JP6458304B2 - Membrane module, membrane module manufacturing method, and water treatment system - Google Patents
Membrane module, membrane module manufacturing method, and water treatment system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6458304B2 JP6458304B2 JP2015225960A JP2015225960A JP6458304B2 JP 6458304 B2 JP6458304 B2 JP 6458304B2 JP 2015225960 A JP2015225960 A JP 2015225960A JP 2015225960 A JP2015225960 A JP 2015225960A JP 6458304 B2 JP6458304 B2 JP 6458304B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane
- tubular filtration
- water
- filtration membrane
- casing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims description 231
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 186
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 118
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 53
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 45
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 42
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 40
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 13
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 12
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 12
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 11
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 4
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000010800 human waste Substances 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N glycine betaine Chemical group C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 125000001841 imino group Chemical group [H]N=* 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 1
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/06—Tubular membrane modules
- B01D63/069—Tubular membrane modules comprising a bundle of tubular membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/06—Tubular membrane modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/06—Tubular membrane modules
- B01D63/061—Manufacturing thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/36—Hydrophilic membranes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
- C02F2201/007—Modular design
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
本発明は、し尿などの有機性廃水を処理する膜モジュール、膜モジュールの製造方法、及び水処理システムに関する。 The present invention relates to a membrane module for treating organic wastewater such as human waste, a method for producing the membrane module, and a water treatment system.
し尿などの有機性廃水を処理する場合、固液の分離にMF(精密濾過)、UF(限外濾過)などの膜分離を用いることが主流となっている。
膜分離装置としては、円筒形状のケーシングと、ケーシング内に収容された複数の管状濾過膜(中空糸膜)と、を備えた複数の膜モジュールを用い、管状濾過膜の内側に原水を循環させながら濾過する方式の装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。管状濾過膜を透過した透過水は、吸引ポンプによって吸引されて、例えば、貯留槽に貯留されて適宜利用される。
When organic wastewater such as human waste is treated, it is the mainstream to use membrane separation such as MF (microfiltration) and UF (ultrafiltration) for solid-liquid separation.
As the membrane separation device, a plurality of membrane modules including a cylindrical casing and a plurality of tubular filtration membranes (hollow fiber membranes) accommodated in the casing are used, and raw water is circulated inside the tubular filtration membrane. An apparatus using a filtration method is known (for example, see Patent Document 1). The permeated water that has permeated through the tubular filtration membrane is sucked by a suction pump and stored in, for example, a storage tank and used as appropriate.
ところで、従来の膜分離装置は、複数の膜モジュールを縦置き、即ち、ケーシングの軸線が上下方向に沿うように配置して互いに近接させることが一般的であった。このような配置方法は、設置面積を低減する点、また、各々の膜モジュールを一つの床面に直接的に設置できるという点で有利であった。 By the way, in the conventional membrane separation apparatus, a plurality of membrane modules are generally placed vertically, that is, arranged so that the axis of the casing is along the vertical direction and are close to each other. Such an arrangement method is advantageous in that the installation area is reduced and each membrane module can be directly installed on one floor surface.
しかしながら、複数の膜モジュールを縦置きすると、例えば、奥側に設置されている膜モジュールを交換したり、補修したりする場合、交換対象の膜モジュールを吊り上げるか、手前側の膜モジュールを一時的に取り外して交換対象の膜モジュールを取り出す必要があった。即ち、複数の膜モジュールを縦置きにした膜分離装置においては、メンテナンス性が悪いという課題があった。 However, when a plurality of membrane modules are placed vertically, for example, when replacing or repairing a membrane module installed on the back side, the membrane module to be exchanged is lifted or the membrane module on the front side is temporarily It was necessary to remove the membrane module to be replaced. That is, in the membrane separation apparatus in which a plurality of membrane modules are placed vertically, there is a problem that the maintainability is poor.
膜分離装置のメンテナンス性を向上させるために、複数の膜モジュールを横置きにすることも考えられる。しかしながら、膜モジュールを横置きにした場合、ケーシングの軸線に沿うように水平方向に延びる複数の管状濾過膜が撓むという課題があった。 In order to improve the maintainability of the membrane separation apparatus, it is conceivable to place a plurality of membrane modules horizontally. However, when the membrane module is placed horizontally, there is a problem that a plurality of tubular filtration membranes extending in the horizontal direction along the axis of the casing bend.
この発明は、膜モジュールを横置きにした場合においても、管状濾過膜の撓みを抑制することができる膜モジュール、膜モジュールの製造方法、及び水処理システムを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the membrane module which can suppress the bending of a tubular filtration membrane, the manufacturing method of a membrane module, and a water treatment system, when a membrane module is set horizontally.
本発明の第一の態様によれば、膜モジュールは、軸線が水平方向に延在する筒形状のケーシングと、前記ケーシングの延在方向の一端に設けられた第一隔壁と、前記ケーシングの延在方向の他端に設けられた第二隔壁と、前記ケーシングの内部において水平方向に延在して、一端が前記第一隔壁に連結され、他端が前記第二隔壁に連結された、親水性モノマーが共重合された単層構造を有する複数の管状濾過膜と、前記第一隔壁と前記第二隔壁との間の範囲で、前記管状濾過膜を補強する補強部材と、を備え、前記補強部材は、筒状をなし、前記管状濾過膜の外周側に配置され、前記管状濾過膜の外周面との間に形成される隙間が一定となるように形成された筒状本体部と、前記筒状本体部の内周面に互いに離間して配置され、前記筒状本体部の軸線方向に延在し、前記管状濾過膜の外周面を支持する複数の支持部と、前記筒状本体部に形成された複数の貫通孔と、を有する。 According to the first aspect of the present invention, the membrane module includes a cylindrical casing having an axial line extending in a horizontal direction, a first partition wall provided at one end in the extending direction of the casing, and an extension of the casing. A second partition provided at the other end in the existing direction; a hydrophilic portion extending in the horizontal direction inside the casing, having one end connected to the first partition and the other end connected to the second partition A plurality of tubular filtration membranes having a single-layer structure in which a functional monomer is copolymerized, and a reinforcing member that reinforces the tubular filtration membrane in a range between the first partition wall and the second partition wall , The reinforcing member has a cylindrical shape, is disposed on the outer peripheral side of the tubular filtration membrane, and is formed so that a gap formed between the outer peripheral surface of the tubular filtration membrane is constant, The cylindrical main body is disposed on the inner peripheral surface of the cylindrical main body so as to be spaced apart from each other. Of axially extending, having a plurality of support portions for supporting the outer peripheral surface of said tubular filtration membranes, a plurality of through-holes formed in the cylindrical body portion.
このような構成によれば、複数の管状濾過膜が補強部材によって補強されていることによって、管状濾過膜が水平方向に延在する配置とした場合においても、管状濾過膜が撓むことを防止することができる。
また、膜モジュールを、ケーシングが水平方向に延在するように配置することによって、膜モジュールを複数配置する場合においても、膜モジュールの交換を容易とすることができる。これにより、複数の膜モジュールからなる膜分離装置のメンテナンスを容易とすることができる。
According to such a configuration, the plurality of tubular filtration membranes are reinforced by the reinforcing member, thereby preventing the tubular filtration membranes from being bent even when the tubular filtration membranes are arranged to extend in the horizontal direction. can do.
In addition, by arranging the membrane modules such that the casing extends in the horizontal direction, the membrane modules can be easily replaced even when a plurality of membrane modules are arranged. Thereby, the maintenance of the membrane separator comprising a plurality of membrane modules can be facilitated.
このような構成によれば、管状濾過膜から透過される透過水の流れを阻害することなく、管状濾過膜を撓まないように支持することができる。 According to such a configuration, the tubular filtration membrane can be supported so as not to bend without hindering the flow of permeated water permeated from the tubular filtration membrane.
本発明の第二の態様によれば、膜モジュールの製造方法は、上記膜モジュールの製造方法であって、被処理水に含まれる粗繊維量の割合を測定する粗繊維量測定工程と、前記粗繊維量の割合に基づいて管状濾過膜の内径を選定する膜内径選定工程と、前記膜内径選定工程において選定された内径を有する前記管状濾過膜を含む、前記膜モジュールの製造部材を準備する製造部材準備工程と、前記製造部材を組み立てる組立工程と、を含む。 According to a second aspect of the present invention, a method of manufacturing a membrane module, a method of manufacturing the above Kimaku module, a crude fiber content measurement step of measuring the proportion of crude fiber content in the treated water, A membrane inner diameter selecting step for selecting an inner diameter of the tubular filtration membrane based on the ratio of the amount of the coarse fibers, and a manufacturing member for the membrane module including the tubular filtration membrane having the inner diameter selected in the membrane inner diameter selection step are prepared. A manufacturing member preparation step, and an assembly step of assembling the manufacturing member.
このような構成によれば、被処理水の粗繊維量に応じて管状濾過膜の内径を選定することによって、管状濾過膜が粗繊維分によって閉塞されることを抑制できる。 According to such a structure, it can suppress that a tubular filtration membrane is obstruct | occluded by a coarse fiber part by selecting the internal diameter of a tubular filtration membrane according to the amount of coarse fibers of to-be-processed water.
本発明の第三の態様によれば、水処理システムは、被処理水に含有される有機物を処理する生物処理水槽と、前記生物処理水槽から排出される被処理水が収容される原水槽と、上記膜モジュールを有し、前記原水槽から供給される被処理水を透過水と濃縮水とに分離する膜分離装置と、前記濃縮水を前記生物処理水槽に返送する返送ラインと、を備え、前記原水槽には前記濃縮水を返送しない。 According to the third aspect of the present invention, the water treatment system includes a biological treatment water tank that treats organic matter contained in the treated water, and a raw water tank that accommodates the treated water discharged from the biological treatment water tank. , has an upper Kimaku module, a membrane separation apparatus for separating water to be treated and permeate and concentrate water supplied from the raw water tank, a return line for returning the concentrated water to the biological treatment water tank, the And the concentrated water is not returned to the raw water tank.
このような構成によれば、管状濾過膜が親水性を有することで膜面流速を低くすることができるため、被処理水の循環流量を少なくすることができる。これにより、濃縮水を原水槽と生物処理水槽とに分配する分配タンクや、濃縮水を原水槽に返送する配管が不要となる。また、流量が少なくなることにより、配管を小径化することができる。また、流量が少なくなることにより、流量計などの機器の削減が可能となる。 According to such a configuration, since the membrane filtration membrane has hydrophilicity, the membrane surface flow rate can be lowered, so that the circulation flow rate of the water to be treated can be reduced. Thereby, the distribution tank which distributes concentrated water to a raw | natural water tank and a biological treatment water tank, and the piping which returns concentrated water to a raw | natural water tank become unnecessary. In addition, the diameter of the pipe can be reduced by reducing the flow rate. In addition, by reducing the flow rate, it is possible to reduce equipment such as a flow meter.
本発明によれば、複数の管状濾過膜が補強部材によって補強されていることによって、管状濾過膜が水平方向に延在する配置とした場合においても、管状濾過膜が撓んで、隔壁から外れたり、隔壁と管状濾過膜との間にすき間ができるなどして処理能力が低減することを防止することができる。
また、膜モジュールを、ケーシングが水平方向に延在するように配置することによって、膜モジュールを複数配置する場合においても、膜モジュールの交換を容易とすることができる。これにより、複数の膜モジュールからなる膜分離装置のメンテナンスを容易とすることができる。
According to the present invention, since the plurality of tubular filtration membranes are reinforced by the reinforcing member, even when the tubular filtration membranes are arranged to extend in the horizontal direction, the tubular filtration membranes bend and come off the partition walls. Further, it is possible to prevent a reduction in processing capacity by forming a gap between the partition wall and the tubular filtration membrane.
In addition, by arranging the membrane modules such that the casing extends in the horizontal direction, the membrane modules can be easily replaced even when a plurality of membrane modules are arranged. Thereby, the maintenance of the membrane separator comprising a plurality of membrane modules can be facilitated.
(第一実施形態)
以下、本発明の第一実施形態の膜モジュール1を有する水処理システム10について図面を参照して詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態の水処理システム10は、被処理水W1(し尿、浄化槽汚泥を含む有機性廃水)に含まれる有機物を処理する生物処理水槽11と、生物処理水槽11から排出される被処理水W2が収容される原水槽12と、原水槽12から供給される被処理水W3(原水)を透過水PWと濃縮水W4とに分離する膜分離装置13と、を備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, the
As shown in FIG. 1, the
生物処理水槽11は、例えば、硝化菌と脱窒菌の作用により液中のBOD、窒素化合物等を分解除去する装置である。生物処理水槽11には、第一配管15を介して被処理水W1が供給される。生物処理水槽11と原水槽12とは第二配管16によって接続されている。
The biological
膜分離装置13は、複数の膜モジュール1を備えている。複数の膜モジュール1は、並列に配列されている。図2に示すように、複数の膜モジュール1は、膜分離装置13の筐体14内に、横向きで配置されている。即ち、膜モジュール1の円筒形状のケーシング2の軸線A(図3参照)は、水平方向に延在している。
図3に示すように、膜モジュール1は、ケーシング2と、ケーシング2の内部に配置された複数の管状濾過膜3とを有している。膜分離装置13は、管状濾過膜3の内側に被処理水W3を循環させながら濾過する方式を用い、被処理水W3から透過水PWを取り出す装置である。
The
As shown in FIG. 3, the
原水槽12と膜分離装置13とは原水供給配管17を介して接続されている。原水供給配管17には、循環ポンプ21が設けられている。原水槽12に貯留された被処理水W2は、循環ポンプ21によって加圧されながら、膜分離装置13に供給される。
膜分離装置13から分離される透過水PWは、透過水配管18に導入される。透過水配管18は、貯留槽20に接続されている。即ち、膜モジュール1の透過水排出口9(図3参照)は、透過水配管18に接続されている。透過水配管18には、吸引ポンプ22が設けられている。
The
The permeated water PW separated from the
透過水PWが分離されて膜分離装置13から排出される濃縮水W4は、余剰汚泥を除く全量が、返送配管19(返送ライン)を介して生物処理水槽11に返送される。即ち、膜モジュール1の濃縮水排出口8(図3参照)は、返送配管19に接続され、濃縮水W4は、原水槽12へ返送しなくてよい。
生物処理水槽11から排出された被処理水W2は、原水槽12、膜分離装置13を介して、生物処理水槽11に戻る。即ち、被処理水は、水処理システム10の配管を循環する。
The concentrated water W4 separated from the permeated water PW and discharged from the
The treated water W2 discharged from the biological
上述したように、複数の膜モジュール1は、並列に配列されている。具体的には、原水供給配管17、透過水配管18、及び返送配管19は、各々の膜モジュール1に接続されている。
As described above, the plurality of
図3に示すように、膜モジュール1は、円筒形状のケーシング2と、複数の管状濾過膜3と、管状濾過膜3を補強する補強部材34と、を備えている。
ケーシング2は、円筒形状をなすケーシング本体4と、ケーシング本体4の一端を閉鎖する第一側壁5と、ケーシング本体4の他端を閉鎖する第二側壁6と、ケーシング本体4に形成された被処理水導入口7と、ケーシング本体4に形成された濃縮水排出口8と、ケーシング本体4に形成された透過水排出口9と、を有している。
As shown in FIG. 3, the
The
膜モジュール1は、ケーシング2の内部を3つの空間に分割する、第一隔壁30と第二隔壁31と、を備えている。第一隔壁30と第二隔壁31とには、複数の挿通孔32が形成されている。挿通孔32は、第一隔壁30及び第二隔壁31の板厚方向に貫通する孔である。挿通孔32の内径は、管状濾過膜3の外径よりもやや大きい。
The
第一隔壁30は、板形状をなす部材であり、ケーシング2の内部の一端側(第一側壁5の側)に固定されている。ケーシング本体4と、第一隔壁30と、第一側壁5とによって囲まれる空間は、第一ヘッダ空間S1である。
第二隔壁31は、板形状をなす部材であり、ケーシング2の内部の他端側(第二側壁6の側)に固定されている。ケーシング本体4と、第二隔壁31と、第二側壁6とによって囲まれる空間は、第二ヘッダ空間S2である。
ケーシング本体4と、第一隔壁30と、第二隔壁31とによって囲まれる空間は、透過水空間S3である。複数の管状濾過膜3から取り出された透過水PWは、透過水空間S3に排出された後、透過水排出口9を介して透過水配管18(図1参照)に導入される。
The
The
A space surrounded by the casing body 4, the
被処理水導入口7は、ケーシング2の外部と第一ヘッダ空間S1とを連通させる開口である。被処理水導入口7は、ケーシング本体4に形成されている。被処理水導入口7は、ケーシング2の軸線A方向における、第一隔壁30と、第一側壁5との間に設けられている。
濃縮水排出口8は、ケーシング2の外部と第二ヘッダ空間S2とを連通させる開口である。濃縮水排出口8は、ケーシング本体4に形成されている。濃縮水排出口8は、ケーシング2の軸線A方向における、第二隔壁31と、第二側壁6との間に設けられている。
透過水排出口9は、ケーシング2の外部と透過水空間S3とを連通させる開口である。透過水排出口9は、ケーシング本体4に形成されている。透過水排出口9は、ケーシング2の軸線A方向における、第一隔壁30と、第二隔壁31との間に設けられている。
The treated
The concentrated
The permeated
各々の管状濾過膜3の一端は、第一隔壁30の挿通孔32に挿通された上で、挿通孔32の内周面に固定されている。挿通孔32の内周面と管状濾過膜3の外周面との間は、シール材(図示せず)によってシールされている。シール材としては、エポキシ樹脂やウレタン樹脂など、初期に粘性を持ち、経時的に硬化する材料が好ましい。
各々の管状濾過膜3の他端は、管状濾過膜3の一端と同様の方法で第二隔壁31の挿通孔32に固定されている。
One end of each
The other end of each
管状濾過膜3は、円筒形状をなし、単一主要構成素材に親水性モノマーが共重合された単層構造の高分子濾過膜によって形成されている。
即ち、管状濾過膜3は、主要材料が1種類の素材によって形成されている。主要材料が1種類の素材によって形成されているということは、管状濾過膜3を形成する素材(例えば、樹脂)において、1種類樹脂が50質量%以上を占めていることを意味する。
また、主要材料が1種類の素材によって形成されているということは、その1種類の素材の性質が構成素材の性質を支配していることを意味する。具体的には、1種類の樹脂が50質量%−99質量%を有する素材を意味する。
The
That is, the
The fact that the main material is formed of one kind of material means that the nature of the one kind of material dominates the nature of the constituent material. Specifically, it means a material in which one kind of resin has 50 mass% to 99 mass%.
管状濾過膜3を構成する主要材料としては、塩化ビニル系樹脂、ポリスルホン(PS)系、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)系、ポリエチレン(PE)などのポリオレフィン系、ポリアクリロニトリル(PAN)系、ポリエーテルスルフォン系、ポリビニルアルコール(PVA)系、ポリイミド(PI)系などの高分子材料を用いることができる。
The main materials constituting the
管状濾過膜3を構成する主要材料としては、特に塩化ビニル系樹脂が好ましい。塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニル単独重合体(塩化ビニルホモポリマー)、塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーと塩化ビニルモノマーとの共重合体、重合体に塩化ビニルモノマーをグラフト共重合したグラフト共重合体、これらの塩化ビニルモノマー単位が塩素化されたものからなる(共)重合体などが挙げられる。
As a main material constituting the
親水性モノマーとしては、例えば、
(1)アミノ基、アンモニウム基、ピリジル基、イミノ基、ベタイン構造などのカチオン性基含有ビニルモノマー及び/又はその塩、
(2)水酸基、アミド基、エステル構造、エーテル構造などの親水性の非イオン性基含有ビニルモノマー、
(3)カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基などのアニオン性基含有ビニルモノマー及び/又はその塩、
(4)その他のモノマー等が挙げられる。
Examples of hydrophilic monomers include:
(1) A cationic group-containing vinyl monomer such as an amino group, an ammonium group, a pyridyl group, an imino group or a betaine structure and / or a salt thereof,
(2) Hydrophilic nonionic group-containing vinyl monomers such as hydroxyl groups, amide groups, ester structures, ether structures,
(3) Anionic group-containing vinyl monomer such as carboxyl group, sulfonic acid group, phosphoric acid group and / or salt thereof,
(4) Other monomers may be mentioned.
本実施形態の膜モジュール1は、各々の管状濾過膜3を補強する補強部材34を備えている。補強部材34は、各々の管状濾過膜3を外周側から覆っている筒状の部材である。管状濾過膜3は、補強部材34の内周側に挿通されている。補強部材34は、補強部材34の内周面と管状濾過膜3の外周面とが略全周に亘って接触するように形成されている。
The
図4に示すように、補強部材34は、管状濾過膜3の外周側に配置される筒状本体部35と、筒状本体部35の内周面35aに設けられた複数の支持部36と、筒状本体部35に形成された複数の貫通孔37と、を有している。
筒状本体部35は、円筒状をなしている。図5に示すように、筒状本体部35の内径(内周面35aの直径)は、管状濾過膜3の外径より大きい。筒状本体部35の内周面35aと管状濾過膜3の外周面との間には、隙間Gが形成されている。管状濾過膜3の外径を、例えば、5mmとすると、筒状本体部35の内径は、例えば、7mmとすることができる。この場合、筒状本体部35の内周面35aと管状濾過膜3の外周面との間の隙間Gは1mmである。筒状本体部35は、管状濾過膜3との間の隙間Gが一定となるように形成されている。
As shown in FIG. 4, the reinforcing
The cylindrical
筒状本体部35の長さは、第一隔壁30と第二隔壁31との間の間隔と同じである。即ち、筒状本体部35の長さは、透過水空間S3に露出している管状濾過膜3の長さと同じである。
筒状本体部35は、例えば、チタンやアルミニウムなどの軽量の金属や、ポリアセタール樹脂などのプラスチックによって形成することができる。筒状本体部35の板厚は、補強部材34の強度を損なわない範囲で、可能な限り薄くすることが好ましい。
The length of the cylindrical
The cylindrical
支持部36は、筒状本体部35の軸線方向(延在方向)に延在する突起である。支持部36は、筒状本体部35の周方向に、間隔をあけて複数(本実施形態では8つ)形成されている。各々の支持部36の高さは、筒状本体部35の内周面35aと管状濾過膜3の外周面との間の隙間Gの幅と、略同一である。
The
なお、本実施形態の補強部材34は、8つの支持部36を有しているが、管状濾過膜3を支持することができればこれに限ることはない。筒状本体部35と管状濾過膜3との間の空間、即ち、透過水PWが排出される空間をより広く確保するためには、少ないことが好ましい。
また、上記実施形態では、支持部36が筒状本体部35の軸線方向に連続して形成されているが、これに限ることはない。支持部36は、筒状本体部35と管状濾過膜3との間の空間を埋めることなく、この空間を可能な限り確保しながら、管状濾過膜3を支持できればよい。例えば、支持部36は、軸線方向に断続的に形成されてもよい。また、管状濾過膜3を互いに離間する複数の支持突起により点支持する構成としてもよい。
In addition, although the
Moreover, in the said embodiment, although the
貫通孔37は、筒状本体部35の外周側と筒状本体部35の内周側とを連通させる開口である。複数の貫通孔37は、筒状本体部35の外面の全面に規則的に(均等に)配置されている。貫通孔37は、補強部材34の強度を損なわない範囲で、可能な限り多く形成することが好ましい。筒状本体部35の周方向における貫通孔37の位置は、支持部36と異なっていることが好ましい。
The through-
次に、本実施形態の膜モジュール1の製造方法について説明する。
図6に示すように、本実施形態の膜モジュール1の製造方法M1は、被処理水W3(原水)に含まれる粗繊維量の割合を測定する粗繊維量測定工程S11と、被処理水Wの粗繊維量に基づいて管状濾過膜3の内径を選定する膜内径選定工程S12と、膜内径選定工程S12において選定された内径を有する管状濾過膜3、ケーシング2などの製造部材を準備する製造部材準備工程S13と、製造部材を組み立てる組立工程S14と、を含む。
Next, the manufacturing method of the
As shown in FIG. 6, the manufacturing method M1 of the
粗繊維量測定工程S11は、膜分離装置13に導入される被処理水W3の粗繊維量(mg/リットル)を測定する工程である。粗繊維とは、有機性廃水である被処理水Wに含まれる髪の毛などの繊維分である。
The coarse fiber amount measuring step S11 is a step of measuring the coarse fiber amount (mg / liter) of the water to be treated W3 introduced into the
粗繊維量測定工程S11は、被処理水W3の一部を取り出し、例えば、重量法によって測定することができる。具体的には、1リットルの被処理水W3を取り出した後、水分を取り除いて乾燥させ、残った粗繊維量を測定することにより算出することができる。粗繊維量の測定は、例えば下水試験方法における粗浮遊物分析方法による。 In the coarse fiber amount measurement step S11, a part of the water to be treated W3 can be taken out and measured by, for example, a gravimetric method. Specifically, after taking out 1 liter of water W3 to be treated, it can be calculated by removing moisture and drying it, and measuring the amount of remaining crude fiber. The measurement of the amount of crude fibers is based on, for example, a crude suspended matter analysis method in a sewage test method.
膜内径選定工程S12は、粗繊維量測定工程S11において測定された粗繊維量に基づいて、管状濾過膜3の内径を選定する工程である。
発明者らは、実験及び検討の結果、粗繊維量に応じて管状濾過膜3の内径を変更することによって、粗繊維分による閉塞を抑制できることを見出した。具体的には、以下の表1に示すように、管状濾過膜3の内径を選定することによって、粗繊維分による管状濾過膜3の閉塞を抑制することができる。
The membrane inner diameter selection step S12 is a step of selecting the inner diameter of the
As a result of experiments and examinations, the inventors have found that the blockage due to the coarse fibers can be suppressed by changing the inner diameter of the
即ち、粗繊維量αが200mg/リットル以下の場合は、管状濾過膜3の内径を5mmとする。粗繊維量αが200mg/リットルより大きく500mg/リットルより小さい場合は、管状濾過膜3の内径を5mm−10mmとする。粗繊維量αが500mg/リットル以上の場合は、管状濾過膜3の内径を10mm以上とする。
That is, when the coarse fiber amount α is 200 mg / liter or less, the inner diameter of the
製造部材準備工程S13は、膜モジュール1を構成するケーシング2、第一隔壁30、第二隔壁31、管状濾過膜3、補強部材34、等を準備する工程である。管状濾過膜3は、膜内径選定工程S12において選定された内径を有するものを準備する。
組立工程S14は、製造部材を組み立てる工程である。
The production member preparation step S13 is a step of preparing the
The assembly step S14 is a step of assembling the manufacturing member.
次に、本実施形態の水処理システム10の作用について説明する。
まず、被処理水W1が生物処理水槽11において処理される。具体的には被処理水W1に含まれる有機性物質が微生物によって分解される。
次いで、生物処理水槽11から排出された被処理水W2は、原水槽12に貯留される。原水槽12から排出された被処理水W3は、循環ポンプ21を介して膜分離装置13に供給されると、膜モジュール1の管状濾過膜3内に送り込まれる。一方、膜モジュール1のケーシング2内における透過水空間S3は吸引ポンプ22の作動により、負圧となる。吸引ポンプ22は、透過水排出口9を通して管状濾過膜3を流れる被処理水W3の流れに対して略直交する方向に吸引する。管状濾過膜3から透過された透過水PWは、透過水排出口9及び透過水配管18を介して貯留槽20に貯留される。
Next, the effect | action of the
First, the water to be treated W1 is treated in the biological
Next, the water to be treated W2 discharged from the biological
膜分離装置13から排出される濃縮水W4は、余剰汚泥を除く全量が返送配管19を介して生物処理水槽11に返送されて、再度、処理が行われる。
Concentrated water W4 discharged from the
上記実施形態によれば、膜モジュール1を横置き、即ち、ケーシング2が水平方向に延在するように配置することによって、膜モジュール1を複数配置する場合においても、膜モジュール1の交換を容易とすることができる。これにより、複数の膜モジュール1からなる膜分離装置13のメンテナンスを容易とすることができる。
According to the above embodiment, the
また、複数の管状濾過膜3が補強部材34によって補強されていることによって、管状濾過膜3が水平方向に延在する配置とした場合においても、管状濾過膜3が撓むことを防止することができる。
また、補強部材34の支持部36によって補強部材34の内周面と管状濾過膜3の外周面との間に隙間Gが形成されることによって、管状濾過膜3から透過される透過水PWの流れを阻害することなく、管状濾過膜3を撓まないように支持することができる。
In addition, the plurality of
Further, a gap G is formed between the inner peripheral surface of the reinforcing
また、膜モジュール1を縦置きする場合は、管状濾過膜3の一端と他端のヘッド差(抵抗)が大きくなる。膜モジュール1を横置きすることによって、膜モジュール1を縦置きする場合と比較して、ヘッド差が小さくなり、FLUX(流出量)分布を小さくすることができる。
When the
また、膜モジュール1を横置きすることによって、複数の膜モジュール1同士を直列的に接続することが容易となる。膜分離装置13を構成する複数の膜モジュール1の配列方法を直列にする場合においても対応が容易となる。
また、原水の粗繊維量に応じて、管状濾過膜3の内径を選定することによって、管状濾過膜3が粗繊維分によって閉塞されることを抑制できる。
Moreover, by placing the
Moreover, it can suppress that the
また、管状濾過膜3を親水性を有する材料で形成することによって、被処理水W3の膜面流速を低くすることができる。膜面流速は、例えば、0.15m/s−0.30m/sとすることができる。
Moreover, the membrane surface flow rate of the to-be-processed water W3 can be made low by forming the
管状濾過膜3が疎水性である場合、膜面流速を高くする必要がある(例えば、2.5m/s)。このため、循環流量が多くなり、膜分離装置13から排出される濃縮水W4を、原水槽12及び生物処理水槽11に返送する必要が生じる。原水槽12及び生物処理水槽11に返送するためには、濃縮水W4を原水槽12と生物処理水槽11とに分配する分配タンクや、濃縮水W4を原水槽12に返送する配管が必要となる。
When the
本実施形態の水処理システム10は、膜面流速を低くすることができるため、濃縮水W4の循環流量を少なくすることができる。これにより、循環ポンプ21の動力を低減することができる。また、濃縮水W4を原水槽12と生物処理水槽11とに分配する分配タンクや、濃縮水W4を原水槽12に返送する配管が不要となる。
また、流量が少なくなることにより、配管を小径化することができる。また、流量が少なくなることにより、流量計などの機器の削減が可能となる。
Since the
In addition, the diameter of the pipe can be reduced by reducing the flow rate. In addition, by reducing the flow rate, it is possible to reduce equipment such as a flow meter.
なお、上記実施形態では、膜モジュール1として、管状濾過膜3を並列に配列した膜モジュール1を採用したがこれに限ることはない。例えば、図7に示すように、複数の管状濾過膜3を直列に接続してもよい。即ち、複数の管状濾過膜3の一端同士、及び管状濾過膜3の他端同士、を複数の管状濾過膜3が直列的に接続されるように接続する複数のU字状の接続部材46を有する構成としてもよい。
In the above embodiment, the
このとき、直列に接続された複数の管状濾過膜3に、被処理水導入口7、及び濃縮水排出口8を、接続部材53、及び接続部材54を介して直接的に接続して被処理水W3を導入し、濃縮水W4を排出してもよい。この場合、下部ヘッダS1及び上部ヘッダ空間S2は無くてもよいので、第一側壁5と第二側壁6をなくすなど、ケーシングの構成を変更してもよい。
At this time, the treated
また、補強部材34の長さを第一隔壁30と第二隔壁31との間の間隔よりも長くして、補強部材34を第一隔壁30及び第二隔壁31の挿通孔32に挿通してもよい。このような形態とすることによって、管状濾過膜3にかかる負担をより軽減することができる。
Further, the length of the reinforcing
(第二実施形態)
以下、本発明の第二実施形態の膜モジュールに使用される補強部材を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図8に示すように、本実施形態の補強部材は、筒状をなし、管状濾過膜3の外周側に管状濾過膜3と接するように配置されたメッシュ状の網状構造体39である。網状構造体39は、複数の線状のプラスチックを互いに格子状に組み合わせることによって形成されているプラスチック管である。複数の線状のプラスチックを格子状に組み合わせることによって、網状構造体39は、第一実施形態の補強部材34の貫通孔37に相当する複数の網目40が形成される。
(Second embodiment)
Hereinafter, the reinforcing member used for the membrane module of the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, differences from the first embodiment described above will be mainly described, and description of similar parts will be omitted.
As shown in FIG. 8, the reinforcing member of the present embodiment is a mesh-
線状のプラスチックの代替として、例えば、ステンレス鋼などの金属で形成されたワイヤを採用することもできる。また、ビニール等で被覆されたワイヤを採用してもよい。
また、複数の線状のプラスチックの組み合わせ方は、格子状に限ることはなく、複数の線状のプラスチックを六角形に編んでもよい。
また、図9に示すように、円筒形状のプラスチック管を網目状に加工した網状構造体41を採用してもよい。即ち、円筒形状の筒本体部42と、筒本体部42に規則的に形成された複数の透過水排出孔43を形成した構成としてもよい。透過水排出孔43の形状は、図9に示した四角形状に限らず、六角形状や、透過水PWが十分排出することができれば、円形としてもよい。
As an alternative to the linear plastic, for example, a wire formed of a metal such as stainless steel can be employed. Moreover, you may employ | adopt the wire coat | covered with vinyl etc.
Further, the method of combining a plurality of linear plastics is not limited to a lattice shape, and a plurality of linear plastics may be knitted into a hexagon.
Further, as shown in FIG. 9, a net-
上記実施形態によれば、第一実施形態の補強部材34と比較して、より簡素な構造で管状濾過膜3を補強することができる。また、管状濾過膜3を透過した透過水PWを網目40や透過水排出孔43から排出することができる。
According to the said embodiment, compared with the
なお、上記実施形態では、管状濾過膜3の外周側に補強部材34となる網状構造体39を配置する構成としたが、これに限ることはない。例えば、図10及び図11に示すように、管状濾過膜自体を金属製のワイヤ44で補強してワイヤ入り管状濾過膜3Bとしてもよい。ワイヤ44は、管状濾過膜3の厚さ方向の中央近傍に埋め込まれている。ワイヤ44は、管状濾過膜3の延在方向に、螺旋状に延在している。
ワイヤ44の埋め込み方法は、ワイヤ44によって管状濾過膜3が補強されれば、上記方法に限ることはない。例えば、複数のワイヤ44を管状濾過膜3に格子状に埋め込んでもよい。
In addition, in the said embodiment, although it was set as the structure which arrange | positions the net-
The method for embedding the
(第三実施形態)
以下、本発明の第三実施形態の膜モジュールに使用される補強部材を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図12に示すように、本実施形態の補強部材34Cは、円形板状をなす板状本体部48と、板状本体部48に形成された複数の膜挿通孔49と、を有している。複数の膜挿通孔49には、それぞれ管状濾過膜3が挿通される。補強部材34は、ケーシング2の軸線方向に間隔をあけて3つ設けられている。
(Third embodiment)
Hereinafter, the reinforcement member used for the membrane module of 3rd embodiment of this invention is demonstrated based on drawing. In the present embodiment, differences from the first embodiment described above will be mainly described, and description of similar parts will be omitted.
As shown in FIG. 12, the reinforcing
補強部材34の板状本体部48の外周面48aは、ケーシング2の内周面に当接している。補強部材34は、補強部材34の下部がケーシング2の内周面に当接することで支持される。補強部材34の下部の外周面48aは、補強部材34を支持する補強部材支持部として機能する。また、透過水PWが透過水空間S3内で流通するように、例えば補強部材34の一部に、切欠55が存在することが望ましい。
The outer
上記実施形態によれば、補強部材34Cによって複数の管状濾過膜3が機械的に連結される。これにより、管状濾過膜3が水平方向に延在する配置とした場合においても、管状濾過膜3が撓むことを防止することができる。
また、本実施形態の補強部材34Cは、管状濾過膜3を延在方向の3点のみで支持するため、第一実施形態の補強部材34と比較して、透過水PWをより透過させることができる。
According to the embodiment, the plurality of
In addition, since the reinforcing
なお、上記実施形態の補強部材34Cは、補強部材34Cの外周面48aがケーシング2の内周面に当接しているがこれに限ることはない。即ち、補強部材34Cがケーシング2の内周面によって支持されていれば、補強部材34Cの上部がケーシング2の内周面に当接していなくてよい。また、例えば多角形状など、外周の一部がケーシングに当接する形状でもよい。
また、補強部材34Cの数は3つに限ることはなく、管状濾過膜3の強度に応じて、適宜増減させてよい。
In the reinforcing
Further, the number of the reinforcing
(第四実施形態)
以下、本発明の第四実施形態の水処理システム10の設計方法を図面に基づいて説明する。
本実施形態の水処理システム10は、被処理水W3の粗繊維量に応じて設計される。即ち、本実施形態の水処理システムの設計方法は、被処理水W3の粗繊維量に応じて、粗繊維を除去する装置の配置を変更する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the design method of the
The
図13に示すように、本実施形態の水処理システムの設計方法M2は、被処理水W3(原水)の粗繊維量を測定する粗繊維量測定工程S21と、被処理水W3の粗繊維量に基づいて繊維除去装置を選定する繊維除去装置選定工程S22と、を含む。 As shown in FIG. 13, the water treatment system design method M2 of this embodiment includes a coarse fiber amount measurement step S21 for measuring the amount of coarse fibers in the water to be treated W3 (raw water), and the amount of coarse fibers in the water to be treated W3. And a fiber removal device selection step S22 for selecting a fiber removal device based on the above.
粗繊維量測定工程S21は、膜分離装置13に導入される被処理水W3の粗繊維量(mg/リットル)を測定する工程である。
The coarse fiber amount measurement step S21 is a step of measuring the coarse fiber amount (mg / liter) of the water to be treated W3 introduced into the
繊維除去装置選定工程S22は、粗繊維量測定工程S21において測定された粗繊維量に基づいて、水処理システム10に設置する繊維除去装置を選定する工程である。
発明者らは、実験及び検討の結果、粗繊維量に応じて繊維除去装置を選定することによって、膜分離装置13への粗繊維分の流入を抑制することができることを見出した。具体的には、以下の表2に示すように、繊維除去装置を選定することによって、膜分離装置13への粗繊維分の流入を抑制することができる。
Fiber removal apparatus selection process S22 is a process of selecting the fiber removal apparatus installed in the
As a result of experiments and examinations, the inventors have found that by selecting a fiber removal device according to the amount of coarse fibers, the inflow of the coarse fibers into the
粗繊維量αが2,000mg/リットル以上の場合は、図14に示すように、生物処理水槽11と原水槽12との間の第二配管16に遠心分離機50を設ける。
粗繊維量αが500mg/リットルより大きく2,000mg/リットルより小さい場合は、図14に示すように、第二配管16にトロンメル51を設ける。トロンメル51は、通水性周面からなる回転ドラムであり、駆動装置によって低速で回転する。トロンメル51の一端から供給された有機性汚泥は、傾斜配置されたトロンメル51の内部を移動する過程で有機性廃水中の水分が通気性周面から分離水として排出され、他端から濃縮された有機性汚泥が排出される。
When the coarse fiber amount α is 2,000 mg / liter or more, a centrifuge 50 is provided in the
When the coarse fiber amount α is larger than 500 mg / liter and smaller than 2,000 mg / liter, the trommel 51 is provided in the
粗繊維量αが500mg/リットル以下の場合は、図15に示すように、原水供給配管17の循環ポンプ21の下流側にスクリーンメッシュ52を設ける。スクリーンメッシュ52の代替として、オートストレーナ、又は複式ストレーナを設けてもよい。
When the coarse fiber amount α is 500 mg / liter or less, a
上記実施形態によれば、膜分離装置13への粗繊維分の流入を抑制することができる。また、原水の粗繊維量に応じた繊維除去装置を設置することによって、水処理システム10の最適化を図ることができる。
According to the said embodiment, the inflow of the coarse fiber part to the
以上、本発明の実施形態について詳細を説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、管状濾過膜3の本数に関して、図3などには5本の管状濾過膜3を示したが、管状濾過膜3の本数はこれに限ることはない。
The embodiment of the present invention has been described in detail above, but various modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention.
For example, regarding the number of the
1 膜モジュール
2 ケーシング
3,3B 管状濾過膜
4 ケーシング本体
5 第一側壁
6 第二側壁
7 被処理水導入口
8 濃縮水排出口
9 透過水排出口
10 水処理システム
11 生物処理水槽
12 原水槽
13 膜分離装置
15 第一配管
16 第二配管
17 原水供給配管
18 透過水配管
19 返送配管(返送ライン)
20 貯留槽
21 循環ポンプ
22 吸引ポンプ
30 第一隔壁
31 第二隔壁
32 挿通孔
34,34C 補強部材
35 筒状本体部
36 支持部
37 貫通孔
39,41 網状構造体
40 網目
42 筒本体部
43 透過水排出孔
46 接続部材
48 板状本体部
48a 外周面(補強部材支持部)
49 膜挿通孔
50 遠心分離機
51 トロンメル
52 スクリーンメッシュ
53 接続部材
54 接続部材
55 切欠
A 軸線
G 隙間
PW 透過水
S1 第一ヘッダ空間
S2 第二ヘッダ空間
S3 透過水空間
W1,W2,W3 被処理水
W4 濃縮水
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
49 Membrane insertion hole 50 Centrifuge 51
Claims (3)
前記ケーシングの延在方向の一端に設けられた第一隔壁と、
前記ケーシングの延在方向の他端に設けられた第二隔壁と、
前記ケーシングの内部において水平方向に延在して、一端が前記第一隔壁に連結され、他端が前記第二隔壁に連結された、親水性モノマーが共重合された単層構造を有する複数の管状濾過膜と、
前記第一隔壁と前記第二隔壁との間の範囲で、前記管状濾過膜を補強する補強部材と、を備え、
前記補強部材は、
筒状をなし、前記管状濾過膜の外周側に配置され、前記管状濾過膜の外周面との間に形成される隙間が一定となるように形成された筒状本体部と、
前記筒状本体部の内周面に互いに離間して配置され、前記筒状本体部の軸線方向に延在し、前記管状濾過膜の外周面を支持する複数の支持部と、
前記筒状本体部に形成された複数の貫通孔と、を有する膜モジュール。 A cylindrical casing whose axis extends in the horizontal direction;
A first partition wall provided at one end in the extending direction of the casing;
A second partition provided at the other end of the casing in the extending direction;
A plurality of layers having a single layer structure in which a hydrophilic monomer is copolymerized, extending in a horizontal direction inside the casing, one end connected to the first partition and the other end connected to the second partition. A tubular filtration membrane;
A reinforcing member for reinforcing the tubular filtration membrane in a range between the first partition wall and the second partition wall ;
The reinforcing member is
A cylindrical main body portion formed in a cylindrical shape, disposed on the outer peripheral side of the tubular filtration membrane, and formed so that a gap formed between the outer peripheral surface of the tubular filtration membrane is constant;
A plurality of support portions that are arranged apart from each other on the inner peripheral surface of the cylindrical main body portion, extend in the axial direction of the cylindrical main body portion, and support the outer peripheral surface of the tubular filtration membrane;
A membrane module having a plurality of through holes formed in the cylindrical main body .
被処理水に含まれる粗繊維量の割合を測定する粗繊維量測定工程と、
前記粗繊維量の割合に基づいて管状濾過膜の内径を選定する膜内径選定工程と、
前記膜内径選定工程において選定された内径を有する前記管状濾過膜を含む、前記膜モジュールの製造部材を準備する製造部材準備工程と、
前記製造部材を組み立てる組立工程と、を含む膜モジュールの製造方法。 It is a manufacturing method of the membrane module of Claim 1, Comprising:
A coarse fiber amount measuring step for measuring the proportion of the coarse fiber amount contained in the water to be treated;
A membrane inner diameter selection step for selecting the inner diameter of the tubular filtration membrane based on the ratio of the amount of the coarse fibers,
A manufacturing member preparing step of preparing a manufacturing member of the membrane module, including the tubular filtration membrane having an inner diameter selected in the membrane inner diameter selecting step;
An assembly process for assembling the manufacturing member.
前記生物処理水槽から排出される被処理水が収容される原水槽と、
請求項1に記載の膜モジュールを有し、前記原水槽から供給される被処理水を透過水と濃縮水とに分離する膜分離装置と、
前記濃縮水を前記生物処理水槽に返送する返送ラインと、を備え、前記原水槽には前記濃縮水を返送しない水処理システム。 A biological treatment water tank for treating organic substances contained in the water to be treated;
A raw water tank in which treated water discharged from the biological treatment water tank is stored;
A membrane separation apparatus comprising the membrane module according to claim 1 and separating water to be treated supplied from the raw water tank into permeate and concentrated water;
And a return line for returning the concentrated water to the biologically treated water tank, wherein the concentrated water is not returned to the raw water tank.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015225960A JP6458304B2 (en) | 2015-11-18 | 2015-11-18 | Membrane module, membrane module manufacturing method, and water treatment system |
KR1020187013257A KR102010202B1 (en) | 2015-11-18 | 2016-11-14 | Membrane Modules, Methods of Making Membrane Modules, and Water Treatment Systems |
CN201680066526.7A CN108348863B (en) | 2015-11-18 | 2016-11-14 | Membrane module, method for producing membrane module, and water treatment system |
PCT/JP2016/083668 WO2017086264A1 (en) | 2015-11-18 | 2016-11-14 | Membrane module, method for producing membrane module, and water treatment system |
TW105137091A TWI652104B (en) | 2015-11-18 | 2016-11-14 | Membrane module, membrane module manufacturing method and water treatment system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015225960A JP6458304B2 (en) | 2015-11-18 | 2015-11-18 | Membrane module, membrane module manufacturing method, and water treatment system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017094230A JP2017094230A (en) | 2017-06-01 |
JP6458304B2 true JP6458304B2 (en) | 2019-01-30 |
Family
ID=58718822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015225960A Active JP6458304B2 (en) | 2015-11-18 | 2015-11-18 | Membrane module, membrane module manufacturing method, and water treatment system |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6458304B2 (en) |
KR (1) | KR102010202B1 (en) |
CN (1) | CN108348863B (en) |
TW (1) | TWI652104B (en) |
WO (1) | WO2017086264A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI723389B (en) * | 2019-05-03 | 2021-04-01 | 中原大學 | Water purification device and water purification equipment |
TWI696781B (en) * | 2019-10-28 | 2020-06-21 | 許義緯 | Tube-plate structure of filtration device |
JP6939934B2 (en) * | 2020-03-23 | 2021-09-22 | 株式会社明電舎 | Connection structure and membrane filtration device |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5610909U (en) * | 1979-07-06 | 1981-01-30 | ||
JPH01231914A (en) * | 1988-03-11 | 1989-09-18 | Ngk Insulators Ltd | Method and device for cross-flow filtration |
JPH02102715A (en) * | 1988-10-13 | 1990-04-16 | F Caro Ricardo | Membrane separation apparatus and method |
JPH0725212Y2 (en) * | 1989-10-24 | 1995-06-07 | 株式会社クボタ | Immersion type membrane module |
JP3200095B2 (en) * | 1991-07-24 | 2001-08-20 | 旭化成株式会社 | Hydrophilic heat-resistant film and method for producing the same |
JP3340339B2 (en) * | 1997-02-25 | 2002-11-05 | 株式会社クボタ | Membrane module |
JP3857164B2 (en) * | 2002-03-22 | 2006-12-13 | 日本碍子株式会社 | Filter installation structure |
JP2005161178A (en) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Yuasa Corp | Membrane filtering apparatus and its operating method |
JP2007021457A (en) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | Wastewater treatment method and wastewater treatment apparatus |
JP5407133B2 (en) * | 2007-10-24 | 2014-02-05 | 住友電気工業株式会社 | Separation membrane element for filtration and membrane module for filtration |
CN101703891B (en) * | 2009-11-10 | 2011-08-31 | 江苏凯米膜科技股份有限公司 | Supporting tubular membrane component |
WO2012142429A2 (en) * | 2011-04-13 | 2012-10-18 | Gfd Fabrics, Inc. | Filter element for fluid filtration system |
JP5960401B2 (en) | 2011-09-02 | 2016-08-02 | 積水化学工業株式会社 | Water treatment apparatus and water treatment method |
JP2013085977A (en) * | 2011-10-13 | 2013-05-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Water treatment unit, and water treatment apparatus |
WO2015030148A1 (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | 三菱化学株式会社 | Multi-tube separation membrane module |
US9993777B2 (en) * | 2013-09-30 | 2018-06-12 | Toray Industries, Inc. | Porous membrane, blood purifying module incorporating porous membrane, and method for producing porous membrane |
CN103861459A (en) * | 2014-03-25 | 2014-06-18 | 湖州森诺氟材料科技有限公司 | Filtering device with polytetrafluoroethylene membrane |
CN204162580U (en) * | 2014-10-31 | 2015-02-18 | 南宁市桂润环境工程有限公司 | A kind of MBR-NF system to the waste water advanced decolouring of brewed spirit and purification |
-
2015
- 2015-11-18 JP JP2015225960A patent/JP6458304B2/en active Active
-
2016
- 2016-11-14 CN CN201680066526.7A patent/CN108348863B/en active Active
- 2016-11-14 WO PCT/JP2016/083668 patent/WO2017086264A1/en active Application Filing
- 2016-11-14 TW TW105137091A patent/TWI652104B/en active
- 2016-11-14 KR KR1020187013257A patent/KR102010202B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102010202B1 (en) | 2019-08-12 |
JP2017094230A (en) | 2017-06-01 |
CN108348863B (en) | 2022-06-10 |
CN108348863A (en) | 2018-07-31 |
WO2017086264A1 (en) | 2017-05-26 |
TWI652104B (en) | 2019-03-01 |
KR20180067617A (en) | 2018-06-20 |
TW201733662A (en) | 2017-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2823920A1 (en) | Oil-containing wastewater treatment system | |
JP6458304B2 (en) | Membrane module, membrane module manufacturing method, and water treatment system | |
JP2011131218A (en) | Membrane separation unit | |
TWI653088B (en) | Biological processing device, biological processing method, and computer program | |
JP2013017979A (en) | Air diffuser | |
JPWO2007083723A1 (en) | Membrane filtration apparatus and method for operating the same | |
KR101501998B1 (en) | Membrane separation device | |
JP2011078949A (en) | Membrane immersion tank and membrane treatment apparatus | |
JP2007209949A (en) | Filtrate recovery device of solid-liquid mixed/processed liquid | |
WO2018051630A1 (en) | Membrane-separation activated sludge treatment system | |
JP6405596B2 (en) | Membrane module and water treatment system | |
WO2017105356A1 (en) | Hollow fiber membrane module | |
JP6264698B2 (en) | Biological treatment equipment | |
EP1688174A1 (en) | Membrane filtration tank and process for filtering a liquid | |
WO2017086266A1 (en) | Membrane module and water treatment system | |
JP2002306932A (en) | Filtration separation cylindrical membrane cartridge | |
JP2003103289A (en) | Wastewater treatment method | |
US20240009628A1 (en) | Method for washing hollow fiber membrane module | |
JP2004174303A (en) | Method of operating immersion type membrane separator | |
WO2020209720A1 (en) | Tubular membrane comprising longitudinal ridges, device provided therewith and method for producing such membrane | |
CN102239121A (en) | Water treatment device and water treatment method | |
KR20160113479A (en) | Water treatment apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20170623 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180522 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180720 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20180723 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181109 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181127 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181205 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6458304 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |