JP6129389B1 - ろ過装置 - Google Patents
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また、特許文献3のように膜ろ過装置とは別にサイクロンを設けることは、敷地面積や設備費が増大するという問題がある。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、ろ過膜装置に別途の装置を加えることなく、フィルターに付着するろ滓の量を抑制可能な膜ろ過装置の提供を目的とする。
ここで、らせん状に旋回する原水自体にも遠心力が作用しており、回転の外側へ向かう流れと、その反作用により内側へ向かう流れによりテイラー渦やディーン渦が発生すると推察され、これらの渦が、ろ過フィルターに付着したろ滓の除去に大きな効果をあげていると考えられる。
ろ過フィルターの上端は袋小路になっていることから、逆洗時に逆流する水流や気流がこの袋小路部で圧が高くなり、ろ過フィルターは上端側ほど逆洗によるろ滓が除去されやすいため、上端側ほどろ滓の許容量が大きい。従って、上端側の通水路を大きくして、ろ過フィルターの上端側での原水の処理量を大きくすることで、効率よくろ過フィルターのろ過面全体を利用することができる。
こうすることで、内面にらせん状の通水路を有する複雑な形状を備えたモジュール、及びケーシングを容易かつ同時に成形できるので経済的である。
特に、ケーシングに熱可塑性の硬質樹脂を使用することにより、モジュール及びケーシングの摩耗又は滅損は極めて僅少であり、30年以上の使用が可能である。
微粒子などにより通水路の損耗が危惧される場合は、通水路を金属メッキまたは蒸着によって補強することができる。
このように、入水口の逆止弁を、逆洗水集水槽の内部が浸漬槽の内部より正圧になると閉塞するよう設けたので、逆洗により原水流入口から逆洗水集水槽に流入した逆洗水が、浸漬槽へ流出することがないため、浸漬槽の原水が逆洗水により汚染することを防止できる。
また、入水口の逆止弁を、逆洗水集水槽の内部が浸漬槽の内部より負圧になると解放するよう設けたので、逆洗水集水槽に溜まった逆洗水を排出すべく、逆洗水吸引ポンプにより逆洗水(逆洗水)を吸引すると、逆洗水集水槽の内部が負圧になって、浸漬槽から逆洗水集水槽に原水が流入する。こうして、逆洗水は原水と略同等の水質に復帰するため、濁度の高い逆洗水がろ過フィルターへ流送されることを抑制でき、ひいては、ろ過フィルターにろ滓が付着することを抑制できる。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る膜ろ過モジュール10を示している。膜ろ過モジュール10は、図1に示したように、ケーシング1と、フィルターユニット2とを主に備えている。
セラミックフィルター21は、円筒形をなすことから、押出しにより容易に製造できるため、製造コストを低減できる。
上部ソケット22、及び下部ソケット23は、溶着、又は接着剤によりセラミックフィルター21に接合されている。下部ソケット23は、図1に示すように、コネクター41により、ろ過水吸引管42に連結される。符号23bは、Oリングである。
膜ろ過装置100を用いて原水のろ過を行うには、ろ過水吸引ポンプ40を用いて、膜ろ過モジュール10のろ過水排出口10bからろ過水W3を吸引する。これと並行して、膜ろ過モジュール10の循環水排出口10cから循環水W2を吸引する。ここで、膜ろ過モジュール10は、浸漬槽20に貯留された原水W1に深く浸漬されているため、ろ過面21aに水頭圧がかかり、ろ過水吸引ポンプ40の吸引力を抑制できる。本実施形態では、上部ソケットの全長を15cm以上とすることで、ろ過面21aに加わる水圧を最低限確保して、ろ過水吸引ポンプ40の負担を軽減している。
この場合は、円筒形の表面でクロスフローの効果があることが大きな特徴である。
この際、ろ過室11の開口部に原水溜まり12を設けたので、逆洗水W4を排出しやすい。
次に本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態において、第1実施形態と共通する部材は同一符号を付して説明を省略する。
図12は、本発明の第2実施形態に係る膜ろ過モジュールのケーシング201を示している。ケーシング201は、図12(a)に示した一端部用ブロック201A、中間部用ブロック201B、及び他端部用ブロック201Cを、図12(b)に示すように、適宜に組み合わせて形成する。ブロック201A、201B、201Cは、それぞれ樹脂を射出成型して形成される。
中間部用ブロック201Bは、板状部材の一側(図12(a)の左側)面に、第1実施形態のろ過室11の他側の半分と同形状をなす凹条11Bが列設され、他側の面に、凹条11Aが列設されている。他端部用ブロック201Cは、他側の面に、凹条11Bが列設されている。
10 膜ろ過モジュール
1 ケーシング
1A,1B 半割状部材
11 ろ過室(棒状孔)
11A,11B,11C かまぼこ状の凹部
21 セラミックフィルター(ろ過フィルター)
21a ろ過面
11c ろ過室の周壁
12 原水溜まり
13a 間隙
10a 原水流入口
10b ろ過水排出口
10c循環水排出口
14 通水路
14a 始端
201 ケーシング
201A,201B,201C ブロック(半割状部材)
20 浸漬槽
30 逆洗水集水槽
40 ろ過水吸引ポンプ
50 循環ポンプ
60 逆洗水吸引ポンプ
32 入水口
32b 入水板
W1 原水
W2 循環水
W3 ろ過水
W4 逆洗水
Claims (6)
- 原水を貯留した浸漬槽に浸漬して用いられ、
鉛直方向に延びる棒状孔からなるろ過室を備えたケーシングと、上端が閉じられた筒状をなし軸方向を鉛直方向にして前記ろ過室の内部に装填されるとともに外周面をろ過面とする膜ろ過式のろ過フィルターとを備え、前記ケーシングは、上端側に前記ろ過室の周壁と前記ろ過フィルターの間隙に連通する原水流入口を有するとともに、下端側に当該間隙に連通し、当該間隙を通過した原水からなる循環水を排出する循環水排出口、及び前記ろ過フィルターを通過したろ過水を排出するろ過水排出口を有する膜ろ過モジュールであって、
前記ろ過室の周壁には、前記ろ過面を取り囲むようにらせん状の通水路が設けられ、
前記原水流入口は、上方に開口し、
前記ろ過室は、前記原水流入口と前記間隙を連通する原水溜まりを有し、前記原水溜まりは、下端部に下方に向けて徐々に縮径するホッパー状部を含み、
前記らせん状の通水路は、前記原水溜まりに始端を有することを特徴とする膜ろ過モジュール。 - 前記ろ過フィルターは、円筒形のセラミックフィルターからなる請求項1に記載の膜ろ過モジュール。
- 前記らせん状の通水路は、上端側が下端側より幅広に設けられ、
前記ろ過水排出口から逆洗用の流体を圧送する逆洗用流体圧送手段を備えていることを特徴とする請求項1、又は請求項2に記載の膜ろ過モジュール。 - 前記ケーシングは、他端側の面に前記ろ過室の一端側の半分と同形状をなす凹部を複数備えた板状の一端部用ブロックと、一端側の面に前記ろ過室の他端側の半分と同形状をなす凹部を複数備えた板状の他端部用ブロックとを接合して形成されている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の膜ろ過モジュール。
- 前記ケーシングは、他端側の面に前記ろ過室の一端側の半分と同形状をなす凹部を複数備えた板状の一端部用ブロックと、一側の面に前記ろ過室の他側の半分と同形状をなす凹部を複数備えるとともに、他側の面に、前記ろ過室の一端側の半分と同形状をなす凹部を複数備えた中間部用ブロックと、他側の面に、前記ろ過室の一端側の半分と同形状をなす凹部を複数備えた他端部用ブロックとを接合して形成されている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の膜ろ過モジュール。
- 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の膜ろ過モジュールと、
原水を貯留して前記膜ろ過モジュールを浸漬する浸漬槽と、
前記原水流入口から排出された逆洗水を貯留する逆洗水集水槽と、
前記循環水排出口から前記浸漬槽へ前記循環水を戻す循環ポンプと、
前記ろ過水排出口からろ過水を吸引するろ過水吸引ポンプと、
前記逆洗水集水槽から前記逆洗水を吸引する逆洗水吸引ポンプと
を備え、
前記原水流入口は、前記逆洗水集水槽の内部に連通し、
前記逆洗水集水槽は、前記浸漬槽と連通する入水口を有し、
前記入水口は、前記逆洗水集水槽の内部が前記浸漬槽より負圧になると前記入水口を開放するとともに、前記逆洗水集水槽の内部が前記浸漬槽より正圧になると前記入水口を閉塞する逆止弁を有し、
前記ろ過水排出口から逆洗用の流体を圧送する逆洗用流体圧送手段を備える膜ろ過装置。
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