatus, a permeate suction tube is provided in communication with the passage inside the ceramic separation membrane, and a suction negative pressure is applied by suction means connected to the permeate suction tube, whereby the membrane is applied to the ceramic separation membrane. The water to be treated in the tank is filtered by generating a differential pressure.
[0003]
During operation, air is diffused from below the membrane module, and a circulating flow is generated in the tank by the gas-liquid mixed flow generated by the air lift action of this air, and the upward flow of this gas-liquid mixed flow is caused by each ceramic separation membrane. By acting as a sweep on the film surface, adhesion of the cake layer to the film surface is suppressed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above configuration, the ceramic separation membrane is regularly backwashed for the purpose of preventing clogging and removing contaminants. This backwashing removes the cake layer adhering to the membrane surface by supplying washing water to the flow path inside the ceramic separation membrane through the permeate suction tube and passing the washing water from the inside of the membrane to the outside. Alternatively, cleaning is performed by passing a cleaning chemical solution through the ceramic separation membrane.
[0005]
However, since the reaction of the chemical solution requires contact with the object and the reaction time, all of the supplied chemical solution does not contribute to the cleaning, and part of the chemical solution flows out into the reaction tank without being reacted. For this reason, in order to obtain a target cleaning effect, an oxidizing agent such as sodium hypochlorite used for the purpose of wastefully consuming more chemicals than necessary for calculation or enhancing the cleaning effect is used. It tends to be added excessively.
[0006]
The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a backwashing method for a submerged membrane separation apparatus that can obtain a sufficient cleaning effect with a minimum amount of chemical solution.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the backwashing method of the submerged membrane separator of the present invention is to wash the filtration membrane of the submerged membrane separator used by being immersed in a reaction tank with a cleaning chemical solution. The cleaning chemical solution is intermittently supplied to the membrane permeate flow path of the submerged membrane separation device in a pulsed manner, repeatedly forming a stationary state and a flowing state of the cleaning chemical solution in the filtration membrane, and the cleaning chemical solution vibrates. Along with this, the filter membrane is peristalized .
[0008]
With the configuration described above, the cleaning chemical solution moves in the membrane permeate flow path and the filtration membrane with vibration, and the cleaning chemical solution is oscillated in the filtration membrane. As a result, the cleaning chemical solution can contact the filtration membrane and the membrane permeate to be cleaned, and the reaction time required for cleaning can be secured. A sufficient cleaning effect can be obtained while suppressing.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1,
A raw water supply pipe 3 for supplying the
[0010]
A
A
[0011]
Hereinafter, the operation of the above-described configuration will be described. During operation, the suction pump 6 is driven, a negative suction pressure is applied to the
[0012]
At the time of cleaning the
In the case of chemical cleaning, the
[0013]
By this operation, the cleaning chemical solution moves in the membrane permeate flow path and the filtration membrane with vibration, and the cleaning chemical solution swings in the filtration membrane. As a result, the cleaning chemical solution can contact the filtration membrane and the membrane permeate to be cleaned, and the reaction time required for cleaning can be secured. A sufficient cleaning effect can be obtained while suppressing.
[0014]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a cleaning chemical solution is supplied intermittently to the membrane permeate flow channel, and the cleaning chemical solution moves through the membrane permeate flow channel and the filtration membrane with vibration, and the filtration membrane. Since the cleaning chemical solution can be swung inside, the entire cleaning chemical solution can be brought into contact with the site to be cleaned of the filtration membrane and the membrane permeate, and the reaction time required for cleaning can be secured, so that it remains unreacted. A sufficient cleaning effect can be obtained while suppressing the amount of the cleaning chemical flowing out into the reaction tank.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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