JP4929220B2 - Immersion membrane separator - Google Patents
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Description
本発明は、被処理水を貯留する処理槽内に浸漬設置され、該被処理水を濾過する浸漬型膜分離装置に関する。 The present invention relates to a submerged membrane separation apparatus that is immersed in a treatment tank that stores the water to be treated and that filters the water to be treated.
従来、活性汚泥や凝集汚泥などを含む被処理水を濾過するために、被処理水を貯留する処理槽内に、浸漬型膜分離装置を浸漬設置する方法が用いられている。この方法は、設備がコンパクトである、得られる処理水が清澄である、濃縮槽が不要である、また活性汚泥を処理槽内に高濃度に保持し、高い処理効率が得られるなど、多数のメリットを有する優れた技術である。 Conventionally, in order to filter the water to be treated including activated sludge and agglomerated sludge, a method of immersing an immersion type membrane separation apparatus in a treatment tank for storing the water to be treated has been used. In this method, the equipment is compact, the treated water obtained is clear, the concentration tank is unnecessary, the activated sludge is kept in the treatment tank at a high concentration, and a high treatment efficiency is obtained. It is an excellent technology with merit.
代表的な従来の浸漬型膜分離装置の構成を図7に示す。従来の浸漬型膜分離装置100は、上下が開口したケーシング102内に、複数の分離膜モジュール101が支持された分離膜ユニット103と、分離膜モジュール101の下方に設けられた散気手段104とで概略構成され、処理槽200内に浸漬設置されている。
A typical conventional submerged membrane separator is shown in FIG. A conventional submerged
分離膜モジュール101には、濾過水吸引配管(不図示)が接続されている。この濾過水吸引配管に対する吸引ポンプによる負圧、またはサイフォンによる自然水頭によって、分離膜を透過した濾過水が、濾過水吸引配管を流れて回収される。
A filtered water suction pipe (not shown) is connected to the
散気手段104は、処理槽200内の被処理水に曝気空気を供給する。この曝気空気によって被処理水にエアリフト上昇流が生起し、分離膜モジュール101の分離膜表面にせん断力が加えられる。このせん断力によって、分離膜モジュール101の分離膜表面への汚泥の堆積が抑制され、分離膜の詰まりが抑制される(エアスクラビング洗浄)。
The
なお、前記エアリフト上昇流は、ケーシング102によってその流路が制限されることで、分離膜モジュール101の分離膜表面に、効率的にせん断力を加えることができる。このようなケーシングを備えた浸漬型膜分離装置としては、例えば、特許文献1に、上下が開口したケーシング内に平膜モジュールが支持された浸漬型膜分離装置が開示されている。また、特許文献2には、上下が開口したケーシング内に中空糸膜モジュールが支持された浸漬型膜分離装置が開示されている。
In addition, the flow path of the air lift upward flow is restricted by the
ところで、分離膜モジュール101の分離膜表面には、エアリフト上昇流によって除去しきれない汚泥が、運転時間の経過とともに徐々に堆積される。そこで、通常は、濾過水吸引配管を通じて酸化剤や酸を含む薬液を分離膜モジュール101に注入し、分離膜モジュール101の分離膜表面を洗浄する(インライン洗浄)。
また、分離膜表面への汚泥の堆積が著しい場合は、図8に示すように、分離膜ユニット103を処理槽200から引き上げて、薬液槽(不図示)に浸漬する(浸漬洗浄)。さらに、分離膜表面に汚泥が強固に固着している場合は、物理的な洗浄(ジェット洗浄など)を行う。なお、散気手段104においても、分離膜モジュール101と同様に、汚泥が堆積して詰まりが生じるので、ジェット洗浄や浸漬洗浄を行うことがある。
By the way, sludge that cannot be removed by the air lift upward flow is gradually deposited on the surface of the separation membrane of the
Further, when the deposition of sludge on the surface of the separation membrane is significant, as shown in FIG. 8, the
また、分離膜モジュール101の分離膜は5年〜10年程度で劣化するため、その都度、分離膜ユニット103を処理槽200外に引き上げて、分離膜モジュール101を交換する必要がある。
このように、メンテナンスのためには、分離膜ユニット103を処理槽200外に度々引き上げる必要がある。
Thus, for the maintenance, it is necessary to frequently lift the
しかしながら、従来の浸漬型膜分離装置は、膜モジュールをケーシングで支持した分離膜ユニットであるため、膜ユニットの質量が膜モジュールの質量にケーシングの質量を加えた重量物となり、処理槽からの分離膜ユニットの引き上げ、および処理槽への分離膜ユニットの設置に多大な労力がかかるという問題があった。また、特許文献1、2に開示された浸漬型膜分離装置の分離膜ユニットは、上下のみが開口したケーシングに分離膜モジュールを支持した構成であるため、分離膜モジュールの物理的な洗浄や交換を、分離膜ユニットの上下開口部から、またはケーシングを解体してから行う必要があり、メンテナンスが煩雑になるという問題があった。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、処理槽からの引き上げおよび処理槽への設置が容易であり、メンテナンス性が良好な浸漬型膜分離装置を目的とする。
However, since the conventional submerged membrane separation apparatus is a separation membrane unit in which the membrane module is supported by the casing, the mass of the membrane unit becomes a heavy product obtained by adding the mass of the casing to the mass of the membrane module, and the separation from the treatment tank is performed. There has been a problem that enormous labor is required for pulling up the membrane unit and installing the separation membrane unit in the treatment tank. Moreover, since the separation membrane unit of the submerged membrane separation apparatus disclosed in Patent Documents 1 and 2 has a configuration in which the separation membrane module is supported by a casing that is open only at the top and bottom, physical cleaning and replacement of the separation membrane module Has to be carried out from the upper and lower openings of the separation membrane unit or after the casing has been disassembled, resulting in a problem that the maintenance becomes complicated.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a submerged membrane separation apparatus that can be easily pulled up from the processing tank and installed in the processing tank and has good maintainability.
前記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
(1)被処理水を貯留する処理槽内に浸漬設置され、該被処理水を濾過する分離膜モジュールと、該分離膜モジュールを支持する支持体とを備えた分離膜ユニットと、
前記分離膜モジュールの下方に配置される散気手段と、
前記分離膜ユニットの側方に、上端と水面との間、下端と前記処理槽の底面との間に所定の間隔を有して配置され、前記分離膜ユニット内にエアリフト上昇流を得る整流板と、
前記処理槽内に、前記分離膜ユニットを所定の位置に誘導するガイド手段と、
を有し、
前記ガイド手段は、前記処理槽に設置され、上端が前記水面の上にまで伸びており、前記分離膜ユニットは、前記整流板に対し、独立して引き上げ可能とされていることを特徴とする浸漬型膜分離装置。
(2)前記分離膜モジュールが、中空糸膜モジュールであることを特徴とする(1)に記載の浸漬型膜分離装置。
(3)前記散気手段が、前記分離膜ユニットに支持されていることを特徴とする(1)または(2)に記載の浸漬型膜分離装置。
(4)前記整流板が、前記ガイド手段によって支持されていることを特徴とする(1)に記載の浸漬型膜分離装置。
(5)複数の前記分離膜ユニットが整流板を共用して浸漬設置されていることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の浸漬型膜分離装置。
In order to achieve the above object, the present invention adopts the following configuration.
(1) A separation membrane unit comprising a separation membrane module that is immersed in a treatment tank for storing the treated water and that filters the treated water, and a support that supports the separation membrane module;
Aeration means disposed below the separation membrane module;
On the side of the separation membrane unit, a rectifying plate is disposed with a predetermined interval between the upper end and the water surface, and between the lower end and the bottom surface of the treatment tank, and obtains an airlift upward flow in the separation membrane unit When,
Guide means for guiding the separation membrane unit to a predetermined position in the processing tank;
Have
The guide means is installed in the treatment tank, and an upper end extends to the surface of the water, and the separation membrane unit can be pulled up independently with respect to the rectifying plate. Immersion membrane separator.
(2) The submerged membrane separation device according to (1), wherein the separation membrane module is a hollow fiber membrane module.
(3) The submerged membrane separation apparatus according to (1) or (2), wherein the aeration means is supported by the separation membrane unit.
(4) The submerged membrane separation apparatus according to ( 1 ), wherein the rectifying plate is supported by the guide means.
( 5 ) The submerged membrane separation apparatus according to any one of (1) to ( 4 ), wherein a plurality of the separation membrane units are immersed and installed using a current plate.
本発明の浸漬型膜分離装置は、処理槽からの引き上げおよび処理槽への設置が容易であり、メンテナンス性が良好である。 The submerged membrane separation apparatus of the present invention can be easily pulled up from the processing tank and installed in the processing tank, and has good maintainability.
以下、本発明の浸漬型膜分離装置について、図面を参照しながら説明する。
図1に示すように、本発明の一実施形態例の浸漬型膜分離装置10は、被処理水を貯留する反応槽30内に浸漬設置され、該被処理水を濾過する複数の分離膜モジュール11と、分離膜モジュール11を支持する支持体12とを備えた分離膜ユニット13と、分離膜ユニット13の側方に、処理槽30の底面30aに接触することなく配置される整流板18とを有している。分離膜モジュール11には、濾過水が流れる濾過水吸引配管14と、反応槽30内に曝気空気を供給する曝気空気供給配管16とが接続されている。濾過水吸引配管14には、分離膜モジュール11に吸引圧力をかける吸引ポンプ20と、吸引圧力を検出する吸引圧力計21とが備えられている。曝気空気供給配管16には、曝気空気を供給するブロア22と、ブロア22からの曝気空気の流量を調整する流量調節手段23が備えられている。また、反応槽30には、分離膜ユニット13を所定の位置に誘導するガイドレール17が設置されており、整流板18はガイドレール17に固定されている。
なお、この実施形態例では、反応槽30内に1台の膜ユニット13を備えた浸漬型膜分離装置10を示している。また、図1では、分離膜ユニット13の前方および後方の整流板の図示を省略している。
Hereinafter, the immersion membrane separation apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a submerged
In this embodiment, the submerged
反応槽30は、浸漬型膜分離装置10が浸漬設置される処理槽の一例であり、活性汚泥による被処理水の微生物処理を行う槽である。反応槽30は、コンクリート、鋼材などで構成され、屋内または屋外に設けられている。反応槽30内に貯留される被処理水には、汚泥濃度として、5000〜20000mg/L程度の活性汚泥が保持されている。
The
分離膜ユニット13は、複数の分離膜モジュール11が所定の間隔を有して支持体12に支持されたものであり、整流板18に対し、独立して反応槽30から引き上げ可能とされている。分離膜モジュール11は、分離膜モジュール11の上方、下方、および側方を概ね露出させた状態で支持体12に支持されている。
The
分離膜モジュール11は、中空糸膜11aと、中空糸膜11aの一方端(上端部)に設けられた上部固定部材11bと、中空糸膜11aの他方端(下端部)に設けられた下部固定部材11cとで概略構成された中空糸膜モジュールである。
The
中空糸膜11aは、複数の中空糸を長さ方向の両端で束ねたものであり、その上端部は、中空糸の中空孔が開口した状態とされ、中空糸膜11aの下端部は、接着剤の浸漬などで中空孔が塞がれた状態とされている。
The
中空糸膜11aに束ねられる中空糸の本数は、用いられる中空糸の種類、所望とする濾過能力などによって適宜決定される。また、中空糸膜11aに束ねられる中空糸の長さは、反応槽30の深さ、所望とする濾過能力、取り扱い性などを考慮して適宜決定される。
中空糸膜11aの材質としては、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)中空糸膜、ポリアクリロニトリル(PAN)中空糸膜、ポリスルフォン(PS)中空糸膜、ポリエチレン(PE)中空糸膜などが挙げられる。中でも、酸、アルカリに対する耐久性に優れたポリフッ化ビニリデンが好ましい。
The number of hollow fibers bundled in the
Examples of the material of the
上部固定部材11b内には、中空糸膜11aの中空孔に連通し、中空孔内を流れてきた濾過水が合流する濾過水回収部(不図示)が設けられている。また、上部固定部材11bには、該濾過水回収部に連通し、濾過水を分離膜モジュール11外に導出する濾過水吸引配管14が接続されている。
In the
分離膜モジュール11の下方には、被処理水中に曝気空気を供給する散気手段15が配置されている。散気手段15には、曝気空気供給配管16が接続されている。なお、この実施形態例において、散気手段15は分離膜ユニット13に支持されている。
散気手段15としては特に限定されないが、例えば複数の放出孔が周面に穿設された中空パイプなどが挙げられる。
Below the
The
濾過水吸引配管14としては、金属製配管、合成樹脂製配管、およびそれらの配管を適宜組み合わせたものが挙げられる。なお、濾過水吸引配管14は、後述する分離膜ユニット13を反応槽30外に引き上げてメンテナンスを行う際、分離膜ユニット13の引き上げに支障をきたさぬよう、濾過水吸引配管14の所望の箇所で切り離し可能とされていてもよく、濾過水吸引配管14に可撓性を有する配管を用いることによって、引き上げられる分離膜ユニット13に追随可能としてもよい。
As filtered water suction piping 14, metal piping, synthetic resin piping, and what combined those piping suitably are mentioned. The filtered
曝気空気供給配管16としては、金属製配管、合成樹脂製配管、およびそれらの配管を適宜組み合わせたものが挙げられる。なお、曝気空気供給配管16は、後述する分離膜ユニット13を反応槽30外に引き上げてメンテナンスを行う際、分離膜ユニット13の引き上げに支障をきたさぬよう、曝気空気供給配管16の所望の箇所で切り離し可能とされていてもよく、曝気空気供給配管16に可撓性を有した配管を用いることによって、引き上げられる分離膜ユニット13に追随可能としてもよい。
As aeration
支持体12は、棒状の部材を組み合わせて概略構成されている。また、支持体12は、分離膜モジュール11を支持するホルダー12aと、ガイドレール17との係合を行う係合部12bとを有している。この実施形態例において、係合部12bには、ガイドレール17を通すための係合孔12cが形成されている。なお、係合孔12cの形状は特に限定されず、ガイドレール17の太さや形状に合わせて適宜決定される。
複数の分離膜モジュール11は、所望の間隔を有して設置されたホルダー12aに取付けられ、分離膜モジュール11の上方、下方、および側方が露出した状態で支持体12に着脱自在に支持されている。
支持体12を構成する部材の材質としては特に制限は無いが、支持体12は後述する浸漬洗浄で酸化剤を含む薬液に浸漬されるため、例えばステンレス鋼(SUS)や、ABS樹脂など、耐腐食性の高い材質であることが好ましい。
ホルダー12aには、分離膜モジュール11の脱落を防止する脱落防止機構が設けられていてもよい。
The
The plurality of
Although there is no restriction | limiting in particular as the material of the member which comprises the
The holder 12a may be provided with a drop-off prevention mechanism that prevents the
ガイドレール17は、分離膜ユニット13を所定の位置に誘導するガイド手段として、反応槽30に設置されている。ガイドレール17は、分離膜ユニット13が被処理水中に浸漬設置された状態において、支持体12の係合部12bに設けられた係合孔12cに通されている。
ガイドレール17としては、パイプ、アングル、H鋼などが挙げられる。なお、ガイドレール17の上端17aは、その位置を容易に視認できるよう、被処理水の水面Aより上に位置していることが好ましい。
The
Examples of the
整流板18は、ガイドレール17に溶接やボルトなどで接続され、分離膜ユニット13の側方に、反応槽30の底面30aに接触することなく配置されている。整流板18の配置についてより詳しくは、運転時の曝気により生起されるエアリフト上昇流の流れを妨げないように、整流板18の上端18aと被処理水の水面Aとの間、および整流板18の下端18bと反応槽30の底面30aとの間に、所望の間隔を有して反応槽30内に配置されている。なお、整流板18は、従来の浸漬型膜分離装置におけるケーシングと同様に、散気手段から放出される曝気空気によって被処理水に生起されたエアリフト上昇流の流路を制限するためのものである。
整流板18を構成する部材の材質としては特に制限はなく、ステンレスなどの金属、合成樹脂などが挙げられるが、整流板18は酸化剤に直接接することがないので、鉄などの鋼材に樹脂塗料でコーティングしたものであってもよい。
The
The material of the members constituting the
次に、図1、2を参照しながら、浸漬型膜分離装置10の運転およびメンテナンスについて説明する。
浸漬型膜分離装置10の運転は、図1に示すように、ガイドレール17と係合部12bとが係合され、反応槽30内の被処理水中に浸漬設置された状態で、吸引ポンプ20による吸引圧力(負圧)を、濾過水吸引配管14を通じて分離膜モジュール11に付与することで行われる。これにより、中空糸膜11aを透過した濾過水は、負圧によって中空孔内を上昇し、上部固定部材11b内の濾過水回収部(不図示)に達する。次いで、濾過水は吸引ポンプ20による吸引圧力によって濾過水吸引配管14を流れ、分離膜モジュール11外に導出される。このように分離膜モジュール11から導出された濾過水は、水質が極めて良好であるから、再利用することもできる。
Next, the operation and maintenance of the submerged
As shown in FIG. 1, the operation of the submerged
浸漬型膜分離装置10の運転時には、前述した分離膜モジュール11への吸引圧力の付与とともに、被処理水中への曝気空気の供給が行われる。曝気空気はブロア22から送られ、流量調整手段23によって流量が調整された上で、曝気空気供給配管16内を流れる。そして、曝気空気は、散気手段15から被処理水中に細かい気泡となって放出される。
During operation of the submerged
被処理水中に放出された曝気空気は、水面Aに向かって上昇する。この曝気空気によって、被処理水中にエアリフト上昇流が生起される。エアリフト上昇流によって上昇する被処理水が中空糸膜11aの周囲を通過する際に、中空糸膜11aにせん断力が加えられる。
このように、被処理水中に曝気空気が供給されることで、微生物処理に必要な酸素が供給されるとともに、中空糸膜11aに対するエアスクラビング洗浄が行われる。このエアスクラビング洗浄によって、中空糸膜11aの膜表面への汚泥の堆積が抑制される。
The aerated air released into the water to be treated rises toward the water surface A. By this aerated air, an air lift upward flow is generated in the water to be treated. When the water to be treated that rises by the air lift upward flow passes around the
Thus, by supplying aeration air into the water to be treated, oxygen necessary for microbial treatment is supplied, and air scrubbing cleaning is performed on the
なお、エアリフト上昇流によって水面A付近まで上昇した被処理水は、整流板18の上端18aと被処理水の水面Aとの間を通り抜けた後、下降流となって反応槽30の底面30aに向かって流れる。そして、底面30a付近まで下降した被処理水は、整流板18の下端18bと底面30aとの間を通り、再びエアリフト上昇流によって上昇する。このように、反応槽30内の被処理水が撹拌されることで、微生物処理が促進されるとともに、エアスクラビング洗浄が効率的に行われる。
The treated water that has risen to the vicinity of the water surface A by the air lift ascending flow passes between the
ここで、反応槽30を上面から見たときの整流板18で囲われた部分の面積は、反応槽30の底面積に対して1/2以下であることが好ましい。整流板18で囲われた部分の面積が、反応槽30の底面積に対して1/2を超えると、曝気空気によって反応槽30内に生起されるエアリフト上昇流および下降流の流速が鈍化する傾向にあり、分離膜に対する洗浄効果、および被処理水の撹拌効果が低下する恐れがある。
Here, it is preferable that the area of the portion surrounded by the rectifying
前記エアスクラビング洗浄によって、中空糸膜11aの膜表面への汚泥の堆積は抑制される。しかし、反応槽30の運転が長期間に及ぶと、中空糸膜11aの膜表面に汚泥が徐々に堆積され、中空糸膜11aが目詰まりを起こしやすくなる。そこで、エアスクラビング洗浄に加えて、分離膜モジュール11に薬液を注入するインライン洗浄、分離膜ユニット13を薬液に浸漬する浸漬洗浄、分離膜モジュール11に対するジェット洗浄などが行われる。
By the air scrubbing cleaning, the accumulation of sludge on the membrane surface of the
インライン洗浄は、濾過水の回収を一時停止して、濾過水吸引配管14を通じて、濾過水の流れ方向と逆方向に、分離膜モジュール11に酸化剤や酸を含む薬液を注入し、中空糸膜11aの膜表面を洗浄する方法であり、中空糸膜11aへの汚泥の堆積が軽度の場合に行われる。なお、前記薬液としては、膜表面への堆積物が有機物によるものである場合に、主に次亜塩素酸ナトリウム溶液が用いられ、膜表面への堆積物が無機物による場合に、シュウ酸、クエン酸、塩酸などの酸溶液が用いられる。
In-line washing temporarily stops the collection of filtered water, and injects a chemical solution containing an oxidant and an acid into the
浸漬洗浄は、分離膜ユニット13を反応槽30から引き上げた後、酸化剤や酸を含む薬液で満たされた薬液槽(不図示)に分離膜ユニット13を浸漬する方法であり、中空糸膜11aへの汚泥の堆積が多い場合に行われる。なお、薬液槽で使用する薬液としては、膜表面への堆積物が有機物によるものである場合に、主に次亜塩素酸ナトリウム溶液などの酸化剤溶液が用いられ、膜表面への堆積物が無機物による場合に、シュウ酸、クエン酸、塩酸などの酸溶液が用いられる。
Immersion cleaning is a method in which the
ジェット洗浄は、分離膜ユニット13を反応槽30から引き上げて、中空糸膜11aに水を噴射して汚泥を除去する物理的な洗浄方法であり、中空糸膜11aの膜表面に汚泥が強固に固着している場合に行われる。
なお、これらの洗浄は、定期的に実施してもよく、汚泥の堆積状況を目視観察する、または吸引圧力計21により検出される吸引圧力の上昇などを目安に適宜実施してもよい。
The jet cleaning is a physical cleaning method in which the
Note that these cleanings may be performed periodically, or may be appropriately performed by visually observing the state of sludge accumulation or by using the suction pressure detected by the
ところで、中空糸膜11aが劣化した場合、分離膜ユニット13を反応槽30から引き上げて、分離膜モジュール11を交換する。
また、浸漬型膜分離装置の運転時間の経過とともに、散気手段15にも汚泥が徐々に堆積し、詰まりが生じる。散気手段15に詰まりが生じると、曝気空気の放出に偏りが生じて、中空糸膜11aの膜表面の洗浄効果が十分に得られなくなるので、分離膜ユニット13を反応槽30から引き上げて、中空糸膜11aの膜表面と同様に、浸漬洗浄、ジェット洗浄などのメンテナンスを行う。
By the way, when the
In addition, as the operation time of the submerged membrane separation apparatus elapses, sludge gradually accumulates on the air diffusion means 15 and clogging occurs. If clogging occurs in the
反応槽30からの分離膜ユニット13の引き上げの方法としては、不図示のチェーンブロックやクレーンで分離膜ユニット13を引き上げる方法が用いられる。引き上げの際、分離膜ユニット13は、ガイドレール17をガイドとして引き上げられる。すなわち、分離膜ユニット13は、係合部12bがガイドレール17に沿ってスライドすることで、図2に示すように、反応槽30から略鉛直に引き上げられる。引き上げられた分離膜ユニット13は、浸漬洗浄を行う薬液槽(不図示)、または他のメンテナンスを行う位置(不図示)に設置される。
As a method of pulling up the
分離膜ユニット13に対するメンテナンスを行った後、分離膜ユニット13をチェーンブロックやクレーンによって、図2に示すように、反応槽30の上方に移動する。そして、分離膜ユニット13を略鉛直に引き下げて、支持体12の係合部12bに設けられた係合孔12cにガイドレール17を通す。さらに分離膜ユニット13を引き下げることで、係合部12bがガイドレール17に沿ってスライドし、分離膜ユニット13は反応槽30内の所定の位置に誘導され、図1に示すように、被処理水中に浸漬設置される。以上のようにして、反応槽30からの分離膜ユニット13の引き上げ、分離膜ユニット13のメンテナンス、および反応槽30への分離膜ユニット13の浸漬設置が行われる。
After performing maintenance on the
以上説明した本発明の浸漬型膜分離装置10においては、分離膜モジュール11と、分離膜モジュール11を支持する支持体12とを備えた分離膜ユニット13が、整流板18に対し、独立して反応槽30から引き上げ可能とされている。このように、浸漬型膜分離装置10は、分離膜ユニット13が反応層30内に引き上げ可能に浸漬設置され、かつ整流板18(従来の浸漬型膜分離装置のケーシングに相当)は分離膜ユニット13の構成に含まれない。したがって、本発明の浸漬型膜分離装置10は、分離膜ユニット13が軽量であり、反応槽30からの分離膜ユニット13の引き上げ、および反応槽30への分離膜ユニット13の設置が容易である。本発明の浸漬型膜分離装置10は、従来の浸漬型膜分離装置に比べて、分離膜ユニットを1/2〜1/3程度に軽量化することが可能である。
In the submerged
また、浸漬型膜分離装置10は、分離膜ユニット13にケーシングが無いので、分離膜ユニット13を、支持体12に分離膜モジュール11の上方、下方、および側方が露出して支持されたものとすることができ、分離膜ユニット13を反応槽30から引き上げた際に、分離膜モジュール11の上方、下方、および側方が露出した状態とすることができる。これにより、浸漬型膜分離装置10は、分離膜モジュール13の引き上げ後、迅速かつ容易に中空糸膜11aの洗浄作業や分離膜モジュール11の交換作業を行うことができ、メンテナンス性が良好である。
Further, since the
なお、浸漬型膜分離装置10では、分離膜モジュール11を中空糸膜モジュールとしている。中空糸膜モジュールであれば、分離膜モジュール1台あたりの膜面積が数十m2程度と大きく、被処理水の透過能力に優れている。したがって、分離膜ユニット1台に対して搭載される中空糸膜モジュールの台数が少なくて済み、中空糸膜モジュールの台数が少ない分、洗浄や交換作業に要する時間を短縮でき、メンテナンス性がさらに良好となる。
In the submerged
また、浸漬型膜分離装置10では、散気手段15が分離膜ユニット13に支持されている。したがって、分離膜ユニット13の引き上げの際には、散気手段15も付随して引き上げられる。これにより、分離膜ユニット13と散気手段15とを夫々引き上げる必要がなく、中空糸膜11aと同時に散気手段15の洗浄を行うことができ、メンテナンス性がさらに良好となる。
In the submerged
また、浸漬型膜分離装置10では、反応槽30内に、分離膜ユニット13を所定の位置に誘導するガイド手段(ガイドレール17)が設置されている。このガイドレール17をガイドとして、反応槽30からの分離膜ユニット13の引き上げ、および反応槽30への分離膜ユニット13の設置が行われるので、分離膜ユニット13を所定の位置に迅速かつ確実に設置できるとともに、反応槽30内での分離膜ユニット13の転倒や、分離膜ユニット13の引き上げまたは設置の際に、他の部材との接触・衝突によって分離膜が破損するなどのトラブルを低減することができる。したがって、分離膜ユニット13の引き上げおよび設置がさらに迅速かつ容易に行える。
In the submerged
また、浸漬型膜分離装置10では、整流板18がガイド手段(ガイドレール17)によって支持されているので、整流板18の強度が増し、整流板18にたわみなどが生じにくい。また、整流板18はガイドレール17の補強の役割を果すので、分離膜ユニット13との接触・衝突などによってガイドレール17が変形する可能性を低減できる。このため、ガイドレール17および整流板18は、その形状を安定して維持することができる。以って、分離膜ユニット13の引き上げおよび設置の際の安定性が増し、分離膜ユニット13の引き上げおよび設置をさらに迅速かつ容易に行える。
Further, in the submerged
また、浸漬型膜分離装置10では、分離膜モジュールとして中空糸膜モジュールの他に、平膜モジュール、チューブラーモジュールなどを用いてもよい。中空糸膜モジュールであれば、平膜モジュール、チューブラーモジュールの膜面積が数m2程度であるのに比べて、分離膜モジュール1台あたりの膜面積が数十m2程度と大きく、被処理水の透過能力を優れたものとすることができる。
In the submerged
また、浸漬型膜分離装置10では、分離膜モジュール11に負圧をかけて濾過水を得る構成としたが、本発明はこれに限らず、サイフォンによる自然頭流によって、濾過水を得る構成としてもよい。
Further, in the submerged
また、浸漬型膜分離装置10では、支持体12に設けられた係合部12bの係合孔12cにガイドレール17を通す構成で、ガイドレール17を分離膜ユニット13のガイド手段としているが、本発明はこれに限らず、他の形状・機構で、分離膜ユニット13がガイドレール17に沿って可動できるものであってもよい。例えば、ガイド手段にH鋼を使用し、該H鋼の溝に係合可能なように、支持体に棒状の係合部を設け、H鋼の溝に棒状の係合部を係合させる、またはガイド手段をアングルとして、このアングルに沿ってスライドする支持体の構造を有した分離膜モジュールなどが挙げられる。
Further, in the submerged
また、浸漬型膜分離装置10では、整流板18をガイドレール17に固定したが、整流板18は分離膜ユニット13と独立して反応槽30内に固定されていればよいので、ガイドレール17とは別の支持部材を用いて反応槽30内に固定されていてもよい。
In the submerged
また、上述の実施形態例では、活性汚泥法による被処理水の微生物処理を行う反応槽30に、浸漬型膜分離装置10を浸漬設置した例を示したが、これに限らず、懸濁物質の除濁を目的とした膜濾過を行う処理槽、または凝集膜濾過を行う処理槽に、浸漬型膜分離装置10を浸漬設置してもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the immersion type
ところで、従来の浸漬型膜分離装置において、反応槽内に複数の分離膜ユニットが配置された浸漬型膜分離装置の場合、図9に示すように、個々の分離膜ユニット103毎に、膜モジュール101をケーシング102(整流板18に相当する。)で囲う構成のため、浸漬型膜分離装置の組み立て時にケーシング用の板材が大量に必要となり、設置コストが増大する。
By the way, in the conventional immersion type membrane separation apparatus, in the case of the immersion type membrane separation apparatus in which a plurality of separation membrane units are arranged in the reaction tank, as shown in FIG. Since the
本発明の浸漬型膜分離装置において、反応槽内に複数の分離膜ユニットが配置された浸漬型膜分離装置の場合、分離膜ユニット1台毎を整流板で囲う構成としても構わないが、図3に示すように、複数の分離膜ユニットが整流板18を共用して設置されている浸漬型膜分離装置50であってもよい。浸漬型膜分離装置50は、反応槽300に引き出し可能に浸漬設置された5台の分離膜ユニット51と、反応槽300に接地固定され、分離膜ユニット51を所定の位置に誘導するガイド手段53(アングル)と、ガイド手段53に接続され、分離膜ユニット51の側方に配置される整流板18とを有している。この実施形態例では、外周を囲う整流板18を共用しているとともに、5台の分離膜ユニット51間の整流板を省略している。これにより、浸漬型膜分離装置の組み立て時に必要となるケーシング用の板材の量を節約でき、浸漬型膜分離装置の設置コストを低減できる。
In the immersion type membrane separation apparatus of the present invention, in the case of an immersion type membrane separation apparatus in which a plurality of separation membrane units are arranged in a reaction tank, a configuration may be adopted in which each separation membrane unit is surrounded by a current plate. As shown in FIG. 3, the submerged
さらに、本発明においては、図4のように、反応槽300の2壁面を整流板の代わりとした浸漬型膜分離装置60であってもよく、さらに図5のように、反応槽300の3壁面を整流板の代わりとした浸漬型膜分離装置70であってもよい。浸漬型膜分離装置60、70では、ケーシング用の板材の量がさらに節約されているので、浸漬型膜分離装置の設置コストをさらに低減できる。ここで、浸漬型膜分離装置50、60、70において、複数の分離膜ユニット51は個別に引き上げ可能である。
なお、浸漬型膜分離装置50、60、70では、説明の都合上、散気手段、分離膜ユニットの分離膜モジュールおよび支持体、各種配管などの図示を省略している。また、浸漬型膜分離装置50、60、70では、5台の分離膜ユニット51が備えられているが、台数はこれに制限されるものではない。
Furthermore, in the present invention, as shown in FIG. 4, it may be a submerged
In the submerged
本発明の浸漬型膜分離装置は、処理槽(反応槽)からの引き上げおよび処理槽への設置が容易であり、メンテナンス性が良好である。
さらに、本発明の浸漬型膜分離装置は、浸漬型膜分離装置が複数の分離膜ユニットを備える場合、設置コストを低減できる。
The submerged membrane separation apparatus of the present invention can be easily pulled up from the treatment tank (reaction tank) and installed in the treatment tank, and has good maintainability.
Furthermore, the immersion type membrane separation apparatus of the present invention can reduce the installation cost when the immersion type membrane separation apparatus includes a plurality of separation membrane units.
本発明の浸漬型膜分離装置は、工場や商業施設などに設けられる排水処理用の処理槽内に好適に設置される。本発明の浸漬型膜分離装置を設置した処理槽は、膜分離活性汚泥法(MBR:Membrane Bioreactor)に好適に用いられ、被処理水に含まれる有機物を、活性汚泥を用いた微生物処理によって効率的に分解できるとともに、清澄な濾過水を効率的に得られる。 The submerged membrane separation apparatus of the present invention is preferably installed in a wastewater treatment tank provided in a factory or commercial facility. The treatment tank in which the submerged membrane separation apparatus of the present invention is installed is preferably used in a membrane separation activated sludge method (MBR: Membrane Bioreactor), and an organic substance contained in water to be treated is efficiently treated by microorganism treatment using activated sludge. And clear filtered water can be efficiently obtained.
10、50、60、70 浸漬型膜分離装置
11 分離膜モジュール
12 支持体
13、51 分離膜ユニット
15 散気手段
17、53 ガイドレール(ガイド手段)
18 整流板
30、300 反応槽(処理槽)
30a 底面
10, 50, 60, 70 Immersion
18
30a Bottom
Claims (5)
前記分離膜モジュールの下方に配置される散気手段と、
前記分離膜ユニットの側方に、上端と水面との間、下端と前記処理槽の底面との間に所定の間隔を有して配置され、前記分離膜ユニット内にエアリフト上昇流を得る整流板と、
前記処理槽内に、前記分離膜ユニットを所定の位置に誘導するガイド手段と、
を有し、
前記ガイド手段は、前記処理槽に設置され、上端が前記水面の上にまで伸びており、前記分離膜ユニットは、前記整流板に対し、独立して引き上げ可能とされていることを特徴とする浸漬型膜分離装置。 A separation membrane unit that is immersed in a treatment tank for storing the water to be treated and includes a separation membrane module that filters the water to be treated, and a support that supports the separation membrane module;
Aeration means disposed below the separation membrane module;
On the side of the separation membrane unit, a rectifying plate is disposed with a predetermined interval between the upper end and the water surface, and between the lower end and the bottom surface of the treatment tank, and obtains an airlift upward flow in the separation membrane unit and,
Guide means for guiding the separation membrane unit to a predetermined position in the processing tank;
Have
The guide means is installed in the treatment tank, and an upper end extends to the surface of the water, and the separation membrane unit can be pulled up independently with respect to the rectifying plate. Immersion membrane separator.
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