JP5439344B2 - Membrane separation biological treatment equipment - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、嫌気性の有機物を含む汚水を処理する膜分離生物処理装置に関する。   Embodiments of the present invention relate to a membrane separation biological treatment apparatus for treating sewage containing anaerobic organic matter.

下水処理で使用されている活性汚泥処理法や、汚泥処理で使用されている嫌気性処理法(または嫌気性消化法)は、微生物を用いて排水や汚物中の有機物を分解し除去する方法である。このような微生物を用いた処理を効率化するためには、生物反応槽内の微生物濃度を高める必要がある。   The activated sludge treatment method used in sewage treatment and the anaerobic treatment method (or anaerobic digestion method) used in sludge treatment are methods that decompose and remove organic matter in wastewater and sewage using microorganisms. is there. In order to improve the efficiency of treatment using such microorganisms, it is necessary to increase the concentration of microorganisms in the biological reaction tank.

微生物濃度を高める方法の一つとして、膜を利用した分離法(膜分離活性汚泥法)が実用化されている。下水処理に適用されている一般的な生物反応槽内の微生物濃度は3000mg/L程度であるのに対して、膜分離活性汚泥法では生物反応槽内の微生物濃度を8000〜10000mg/L程度に濃縮できるため、清澄な処理水を得ることができるといった利点がある。   As one method for increasing the concentration of microorganisms, a separation method using a membrane (membrane separation activated sludge method) has been put into practical use. The microorganism concentration in a general biological reaction tank applied to sewage treatment is about 3000 mg / L, whereas in the membrane separation activated sludge method, the microorganism concentration in the biological reaction tank is about 8000 to 10,000 mg / L. Since it can concentrate, there exists an advantage that a clear treated water can be obtained.

しかしながら、排水から膜で処理水を分離するため、排水中の有機物や汚泥により膜が閉塞する。膜が有機物や汚泥で閉塞することを防止するため、一般には膜ユニットの下部から洗浄用に空気を供給し、粗大気泡が膜面を上昇する際のせん断力により洗浄する方法がとられている。一方、膜洗浄処理で曝気を利用する場合、生物処理で曝気に必要な空気量の約5倍の空気量が必要となるため、多大な動力が必要になる。そのため、従来から、膜分離活性汚泥法では、膜洗浄での動力を削減するため、さまざまな膜洗浄の方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   However, since the treated water is separated from the wastewater by the membrane, the membrane is blocked by the organic matter and sludge in the wastewater. In order to prevent the membrane from being clogged with organic matter or sludge, generally, air is supplied for washing from the lower part of the membrane unit, and washing is performed by shearing force when coarse bubbles rise on the membrane surface. . On the other hand, when aeration is used in the membrane cleaning process, an air amount that is about five times the amount of air necessary for aeration in the biological treatment is required, so a great amount of power is required. Therefore, conventionally, in the membrane separation activated sludge method, various membrane cleaning methods have been proposed in order to reduce power in membrane cleaning (see, for example, Patent Document 1).

このように、膜分離活性汚泥法では、ろ過で得られた濃縮汚泥液の移動と、膜表面の洗浄を曝気で行っているため、多大な動力が必要になる。また、曝気による洗浄では散気管の設置の精度や閉塞により、曝気が不均一になった場合に膜表面の一部に汚泥が堆積し、膜面積を減少させる問題がある。   As described above, in the membrane separation activated sludge method, since the movement of the concentrated sludge liquid obtained by filtration and the cleaning of the membrane surface are performed by aeration, a great amount of power is required. Further, in the cleaning by aeration, there is a problem that sludge accumulates on a part of the membrane surface when the aeration becomes non-uniform due to the accuracy and blockage of the diffusing tube, and the membrane area is reduced.

さらに、大型設備になると、膜寸法を大きくしたり、膜を多段にして水深の深いタンクに膜を浸漬させたりすることで、設置するための曝気用ブロワーの吐出圧を高くする必要があり、さらに曝気用ブロワーの消費電力が増加する。   Furthermore, when it comes to large equipment, it is necessary to increase the discharge pressure of the aeration blower for installation by increasing the membrane dimensions or by immersing the membrane in a deep water tank with multiple layers of membranes, Furthermore, the power consumption of the aeration blower increases.

特許第3341427号公報Japanese Patent No. 3341427

本発明は、上記課題に鑑み、小さい動力で汚泥の移動及び膜表面の洗浄を行うことができる膜分離生物処理装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the membrane separation biological treatment apparatus which can perform the movement of sludge and washing | cleaning of the membrane surface with small power in view of the said subject.

実施形態に係る膜分離生物処理装置は、貯槽と、ポンプと、エジェクタとを備える。貯槽には、排水中の有機物を生物処理する微生物と、排水を処理水と汚泥とに分離する膜が内蔵される。ポンプは、膜面に対してクロスフローの水流を発生させる。エジェクタは、ポンプの吐出側に設けられ、ポンプで発生した水流に気体を吸引混合させる。   The membrane separation biological treatment apparatus according to the embodiment includes a storage tank, a pump, and an ejector. The storage tank contains a microorganism that biologically processes organic matter in the wastewater and a membrane that separates the wastewater into treated water and sludge. The pump generates a cross-flow water flow with respect to the membrane surface. The ejector is provided on the discharge side of the pump and sucks and mixes the gas into the water flow generated by the pump.

第1実施形態に係る膜分離生物処理装置を説明する断面図の一例である。It is an example of sectional drawing explaining the membrane separation biological treatment apparatus concerning a 1st embodiment. 第2実施形態に係る膜分離生物処理装置を説明する断面図の一例である。It is an example of sectional drawing explaining the membrane separation biological treatment apparatus concerning a 2nd embodiment.

以下に、図面を用いて本発明の各実施形態に係る膜分離生物処理装置について説明する。本実施形態に係る膜分離生物処理装置は、排水中の有機物を微生物を利用して生物処理するとともに、生物処理された排水を膜分離して処理水を得る装置である。   Below, the membrane separation biological treatment apparatus concerning each embodiment of the present invention is explained using a drawing. The membrane separation biological treatment apparatus according to the present embodiment is an apparatus for biologically treating organic matter in wastewater using microorganisms and obtaining treated water by membrane separation of biologically treated wastewater.

〈第1実施形態〉
図1に示すように、第1実施形態に係る膜分離生物処理装置1aは、膜分離槽10と汚泥循環槽11とが循環ライン12で接続されている。この膜分離槽10と汚泥循環槽11は、密閉状態に形成されている。汚泥循環槽11内には、排水中の有機物を生物処理する微生物が存在しており、汚泥循環槽11内で処理された排水が膜分離槽10に送られる。また、膜分離槽10において膜分離によって排水が処理水と濃縮汚泥とに分離されると、この濃縮汚泥は循環ライン12で汚泥循環槽11に送られる。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, in the membrane separation biological treatment apparatus 1 a according to the first embodiment, a membrane separation tank 10 and a sludge circulation tank 11 are connected by a circulation line 12. The membrane separation tank 10 and the sludge circulation tank 11 are formed in a sealed state. In the sludge circulation tank 11, microorganisms that biologically process organic matter in the wastewater exist, and the wastewater treated in the sludge circulation tank 11 is sent to the membrane separation tank 10. When the wastewater is separated into treated water and concentrated sludge by membrane separation in the membrane separation tank 10, the concentrated sludge is sent to the sludge circulation tank 11 through the circulation line 12.

汚泥循環槽11には、排水供給管L1を介して排水が流入するとともに、循環ライン12を介して膜分離槽10で得られた濃縮汚泥が流入し、濃縮汚泥が混合された排水が貯留されている。汚泥循環槽11にはポンプ15とバルブ16を有する第1送水管L2の流入口が配置されている。バルブ16が開状態のときには、ポンプ15によって第1送水管L2を介して汚泥循環槽11内の排水が膜分離槽10に送られる。   Wastewater flows into the sludge circulation tank 11 through the drainage supply pipe L1, and concentrated sludge obtained in the membrane separation tank 10 flows through the circulation line 12, and wastewater mixed with the concentrated sludge is stored. ing. In the sludge circulation tank 11, an inlet of a first water supply pipe L2 having a pump 15 and a valve 16 is arranged. When the valve 16 is open, the waste water in the sludge circulation tank 11 is sent to the membrane separation tank 10 by the pump 15 through the first water supply pipe L2.

膜分離槽10内には、第1送水管L2と接続されるエジェクタ18と、エジェクタ18と接続される第2送水管L3と、エジェクタ18と接続される給気パイプ19と、複数の平膜14を有する膜ユニット13が内蔵されている。   In the membrane separation tank 10, an ejector 18 connected to the first water supply pipe L2, a second water supply pipe L3 connected to the ejector 18, an air supply pipe 19 connected to the ejector 18, and a plurality of flat membranes A membrane unit 13 having 14 is built in.

第1送水管L2を介して汚泥循環槽11から送られた排水は、バルブ16が開状態のときにエジェクタ18及び第2送水管L3を介して膜ユニット13内に導入される。また、エジェクタ18は、バルブ20が開状態のときに膜分離槽10内で発生した気体を給気パイプ19を介して吸引し、この気体を気泡として排水に混合して膜ユニット13に導入する。例えば、膜分離槽10及び汚泥循環槽11内には、生物処理によって発生したメタンガス等の気体が存在しており、過剰な気体は排気管L5を介して膜分離槽10及び汚泥循環槽11から排出する。   The wastewater sent from the sludge circulation tank 11 through the first water supply pipe L2 is introduced into the membrane unit 13 through the ejector 18 and the second water supply pipe L3 when the valve 16 is open. In addition, the ejector 18 sucks the gas generated in the membrane separation tank 10 when the valve 20 is open through the air supply pipe 19, mixes this gas into the waste water as air bubbles, and introduces it into the membrane unit 13. . For example, in the membrane separation tank 10 and the sludge circulation tank 11, gas such as methane gas generated by biological treatment exists, and excess gas is discharged from the membrane separation tank 10 and the sludge circulation tank 11 via the exhaust pipe L5. Discharge.

膜ユニット13では、下部から第2送水管L3を介して流入する排水が上昇して平膜14によってクロスフロー方式でろ過される。したがって、ポンプ15は、排水を送水する際には、膜ユニット13内で平膜14に対してクロスフローの水流が形成されるような圧力で送水する必要がある。また、第2送水管L3の排出口も、ポンプ15によって送水された排水の水流が平膜14に対してクロスフローになるように形成されている。   In the membrane unit 13, the waste water flowing from the lower part through the second water pipe L <b> 3 rises and is filtered by the flat membrane 14 in a cross flow manner. Therefore, the pump 15 needs to supply water at such a pressure that a cross-flow water flow is formed with respect to the flat membrane 14 in the membrane unit 13 when the waste water is supplied. Further, the discharge port of the second water supply pipe L3 is also formed so that the water flow of the wastewater sent by the pump 15 becomes a cross flow with respect to the flat membrane 14.

平膜14で得られた処理水は、バルブ22が開状態のときに処理水排出管L4を介して膜分離槽10から流出する。また、平膜14で排水から処理水が分離されたあとに残った濃縮汚泥は、膜ユニット13の上部から流出すると、オーバーフローによって循環ライン12を介して膜分離槽10内から汚泥循環槽11に導入される。   The treated water obtained in the flat membrane 14 flows out from the membrane separation tank 10 through the treated water discharge pipe L4 when the valve 22 is in the open state. In addition, when the concentrated sludge remaining after the treated water is separated from the wastewater by the flat membrane 14 flows out from the upper part of the membrane unit 13, it overflows from the inside of the membrane separation tank 10 to the sludge circulation tank 11 via the circulation line 12. be introduced.

膜ユニット13の平膜14の表面には排水中の汚泥がケークとなって堆積するが、クロスフローの層流によって汚泥の平膜14への堆積を抑制したり、クロスフローの水流に気泡を混入させて発生した乱流(ジェット流)を利用して汚泥を平膜14から剥離したりすることができる。ここで、エジェクタ18が混合する気泡のサイズは限定されないが、乱流が生じやすいサイズにすることが好ましい。   The sludge in the drainage is deposited as a cake on the surface of the flat membrane 14 of the membrane unit 13, but the laminar flow of the crossflow suppresses the accumulation of sludge on the flat membrane 14, and bubbles are generated in the water flow of the crossflow. The sludge can be peeled off from the flat membrane 14 by using the turbulent flow (jet flow) generated by mixing. Here, the size of the bubbles mixed by the ejector 18 is not limited, but it is preferable to make the size easy to generate turbulent flow.

ここで、ろ過処理のタイミングや平膜14の洗浄処理のタイミングに応じて各バルブ16,20,22をそれぞれ対応するモータ17,21,23で開閉することで、汚泥の平膜14からの剥離効果や汚泥の平膜14への堆積の抑制効果を向上させることができる。   Here, the sludge is peeled off from the flat membrane 14 by opening and closing the valves 16, 20, and 22 with the corresponding motors 17, 21, and 23 according to the timing of the filtration treatment and the cleaning treatment of the flat membrane 14, respectively. The effect and the effect of suppressing the accumulation of sludge on the flat film 14 can be improved.

たとえば、膜分離生物処理装置1aでは、ろ過処理中は、第1送水管L2上のバルブ16をモータ17で開にし、給気パイプ19上のバルブ20をモータ21で閉にし、気泡を含まない排水を大速流で膜ユニット13内に導入する。また、処理水排出管L4上のバルブ22をモータ23で開にし、膜ユニット13内のろ過で得られた処理水を膜分離槽10から送出する。この場合、膜ユニット13内に導入された排水は乱流とならずに層流となるため、特許文献1にも記載されているように、膜表面上における濃度分極層ないしゲル層の生成、すなわち、平膜14面への汚泥の堆積を抑制することができる。   For example, in the membrane separation biological treatment apparatus 1a, during the filtration process, the valve 16 on the first water supply pipe L2 is opened by the motor 17, the valve 20 on the air supply pipe 19 is closed by the motor 21, and no bubbles are contained. Waste water is introduced into the membrane unit 13 at a high speed. Further, the valve 22 on the treated water discharge pipe L4 is opened by the motor 23, and treated water obtained by filtration in the membrane unit 13 is sent out from the membrane separation tank 10. In this case, since the wastewater introduced into the membrane unit 13 becomes a laminar flow instead of a turbulent flow, as described in Patent Document 1, generation of a concentration polarization layer or a gel layer on the membrane surface, That is, accumulation of sludge on the flat membrane 14 surface can be suppressed.

また、たとえば、膜分離生物処理装置1aでは、平膜14の洗浄処理中は、第1送水管L2上のバルブ16をモータ17で開にし、給気パイプ19上のバルブ20をモータ21で開にし、気泡を含む排水を膜ユニット13内に導入する。また、処理水排出管L4上のバルブ22をモータ23で閉にし、膜ユニット13内からの処理水の排出を停止する。この場合、クロスフローの水流に気泡を混入させることによって膜ユニット13内では乱流が発生し、この乱流で平膜14を振動させることによって、平膜14の表面のケークを効果的に剥離することができる。   Further, for example, in the membrane separation biological treatment apparatus 1a, during the cleaning process of the flat membrane 14, the valve 16 on the first water supply pipe L2 is opened by the motor 17, and the valve 20 on the air supply pipe 19 is opened by the motor 21. Then, wastewater containing bubbles is introduced into the membrane unit 13. Further, the valve 22 on the treated water discharge pipe L4 is closed by the motor 23, and the discharge of treated water from the membrane unit 13 is stopped. In this case, turbulent flow is generated in the membrane unit 13 by mixing bubbles in the water flow of the cross flow, and the cake on the surface of the flat membrane 14 is effectively peeled by vibrating the flat membrane 14 with this turbulent flow. can do.

この膜分離生物処理装置1aでは、ポンプ15から見た圧力損失は、エジェクタ18の絞りによる圧損と、複数の平膜14間のクロスフロー水路の圧損のみで、膜分離槽10から汚泥循環槽11へは同一水深間の循環のため水頭による圧力損失はないため、トータルの圧力損失は極わずかである。したがって、圧力損失が少ないため、ポンプ15で必要な動力が少なくなり、曝気で洗浄する場合と比較しても消費電力を低減することができる。   In this membrane separation biological treatment apparatus 1a, the pressure loss seen from the pump 15 is only the pressure loss due to the restriction of the ejector 18 and the pressure loss of the cross flow water channel between the plurality of flat membranes 14, and from the membrane separation tank 10 to the sludge circulation tank 11. Since there is no pressure loss due to the head due to circulation between the same depths, the total pressure loss is negligible. Therefore, since the pressure loss is small, the power required for the pump 15 is reduced, and the power consumption can be reduced as compared with the case of cleaning with aeration.

例えば、水深が5mで膜面積150m2の膜の場合、従来のように曝気を利用した洗浄する際には、曝気風量は1.5〜2.0m3/min必要であり、曝気ブロワーの動力は2.7kw必要であった。これに対し、膜分離生物処理装置1aでは、同様に水深が5mで膜面積の膜について同様の性能を得るために、循環水量1lm3/min、気泡流量0.7m3/min、合計1.7m3/minのクロスフローを約2.2kwで実現することができた。 For example, in the case of a membrane having a water depth of 5 m and a membrane area of 150 m 2 , when cleaning using aeration as in the prior art, the amount of aeration air needs to be 1.5 to 2.0 m 3 / min. Required 2.7 kw. On the other hand, in the membrane separation biological treatment apparatus 1a, in order to obtain the same performance for a membrane having a water depth of 5 m and a membrane area, the circulating water volume is 1 lm 3 / min and the bubble flow rate is 0.7 m 3 / min, for a total of 1. A cross flow of 7 m 3 / min could be realized at about 2.2 kW.

上述したように、膜分離生物処理装置1aでは、膜ユニット13内で生じる層流により平膜14上への汚泥の堆積を抑制するとともに、乱流により平膜14上に堆積した汚泥を剥離することができる。これにより、曝気よりも小さい動力で汚泥の移動及び膜表面の洗浄を行うことができる。   As described above, in the membrane separation biological treatment apparatus 1a, the laminar flow generated in the membrane unit 13 suppresses the accumulation of the sludge on the flat membrane 14, and the sludge accumulated on the flat membrane 14 is peeled off by the turbulent flow. be able to. Thereby, the movement of the sludge and the cleaning of the membrane surface can be performed with power smaller than aeration.

なお、図1を用いて上述した例では、エジェクタ18は、膜分離槽10内で発生した気体を給気パイプ19を介して吸引して排水に混合させるものとして説明したが、エジェクタ18が吸引する気体は膜分離槽10内の気体に限定する必要はない。   In the example described with reference to FIG. 1, the ejector 18 has been described as sucking the gas generated in the membrane separation tank 10 through the air supply pipe 19 and mixing it with the wastewater. The gas to be used is not necessarily limited to the gas in the membrane separation tank 10.

〈第2実施形態〉
図2に示すように、第2実施形態に係る膜分離生物処理装置1bは、図1を用いて上述した膜分離生物処理装置1aと比較して、生物処理と膜分離とを同一の槽で行う点で異なる。すなわち、膜分離生物処理装置1bは、汚泥循環槽11を備えておらず、排水供給管L1から膜分離槽10内に排水が直接流入する。したがって、この膜分離生物処理装置1bでは、膜分離槽10内に排水中の有機物を処理する微生物が存在する。また、膜分離生物処理装置1bでは、ポンプ15は膜分離槽10内でエジェクタ18と接続されて配置されており、膜分離槽10内部の汚水を第2送水管L3を介して膜ユニット13に導入する。
Second Embodiment
2, the membrane separation biological treatment apparatus 1b according to the second embodiment performs biological treatment and membrane separation in the same tank as compared to the membrane separation biological treatment apparatus 1a described above with reference to FIG. Different in what to do. That is, the membrane separation biological treatment apparatus 1b does not include the sludge circulation tank 11, and the wastewater flows directly into the membrane separation tank 10 from the drainage supply pipe L1. Therefore, in the membrane separation biological treatment apparatus 1b, microorganisms that treat organic substances in the wastewater exist in the membrane separation tank 10. In the membrane separation biological treatment apparatus 1b, the pump 15 is disposed in the membrane separation tank 10 so as to be connected to the ejector 18, and the sewage inside the membrane separation tank 10 is transferred to the membrane unit 13 via the second water supply pipe L3. Introduce.

この膜分離生物処理装置1bの膜ユニット13では、下部から流入した排水が上昇して平膜14によってクロスフロー方式でろ過された処理水は処理水排出管L4を介して流出する。また、平膜14で排水から処理水が分離されたあとに残った濃縮汚泥は、膜ユニット13の上部から膜分離槽10に流出する。   In the membrane unit 13 of the membrane separation biological treatment apparatus 1b, the waste water flowing in from the lower part rises and the treated water filtered by the flat membrane 14 by the cross flow method flows out through the treated water discharge pipe L4. In addition, the concentrated sludge remaining after the treated water is separated from the wastewater by the flat membrane 14 flows out from the upper part of the membrane unit 13 into the membrane separation tank 10.

膜分離槽10では、排水供給管L1を介して流入した排水と、膜ユニット13の上部から流出した濃縮汚泥とが混合された排水が貯留され、排水中の有機物が微生物によって生物処理されている。この膜分離槽10内で貯留される排水がポンプ15によってエジェクタ18及び第2送水管L3を介して膜ユニット13内に送られる。ここで、バルブ20が開状態のときには、エジェクタ18は、給気パイプ19を介して吸引した気体を気泡として混合した排水を膜ユニット13に導入する。   In the membrane separation tank 10, wastewater mixed with wastewater flowing in via the drainage supply pipe L1 and concentrated sludge flowing out from the upper part of the membrane unit 13 is stored, and organic matter in the wastewater is biologically treated by microorganisms. . Wastewater stored in the membrane separation tank 10 is sent into the membrane unit 13 by the pump 15 via the ejector 18 and the second water supply pipe L3. Here, when the valve 20 is in the open state, the ejector 18 introduces the waste water mixed with the gas sucked through the air supply pipe 19 into the membrane unit 13.

第2実施形態に係る膜分離生物処理装置1bでも、ろ過処理のタイミングや平膜14の洗浄処理のタイミングに応じて各バルブ16,20,22を開閉し、クロスフローの水流を利用して、膜ユニット13の平膜14の表面のケークの形成を防止したり、平膜14の表面に形成されたケークを剥離して汚泥の平膜14への堆積の抑制効果を向上させることができる。   Even in the membrane separation biological treatment apparatus 1b according to the second embodiment, the valves 16, 20, and 22 are opened and closed according to the timing of the filtration treatment and the timing of the washing treatment of the flat membrane 14, and using the water flow of the cross flow, The formation of cake on the surface of the flat film 14 of the membrane unit 13 can be prevented, or the cake formed on the surface of the flat film 14 can be peeled off to improve the effect of suppressing the accumulation of sludge on the flat film 14.

たとえば、膜分離生物処理装置1aでは、ろ過処理中は、給気パイプ19上のバルブ20をモータ21で閉にし、気泡を含まない排水をポンプ15によって大速流で膜ユニット13内に導入する。また、処理水排出管L4上のバルブ22をモータ23で開にし、膜ユニット13内のろ過で得られた処理水を膜分離槽10から送出する。この場合、膜ユニット13内に導入された排水は乱流とならずに層流となるため、膜表面上における濃度分極層ないしゲル層の生成、すなわち、平膜14への汚泥の堆積を抑制することができる。   For example, in the membrane separation biological treatment apparatus 1a, during the filtration process, the valve 20 on the air supply pipe 19 is closed by the motor 21, and the waste water not containing bubbles is introduced into the membrane unit 13 by the pump 15 at a high speed. . Further, the valve 22 on the treated water discharge pipe L4 is opened by the motor 23, and treated water obtained by filtration in the membrane unit 13 is sent out from the membrane separation tank 10. In this case, since the wastewater introduced into the membrane unit 13 becomes a laminar flow instead of a turbulent flow, generation of a concentration polarization layer or gel layer on the membrane surface, that is, accumulation of sludge on the flat membrane 14 is suppressed. can do.

また、たとえば、膜分離生物処理装置1aでは、平膜14の洗浄処理中は、給気パイプ19上のバルブ20をモータ21で開にし、ポンプ15で膜分離槽10内の排水を送出し、気泡を含む排水を膜ユニット13内に導入する。また、処理水排出管L4上のバルブ22をモータ23で閉にし、膜ユニット13内からの処理水の排出を停止する。この場合、クロスフローの水流と気泡を含む水流によって膜ユニット13内では乱流が発生し、この乱流で平膜14を振動させることによって、平膜14の表面のケークを効果的に剥離することができる。   Further, for example, in the membrane separation biological treatment apparatus 1a, during the cleaning process of the flat membrane 14, the valve 20 on the air supply pipe 19 is opened by the motor 21, and the waste water in the membrane separation tank 10 is sent out by the pump 15. Waste water containing bubbles is introduced into the membrane unit 13. Further, the valve 22 on the treated water discharge pipe L4 is closed by the motor 23, and the discharge of treated water from the membrane unit 13 is stopped. In this case, a turbulent flow is generated in the membrane unit 13 by the cross-flow water flow and the water flow including bubbles, and the flat membrane 14 is vibrated by the turbulent flow, thereby effectively peeling the cake on the surface of the flat membrane 14. be able to.

この膜分離生物処理装置1bでは、ポンプ15からみタ圧力損失は、エジェクタ18の絞りによる圧損と、複数の平膜14間のクロスフロー水路の圧損のみである。したがって、圧力損失が少ないため、ポンプ15で必要な動力が少なくなり、曝気で洗浄する場合と比較しても消費電力を低減することができる。   In this membrane-separated biological treatment apparatus 1b, the pressure loss from the pump 15 is only the pressure loss due to the restriction of the ejector 18 and the pressure loss of the cross flow channel between the plurality of flat membranes 14. Therefore, since the pressure loss is small, the power required for the pump 15 is reduced, and the power consumption can be reduced as compared with the case of cleaning with aeration.

上述したように、膜分離生物処理装置1bでは、膜ユニット13内で生じる層流により平膜14への汚泥の堆積を抑制するとともに、乱流により平膜14上に堆積した汚泥を剥離することができる。   As described above, in the membrane separation biological treatment apparatus 1b, the laminar flow generated in the membrane unit 13 suppresses the accumulation of sludge on the flat membrane 14, and the sludge accumulated on the flat membrane 14 by the turbulent flow is peeled off. Can do.

なお、図2を用いて上述した例では、エジェクタ18は、膜分離槽10内で発生した気体を給気パイプ19を介して吸引して排水に混合させるものとして説明したが、エジェクタ18が吸引する気体は膜分離槽10内の気体に限定する必要はない。   In the example described above with reference to FIG. 2, the ejector 18 has been described as sucking the gas generated in the membrane separation tank 10 through the air supply pipe 19 and mixing it with the wastewater, but the ejector 18 sucks the gas. The gas to be used is not necessarily limited to the gas in the membrane separation tank 10.

本発明の各実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although the embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, rewrites, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1a,1b…膜分離生物処理装置
10…膜分離槽(貯槽)
11…汚泥循環槽(貯槽)
12…循環ライン
13…膜ユニット
14…平膜
15…ポンプ
16…バルブ
17…モータ
18…エジェクタ
19…給気パイプ
20…バルブ
21…モータ
22…バルブ
23…モータ
L1…排水供給管
L2…第1送水管
L3…第2送水管
L4…処理水排出管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a, 1b ... Membrane separation biological treatment apparatus 10 ... Membrane separation tank (storage tank)
11 ... Sludge circulation tank (storage tank)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Circulation line 13 ... Membrane unit 14 ... Flat membrane 15 ... Pump 16 ... Valve 17 ... Motor 18 ... Ejector 19 ... Air supply pipe 20 ... Valve 21 ... Motor 22 ... Valve 23 ... Motor L1 ... Drain supply pipe L2 ... First Water pipe L3 ... Second water pipe L4 ... Treated water discharge pipe

Claims (1)

排水中の有機物を生物処理する微生物と、排水を処理水と汚泥とに分離する膜を有する膜ユニットが内蔵される貯槽と、
前記膜面に対してクロスフローの水流を発生させるポンプと、
前記ポンプの吐出側に設けられ、前記ポンプで発生した水流に前記貯槽内で発生した気体を吸引混合させるエジェクタと、
前記エジェクタに接続される給気パイプと、
を備え、
膜ろ過時に、前記ポンプにより気泡を含まない前記排水を前記膜ユニットに導入して前記膜ユニットで層流を発生し、
膜洗浄時に、前記ポンプ及び前記エジェクタにより前記給気パイプを介して気泡を含む前記排水を前記膜ユニットに導入して前記膜ユニットで乱流を発生する
ことを特徴とする膜分離生物処理装置。
A micro-organism that biologically treats organic matter in the waste water, and a storage tank that includes a membrane unit having a membrane that separates the waste water into treated water and sludge;
A pump for generating a cross-flow water flow with respect to the membrane surface;
An ejector which is provided on the discharge side of the pump and sucks and mixes the gas generated in the storage tank with the water flow generated by the pump;
An air supply pipe connected to the ejector;
With
At the time of membrane filtration, the pump does not contain air bubbles into the membrane unit to generate laminar flow in the membrane unit,
The membrane-separated biological treatment apparatus, wherein at the time of membrane cleaning, the pump and the ejector introduce the waste water containing bubbles into the membrane unit through the air supply pipe to generate turbulent flow in the membrane unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014034003A (en) * 2012-08-09 2014-02-24 Meidensha Corp Membrane separation methane fermentation apparatus and membrane separation methane fermentation method
AU2013394505B2 (en) * 2013-07-17 2017-03-23 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Water treatment device
EP4176965A1 (en) 2014-10-22 2023-05-10 Koch Separation Solutions, Inc. Membrane module system with bundle enclosures and pulsed aeration and method of operation
USD779631S1 (en) 2015-08-10 2017-02-21 Koch Membrane Systems, Inc. Gasification device
JP6327306B2 (en) * 2016-09-13 2018-05-23 株式会社明電舎 Membrane separation methane fermentation treatment apparatus and membrane separation methane fermentation treatment method

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62187606U (en) * 1986-05-21 1987-11-28
JPH04290590A (en) * 1991-03-19 1992-10-15 Kubota Corp Membrane separator in septic tank
JP3671473B2 (en) * 1995-10-05 2005-07-13 栗田工業株式会社 Immersion membrane separator
JPH1052377A (en) * 1996-08-12 1998-02-24 Inax Corp Bathtub water cleaning device
JPH1085565A (en) * 1996-09-19 1998-04-07 Yamada Kogyo Kk Membrane separator
JP2001205055A (en) * 2000-01-31 2001-07-31 Daicel Chem Ind Ltd Method for operating membrane separation apparatus and apparatus therefor
JP2003260485A (en) * 2002-03-08 2003-09-16 Kurita Water Ind Ltd Biological treatment apparatus
JP2003311268A (en) * 2002-04-22 2003-11-05 Mitsubishi Rayon Co Ltd Waste water treatment apparatus and waste water treatment method
JP2005342609A (en) * 2004-06-02 2005-12-15 Nishihara:Kk Water treatment apparatus
JP4734531B2 (en) * 2005-10-20 2011-07-27 三井造船環境エンジニアリング株式会社 Anaerobic tank agitator and reaction tank agitator
CN101293705B (en) * 2008-06-18 2011-01-05 北京清大国华环保科技有限公司 Method and apparatus of impulse fluid jet type membrane bioreactor
CN101885570B (en) * 2009-05-15 2012-04-04 江西金达莱环保研发中心有限公司 Sludge treatment method

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