JP4069227B2 - タンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置 - Google Patents
タンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置に係り、詳細には、生活排水、河川水、湖沼水、地下水或いは海水等を原水として精密濾過または限外濾過装置により大量に浄化する水処理に好適なタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置の一例として特開昭61-222509号公報（第１公知例）に開示された技術は、図６（ａ）に示すように、濾過塔51内に懸垂して支持された複数の中空糸モジュール52の直下に流出口53ａを有する下部仕切版53が配置され、該下部仕切版53の下面には筒状体54が設けられている。筒状体54の側胴部には図６（ｂ）に示すように、スリット或いは小孔54ａが設けられており、下部仕切版53の下方の濾過塔51側胴部には圧縮気体の流入管55が連通されている。
【０００３】
そして、濾過膜洗浄を行う際には濾過塔51内に水を満たした状態で流入管55から圧縮空気を流入すると、その圧力により先ず下部仕切版53の下方に存在する水が筒状体54の開口端及び小孔54ａから流出し、次いで圧縮空気層56が下部仕切版53の下部に形成され、該圧縮空気層56を介して圧縮空気が小孔54ａから筒状体54内部に流出して水中を気泡状となって中空糸モジュール52内に流入し、該中空糸モジュール52内の水を攪拌すると共に各中空糸52ａを振動させて該中空糸52ａの表面に付着している懸濁物を剥離する。
【０００４】
圧縮空気層56の下部には水面57が形成され、該水面57の水準は流入する圧縮空気の流量と、圧縮空気が小孔54ａを通過する時の圧力損失とによってバランスし、この水面57を形成することにより各筒状体54に流入する圧縮空気の量を等しくすることが出来るとしている。
【０００５】
また、第２公知例として特開昭62-4408号公報に開示された技術は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、容器本体61内に懸垂して支持された複数の中空糸膜フィルタ62の下部にバブリング母管63から分岐された複数のバブリング枝管64が配置され、バブリング枝管64の下部には気泡孔64ａが形成されている。
【０００６】
一方、バブリング母管63には、下端がバブリング枝管64の気泡孔64ａと同レベルまで延長され、上端が蓋体65ａにより閉塞されたバブリング短管65が上方から挿入固定されており、蓋体65ａの下方位置でバブリング短管65の側胴部には気泡孔65ｂが形成されている。
【０００７】
そして、エアー供給配管66を介してバブリング母管63内に供給された空気はバブリング枝管64の気泡孔64ａ及びバブリング短管65の気泡孔65ｂから流出して水中を気泡状となって保護管67内に流入し、該保護管67内の水を攪拌すると共に各中空糸膜フィルタ62を振動させて該中空糸膜フィルタ62の表面に付着している懸濁物を剥離する。
【０００８】
これにより、バブリング母管63の真上にある中空糸膜フィルタ62に対しても効果的にエアバブリングがなされ、バブリング短管65の下端がバブリング枝管64の気泡孔64ａと同レベルまで延長されたことで水圧を同じにしてバブリング枝管64の気泡孔64ａとバブリング短管65の気泡孔65ｂから発生する気泡の量を均一にすることが出来るとしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の第１公知例では、圧縮空気層56の下部に形成された水面57の水準が流入する圧縮空気の流量と、圧縮空気が小孔54ａを通過する時の圧力損失とによってバランスし、各筒状体54に流入する圧縮空気の量を等しくすることが出来るとしているものの水面57の水準を一定に維持するために流入管55から濾過塔51内部に流入する圧縮空気の流量調整が困難であり、更には下部仕切版53の下面に設けられた筒状体54の側胴部に形成した小孔54ａの数や寸法管理が必要となり部品管理が面倒であった。また、小孔54ａが詰まった時のメンテナンスが困難であった。
【００１０】
また、第２公知例では、バブリング短管65の下端がバブリング枝管64の気泡孔64ａと同レベルまで延長されたことで水圧を同じにしてバブリング枝管64の気泡孔64ａとバブリング短管65の気泡孔65ｂから発生する気泡の量を均一にすることが出来るとしているが、バブリング短管65の下端とバブリング枝管64の気泡孔64ａとの位置合わせが困難であり、バブリング枝管64の気泡孔64ａとバブリング短管65の気泡孔65ｂの数や寸法管理が必要となり部品管理が面倒であった。また、気泡孔64ａ，65ｂが詰まった時のメンテナンスが困難であった。
【００１１】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、カートリッジ型モジュールの下部から中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設けたことで各カートリッジ型モジュール毎に均一に気体または液体を供給することで洗浄のバラツキを低減し得るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置を提供せんとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置は、複数本の中空糸膜を束ねたカートリッジ型モジュールが濾過タンク内に懸垂して支持されるタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置において、前記カートリッジ型モジュールの下部から前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設け、前記制限オリフィスは、前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口の端部に所定の大きさの孔を形成した板部材を当接させ、該板部材を袋ナットにより保持すると共に該袋ナットを前記供給口の外周部に形成したネジ溝に螺合締着して取り付けたことを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、カートリッジ型モジュールの下部から中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設けたことで、各制限オリフィスに供給された気体または液体は所定の径で形成された孔を流通することにより各カートリッジ型モジュールに供給される気体または液体の流量が所定の流量に一定化されて均一化され、各カートリッジ型モジュールの中空糸膜に過大な振動を与えないで該中空糸膜に蓄積した懸濁物質を排除するエアバブリング運転が良好に実施出来る。
【００１４】
これにより、各カートリッジ型モジュール毎に均一に気体または液体を供給することで濾過膜洗浄のバラツキを低減することが出来、気体または液体の供給量が過剰になって中空糸膜の物性が低下したり破断する虞がない。
【００１５】
また、前記制限オリフィスが前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口の端部に所定の大きさの孔を形成した板部材を当接させ、該板部材を袋ナットにより保持すると共に該袋ナットを前記供給口の外周部に形成したネジ溝に螺合締着して取り付けられたことで、制限オリフィスの取り付け取り外しが容易に出来るため該制限オリフィスの交換作業が容易であり、制限オリフィスが詰まった場合にも清掃作業が容易に出来る。
【００１６】
また、前記制限オリフィスの孔径は、所定流量の気体または液体を流した時に該制限オリフィスの一次圧と二次圧との差圧が０．０１Ｐａ以上０．１Ｐａ以下になるように構成すれば好ましい。
【００１７】
また、前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口が濾過タンクの内部空間を仕切る分離板に一体的に設けられた場合には、濾過タンクの内部空間を仕切る分離板が濾過膜洗浄装置の一部品を兼ねるので部品点数を削減して部品コストを低減すると共に装置の小型化を図ることが出来る。
【００１８】
また、前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口が前記カートリッジ型モジュールの下部に配置された枝状配管により構成された場合には、カートリッジ型モジュールの下部に濾過タンクの内部空間を仕切る分離板が無い場合でも適用出来るので好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図により本発明に係るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置の一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置の第１実施形態の構成を示す断面説明図、図２（ａ）はカートリッジ型モジュールの下部の構成を示す要部拡大図、図２（ｂ）は第１実施形態において分離板に形成された供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設けた様子を示す要部拡大図、図３は本発明に係るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置の第２実施形態の構成を示す断面説明図、図４は第２実施形態においてカートリッジ型モジュールの下部に配置され、中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口を有する枝状配管の構成を示す平面説明図、図５は第２実施形態において枝状配管に形成された供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設けた様子を示す要部拡大図である。
【００２０】
先ず、図１及び図２を用いて本発明に係るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置の第１実施形態の構成について説明する。図１において、１は原液を供給して濾過を行うタンク型濾過装置であり、例えば、生活排水、河川水、湖沼水、地下水或いは海水等を原水として精密濾過または限外濾過装置により大量に浄化する水処理に適用可能である。
【００２１】
タンク型濾過装置１の濾過タンク２内には、複数本の中空糸膜３を束ねたカートリッジ型モジュール４が懸垂して支持されるようになっており、濾過タンク２の内部空間は該濾過タンク２に固定された分離板５と仕切板６により３つの室に分割されている。
【００２２】
濾過タンク２は下部に配置して図示しない支持手段により立設されるタンク本体２ａと該タンク本体２ａの上部に取り付けられる蓋２ｂとに２分割して構成され、タンク本体２ａの内壁部の所定高さ位置に分離板５、仕切板６が夫々溶接等により水密的且つ気密的に固着されている。
【００２３】
これにより、タンク本体２ａの下部と分離板５とにより形成された空間により空気供給室７が形成され、タンク本体２ａの中部と分離板５と仕切板６とにより形成された空間により供給水室８が形成される。
【００２４】
また、蓋２ｂはパッキン９を介して図示しない固定手段によりタンク本体２ａの上部に水密的且つ気密的に固定され、仕切板６と蓋２ｂとにより形成された空間により処理水室10が形成される。
【００２５】
一方、中空糸膜３はその上端部が開口され、下端部が閉塞されており、多数本の中空糸膜３は束ねられてその上端部外周が接着剤により接着された接着層11により一体的に結合され、更にその接着層11は円筒形状のカートリッジヘッド12の内部に嵌挿して接着剤により該カートリッジヘッド12に固着されている。
【００２６】
また、カートリッジヘッド12の下端部には一体的に束ねられた中空糸膜３の外周に嵌挿されるカートリッジ筒13が溶接または接着により固着されており、カートリッジヘッド12の上端から該カートリッジヘッド12に接続されたカートリッジ筒13の下端までの長さは中空糸膜３の全長よりも長くなるように設定されている。
【００２７】
多数本の中空糸膜３は束ねられてその下端部が接着剤により接着された接着層14により一体的に結合され、更にその接着層14はカートリッジ筒13の内部に固着されている。接着層14には、図２（ａ）に示すように、原水及び洗浄用の気体や液体をカートリッジ型モジュール４の内部に導入するための貫通穴14ａが形成されている。
【００２８】
また、中空糸膜３の下端よりも更に下方に伸びるカートリッジ筒13のスカート部13ａにより空気供給室７から分離板５に設けられた洗浄用の気体または液体を供給するための供給口となるノズル５ａを介して供給されるエアバブリング用の空気が接着層14の貫通穴14ａを介して各カートリッジ型モジュール４の中空糸膜３に効率よく導かれるようになっている。
【００２９】
濾過タンク２の内部空間を仕切ると共に該濾過タンク２内に収容されるカートリッジ型モジュール４の上端部に配置され、該カートリッジ型モジュール４を懸垂して支持する仕切板６は全部のカートリッジ型モジュール４の重量及び処理水室10内部に加わる内圧（水圧）により該カートリッジ型モジュール４の上面及び該仕切板６の上面に加わる荷重に対抗し得る強度を有する所定の厚さで構成され、カートリッジ型モジュール４が挿通される複数の貫通穴６ａが所定位置に形成されている。
【００３０】
仕切板６の貫通穴６ａの下部には該貫通穴６ａの径方向内側に突出する突出部６ｂが形成され、該突出部６ｂにカートリッジ型モジュール４の上端外周部に設けられたカートリッジヘッド12の下端部が当接して該カートリッジ型モジュール４を懸垂して支持するようになっている。
【００３１】
尚、仕切板６の貫通穴６ａの壁面に設けられた溝部６ｃにはＯリング15が嵌入されており、このＯリング15にカートリッジヘッド12の外部壁面が圧接することによりカートリッジヘッド12が仕切板６に対して水密的且つ気密的に取り付けられている。尚、Ｏリング15を嵌合する溝部をカートリッジヘッド12側に設けても良い。
【００３２】
また、カートリッジヘッド12の上端面は仕切板６の貫通穴６ａの壁面に対して着脱可能に設けられた係止部材16により係止され、これによってカートリッジヘッド12が仕切板６に固定され、カートリッジ型モジュール４が安定して濾過タンク２内部に収容されている。
【００３３】
一方、濾過タンク２の内部空間を仕切る分離板５には、カートリッジ型モジュール４の下部から中空糸膜３に洗浄用の気体または液体を供給するための供給口となるノズル５ａが該カートリッジ型モジュール４の下方に対向した位置に設けられており、該ノズル５ａには該気体または液体を均一に分配する制限オリフィス17が設けられている。
【００３４】
制限オリフィス17は、図２（ｂ）に示すように、空気供給室７に連通して分離板５から起立したノズル５ａの端部に孔18ａを形成した板部材18をガスケット20を介在させて当接させ、該板部材18を袋ナット19により保持すると共に該袋ナット19をノズル５ａの外周部に形成したネジ溝５ｂに螺合締着して取り付けられている。
【００３５】
前記制限オリフィス17の孔18ａは、所定流量の気体または液体を流した時に該制限オリフィス17の一次圧と二次圧との差圧が０．０１Ｐａ以上０．１Ｐａ以下になるように設定されている。
【００３６】
前記制限オリフィス17の一次圧と二次圧との差圧が０．０１Ｐａ未満に設定されている場合には、一次側の圧力変動により流量のバラツキが大きくなり好ましくない。また、前記制限オリフィス17の一次圧と二次圧との差圧が０．１Ｐａより大きく設定されている場合には、流量のバラツキは小さくなるが、気体や液体を供給するコンプレッサーやポンプ等の供給圧力を高くする必要があるため経済的に好ましくない。
【００３７】
また、同一のタンク型濾過装置内に用いられる複数の制限オリフィス17の差圧は、設定された差圧の０．７〜１．３倍の範囲にあることが好ましく、実質的に同一であることがより好ましい。
【００３８】
上記構成において、タンク型濾過装置１による濾過運転時には、図示しないポンプにより濾過タンク２のタンク本体２ａの側部に設けられた供給水入口２ｃから供給水室８に供給された原水は該供給水室８に充満すると共にカートリッジ筒13のスカート部13ａから接着層14の貫通穴14ａを通過してカートリッジ筒13の内部に導かれる。
【００３９】
カートリッジ筒13の内部で中空糸膜３の外周部近傍の原水は該中空糸膜３の外部から内部に加圧濾過されて該中空糸膜３の開口された上端部から処理水室10に導かれ、該処理水室10に収容された濾水は蓋２ｂの上部に設けられた処理水取出口２ｄから濾過タンク２の外部に取り出される。
【００４０】
一方、逆洗時は処理水取出口２ｄから濾水を供給して供給水室８に逆流させ、中空糸膜３に蓄積した懸濁物質を排除して供給水入口２ｃから濾過タンク２の外部に排出される。尚、図１中、２ｅはドレーン排出口であり、逆洗時等で制限オリフィス17から空気供給室７に侵入したドレーンを排出するためのものである。
【００４１】
また、エアバブリング時は供給水室８に原水を満たした状態でタンク本体２ａの下部に設けられた空気供給口２ｆから空気供給室７に空気を供給し、空気供給室７において調圧された空気が分離板５に設けられたノズル５ａから各制限オリフィス17を介して均一に分配して供給され、原水が満たされた供給水室８の内部に流出して水中を気泡状となって各カートリッジ筒13のスカート部13ａから接着層14の貫通穴14ａを通過して各カートリッジ筒13の内部に導かれ、各カートリッジ型モジュール４内に流入して該カートリッジ型モジュール４内の水を攪拌すると共に各中空糸膜３を振動させて該中空糸膜３の表面に付着している懸濁物を剥離する。
【００４２】
空気供給室７から制限オリフィス17に導かれた空気は図２（ｂ）に示す板部材18の孔18ａを流通することにより各カートリッジ型モジュール４に供給される空気の流量が所定の流量に一定化されて均一化され、供給水室８に充満した原水中に板部材18の孔18ａから空気を吐出して該原水中に空気を混合してカートリッジ型モジュール４に供給することが出来るものである。
【００４３】
これにより各カートリッジ型モジュール４の中空糸膜３に所定量の空気が均一に供給されるため過剰な空気による該中空糸膜３へのダメージを抑え、空気の供給量が少ないことによる該中空糸膜３に蓄積した懸濁物質の排除の不足がなく、エアバブリング運転が良好に実施出来るようになっている。尚、供給水室８の上部に溜まった空気はタンク本体２ａの上部に設けられた空気排出口２ｇから濾過タンク２の外部に排出される。
【００４４】
上記エアバブリング運転は、例えば、先ず、カートリッジ型モジュール４内に原水を張った状態、即ち、カートリッジ型モジュール４内で原水が静止して滞留した状態か、濾過タンク２内の原水が循環している状態で、空気または窒素ガスを供給する。
【００４５】
この時、各カートリッジ型モジュール４の中空糸膜３に供給される空気または窒素ガスの流量が制限オリフィス17の作用により均一となって、該中空糸膜３に過大な振動を与えないで該中空糸膜３に蓄積した懸濁物質を排除するエアバブリング運転が良好に実施出来るようになっている。
【００４６】
制限オリフィス17の孔18ａを通過する気体の量は、カートリッジ型モジュール４の膜面積や懸濁物質の中空糸膜３面への蓄積量によって最適化される。例えば、空気の設定流量を５［Ｎｍ3/hr］とした時、制限オリフィス17の孔18ａの径を２．８mm〜５mmに設定することにより該制限オリフィス17の差圧を０．０１Ｐａ〜０．１Ｐａの範囲内に設定することが出来る。
【００４７】
また、空気の設定流量を１０［Ｎｍ3/hr］とした時は、制限オリフィス17の孔18ａの径を３．９mm〜７mmに設定すれば差圧を０．０１Ｐａ〜０．１Ｐａの範囲内に設定することが出来る。
【００４８】
また、同一のタンク型濾過装置に用いられる制限オリフィス17の差圧のバラツキは、設定値の０．７倍以上１．３倍以下であれば使用出来るが、実質的に同じ差圧を有する物を使用することが好ましい。これにより各カートリッジ型モジュール４の中空糸膜３に供給される気体の流量が制限オリフィス17の作用により均一となる。
【００４９】
そして、前述した逆洗運転を行って処理水取出口２ｄから供給された濾水がカートリッジ型モジュール４の中空糸膜３の外側を流通して、上述のように剥離した懸濁物質を押し流し、剥離した懸濁物質を含む濾水は供給水入口２ｃから濾過タンク２の外部に排出されて図示しない廃液タンクに収容される。
【００５０】
尚、本実施形態では空気や窒素ガス等の気体を供給して中空糸膜３を洗浄するように構成したが、他の構成として制限オリフィス17を介して薬液等の液体をカートリッジ型モジュール４に均一に分配して供給するように構成しても良く、この場合、カートリッジ型モジュール４に薬液等の液体を供給する目的で、図示しない薬液供給装置を設け、該薬液供給装置により供給された薬液が薬液供給室７に導かれて分離板５の薬液供給口となるノズル５ａに設けた制限オリフィス17の板部材18の孔18ａから均一に分配して供給され、前述と同様に各カートリッジ型モジュール４のカートリッジ筒13のスカート部13ａから接着層14の貫通穴14ａを通過してカートリッジ筒13の内部に供給されて中空糸膜３に蓄積した懸濁物質を排除する。
【００５１】
上記構成によれば、カートリッジ型モジュール４の下部から中空糸膜３に気体または液体を供給するための供給口となるノズル５ａに該気体または液体を均一に分配する制限オリフィス17を設けたことで、各制限オリフィス17に供給された気体または液体は所定の径で形成された孔18ａを流通することによりノズル５ａの上下方向の位置レベルが一定でなくても各カートリッジ型モジュール４に供給される気体または液体の流量が所定の流量に一定化されて均一化され、各カートリッジ型モジュール４の中空糸膜３に過大な振動を与えないで該中空糸膜３に蓄積した懸濁物質を排除するエアバブリング運転が良好に実施出来る。
【００５２】
これにより、各カートリッジ型モジュール４毎に均一に気体または液体を供給することで濾過膜洗浄のバラツキを低減することが出来、気体または液体の供給量が過剰になって中空糸膜３の物性が低下したり破断する虞がない。
【００５３】
また、制限オリフィス17が中空糸膜３に気体または液体を供給するための供給口となるノズル５ａの端部に所定の大きさの孔18ａを形成した板部材18を当接させ、該板部材18を袋ナット19により保持すると共に該袋ナット19をノズル５ａの外周部に形成したネジ溝５ｂに螺合締着して取り付けられたことで、制限オリフィス17の取り付け取り外しが容易に出来るため該制限オリフィス17の交換作業が容易であり、制限オリフィス17の板部材18の孔18ａが詰まった場合にも清掃作業が容易に出来る。
【００５４】
また、中空糸膜３に気体または液体を供給するための供給口となるノズル５ａが濾過タンク２の内部空間を仕切る分離板５に一体的に設けられた場合には、濾過タンク２の内部空間を仕切る分離板５が濾過膜洗浄装置の一部品を兼ねるので部品点数を削減して部品コストを低減すると共に装置の小型化を図ることが出来る。
【００５５】
次に図３〜図５を用いて本発明に係るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置の第２実施形態について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００５６】
本実施形態では、濾過タンク２の内部空間が仕切板６のみにより２分割されており、供給水室８へ供給される原水はタンク本体２ａの下部に設けられた供給水入口２ｃから供給されるようになっている。
【００５７】
そして、カートリッジ型モジュール４の中空糸膜３に気体または液体を供給するための供給口はカートリッジ型モジュール４の下部に配置された図４に示すような枝状配管31に連通して起立したノズル31ｃにより構成されている。尚、枝状配管31は母管31ａと枝管31ｂにより枝状に形成されている。
【００５８】
そして、枝状配管31の上部に懸垂して支持された夫々のカートリッジ型モジュール４に対向して起立したノズル31ｃの端部には、前記第１実施形態と同様に制限オリフィス17が設けられている。
【００５９】
制限オリフィス17は、図５に示すように、枝状配管31に連通して起立したノズル31ｃの端部に所定の大きさの孔18ａを形成した板部材18をガスケット20を介在させて当接させ、該板部材18を袋ナット19により保持すると共に該袋ナット19をノズル31ｃの外周部に形成したネジ溝31ｄに螺合締着して取り付けられている。
【００６０】
上記構成において、タンク型濾過装置１による濾過運転時には、図示しないポンプにより濾過タンク２のタンク本体２ａの下部に設けられた供給水入口２ｃから供給水室８に供給された原水は該供給水室８に充満すると共にカートリッジ筒13のスカート部13ａから接着層14の貫通穴14ａを通過してカートリッジ筒13の内部に導かれる。
【００６１】
カートリッジ筒13の内部で中空糸膜３の外周部近傍の原水は該中空糸膜３の外部から内部に加圧濾過されて該中空糸膜３の開口された上端部から処理水室10に導かれ、該処理水室10に収容された濾水は蓋２ｂの上部に設けられた処理水取出口２ｄから濾過タンク２の外部に取り出される。
【００６２】
一方、逆洗時は処理水取出口２ｄから濾水を供給して供給水室８に逆流させ、中空糸膜３に蓄積した懸濁物質を排除してタンク本体２ａの下部に設けられた供給水入口２ｃから濾過タンク２の外部に排出される。
【００６３】
また、エアバブリング時は供給水室８に原水を満たした状態で枝状配管31に接続され、タンク本体２ａの下部に設けられた配管32から枝状配管31に空気を供給し、該枝状配管31に設けられたノズル31ｃから制限オリフィス17を介して均一に分配して供給され、原水が満たされた供給水室８の内部に流出して水中を気泡状となって各カートリッジ筒13のスカート部13ａから接着層14の貫通穴14ａを通過して各カートリッジ筒13の内部に導かれ、各カートリッジ型モジュール４内に流入して該カートリッジ型モジュール４内の水を攪拌すると共に各中空糸膜３を振動させて該中空糸膜３の表面に付着している懸濁物を剥離する。
【００６４】
枝状配管31から制限オリフィス17に導かれた空気は板部材18の孔18ａを流通することにより各カートリッジ型モジュール４に供給される空気の流量が所定の流量に一定化されて均一化され、供給水室８に充満した原水中に板部材18の孔18ａから空気を吐出して該原水中に空気を混合してカートリッジ型モジュール４に供給することが出来る。
【００６５】
これにより各カートリッジ型モジュール４の中空糸膜３に過大な振動を与えないで該中空糸膜３に蓄積した懸濁物質を排除するエアバブリング運転が良好に実施出来る。尚、供給水室８の上部に溜まった空気は前述と同様にタンク本体２ａの上部に設けられた空気排出口２ｇから濾過タンク２の外部に排出される。
【００６６】
そして、前述した逆洗運転を行って処理水取出口２ｄから供給された濾水がカートリッジ型モジュール４の中空糸膜３の外側を流通して、上述のように剥離した懸濁物質を押し流し、剥離した懸濁物質を含む濾水は供給水入口２ｃから濾過タンク２の外部に排出されて図示しない廃液タンクに収容される。
【００６７】
また、他の構成として制限オリフィス17を介して薬液等の液体をカートリッジ型モジュール４に均一に分配して供給するように構成しても良く、この場合、カートリッジ型モジュール４に薬液等の液体を供給する目的で、図示しない薬液供給装置を設け、該薬液供給装置から配管32により供給された薬液が枝状配管31の薬液供給口となるノズル31ｃに設けた制限オリフィス17の板部材18の孔18ａから均一に分配して供給され、前述と同様に各カートリッジ型モジュール４のカートリッジ筒13のスカート部13ａから接着層14の貫通穴14ａを通過してカートリッジ筒13の内部に供給されて中空糸膜３に蓄積した懸濁物質を排除する。
【００６８】
上記構成によれば、カートリッジ型モジュール４の下部に濾過タンク２の内部空間を仕切る分離板が無い場合でも適用出来るので好ましい。他の構成は前記第１実施形態と略同様に構成され、同様な効果を得ることが出来る。
【００６９】
尚、前記各実施形態では、制限オリフィス17を構成する孔18ａを有する板部材18を袋ナット19によりノズル５ａ，31ｃに対して着脱可能に構成したが、他の構成としてノズル５ａ，31ｃの端部に溶接等により板部材18を固着したものでも良い。
【００７０】
【発明の効果】
本発明は、上述の如き構成と作用とを有するので、カートリッジ型モジュールの下部から中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設けたことで、各制限オリフィスに供給された気体または液体は所定の径で形成された孔を流通することにより各カートリッジ型モジュールに供給される気体または液体の流量が所定の流量に一定化されて均一化され、各カートリッジ型モジュールの中空糸膜に過大な振動を与えないで該中空糸膜に蓄積した懸濁物質を排除するエアバブリング運転が良好に実施出来る。
【００７１】
これにより、各カートリッジ型モジュール毎に均一に気体または液体を供給することで濾過膜洗浄のバラツキを低減することが出来、気体または液体の供給量が過剰になって中空糸膜の物性が低下したり破断する虞がない。
【００７２】
また、前記制限オリフィスが前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口の端部に所定の大きさの孔を形成した板部材を当接させ、該板部材を袋ナットにより保持すると共に該袋ナットを前記供給口の外周部に形成したネジ溝に螺合締着して取り付けられた場合には、制限オリフィスの取り付け取り外しが容易に出来るため該制限オリフィスの交換作業が容易であり、制限オリフィスが詰まった場合にも清掃作業が容易に出来る。
【００７３】
また、前記制限オリフィスの孔径は、所定流量の気体または液体を流した時に該制限オリフィスの一次圧と二次圧との差圧が０．０１Ｐａ以上０．１Ｐａ以下になるように構成すれば好ましい。
【００７４】
また、前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口が濾過タンクの内部空間を仕切る分離板に一体的に設けられた場合には、濾過タンクの内部空間を仕切る分離板が濾過膜洗浄装置の一部品を兼ねるので部品点数を削減して部品コストを低減すると共に装置の小型化を図ることが出来る。
【００７５】
また、前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口が前記カートリッジ型モジュールの下部に配置された枝状配管により構成された場合には、カートリッジ型モジュールの下部に濾過タンクの内部空間を仕切る分離板が無い場合でも適用出来るので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置の第１実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図２】 （ａ）はカートリッジ型モジュールの下部の構成を示す要部拡大図、（ｂ）は第１実施形態において分離板に形成された供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設けた様子を示す要部拡大図である。
【図３】 本発明に係るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置の第２実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図４】 第２実施形態においてカートリッジ型モジュールの下部に配置され、中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口を有する枝状配管の構成を示す平面説明図である。
【図５】 第２実施形態において枝状配管に形成された供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設けた様子を示す要部拡大図である。
【図６】 第１公知例を説明する図である。
【図７】 第２公知例を説明する図である。
【符号の説明】
１…タンク型濾過装置
２…濾過タンク
２ａ…タンク本体
２ｂ…蓋
２ｃ…供給水入口
２ｄ…処理水取出口
２ｅ…ドレーン排出口
２ｆ…空気（薬液）供給口
２ｇ…空気排出口
３…中空糸膜
４…カートリッジ型モジュール
５…分離板
５ａ…ノズル
５ｂ…ネジ溝
６…仕切板
６ａ…貫通穴
６ｂ…突出部
６ｃ…溝部
７…空気（薬液）供給室
８…供給水室
９…パッキン
10…処理水室
11…接着層
12…カートリッジヘッド
13…カートリッジ筒
13ａ…スカート部
14…接着層
14ａ…貫通穴
15…Ｏリング
16…係止部材
17…制限オリフィス
18…板部材
18ａ…孔
19…袋ナット
20…ガスケット
31…枝状配管
31ａ…母管
31ｂ…枝管
31ｃ…ノズル
31ｄ…ネジ溝
32…配管
【発明の属する技術分野】
本発明はタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置に係り、詳細には、生活排水、河川水、湖沼水、地下水或いは海水等を原水として精密濾過または限外濾過装置により大量に浄化する水処理に好適なタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置の一例として特開昭61-222509号公報（第１公知例）に開示された技術は、図６（ａ）に示すように、濾過塔51内に懸垂して支持された複数の中空糸モジュール52の直下に流出口53ａを有する下部仕切版53が配置され、該下部仕切版53の下面には筒状体54が設けられている。筒状体54の側胴部には図６（ｂ）に示すように、スリット或いは小孔54ａが設けられており、下部仕切版53の下方の濾過塔51側胴部には圧縮気体の流入管55が連通されている。
【０００３】
そして、濾過膜洗浄を行う際には濾過塔51内に水を満たした状態で流入管55から圧縮空気を流入すると、その圧力により先ず下部仕切版53の下方に存在する水が筒状体54の開口端及び小孔54ａから流出し、次いで圧縮空気層56が下部仕切版53の下部に形成され、該圧縮空気層56を介して圧縮空気が小孔54ａから筒状体54内部に流出して水中を気泡状となって中空糸モジュール52内に流入し、該中空糸モジュール52内の水を攪拌すると共に各中空糸52ａを振動させて該中空糸52ａの表面に付着している懸濁物を剥離する。
【０００４】
圧縮空気層56の下部には水面57が形成され、該水面57の水準は流入する圧縮空気の流量と、圧縮空気が小孔54ａを通過する時の圧力損失とによってバランスし、この水面57を形成することにより各筒状体54に流入する圧縮空気の量を等しくすることが出来るとしている。
【０００５】
また、第２公知例として特開昭62-4408号公報に開示された技術は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、容器本体61内に懸垂して支持された複数の中空糸膜フィルタ62の下部にバブリング母管63から分岐された複数のバブリング枝管64が配置され、バブリング枝管64の下部には気泡孔64ａが形成されている。
【０００６】
一方、バブリング母管63には、下端がバブリング枝管64の気泡孔64ａと同レベルまで延長され、上端が蓋体65ａにより閉塞されたバブリング短管65が上方から挿入固定されており、蓋体65ａの下方位置でバブリング短管65の側胴部には気泡孔65ｂが形成されている。
【０００７】
そして、エアー供給配管66を介してバブリング母管63内に供給された空気はバブリング枝管64の気泡孔64ａ及びバブリング短管65の気泡孔65ｂから流出して水中を気泡状となって保護管67内に流入し、該保護管67内の水を攪拌すると共に各中空糸膜フィルタ62を振動させて該中空糸膜フィルタ62の表面に付着している懸濁物を剥離する。
【０００８】
これにより、バブリング母管63の真上にある中空糸膜フィルタ62に対しても効果的にエアバブリングがなされ、バブリング短管65の下端がバブリング枝管64の気泡孔64ａと同レベルまで延長されたことで水圧を同じにしてバブリング枝管64の気泡孔64ａとバブリング短管65の気泡孔65ｂから発生する気泡の量を均一にすることが出来るとしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の第１公知例では、圧縮空気層56の下部に形成された水面57の水準が流入する圧縮空気の流量と、圧縮空気が小孔54ａを通過する時の圧力損失とによってバランスし、各筒状体54に流入する圧縮空気の量を等しくすることが出来るとしているものの水面57の水準を一定に維持するために流入管55から濾過塔51内部に流入する圧縮空気の流量調整が困難であり、更には下部仕切版53の下面に設けられた筒状体54の側胴部に形成した小孔54ａの数や寸法管理が必要となり部品管理が面倒であった。また、小孔54ａが詰まった時のメンテナンスが困難であった。
【００１０】
また、第２公知例では、バブリング短管65の下端がバブリング枝管64の気泡孔64ａと同レベルまで延長されたことで水圧を同じにしてバブリング枝管64の気泡孔64ａとバブリング短管65の気泡孔65ｂから発生する気泡の量を均一にすることが出来るとしているが、バブリング短管65の下端とバブリング枝管64の気泡孔64ａとの位置合わせが困難であり、バブリング枝管64の気泡孔64ａとバブリング短管65の気泡孔65ｂの数や寸法管理が必要となり部品管理が面倒であった。また、気泡孔64ａ，65ｂが詰まった時のメンテナンスが困難であった。
【００１１】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、カートリッジ型モジュールの下部から中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設けたことで各カートリッジ型モジュール毎に均一に気体または液体を供給することで洗浄のバラツキを低減し得るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置を提供せんとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置は、複数本の中空糸膜を束ねたカートリッジ型モジュールが濾過タンク内に懸垂して支持されるタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置において、前記カートリッジ型モジュールの下部から前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設け、前記制限オリフィスは、前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口の端部に所定の大きさの孔を形成した板部材を当接させ、該板部材を袋ナットにより保持すると共に該袋ナットを前記供給口の外周部に形成したネジ溝に螺合締着して取り付けたことを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、カートリッジ型モジュールの下部から中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設けたことで、各制限オリフィスに供給された気体または液体は所定の径で形成された孔を流通することにより各カートリッジ型モジュールに供給される気体または液体の流量が所定の流量に一定化されて均一化され、各カートリッジ型モジュールの中空糸膜に過大な振動を与えないで該中空糸膜に蓄積した懸濁物質を排除するエアバブリング運転が良好に実施出来る。
【００１４】
これにより、各カートリッジ型モジュール毎に均一に気体または液体を供給することで濾過膜洗浄のバラツキを低減することが出来、気体または液体の供給量が過剰になって中空糸膜の物性が低下したり破断する虞がない。
【００１５】
また、前記制限オリフィスが前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口の端部に所定の大きさの孔を形成した板部材を当接させ、該板部材を袋ナットにより保持すると共に該袋ナットを前記供給口の外周部に形成したネジ溝に螺合締着して取り付けられたことで、制限オリフィスの取り付け取り外しが容易に出来るため該制限オリフィスの交換作業が容易であり、制限オリフィスが詰まった場合にも清掃作業が容易に出来る。
【００１６】
また、前記制限オリフィスの孔径は、所定流量の気体または液体を流した時に該制限オリフィスの一次圧と二次圧との差圧が０．０１Ｐａ以上０．１Ｐａ以下になるように構成すれば好ましい。
【００１７】
また、前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口が濾過タンクの内部空間を仕切る分離板に一体的に設けられた場合には、濾過タンクの内部空間を仕切る分離板が濾過膜洗浄装置の一部品を兼ねるので部品点数を削減して部品コストを低減すると共に装置の小型化を図ることが出来る。
【００１８】
また、前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口が前記カートリッジ型モジュールの下部に配置された枝状配管により構成された場合には、カートリッジ型モジュールの下部に濾過タンクの内部空間を仕切る分離板が無い場合でも適用出来るので好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図により本発明に係るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置の一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置の第１実施形態の構成を示す断面説明図、図２（ａ）はカートリッジ型モジュールの下部の構成を示す要部拡大図、図２（ｂ）は第１実施形態において分離板に形成された供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設けた様子を示す要部拡大図、図３は本発明に係るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置の第２実施形態の構成を示す断面説明図、図４は第２実施形態においてカートリッジ型モジュールの下部に配置され、中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口を有する枝状配管の構成を示す平面説明図、図５は第２実施形態において枝状配管に形成された供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設けた様子を示す要部拡大図である。
【００２０】
先ず、図１及び図２を用いて本発明に係るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置の第１実施形態の構成について説明する。図１において、１は原液を供給して濾過を行うタンク型濾過装置であり、例えば、生活排水、河川水、湖沼水、地下水或いは海水等を原水として精密濾過または限外濾過装置により大量に浄化する水処理に適用可能である。
【００２１】
タンク型濾過装置１の濾過タンク２内には、複数本の中空糸膜３を束ねたカートリッジ型モジュール４が懸垂して支持されるようになっており、濾過タンク２の内部空間は該濾過タンク２に固定された分離板５と仕切板６により３つの室に分割されている。
【００２２】
濾過タンク２は下部に配置して図示しない支持手段により立設されるタンク本体２ａと該タンク本体２ａの上部に取り付けられる蓋２ｂとに２分割して構成され、タンク本体２ａの内壁部の所定高さ位置に分離板５、仕切板６が夫々溶接等により水密的且つ気密的に固着されている。
【００２３】
これにより、タンク本体２ａの下部と分離板５とにより形成された空間により空気供給室７が形成され、タンク本体２ａの中部と分離板５と仕切板６とにより形成された空間により供給水室８が形成される。
【００２４】
また、蓋２ｂはパッキン９を介して図示しない固定手段によりタンク本体２ａの上部に水密的且つ気密的に固定され、仕切板６と蓋２ｂとにより形成された空間により処理水室10が形成される。
【００２５】
一方、中空糸膜３はその上端部が開口され、下端部が閉塞されており、多数本の中空糸膜３は束ねられてその上端部外周が接着剤により接着された接着層11により一体的に結合され、更にその接着層11は円筒形状のカートリッジヘッド12の内部に嵌挿して接着剤により該カートリッジヘッド12に固着されている。
【００２６】
また、カートリッジヘッド12の下端部には一体的に束ねられた中空糸膜３の外周に嵌挿されるカートリッジ筒13が溶接または接着により固着されており、カートリッジヘッド12の上端から該カートリッジヘッド12に接続されたカートリッジ筒13の下端までの長さは中空糸膜３の全長よりも長くなるように設定されている。
【００２７】
多数本の中空糸膜３は束ねられてその下端部が接着剤により接着された接着層14により一体的に結合され、更にその接着層14はカートリッジ筒13の内部に固着されている。接着層14には、図２（ａ）に示すように、原水及び洗浄用の気体や液体をカートリッジ型モジュール４の内部に導入するための貫通穴14ａが形成されている。
【００２８】
また、中空糸膜３の下端よりも更に下方に伸びるカートリッジ筒13のスカート部13ａにより空気供給室７から分離板５に設けられた洗浄用の気体または液体を供給するための供給口となるノズル５ａを介して供給されるエアバブリング用の空気が接着層14の貫通穴14ａを介して各カートリッジ型モジュール４の中空糸膜３に効率よく導かれるようになっている。
【００２９】
濾過タンク２の内部空間を仕切ると共に該濾過タンク２内に収容されるカートリッジ型モジュール４の上端部に配置され、該カートリッジ型モジュール４を懸垂して支持する仕切板６は全部のカートリッジ型モジュール４の重量及び処理水室10内部に加わる内圧（水圧）により該カートリッジ型モジュール４の上面及び該仕切板６の上面に加わる荷重に対抗し得る強度を有する所定の厚さで構成され、カートリッジ型モジュール４が挿通される複数の貫通穴６ａが所定位置に形成されている。
【００３０】
仕切板６の貫通穴６ａの下部には該貫通穴６ａの径方向内側に突出する突出部６ｂが形成され、該突出部６ｂにカートリッジ型モジュール４の上端外周部に設けられたカートリッジヘッド12の下端部が当接して該カートリッジ型モジュール４を懸垂して支持するようになっている。
【００３１】
尚、仕切板６の貫通穴６ａの壁面に設けられた溝部６ｃにはＯリング15が嵌入されており、このＯリング15にカートリッジヘッド12の外部壁面が圧接することによりカートリッジヘッド12が仕切板６に対して水密的且つ気密的に取り付けられている。尚、Ｏリング15を嵌合する溝部をカートリッジヘッド12側に設けても良い。
【００３２】
また、カートリッジヘッド12の上端面は仕切板６の貫通穴６ａの壁面に対して着脱可能に設けられた係止部材16により係止され、これによってカートリッジヘッド12が仕切板６に固定され、カートリッジ型モジュール４が安定して濾過タンク２内部に収容されている。
【００３３】
一方、濾過タンク２の内部空間を仕切る分離板５には、カートリッジ型モジュール４の下部から中空糸膜３に洗浄用の気体または液体を供給するための供給口となるノズル５ａが該カートリッジ型モジュール４の下方に対向した位置に設けられており、該ノズル５ａには該気体または液体を均一に分配する制限オリフィス17が設けられている。
【００３４】
制限オリフィス17は、図２（ｂ）に示すように、空気供給室７に連通して分離板５から起立したノズル５ａの端部に孔18ａを形成した板部材18をガスケット20を介在させて当接させ、該板部材18を袋ナット19により保持すると共に該袋ナット19をノズル５ａの外周部に形成したネジ溝５ｂに螺合締着して取り付けられている。
【００３５】
前記制限オリフィス17の孔18ａは、所定流量の気体または液体を流した時に該制限オリフィス17の一次圧と二次圧との差圧が０．０１Ｐａ以上０．１Ｐａ以下になるように設定されている。
【００３６】
前記制限オリフィス17の一次圧と二次圧との差圧が０．０１Ｐａ未満に設定されている場合には、一次側の圧力変動により流量のバラツキが大きくなり好ましくない。また、前記制限オリフィス17の一次圧と二次圧との差圧が０．１Ｐａより大きく設定されている場合には、流量のバラツキは小さくなるが、気体や液体を供給するコンプレッサーやポンプ等の供給圧力を高くする必要があるため経済的に好ましくない。
【００３７】
また、同一のタンク型濾過装置内に用いられる複数の制限オリフィス17の差圧は、設定された差圧の０．７〜１．３倍の範囲にあることが好ましく、実質的に同一であることがより好ましい。
【００３８】
上記構成において、タンク型濾過装置１による濾過運転時には、図示しないポンプにより濾過タンク２のタンク本体２ａの側部に設けられた供給水入口２ｃから供給水室８に供給された原水は該供給水室８に充満すると共にカートリッジ筒13のスカート部13ａから接着層14の貫通穴14ａを通過してカートリッジ筒13の内部に導かれる。
【００３９】
カートリッジ筒13の内部で中空糸膜３の外周部近傍の原水は該中空糸膜３の外部から内部に加圧濾過されて該中空糸膜３の開口された上端部から処理水室10に導かれ、該処理水室10に収容された濾水は蓋２ｂの上部に設けられた処理水取出口２ｄから濾過タンク２の外部に取り出される。
【００４０】
一方、逆洗時は処理水取出口２ｄから濾水を供給して供給水室８に逆流させ、中空糸膜３に蓄積した懸濁物質を排除して供給水入口２ｃから濾過タンク２の外部に排出される。尚、図１中、２ｅはドレーン排出口であり、逆洗時等で制限オリフィス17から空気供給室７に侵入したドレーンを排出するためのものである。
【００４１】
また、エアバブリング時は供給水室８に原水を満たした状態でタンク本体２ａの下部に設けられた空気供給口２ｆから空気供給室７に空気を供給し、空気供給室７において調圧された空気が分離板５に設けられたノズル５ａから各制限オリフィス17を介して均一に分配して供給され、原水が満たされた供給水室８の内部に流出して水中を気泡状となって各カートリッジ筒13のスカート部13ａから接着層14の貫通穴14ａを通過して各カートリッジ筒13の内部に導かれ、各カートリッジ型モジュール４内に流入して該カートリッジ型モジュール４内の水を攪拌すると共に各中空糸膜３を振動させて該中空糸膜３の表面に付着している懸濁物を剥離する。
【００４２】
空気供給室７から制限オリフィス17に導かれた空気は図２（ｂ）に示す板部材18の孔18ａを流通することにより各カートリッジ型モジュール４に供給される空気の流量が所定の流量に一定化されて均一化され、供給水室８に充満した原水中に板部材18の孔18ａから空気を吐出して該原水中に空気を混合してカートリッジ型モジュール４に供給することが出来るものである。
【００４３】
これにより各カートリッジ型モジュール４の中空糸膜３に所定量の空気が均一に供給されるため過剰な空気による該中空糸膜３へのダメージを抑え、空気の供給量が少ないことによる該中空糸膜３に蓄積した懸濁物質の排除の不足がなく、エアバブリング運転が良好に実施出来るようになっている。尚、供給水室８の上部に溜まった空気はタンク本体２ａの上部に設けられた空気排出口２ｇから濾過タンク２の外部に排出される。
【００４４】
上記エアバブリング運転は、例えば、先ず、カートリッジ型モジュール４内に原水を張った状態、即ち、カートリッジ型モジュール４内で原水が静止して滞留した状態か、濾過タンク２内の原水が循環している状態で、空気または窒素ガスを供給する。
【００４５】
この時、各カートリッジ型モジュール４の中空糸膜３に供給される空気または窒素ガスの流量が制限オリフィス17の作用により均一となって、該中空糸膜３に過大な振動を与えないで該中空糸膜３に蓄積した懸濁物質を排除するエアバブリング運転が良好に実施出来るようになっている。
【００４６】
制限オリフィス17の孔18ａを通過する気体の量は、カートリッジ型モジュール４の膜面積や懸濁物質の中空糸膜３面への蓄積量によって最適化される。例えば、空気の設定流量を５［Ｎｍ3/hr］とした時、制限オリフィス17の孔18ａの径を２．８mm〜５mmに設定することにより該制限オリフィス17の差圧を０．０１Ｐａ〜０．１Ｐａの範囲内に設定することが出来る。
【００４７】
また、空気の設定流量を１０［Ｎｍ3/hr］とした時は、制限オリフィス17の孔18ａの径を３．９mm〜７mmに設定すれば差圧を０．０１Ｐａ〜０．１Ｐａの範囲内に設定することが出来る。
【００４８】
また、同一のタンク型濾過装置に用いられる制限オリフィス17の差圧のバラツキは、設定値の０．７倍以上１．３倍以下であれば使用出来るが、実質的に同じ差圧を有する物を使用することが好ましい。これにより各カートリッジ型モジュール４の中空糸膜３に供給される気体の流量が制限オリフィス17の作用により均一となる。
【００４９】
そして、前述した逆洗運転を行って処理水取出口２ｄから供給された濾水がカートリッジ型モジュール４の中空糸膜３の外側を流通して、上述のように剥離した懸濁物質を押し流し、剥離した懸濁物質を含む濾水は供給水入口２ｃから濾過タンク２の外部に排出されて図示しない廃液タンクに収容される。
【００５０】
尚、本実施形態では空気や窒素ガス等の気体を供給して中空糸膜３を洗浄するように構成したが、他の構成として制限オリフィス17を介して薬液等の液体をカートリッジ型モジュール４に均一に分配して供給するように構成しても良く、この場合、カートリッジ型モジュール４に薬液等の液体を供給する目的で、図示しない薬液供給装置を設け、該薬液供給装置により供給された薬液が薬液供給室７に導かれて分離板５の薬液供給口となるノズル５ａに設けた制限オリフィス17の板部材18の孔18ａから均一に分配して供給され、前述と同様に各カートリッジ型モジュール４のカートリッジ筒13のスカート部13ａから接着層14の貫通穴14ａを通過してカートリッジ筒13の内部に供給されて中空糸膜３に蓄積した懸濁物質を排除する。
【００５１】
上記構成によれば、カートリッジ型モジュール４の下部から中空糸膜３に気体または液体を供給するための供給口となるノズル５ａに該気体または液体を均一に分配する制限オリフィス17を設けたことで、各制限オリフィス17に供給された気体または液体は所定の径で形成された孔18ａを流通することによりノズル５ａの上下方向の位置レベルが一定でなくても各カートリッジ型モジュール４に供給される気体または液体の流量が所定の流量に一定化されて均一化され、各カートリッジ型モジュール４の中空糸膜３に過大な振動を与えないで該中空糸膜３に蓄積した懸濁物質を排除するエアバブリング運転が良好に実施出来る。
【００５２】
これにより、各カートリッジ型モジュール４毎に均一に気体または液体を供給することで濾過膜洗浄のバラツキを低減することが出来、気体または液体の供給量が過剰になって中空糸膜３の物性が低下したり破断する虞がない。
【００５３】
また、制限オリフィス17が中空糸膜３に気体または液体を供給するための供給口となるノズル５ａの端部に所定の大きさの孔18ａを形成した板部材18を当接させ、該板部材18を袋ナット19により保持すると共に該袋ナット19をノズル５ａの外周部に形成したネジ溝５ｂに螺合締着して取り付けられたことで、制限オリフィス17の取り付け取り外しが容易に出来るため該制限オリフィス17の交換作業が容易であり、制限オリフィス17の板部材18の孔18ａが詰まった場合にも清掃作業が容易に出来る。
【００５４】
また、中空糸膜３に気体または液体を供給するための供給口となるノズル５ａが濾過タンク２の内部空間を仕切る分離板５に一体的に設けられた場合には、濾過タンク２の内部空間を仕切る分離板５が濾過膜洗浄装置の一部品を兼ねるので部品点数を削減して部品コストを低減すると共に装置の小型化を図ることが出来る。
【００５５】
次に図３〜図５を用いて本発明に係るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置の第２実施形態について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００５６】
本実施形態では、濾過タンク２の内部空間が仕切板６のみにより２分割されており、供給水室８へ供給される原水はタンク本体２ａの下部に設けられた供給水入口２ｃから供給されるようになっている。
【００５７】
そして、カートリッジ型モジュール４の中空糸膜３に気体または液体を供給するための供給口はカートリッジ型モジュール４の下部に配置された図４に示すような枝状配管31に連通して起立したノズル31ｃにより構成されている。尚、枝状配管31は母管31ａと枝管31ｂにより枝状に形成されている。
【００５８】
そして、枝状配管31の上部に懸垂して支持された夫々のカートリッジ型モジュール４に対向して起立したノズル31ｃの端部には、前記第１実施形態と同様に制限オリフィス17が設けられている。
【００５９】
制限オリフィス17は、図５に示すように、枝状配管31に連通して起立したノズル31ｃの端部に所定の大きさの孔18ａを形成した板部材18をガスケット20を介在させて当接させ、該板部材18を袋ナット19により保持すると共に該袋ナット19をノズル31ｃの外周部に形成したネジ溝31ｄに螺合締着して取り付けられている。
【００６０】
上記構成において、タンク型濾過装置１による濾過運転時には、図示しないポンプにより濾過タンク２のタンク本体２ａの下部に設けられた供給水入口２ｃから供給水室８に供給された原水は該供給水室８に充満すると共にカートリッジ筒13のスカート部13ａから接着層14の貫通穴14ａを通過してカートリッジ筒13の内部に導かれる。
【００６１】
カートリッジ筒13の内部で中空糸膜３の外周部近傍の原水は該中空糸膜３の外部から内部に加圧濾過されて該中空糸膜３の開口された上端部から処理水室10に導かれ、該処理水室10に収容された濾水は蓋２ｂの上部に設けられた処理水取出口２ｄから濾過タンク２の外部に取り出される。
【００６２】
一方、逆洗時は処理水取出口２ｄから濾水を供給して供給水室８に逆流させ、中空糸膜３に蓄積した懸濁物質を排除してタンク本体２ａの下部に設けられた供給水入口２ｃから濾過タンク２の外部に排出される。
【００６３】
また、エアバブリング時は供給水室８に原水を満たした状態で枝状配管31に接続され、タンク本体２ａの下部に設けられた配管32から枝状配管31に空気を供給し、該枝状配管31に設けられたノズル31ｃから制限オリフィス17を介して均一に分配して供給され、原水が満たされた供給水室８の内部に流出して水中を気泡状となって各カートリッジ筒13のスカート部13ａから接着層14の貫通穴14ａを通過して各カートリッジ筒13の内部に導かれ、各カートリッジ型モジュール４内に流入して該カートリッジ型モジュール４内の水を攪拌すると共に各中空糸膜３を振動させて該中空糸膜３の表面に付着している懸濁物を剥離する。
【００６４】
枝状配管31から制限オリフィス17に導かれた空気は板部材18の孔18ａを流通することにより各カートリッジ型モジュール４に供給される空気の流量が所定の流量に一定化されて均一化され、供給水室８に充満した原水中に板部材18の孔18ａから空気を吐出して該原水中に空気を混合してカートリッジ型モジュール４に供給することが出来る。
【００６５】
これにより各カートリッジ型モジュール４の中空糸膜３に過大な振動を与えないで該中空糸膜３に蓄積した懸濁物質を排除するエアバブリング運転が良好に実施出来る。尚、供給水室８の上部に溜まった空気は前述と同様にタンク本体２ａの上部に設けられた空気排出口２ｇから濾過タンク２の外部に排出される。
【００６６】
そして、前述した逆洗運転を行って処理水取出口２ｄから供給された濾水がカートリッジ型モジュール４の中空糸膜３の外側を流通して、上述のように剥離した懸濁物質を押し流し、剥離した懸濁物質を含む濾水は供給水入口２ｃから濾過タンク２の外部に排出されて図示しない廃液タンクに収容される。
【００６７】
また、他の構成として制限オリフィス17を介して薬液等の液体をカートリッジ型モジュール４に均一に分配して供給するように構成しても良く、この場合、カートリッジ型モジュール４に薬液等の液体を供給する目的で、図示しない薬液供給装置を設け、該薬液供給装置から配管32により供給された薬液が枝状配管31の薬液供給口となるノズル31ｃに設けた制限オリフィス17の板部材18の孔18ａから均一に分配して供給され、前述と同様に各カートリッジ型モジュール４のカートリッジ筒13のスカート部13ａから接着層14の貫通穴14ａを通過してカートリッジ筒13の内部に供給されて中空糸膜３に蓄積した懸濁物質を排除する。
【００６８】
上記構成によれば、カートリッジ型モジュール４の下部に濾過タンク２の内部空間を仕切る分離板が無い場合でも適用出来るので好ましい。他の構成は前記第１実施形態と略同様に構成され、同様な効果を得ることが出来る。
【００６９】
尚、前記各実施形態では、制限オリフィス17を構成する孔18ａを有する板部材18を袋ナット19によりノズル５ａ，31ｃに対して着脱可能に構成したが、他の構成としてノズル５ａ，31ｃの端部に溶接等により板部材18を固着したものでも良い。
【００７０】
【発明の効果】
本発明は、上述の如き構成と作用とを有するので、カートリッジ型モジュールの下部から中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設けたことで、各制限オリフィスに供給された気体または液体は所定の径で形成された孔を流通することにより各カートリッジ型モジュールに供給される気体または液体の流量が所定の流量に一定化されて均一化され、各カートリッジ型モジュールの中空糸膜に過大な振動を与えないで該中空糸膜に蓄積した懸濁物質を排除するエアバブリング運転が良好に実施出来る。
【００７１】
これにより、各カートリッジ型モジュール毎に均一に気体または液体を供給することで濾過膜洗浄のバラツキを低減することが出来、気体または液体の供給量が過剰になって中空糸膜の物性が低下したり破断する虞がない。
【００７２】
また、前記制限オリフィスが前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口の端部に所定の大きさの孔を形成した板部材を当接させ、該板部材を袋ナットにより保持すると共に該袋ナットを前記供給口の外周部に形成したネジ溝に螺合締着して取り付けられた場合には、制限オリフィスの取り付け取り外しが容易に出来るため該制限オリフィスの交換作業が容易であり、制限オリフィスが詰まった場合にも清掃作業が容易に出来る。
【００７３】
また、前記制限オリフィスの孔径は、所定流量の気体または液体を流した時に該制限オリフィスの一次圧と二次圧との差圧が０．０１Ｐａ以上０．１Ｐａ以下になるように構成すれば好ましい。
【００７４】
また、前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口が濾過タンクの内部空間を仕切る分離板に一体的に設けられた場合には、濾過タンクの内部空間を仕切る分離板が濾過膜洗浄装置の一部品を兼ねるので部品点数を削減して部品コストを低減すると共に装置の小型化を図ることが出来る。
【００７５】
また、前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口が前記カートリッジ型モジュールの下部に配置された枝状配管により構成された場合には、カートリッジ型モジュールの下部に濾過タンクの内部空間を仕切る分離板が無い場合でも適用出来るので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置の第１実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図２】 （ａ）はカートリッジ型モジュールの下部の構成を示す要部拡大図、（ｂ）は第１実施形態において分離板に形成された供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設けた様子を示す要部拡大図である。
【図３】 本発明に係るタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置の第２実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図４】 第２実施形態においてカートリッジ型モジュールの下部に配置され、中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口を有する枝状配管の構成を示す平面説明図である。
【図５】 第２実施形態において枝状配管に形成された供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設けた様子を示す要部拡大図である。
【図６】 第１公知例を説明する図である。
【図７】 第２公知例を説明する図である。
【符号の説明】
１…タンク型濾過装置
２…濾過タンク
２ａ…タンク本体
２ｂ…蓋
２ｃ…供給水入口
２ｄ…処理水取出口
２ｅ…ドレーン排出口
２ｆ…空気（薬液）供給口
２ｇ…空気排出口
３…中空糸膜
４…カートリッジ型モジュール
５…分離板
５ａ…ノズル
５ｂ…ネジ溝
６…仕切板
６ａ…貫通穴
６ｂ…突出部
６ｃ…溝部
７…空気（薬液）供給室
８…供給水室
９…パッキン
10…処理水室
11…接着層
12…カートリッジヘッド
13…カートリッジ筒
13ａ…スカート部
14…接着層
14ａ…貫通穴
15…Ｏリング
16…係止部材
17…制限オリフィス
18…板部材
18ａ…孔
19…袋ナット
20…ガスケット
31…枝状配管
31ａ…母管
31ｂ…枝管
31ｃ…ノズル
31ｄ…ネジ溝
32…配管
Claims (4)
- 複数本の中空糸膜を束ねたカートリッジ型モジュールが濾過タンク内に懸垂して支持されるタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置において、
前記カートリッジ型モジュールの下部から前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口に該気体または液体を均一に分配する制限オリフィスを設け、
前記制限オリフィスは、前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口の端部に所定の大きさの孔を形成した板部材を当接させ、該板部材を袋ナットにより保持すると共に該袋ナットを前記供給口の外周部に形成したネジ溝に螺合締着して取り付けたことを特徴とするタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置。 - 前記制限オリフィスの孔径を、気体または液体を所定流量流した時の該制限オリフィスの一次圧と二次圧との差圧が０．０１Ｐａ以上０．１Ｐａ以下になるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置。
- 前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口は、濾過タンクの内部空間を仕切る分離板に一体的に設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置。
- 前記中空糸膜に気体または液体を供給するための供給口は、前記カートリッジ型モジュールの下部に配置された枝状配管により構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタンク型濾過装置の濾過膜洗浄装置。
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