JP4731661B2

JP4731661B2 - Water treatment apparatus and operation method thereof

Info

Publication number: JP4731661B2
Application number: JP2000169607A
Authority: JP
Inventors: 義公渡辺; 源三小澤
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2020-06-06
Also published as: JP2001347143A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分離膜モジュールを用いた水処理装置において、逆通液による分離膜モジュールの分離膜の膜面の洗浄を行う水処理装置とその運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
分離膜モジュールは、従来、無菌水、飲料水、超純水の製造装置や、空気の浄化装置に用いられてきた。これらの用途に加えて、最近では分離膜モジュールを汚濁性の高い液体の処理に用いることが検討され、一部実用化されている。
汚濁性の高い液体の処理とは、具体的には、河川水を処理する浄水処理、下水処理における二次処理、三次処理、さらには浄化槽における固液分離などがあげられる。
【０００３】
このような用途においては、分離膜モジュールを、被処理液槽内の被処理液に浸漬し、この分離膜モジュールを構成する分離膜の濾液（処理液）側、すなわち二次側からポンプで吸引することによって、前記被処理液を、分離膜の被処理液供給側、すなわち一次側から二次側に透過させて濾過する吸引方式の水処理装置がしばしば用いられている。
しかし、このような水処理装置においても、汚濁性の高い液体を処理すると、被処理液中の汚泥、濁質などの固形分が、分離膜表面に付着することによる目詰まりがおこりやすい。このため、分離膜モジュールの寿命の短期化が問題となる。
【０００４】
この目詰まりを防ぐために、エアーバブリングによる膜面洗浄が行われている。例えば、被処理液槽内の分離膜モジュールの下方に散気手段を配置する。この散気手段は、多数の孔が形成された管状あるいは板状のもので、コンプレッサーなどのエアー供給源と接続されている。そして、このエアー供給源から送気することによって、前記散気手段から気体が発散される。すると、上昇する気泡によって、分離膜モジュールを構成する分離膜が揺動し、分離膜表面近傍の液体が流動することにより、付着した固形分が取り除かれる。
【０００５】
また、逆通液による洗浄方法（以下、逆洗浄方法ということがある）も行われている。具体的には、例えば濾過された処理液を一部貯留し、この処理液を加圧して、分離膜の二次側から一次側、すなわち濾過運転時とは逆方向に通液して、分離膜の膜面に付着した固形分を取り除く。
逆洗浄方法においては、分離膜モジュールから処理液槽に処理液を送液する処理液送給ラインの途中に貯留タンクを設け、処理液を所定量、一時的に貯留し、このタンク内を加圧する方式を適用することが多い。加圧方法は、ポンプによって水圧を加える方法、加圧エアーによる方法などが例示できるが、加圧エアーを用いるのが一般的である。これは、処理現場などによって既存のユーティリティとしてコンプレッサーなどのエアー供給源が配されていることが多く、これを用いると低コストで、容易、かつ安定に加圧供給源を確保できるからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、加圧エアーを用いると、貯留タンク内の処理液を分離膜モジュールに送液する際に、貯留タンク内、または貯留タンク内および処理液送給ライン内にエアーが圧送される。
このため、濾過運転を再開すべく、処理液送給ラインに設けられたポンプを駆動すると、エアーが処理液送給ラインから処理液槽に向かって送られる空運転になる。したがって、このエアーが系外に排出されるまで実際の濾過運転を再開できず、運転効率が低く、また、安定した濾過運転と逆洗浄の繰り返しが実現できないという問題があった。
また、ポンプの種類によっては、ライン内にエアーが存在すると送液できなくなる場合がある。このため、ポンプの種類が限定されるという問題があった。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、分離膜モジュールを用いた水処理装置において、運転効率が良好で、安定した濾過運転と逆洗浄の繰り返しを継続できる水処理装置とその運転方法を提供することを課題とする。
また、分離膜モジュールを用いた吸引方式の水処理装置において、運転効率が良好で、安定した濾過運転と逆洗浄の繰り返しを継続できる水処理装置とその運転方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するにおいて、本発明においては、分離膜モジュールによって濾過された処理液を処理液槽に送液する処理液送給ラインと、該処理液送給ラインに設けられた一時貯留タンクと、該一時貯留タンク内を加圧する加圧エアーによる加圧手段とを有する水処理装置において、一時貯留タンクに処理液槽から処理液を送液する処理液補充手段と、一時貯留タンク内のエアーを抜くエアー抜き手段とが設けられていることを特徴とする水処理装置を提案する。
前記加圧手段がエアーフィルターを備えていると好ましい。
前記エアー抜き手段のエアー出口が、水処理装置内の液面よりも高い位置に設けられていると好ましい。
また、この水処理装置は、加圧手段からエアーを圧送することにより、一時貯留タンク内に濾過運転によって貯留した処理液を分離膜モジュールに通液して逆洗浄し、該一時貯留タンク内のエアーをエアー抜き手段で抜きつつ、当該一時貯留タンクに、処理液補充手段によって処理液槽から処理液を補充した後、濾過運転を再開して運転すると好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の水処理装置の一例を示したものであり、被処理液槽１は上方に開口する外形略直方体のものである。この被処理液槽１内には分離膜モジュール３が配設されている。
【００１０】
この例の分離膜モジュール３においては、図２に示したように、その繊維軸方向が水平方向になるように配されたチューブ状の中空糸膜（分離膜）２０が複数、シート状に集合している。一方、管状支持体２１は、その内部に内部路２２を有している。そして、前記中空糸膜２０…からなるシート状の集合体の繊維軸方向の両端部が、２本の管状支持体２１，２１の側面に設けられたスリット２３，２３にそれぞれ挿入され、内部路２２，２２に開口するように液密に固定されている。
また、前記管状支持体２１，２１は、それぞれ図示しない集水管にまとめて接続されている。そして、中空糸膜２０の外側から供給された被処理液が、中空糸膜２０を透過して濾過され、中空糸膜２０の内部を通って内部路２２，２２に至り、さらにこれらの内部路２２，２２をまとめる集水管（図示せず）を経て図１に示した処理液出口３ｂに至るようになっている。
【００１１】
この分離膜モジュール３は、その中空糸膜２０…からなるシートの膜面が、被処理液槽１の底面に対して鉛直方向になるように被処理液槽１内に固定されている。そして、被処理液槽１に設けられた被処理液供給ライン６から被処理液槽１内に供給される被処理液が被処理液槽１に満たされ、前記分離膜モジュール３がこの被処理液に浸潰されるようになっている。
【００１２】
分離膜モジュール３を構成する分離膜の材質は特に限定せず、例えば、セルロース系；ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系；ポリスルフォン；ポリアクリロニトリル；ポリビニリデンフルオライド；ポリテトラフルオロエチレン；セラミックスなどの任意のものが使用できる。
また、分離膜の形状は、上述のような中空糸膜タイプに限らず、平膜タイプ、管状タイプ、袋状タイプなどの任意のものを使用できる。
分離膜の孔径は、細菌を完全に分離することを目的とすれば０．２μｍ以下が好ましいが、これに限定されるものではなく、用途によって適宜調整される。
【００１３】
また、前記被処理液槽１の側面の下方側は、対向側面が相互に近づく方向に徐々に傾斜している。そして、この被処理液槽１の底面に設けられたドレイン抜きライン７から、被処理液槽１の底部に沈降した汚泥や濁質などの固形分を、必要に応じて抜き出しやすい構成となっている。
この被処理液槽１は、処理量に適した容量を有するものであれば特に限定せず、その材質は任意のものを使用できる。
【００１４】
一方、前記処理液出口３ｂには、処理液を処理液槽９に送液する処理液送給ライン８が接続されており、この処理液送給ライン８にはポンプ８ａと、このポンプ８ａの上流側に、ラインを開閉するバルブ８ｂが設けられている。さらに、バルブ８ｂの上流側には、一次貯留タンク１０が設けられている。
すなわち、前記ポンプ８ａを駆動すると、処理液送給ライン８を介して分離膜モジュール３を構成する分離膜の二次側から吸引され、被処理液槽１内の被処理液が分離膜モジュール３によって濾過され、処理液出口３ｂから処理液が得られる。そして、この処理液は、処理液送給ライン８において、所定量、一次貯留タンク１０に貯留された後、処理液槽９に送液されるようになっている。
【００１５】
ポンプ８ａは目的の流量に応じたものであれば限定されない。
処理液槽９は、処理量に適した容量を有するものであれば特に限定されず、その材質は任意のものを使用できる。
一時貯留タンク１０は、後述するように加圧エアーによる加圧に耐え得る強度を有するものであれば、その容量、材質などは限定されず、目的に応じて適宜選択される。
【００１６】
一方、一時貯留タンク１０にはエアーフィルター１１ａを備えたエアー供給ライン１１が設けられており、このエアー供給ライン１１はコンプレッサーなどのエアー供給源１２に接続されている。すなわち、このエアー供給ライン１１とエアー供給源１２によって、一時貯留タンク１０内を加圧する加圧エアーによる加圧手段が構成されている。
エアーフィルター１１ａは、エアー供給ライン１１から発生するエアーによる水処理装置内の処理液の汚染を防ぐものであって、疎水性材料からなるものが好ましい。
さらに、一時貯留タンク１０には、ラインを開閉するバルブ１３ａを備えたエアー抜きライン（エアー抜き手段）１３が設けられている。
【００１７】
また、処理液槽９には、ポンプ１４ａを備えた処理液補充ライン（処理液補充手段）１４が接続されており、この処理液補充ライン１４のポンプ１４ａの上流側には、ラインを開閉するバルブ１４ｂが設けられている。そして、この処理液補充ライン１４の他端は、前記一時貯留タンク１０と前記バルブ８ｂとの間に接続されている。ポンプ１４ａは目的の流量に応じたものであれば限定されない。
【００１８】
以下、この水処理装置の運転方法を、操作にしたがって説明する。
濾過運転時には、バルブ８ｂを開、バルブ１３ａ，１４ｂを閉とする。
まず、被処理液供給ライン６から被処理液槽１に被処理液を供給するとともに、ポンプ８ａを駆動すると、被処理液槽１内に満たされた被処理液が分離膜モジュール３によって濾過され、この処理液は、処理液出口３ｂから処理液送給ライン８に至り、一時貯留タンク１０に所定量貯留された後、処理液槽９に送液される。
【００１９】
ついで、所定時間運転後、または所定量被処理液を処理した後、ポンプ８ａを停止し、以下のようにして逆洗浄を行う。まず、バルブ８ｂを閉とし、エアー供給源１２を駆動し、エアーを発生させる。このエアーは、エアーフィルター１１ａを介して清浄な状態とされた後、エアー供給ライン１１から一時貯留タンク１０に圧送される。
すると、濾過運転時に貯留された一時貯留タンク１０内の処理液が加圧され、一時貯留タンク１０の上流側の処理液送給ライン８を介して処理液出口３ｂから分離膜モジュール３に流入し、分離膜モジュール３を構成する分離膜の二次側から一次側に通液され、逆洗浄される。
【００２０】
ついで、バルブ１３ａ，１４ｂを開とし、ポンプ１４ａを駆動すると、処理液槽９内の処理液が処理液補充ライン１４から一時貯留タンク１０に供給され、逆洗浄時に一時貯留タンク１０内に導入されたエアーがエアー抜きラインから抜き出される。そして、一時貯留タンク１０内に処理液が充填された時点でポンプ１４ａの駆動を停止する。
この後、バルブ１３ａ，１４ｂを閉とし、バルブ８ｂを開とし、再びポンプ８ａを駆動すると、濾過運転が再開され、処理液槽９に処理液が供給される。
【００２１】
このように、この水処理装置においては、逆洗浄によって減少した一時貯留タンク１０内の処理液を、一時貯留タンク１０内のエアーを抜きながら速やかに補充することができる。このため、ポンプ８ａを再駆動すると、濾過運転が再開され、直ちに処理液が得られる。したがって、無用な空運転を排除して、運転効率を向上させることができ、安定した濾過運転と逆洗浄の繰り返しを継続できる。また、ポンプ８ａの種類は濾過運転可能なものであれば限定されない。
【００２２】
また、この水処理装置の各バルブを電磁弁とすると、ポンプ８ａ，１４ａの駆動と停止、および各バルブの開閉を制御する制御装置を設けて自動運転を行うことができる。
【００２３】
また、他の態様として、処理液槽９を一時貯留タンク１０よりも高い位置に配設すると、水頭差によって、処理液槽９から処理液補充ライン１４を経て一時貯留タンク１０に処理液を送液できる。よって、ポンプ１４ａを省略できる。
また、エアー抜きライン１３は、一時貯留タンク１０内のエアーを容易に抜くことができれば、任意のものを使用できる。例えばバルブ１３ａは必須ではなく、導管だけからなるものであってもよい。
また、エアー抜きライン１３の先端、すなわちエアー出口１３ｂが、水処理装置内、すなわちラインや一時貯留タンク１０内の処理液（液体）の液面よりも高い位置に配置すると好ましい。このエアー出口１３ｂがこの液面よりも低いと、特にバルブ１３ａが設けられていない場合、ヘッド差によって、エアー抜きライン１３から処理液が噴出する可能性があるからである。
また、エアー抜きライン１３として、管の内部にフロート弁が設けられているようなエアーベントを用いることもできる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明を実施例を示して詳しく説明する。
（実施例）
図１ないし２にしたものと同様の水処理装置を用いて、河川水の濾過を行った。
また、分離膜モジュールは以下のようにして形成した。
すなわち、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物を表面に保持したポリエチレン製の多孔質中空糸膜を、平行に折り返して配列し、ポリエステル製のマルチフィラメントからなる拘束糸条で中空糸膜の折り返し部分を拘束するように編んでシート状にして中空糸膜編織物を得た。
そして、この中空糸膜編織物４枚を、その中空糸膜の繊維軸方向の両端部を開口させ、この開口状態を保持するように、ポリウレタン樹脂を用いて２本のＡＢＳ製管状支持体に一体に固定した。この中空糸膜モジュールの有効膜面積は４ｍ²であった。
そして、この分離膜モジュールを、中空糸膜の繊維軸方向が水平になるように、かつ、中空糸膜編織物のシート面が鉛直方向になるように、前記被処理液槽内に配設し、固定した。
【００２５】
そして、各ポンプと各バルブ（電磁弁）の制御により、以下のような条件で濾過運転と逆洗浄の繰り返し運転を行った。
濾過運転は０．０４２ｍ³／ｍ²・ｈの定流量濾過とし、３０分の濾過運転後、加圧エアーの圧力を０．１ＭＰａに設定し、８Ｌの処理液を逆通液した。この逆通液後、処理液を補充して一時貯留タンクおよび処理液送給ライン内に処理液を満たして濾過運転を再開した。
その結果、濾過運転の再開と同時に処理液を効率よく得ることができた。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、逆洗浄によって減少した一時貯留タンク内の処理液を一時貯留タンク内のエアーを抜きながら速やかに補充することができるため、濾過運転を再開すると直ちに処理液が得られる。したがって、無用な空運転を排除して、運転効率を向上させることができ、安定した濾過運転と逆洗浄の繰り返しを継続できる。また、濾過運転用のポンプの種類が限定されない。
さらに、加圧手段にエアーフィルターを設けることによって、水処理装置内の処理液の汚染を防ぐことができる。
また、エアー抜き手段のエアー出口を、水処理装置内の液面よりも高い位置に設けることによって、エアー抜き手段からの処理液の噴出を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水処理装置の一例を示したフロー図である。
【図２】図１に示した水処理装置に用いる分離膜モジュールの一例を示した斜視図である。
【符号の説明】
３…分離膜モジュール、８…処理液送給ライン、８ａ…ポンプ、
９…処理液槽、１０…一時貯留タンク、
１１…エアー供給ライン（加圧手段）、１１ａ…エアーフィルター、
１２…エアー供給源（加圧手段）、
１３…エアー抜きライン（エアー抜き手段）、１３ｂ…エアー出口、
１４…処理液補充ライン（処理液補充手段）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water treatment apparatus using a separation membrane module and a water treatment apparatus for cleaning the membrane surface of a separation membrane of a separation membrane module by reverse flow and an operation method thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, separation membrane modules have been used in aseptic water, drinking water, ultrapure water manufacturing apparatuses, and air purification apparatuses. In addition to these applications, recently, the use of separation membrane modules for the treatment of highly pollutant liquids has been studied and some have been put into practical use.
Specific examples of the treatment of highly pollutant liquids include water purification treatment for treating river water, secondary treatment in sewage treatment, tertiary treatment, and solid-liquid separation in a septic tank.
[0003]
In such an application, the separation membrane module is immersed in the liquid to be treated in the liquid tank to be treated, and is sucked with a pump from the filtrate (treatment liquid) side of the separation membrane constituting the separation membrane module, that is, from the secondary side. By doing so, a suction-type water treatment apparatus is often used in which the liquid to be treated is permeated from the separation liquid supply side of the separation membrane, that is, filtered from the primary side to the secondary side.
However, even in such a water treatment apparatus, when a highly pollutant liquid is treated, clogging is likely to occur due to solid content such as sludge and turbidity in the liquid to be treated adhering to the surface of the separation membrane. For this reason, shortening of the lifetime of a separation membrane module becomes a problem.
[0004]
In order to prevent this clogging, film surface cleaning by air bubbling is performed. For example, an air diffuser is disposed below the separation membrane module in the liquid tank to be treated. The air diffuser is a tubular or plate-like member having a large number of holes, and is connected to an air supply source such as a compressor. And gas is diffused from the said aeration means by supplying air from this air supply source. Then, the rising bubbles cause the separation membrane constituting the separation membrane module to oscillate, and the liquid in the vicinity of the separation membrane flows to remove the attached solid content.
[0005]
In addition, a cleaning method using reverse flow (hereinafter, sometimes referred to as a reverse cleaning method) is also performed. Specifically, for example, a part of the filtered processing liquid is stored, the processing liquid is pressurized, and the liquid is separated from the secondary side of the separation membrane through the primary side, that is, in the direction opposite to that during the filtration operation. Remove solids adhering to the membrane surface.
In the reverse cleaning method, a storage tank is provided in the middle of the processing liquid supply line for supplying the processing liquid from the separation membrane module to the processing liquid tank, a predetermined amount of the processing liquid is temporarily stored, and the inside of the tank is added. In many cases, a pressing method is applied. Examples of the pressurizing method include a method of applying water pressure with a pump, a method using pressurized air, and the like, but it is common to use pressurized air. This is because an air supply source such as a compressor is often arranged as an existing utility depending on the processing site and the like, and when this is used, a pressurized supply source can be secured easily and stably at low cost.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when pressurized air is used, when the processing liquid in the storage tank is sent to the separation membrane module, the air is pressure-fed into the storage tank, or into the storage tank and the processing liquid supply line.
For this reason, when the pump provided in the processing liquid supply line is driven to restart the filtration operation, the air is sent to the processing liquid tank from the processing liquid supply line. Therefore, the actual filtration operation cannot be resumed until the air is discharged out of the system, the operation efficiency is low, and stable filtration operation and repeated backwashing cannot be realized.
In addition, depending on the type of pump, there may be cases where liquid cannot be fed if air exists in the line. For this reason, there was a problem that the kind of pump was limited.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a water treatment apparatus using a separation membrane module, the operation efficiency is good, and a water treatment apparatus capable of continuing to repeat stable filtration operation and backwashing and its operation method. It is an issue to provide.
Another object of the present invention is to provide a water treatment apparatus using a separation membrane module, having a good operation efficiency, and capable of continuing a stable filtration operation and backwashing repeatedly, and an operation method thereof.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a processing liquid supply line for supplying the processing liquid filtered by the separation membrane module to the processing liquid tank, and a temporary storage tank provided in the processing liquid supply line, In the water treatment apparatus having pressurizing means by pressurized air for pressurizing the inside of the temporary storage tank, the processing liquid replenishing means for sending the processing liquid from the processing liquid tank to the temporary storage tank, and the air in the temporary storage tank A water treatment device is provided, characterized in that it is provided with an air venting means for venting.
It is preferable that the pressurizing means includes an air filter.
The air outlet of the air venting means is preferably provided at a position higher than the liquid level in the water treatment device.
Further, the water treatment apparatus pumps air from the pressurizing means to pass the treatment liquid stored in the temporary storage tank by the filtration operation through the separation membrane module and back-wash it. It is preferable that the temporary storage tank is replenished with the processing liquid from the processing liquid tank by the processing liquid replenishing means while the air is being evacuated, and then the filtration operation is restarted.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an example of a water treatment apparatus according to the present invention. A liquid tank 1 to be treated has a substantially rectangular parallelepiped shape that opens upward. A separation membrane module 3 is disposed in the liquid tank 1 to be treated.
[0010]
In the separation membrane module 3 of this example, as shown in FIG. 2, a plurality of tube-shaped hollow fiber membranes (separation membranes) 20 arranged so that the fiber axis direction is horizontal are gathered in a sheet shape. is doing. On the other hand, the tubular support 21 has an internal passage 22 therein. Then, both end portions in the fiber axis direction of the sheet-like assembly comprising the hollow fiber membranes 20 are respectively inserted into slits 23 and 23 provided on the side surfaces of the two tubular supports 21 and 21, and the internal path 22 and 22 are fixed in a liquid-tight manner so as to open.
Further, the tubular supports 21 and 21 are collectively connected to a water collecting pipe (not shown). And the to-be-processed liquid supplied from the outer side of the hollow fiber membrane 20 permeate | transmits the hollow fiber membrane 20, is filtered, reaches the internal paths 22 and 22 through the inside of the hollow fiber membrane 20, and also these internal paths It passes through the water collection pipe (not shown) which collects 22 and 22 and reaches the processing liquid outlet 3b shown in FIG.
[0011]
The separation membrane module 3 is fixed in the liquid tank 1 to be treated so that the membrane surface of the sheet made of the hollow fiber membranes 20 is in a direction perpendicular to the bottom surface of the liquid tank 1 to be treated. And the to-be-processed liquid tank 1 is filled with the to-be-processed liquid supplied from the to-be-processed liquid supply line 6 provided in the to-be-processed liquid tank 1, and the said separation membrane module 3 is this to-be-processed. It is designed to be immersed in the liquid.
[0012]
The material of the separation membrane constituting the separation membrane module 3 is not particularly limited. For example, cellulose-based; polyolefin-based such as polyethylene or polypropylene; polysulfone; polyacrylonitrile; polyvinylidene fluoride; polytetrafluoroethylene; Can be used.
In addition, the shape of the separation membrane is not limited to the hollow fiber membrane type as described above, and any one of a flat membrane type, a tubular type, a bag type, and the like can be used.
The pore size of the separation membrane is preferably 0.2 μm or less for the purpose of completely separating bacteria, but is not limited to this, and is appropriately adjusted depending on the application.
[0013]
Moreover, the lower side of the side surface of the liquid tank 1 to be treated is gradually inclined in the direction in which the opposite side surfaces approach each other. And it becomes the structure which is easy to extract solid content, such as sludge and turbidity which settled in the bottom part of the to-be-processed liquid tank 1, from the drain extraction line 7 provided in the bottom face of this to-be-processed liquid tank 1. Yes.
The liquid tank 1 to be treated is not particularly limited as long as it has a capacity suitable for the processing amount, and any material can be used.
[0014]
On the other hand, the processing liquid outlet 3b is connected to a processing liquid supply line 8 for supplying the processing liquid to the processing liquid tank 9. The processing liquid supply line 8 includes a pump 8a and a pump 8a. A valve 8b for opening and closing the line is provided on the upstream side. Further, a primary storage tank 10 is provided on the upstream side of the valve 8b.
That is, when the pump 8a is driven, the liquid to be treated in the liquid tank 1 to be treated is sucked from the secondary side of the separation membrane constituting the separation membrane module 3 through the treatment liquid supply line 8. And the processing liquid is obtained from the processing liquid outlet 3b. Then, the processing liquid is stored in the primary storage tank 10 in a predetermined amount in the processing liquid supply line 8, and then is transferred to the processing liquid tank 9.
[0015]
The pump 8a is not limited as long as it corresponds to the target flow rate.
The processing liquid tank 9 is not particularly limited as long as it has a capacity suitable for the processing amount, and any material can be used.
As long as the temporary storage tank 10 has a strength that can withstand pressurization by pressurized air as will be described later, its capacity, material, and the like are not limited and are appropriately selected according to the purpose.
[0016]
On the other hand, the temporary storage tank 10 is provided with an air supply line 11 including an air filter 11a, and the air supply line 11 is connected to an air supply source 12 such as a compressor. That is, the air supply line 11 and the air supply source 12 constitute a pressurizing unit using pressurized air that pressurizes the inside of the temporary storage tank 10.
The air filter 11a prevents contamination of the treatment liquid in the water treatment apparatus by air generated from the air supply line 11, and is preferably made of a hydrophobic material.
Further, the temporary storage tank 10 is provided with an air vent line (air vent means) 13 having a valve 13a for opening and closing the line.
[0017]
The processing liquid tank 9 is connected to a processing liquid replenishment line (processing liquid replenishing means) 14 having a pump 14a. The processing liquid replenishment line 14 is opened and closed upstream of the pump 14a. A valve 14b is provided. The other end of the processing liquid replenishment line 14 is connected between the temporary storage tank 10 and the valve 8b. The pump 14a is not limited as long as it corresponds to the target flow rate.
[0018]
Hereinafter, the operation method of this water treatment apparatus will be described according to the operation.
During the filtration operation, the valve 8b is opened and the valves 13a and 14b are closed.
First, when the liquid to be processed is supplied from the liquid supply line 6 to be processed to the liquid tank 1 to be processed and the pump 8a is driven, the liquid to be processed filled in the liquid tank 1 is filtered by the separation membrane module 3. The processing liquid reaches the processing liquid supply line 8 from the processing liquid outlet 3b, and is stored in a temporary storage tank 10 for a predetermined amount, and then is transferred to the processing liquid tank 9.
[0019]
Next, after the operation for a predetermined time or after processing a predetermined amount of the liquid to be processed, the pump 8a is stopped and reverse cleaning is performed as follows. First, the valve 8b is closed and the air supply source 12 is driven to generate air. This air is brought into a clean state via the air filter 11a, and is then pumped from the air supply line 11 to the temporary storage tank 10.
Then, the processing liquid in the temporary storage tank 10 stored during the filtration operation is pressurized and flows into the separation membrane module 3 from the processing liquid outlet 3b via the processing liquid supply line 8 on the upstream side of the temporary storage tank 10. Then, liquid is passed from the secondary side of the separation membrane constituting the separation membrane module 3 to the primary side and backwashed.
[0020]
Next, when the valves 13a and 14b are opened and the pump 14a is driven, the processing liquid in the processing liquid tank 9 is supplied from the processing liquid replenishment line 14 to the temporary storage tank 10 and introduced into the temporary storage tank 10 during backwashing. Air is drawn from the air vent line. Then, when the processing liquid is filled in the temporary storage tank 10, the driving of the pump 14a is stopped.
Thereafter, when the valves 13 a and 14 b are closed, the valve 8 b is opened, and the pump 8 a is driven again, the filtration operation is resumed and the processing liquid is supplied to the processing liquid tank 9.
[0021]
Thus, in this water treatment apparatus, the processing liquid in the temporary storage tank 10 that has been reduced by backwashing can be quickly replenished while the air in the temporary storage tank 10 is removed. For this reason, when the pump 8a is driven again, the filtration operation is resumed, and the treatment liquid is obtained immediately. Therefore, unnecessary idle operation can be eliminated to improve operation efficiency, and stable filtration operation and backwashing can be repeated. The type of the pump 8a is not limited as long as it can perform a filtration operation.
[0022]
If each valve of the water treatment apparatus is an electromagnetic valve, automatic operation can be performed by providing a control device that controls the driving and stopping of the pumps 8a and 14a and the opening and closing of the valves.
[0023]
As another aspect, when the processing liquid tank 9 is disposed at a position higher than the temporary storage tank 10, the processing liquid is sent from the processing liquid tank 9 to the temporary storage tank 10 via the processing liquid replenishment line 14 due to a water head difference. Can be liquid. Therefore, the pump 14a can be omitted.
Any air vent line 13 can be used as long as the air in the temporary storage tank 10 can be easily exhausted. For example, the valve 13a is not essential, and may consist of only a conduit.
Moreover, it is preferable to arrange | position the front-end | tip of the air vent line 13, ie, the air outlet 13b, in the position higher than the liquid level of the process liquid (liquid) in a water treatment apparatus, ie, a line, or the temporary storage tank 10. This is because if the air outlet 13b is lower than the liquid level, the processing liquid may be ejected from the air vent line 13 due to a head difference, particularly when the valve 13a is not provided.
Further, as the air vent line 13, an air vent in which a float valve is provided inside the pipe can be used.
[0024]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
(Example)
River water was filtered using a water treatment apparatus similar to that shown in FIGS.
The separation membrane module was formed as follows.
That is, a polyethylene porous hollow fiber membrane holding a saponified ethylene-vinyl acetate copolymer on its surface is folded back and arranged in parallel, and the folded portion of the hollow fiber membrane is a constrained yarn made of polyester multifilaments. Was knitted so as to constrain the sheet to form a hollow fiber membrane knitted fabric.
Then, the four hollow fiber membrane knitted fabrics are opened on two ABS tubular supports using polyurethane resin so that both ends of the hollow fiber membrane in the fiber axis direction are opened and the open state is maintained. Fixed to one. The effective membrane area of this hollow fiber membrane module was 4 m ² .
The separation membrane module is disposed in the liquid tank to be treated so that the fiber axis direction of the hollow fiber membrane is horizontal and the sheet surface of the hollow fiber membrane knitted fabric is vertical. Fixed.
[0025]
And by the control of each pump and each valve (solenoid valve), repeated operation of filtration operation and back washing was performed under the following conditions.
The filtration operation was a constant flow rate filtration of 0.042 m ³ / m ² · h, and after 30 minutes of filtration operation, the pressure of pressurized air was set to 0.1 MPa, and 8 L of the processing liquid was reversely passed. After this reverse flow, the processing liquid was replenished, the temporary storage tank and the processing liquid supply line were filled with the processing liquid, and the filtration operation was resumed.
As a result, the treatment liquid was efficiently obtained simultaneously with the resumption of the filtration operation.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the processing liquid in the temporary storage tank that has been reduced by backwashing can be quickly replenished while the air in the temporary storage tank is removed. can get. Therefore, unnecessary idle operation can be eliminated to improve operation efficiency, and stable filtration operation and backwashing can be repeated. Moreover, the kind of pump for filtration operation is not limited.
Furthermore, contamination of the treatment liquid in the water treatment apparatus can be prevented by providing an air filter in the pressurizing means.
Further, by providing the air outlet of the air venting unit at a position higher than the liquid level in the water treatment apparatus, it is possible to prevent the processing liquid from being ejected from the air venting unit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing an example of a water treatment apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a separation membrane module used in the water treatment apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
3 ... separation membrane module, 8 ... treatment liquid supply line, 8a ... pump,
9 ... Processing liquid tank, 10 ... Temporary storage tank,
11 ... Air supply line (pressurizing means), 11a ... Air filter,
12 ... Air supply source (pressurizing means),
13 ... Air vent line (air vent means), 13b ... Air outlet,
14 ... Treatment liquid replenishment line (treatment liquid replenishment means).

Claims

A treatment liquid feed line for feeding the treatment liquid filtered by the separation membrane module to the treatment liquid tank, a temporary storage tank provided in the treatment liquid supply line, and pressurized air for pressurizing the temporary storage tank A water treatment apparatus comprising: a pressurizing unit according to claim 1; and a pump that is provided between the primary storage tank and the treatment liquid tank of the treatment liquid supply line and feeds the treatment liquid in the primary storage tank to the treatment liquid tank . ,
A water treatment apparatus, comprising: a treatment liquid replenishing means for supplying a treatment liquid from a treatment liquid tank to a temporary storage tank; and an air venting means for removing air from the temporary storage tank.

The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the pressurizing unit includes an air filter.

The water treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein an air outlet of the air venting means is provided at a position higher than the liquid level in the water treatment apparatus.

It is a driving | running method of the water treatment apparatus as described in any one of Claims 1-3,
By pumping air from the pressurizing means, the treatment liquid stored by the filtration operation in the temporary storage tank is passed through the separation membrane module and backwashed,
A water treatment device characterized in that after the air in the temporary storage tank is extracted by the air venting means, the temporary storage tank is replenished with the processing liquid from the processing liquid tank by the processing liquid replenishing means, and then the filtration operation is restarted. Driving method.