JP6519874B2 - Water treatment system - Google Patents
Water treatment system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6519874B2 JP6519874B2 JP2015225958A JP2015225958A JP6519874B2 JP 6519874 B2 JP6519874 B2 JP 6519874B2 JP 2015225958 A JP2015225958 A JP 2015225958A JP 2015225958 A JP2015225958 A JP 2015225958A JP 6519874 B2 JP6519874 B2 JP 6519874B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- membrane
- tubular filtration
- treated
- 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
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 178
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 180
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 85
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 37
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 24
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 13
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 5
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 10
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 10
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 9
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 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
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 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
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000010800 human waste Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 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
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 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
- 125000000129 anionic group Chemical group 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
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 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
- 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
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 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
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 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
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 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
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/58—Multistep processes
-
- 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
-
- 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
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/25—Recirculation, recycling or bypass, e.g. recirculation of concentrate into the feed
- B01D2311/251—Recirculation of permeate
- B01D2311/2513—Recirculation of permeate to concentrate side
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/20—Specific housing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
- B01D2317/02—Elements in series
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (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水処理システムに関する。 The present invention relates to a water treatment system that processes the organic wastewater such as night soil.
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 treating organic wastewater such as human waste, it has become mainstream to use membrane separation such as MF (microfiltration) and UF (ultrafiltration) for separation of solid and liquid.
As a membrane separation device, using a plurality of membrane modules provided with a cylindrical casing and a plurality of tubular filtration membranes (hollow fiber membranes) accommodated in the casing, the raw water is circulated inside the tubular filtration membrane There is known an apparatus of a filtration type while (see, for example, Patent Document 1). The permeated water that has permeated through the tubular filtration membrane is sucked by a suction pump and stored, for example, in a storage tank and used appropriately.
ところで、従来の膜分離装置は、複数の膜モジュールのケーシングに収容された管状濾過膜の配列方法が並列方式となっている。即ち、被処理水はケーシングのヘッダを介して複数の管状濾過膜内に導入される。
このような形態の場合、循環する被処理水の量が多くなるため、運転動力が大きくなってしまうという課題があった。また、各々の管状濾過膜に被処理水が均等に供給されない場合、膜面流速が不均一になり、管状濾過膜に汚泥が堆積したり停滞したりするという課題がある。汚泥の堆積や停滞によって、(1)有効活用されない管状濾過膜が生じる、(2)FLUX(流出量)の低下、(3)管状濾過膜の閉塞、などの不具合が発生するという課題がある。
By the way, in the conventional membrane separation apparatus, the arrangement method of the tubular filtration membranes accommodated in the casings of a plurality of membrane modules is a parallel system. That is, the water to be treated is introduced into the plurality of tubular filtration membranes through the header of the casing.
In the case of such a form, since the quantity of the to-be-processed water which circulates increases, there existed a problem that driving power became large. In addition, when the water to be treated is not supplied uniformly to each tubular filtration membrane, the membrane surface flow rate becomes uneven, and there is a problem that sludge accumulates or stagnates on the tubular filtration membrane. There is a problem that (1) a tubular filtration membrane which is not effectively used is generated due to the deposition or stagnation of sludge, (2) a decrease in FLUX (efflux), (3) a blockage of the tubular filtration membrane or the like occurs.
この発明は、水処理システムの運転動力の低減を図るとともに、管状濾過膜に汚泥が堆積したり、停滞したりすることを抑制することができる水処理システムを提供することを目的とする。 The invention, together with reduced operating power of the water treatment system, and to provide or sludge deposited on the tubular filtration membranes, the water treatment system that can be suppressed or to stagnate.
本発明の第一の態様によれば、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、筒形状のケーシングと、前記ケーシングの内部において前記ケーシングの延在方向に延在して、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を有する複数の管状濾過膜と、前記ケーシングの延在方向の一端に設けられ、前記複数の管状濾過膜の一端が連結された複数の貫通孔を有する第一隔壁と、前記ケーシングの延在方向の他端に設けられ、前記複数の管状濾過膜の他端が連結された複数の貫通孔を有する第二隔壁と、前記管状濾過膜の一端同士、及び前記管状濾過膜の他端同士を前記複数の管状濾過膜が直列的に接続されるように接続する膜接続溝を備えた一対の膜接続板と、を備えた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全く返送しない。 According to a first aspect of the present invention, a water treatment system comprises a biological treatment water tank for treating an organic substance contained in water to be treated, and a raw water tank containing the water to be treated discharged from the biological treatment water tank. A cylindrical casing, and a plurality of tubular filtration membranes having a single-layered structure in which a hydrophilic monomer is copolymerized in a single main component, extending in the extending direction of the casing inside the casing; Provided at one end of the extending direction of the casing, at a first partition having a plurality of through holes to which one end of the plurality of tubular filtration membranes is connected, and at the other end of the extending direction of the casing; A second partition wall having a plurality of through holes to which the other ends of the tubular filtration membranes are connected, one ends of the tubular filtration membranes, and the other ends of the tubular filtration membranes are connected in series by the plurality of tubular filtration membranes. Membrane connection to connect as connected A membrane separation device including: a membrane module including: a pair of membrane connection plates; and separating the water to be treated supplied from the raw water tank into a permeate water and a concentrated water; And a return line to be returned to the treatment water tank, wherein the concentrated water is not returned to the raw water tank at all .
このような構成によれば、複数の管状濾過膜を並列的に接続する方式と比較して、管状濾過膜を流れる被処理水の流量を少なくすることができる。これにより、被処理水を循環させるための運転動力を小さくすることができる。また、膜面流速が均一となるため、管状濾過膜に汚泥が堆積したり停滞したりするのを抑制することができる。 According to such a configuration, the flow rate of the water to be treated flowing through the tubular filtration membranes can be reduced as compared with a method in which a plurality of tubular filtration membranes are connected in parallel. As a result, the operating power for circulating the water to be treated can be reduced. In addition, since the film surface flow rate becomes uniform, it is possible to suppress the deposition or stagnation of sludge on the tubular filtration membrane.
このような構成によれば、膜モジュールの組み立て工程を簡略化することができる。また、部品点数が減ることによって、分解・清掃を容易とすることができる。 According to such a configuration, the assembly process of the membrane module can be simplified. In addition, since the number of parts is reduced, disassembly and cleaning can be facilitated.
上記水処理システムにおいて、前記膜分離装置は、互いに直列的に接続されている複数の前記膜モジュールを有してよい。 In the water treatment system, the membrane separation apparatus may include a plurality of the membrane modules connected in series.
このような構成によれば、膜分離装置に接続される配管が各々1箇所になり、水処理システムを循環する被処理水の流量を少なくすることができる。これにより、被処理水を循環させるための運転動力を小さくすることができる。 According to such a configuration, one pipe is connected to the membrane separation device, and the flow rate of the treated water circulating in the water treatment system can be reduced. As a result, the operating power for circulating the water to be treated can be reduced.
本発明によれば、複数の管状濾過膜を並列的に接続する方式と比較して、管状濾過膜を流れる被処理水の流量を少なくすることができる。これにより、被処理水を循環させるための運転動力を小さくすることができる。また、膜面流速が均一となるため、管状濾過膜に汚泥が堆積したり停滞したりするのを抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, compared with the system which connects a several tubular filtration membrane in parallel, the flow volume of the to-be-processed water which flows through a tubular filtration membrane can be decreased. As a result, the operating power for circulating the water to be treated can be reduced. In addition, since the film surface flow rate becomes uniform, it is possible to suppress the deposition or stagnation of sludge on the tubular filtration membrane.
(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, a
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
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。複数の膜モジュール1は、膜分離装置13の筐体内に、縦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(図2参照)の軸線Aは、鉛直方向に延在している。
図2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. 2, 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から排出された被処理水W3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2参照)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 permeate 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2参照)は、返送配管19に接続されている。
よって、濃縮水W4は、原水槽12に返送されない。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W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
Therefore, the concentrated water W4 is not returned to the
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 mentioned above, a plurality of
図2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、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の下端を閉鎖する第一側壁5と、ケーシング本体4の上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. 2, 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貫通孔である。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。
第一隔壁30は、ケーシング2の延在方向の一端に設けられ、複数の管状濾過膜3の一端は、複数の貫通孔32に連結されている。第二隔壁31は、ケーシング2の延在方向の他端に設けられ、複数の管状濾過膜3の他端は、複数の貫通孔32に連結されている。
The
The
第一隔壁30は、板形状をなす部材であり、ケーシング2の延在方向の下方(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、下部ヘッダ空間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の延在方向の上方(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、上部ヘッダ空間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に導入される。
The
The
A space surrounded by the casing
被処理水導入口7は、ケーシング2の外部と下部ヘッダ空間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の外部と上部ヘッダ空間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 water discharge port 8 is an opening for communicating the outside of the
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
本実施形態の複数の管状濾過膜3は、直列的に接続されている。具体的には、本実施形態の膜モジュール1は、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している。
管状濾過膜3の端部同士は、U字状の膜接続管34によって接続されている。U字状の膜接続管34は、例えば、POMなどのエンジニアリングプラスチックで形成され、湾曲された円筒状の接続部材である。膜接続管34は、SUS304など耐腐食性に優れた金属で形成してもよい。膜接続管34の端部は、隔壁30,31の挿通孔32に接続されている。膜接続管34の端部を直接的に管状濾過膜3に接続してもよい。
The plurality of
The ends of the
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, in the
Further, the fact that the main material is formed of one type of material means that the properties of the one type of material dominate the properties of the constituent material. Specifically, it means a material in which one kind of resin has 50% by mass to 99% by 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。
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。
Especially as a main material which comprises 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。
管状濾過膜の管径は、被処理水Wの性状等によって適宜選択することができ、例えば被処理水W3における粗繊維量αが200mg/リットル以下の場合は、管状濾過膜3の内径を5mm以下、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、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以上とすることができる。管径を選択する事によって、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。
As a hydrophilic monomer, for example,
(1) Cationic group-containing vinyl monomers such as amino group, ammonium group, pyridyl group, imino group, betaine structure and / or salts thereof,
(2) hydrophilic nonionic group-containing vinyl monomers such as hydroxyl group, amide group, ester structure, ether structure, etc.
(3) An anionic group-containing vinyl monomer such as a carboxyl group, a sulfonic acid group or a phosphoric acid group and / or a salt thereof
(4) Other monomers may, for example, be mentioned.
The tube diameter of the tubular filtration membrane can be appropriately selected depending on the properties of the water to be treated W, for example, when the crude fiber amount α in the water to be treated W3 is 200 mg / liter or less, the inner diameter of the
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は、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内の透過水空間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 operation of the
First, the water to be treated W1 is treated in the biological
Next, the water to be treated
ここで、図2を用いて膜モジュール1内における被処理水W3の流れを説明する。
複数の管状濾過膜3が直列的に接続されていることによって、下部ヘッダ空間S1に流入した被処理水W3は、第一管状濾過膜3aに導入される。次いで、被処理水W3は、膜接続管34aを介して、第二管状濾過膜3bに導入される。その後、被処理水W3は、第三管状濾過膜3c、第四管状濾過膜3dを介して、第五管状濾過膜3eに導入される。被処理水W3は、第五管状濾過膜3eから上部ヘッダ空間S2に流入した後、濃縮水排出口8から排出される。
即ち、管状濾過膜3の配列を直列方式にすることによって、必ず、全ての管状濾過膜3の内部を同量の被処理水W3が通過する。
また、第一管状濾過膜3aと被処理水導入口7、及び第五管状濾過膜3eを濃縮水排出口8とを、接続部材39及び接続部材40を介して直接に接続してもよい。この場合、上部ヘッダ空間S2を設けなくてもよく、第二側壁6をなくすなど、ケーシングの構成を変更できる。
Here, the flow of the water to be treated W3 in the
By connecting the plurality of
That is, by arranging the arrangement of the
Alternatively, the first
膜分離装置13から排出された濃縮水W4の全量は、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。
The whole amount of the concentrated water W4 discharged from the
上記実施形態によれば、複数の管状濾過膜3を並列的に接続する方式と比較して、膜モジュール1を流れる被処理水W3の流量を少なくすることができる。これにより、被処理水Wを循環させるための運転動力を小さくすることができる。
また、被処理水Wの流量を少なくしない場合は、膜面流速を向上させることができる。これにより、管状濾過膜3の膜面に汚泥が堆積するのを抑制することができる。
According to the said embodiment, compared with the system which connects the several
Moreover, when not decreasing the flow volume of the to-be-processed water W, a film surface flow velocity can be improved. Thereby, it can suppress that sludge accumulates on the membrane surface of the
また、膜面流速が均一となるため、管状濾過膜3に汚泥が堆積したり停滞したりするのを抑制することができる。これにより、全ての管状濾過膜3を有効活用することができる。また、FLUX(流出量)の低下を抑制することができる。さらに、管状濾過膜3が閉塞するのを抑制することができる。
Moreover, since the film surface flow rate becomes uniform, it is possible to suppress the deposition or stagnation of the sludge on 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。
Further, 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、被処理水W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、被処理水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、被処理水W4を原水槽12から生物処理水槽11に返送する返送ポンプが不要となる。
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。
In the
In addition, by reducing the flow rate, the diameter of the pipe can be reduced. In addition, since the flow rate is reduced, it is possible to reduce the number of devices such as flow meters.
(第二実施形態)
以下、本発明の第二実施形態の水処理システム10B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3に示すように、本実施形態の水処理システム10Bは、複数の膜モジュール1が、互いに直列的に接続されている。例えば、膜分離装置13が3つの膜モジュール1を備えている場合、原水槽12から排出された被処理水W3は、第一膜モジュール1aのみに導入されて、第一膜モジュール1aから排出される被処理水は、第二膜モジュール1bのみに導入される。第二膜モジュール1bから排出される被処理水は、第三膜モジュール1cにのみ導入されて、第三膜モジュール1cから排出された濃縮水W4は、返送配管19に導入される。
Second Embodiment
Hereinafter,
As shown in FIG. 3, in the
上記実施形態によれば、膜分離装置13に接続される原水供給配管17及び返送配管19が各々1箇所になり、水処理システム10Bを循環する被処理水Wの流量を少なくすることができる。これにより、被処理水Wを循環させるための運転動力を小さくすることができる。
According to the said embodiment, the raw
(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4及び図5に示すように、本実施形態の膜モジュール1Cは、第一実施形態の膜接続管34(図2参照)の代替として、一対の膜接続板36(図4及び図5には、一対の膜接続板36のうち一方を示す)を有している。膜接続板36は、板状をなし、第一隔壁30の第二隔壁31を向く面とは反対側の面に密着して取り付けられている。
なお、膜接続板36は、第二隔壁31の第一隔壁30を向く面とは反対側の面にも取り付けられているが、同様の構造であるため説明を省略する。
Third Embodiment
Hereinafter, a membrane module of a third embodiment of the present invention will be described based on the drawings. In the present embodiment, differences from the first embodiment described above will be mainly described, and the description of the same parts will be omitted.
As shown in FIGS. 4 and 5, the
Although the
膜接続板36は、主面が第一隔壁30の第二隔壁31を向く面とは反対側の面に密着するように、第一隔壁30に接続されている。膜接続板36の第一隔壁30に密着する面を密着面36aと呼ぶ。膜接続板36の密着面36aには、複数の膜接続溝37が形成されている。また、膜接続板36には密着面36aとその反対側の面を貫通する被処理水挿通孔38が形成されている。
膜接続溝37は、膜接続板36の密着面36aに形成された有底の溝である。膜接続溝37は、第一実施形態の膜接続管34と同様の機能を有している。即ち、一の管状濾過膜3を流れる被処理水Wは、膜接続溝37を介して他の管状濾過膜3に流れる。被処理水挿通孔38は、管状濾過膜3とヘッダ空間とを連通させる孔である。
The
The
上記実施形態によれば、複数の膜接続管34を用いる第一実施形態の膜モジュール1と比較して、膜モジュールの組み立て工程を簡略化することができる。また、部品点数が減ることによって、分解・清掃を容易とすることができる。
According to the said embodiment, compared with the film |
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2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。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail, various modifications can be made without departing from the technical concept of the present invention.
For example, although five
また、膜モジュール1は、横置きしてもよい。即ち、膜モジュール1を、膜モジュール1の軸線Aが水平方向に延在するように配置してもよい。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。
Also, the
1 膜モジュール
2 ケーシング
3 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(貫通孔)
34 膜接続管(接続部材)
36 膜接続板(接続部材)
36a 密着面
37 膜接続溝
38 被処理水挿通孔
A 軸線
PW 透過水
S1 下部ヘッダ空間
S2 上部ヘッダ空間
S3 透過水空間
W1〜W3 被処理水
W4 濃縮水
34 Membrane connection pipe (connection member)
36 Membrane connection plate (connection member)
36a
Claims (2)
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、
筒形状のケーシングと、前記ケーシングの内部において前記ケーシングの延在方向に延在して、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を有する複数の管状濾過膜と、
前記ケーシングの延在方向の一端に設けられ、前記複数の管状濾過膜の一端が連結された複数の貫通孔を有する第一隔壁と、
前記ケーシングの延在方向の他端に設けられ、前記複数の管状濾過膜の他端が連結された複数の貫通孔を有する第二隔壁と、
前記管状濾過膜の一端同士、及び前記管状濾過膜の他端同士を前記複数の管状濾過膜が直列的に接続されるように接続する膜接続溝を備えた一対の膜接続板と、を備えた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全く返送しない水処理システム。 A biological treatment water tank for treating organic matter contained in the water to be treated;
A raw water tank containing the treated water discharged from the biological treatment water tank;
A cylindrical casing, and a plurality of tubular filtration membranes having a single-layered structure in which a hydrophilic monomer is copolymerized in a single main component, extending in the extending direction of the casing inside the casing;
A first partition provided at one end in the extending direction of the casing and having a plurality of through holes to which one end of the plurality of tubular filtration membranes is connected;
A second partition wall having a plurality of through holes provided at the other end of the casing in the extending direction and to which the other ends of the plurality of tubular filtration membranes are connected;
And a pair of membrane connection plates provided with membrane connection grooves for connecting the ends of the tubular filtration membranes and the other ends of the tubular filtration membranes such that the plurality of tubular filtration membranes are connected in series. A membrane separation device for separating the water to be treated supplied from the raw water tank into permeate water and concentrated water;
A return line for returning the concentrated water to the biological treatment tank, wherein the raw water tank does not return the concentrated water at all .
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015225958A JP6519874B2 (en) | 2015-11-18 | 2015-11-18 | Water treatment system |
TW105137088A TWI648094B (en) | 2015-11-18 | 2016-11-14 | Water treatment system |
KR1020187013003A KR102020164B1 (en) | 2015-11-18 | 2016-11-14 | Membrane Modules and Water Treatment Systems |
PCT/JP2016/083671 WO2017086266A1 (en) | 2015-11-18 | 2016-11-14 | Membrane module and water treatment system |
CN201680066489.XA CN108348862A (en) | 2015-11-18 | 2016-11-14 | Membrane module and water treatment system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015225958A JP6519874B2 (en) | 2015-11-18 | 2015-11-18 | Water treatment system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017094228A JP2017094228A (en) | 2017-06-01 |
JP6519874B2 true JP6519874B2 (en) | 2019-05-29 |
Family
ID=58718868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015225958A Active JP6519874B2 (en) | 2015-11-18 | 2015-11-18 | Water treatment system |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6519874B2 (en) |
KR (1) | KR102020164B1 (en) |
CN (1) | CN108348862A (en) |
TW (1) | TWI648094B (en) |
WO (1) | WO2017086266A1 (en) |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5415039U (en) * | 1977-07-04 | 1979-01-31 | ||
JPS5633611Y2 (en) * | 1978-01-17 | 1981-08-10 | ||
JPS56151608U (en) * | 1980-04-15 | 1981-11-13 | ||
JPS577293A (en) * | 1980-06-16 | 1982-01-14 | Nitto Electric Ind Co Ltd | Biological disposal of liquid |
JPS60189301U (en) * | 1984-05-24 | 1985-12-14 | 栗田工業株式会社 | Semipermeable membrane module |
US4897191A (en) * | 1988-05-27 | 1990-01-30 | Zenon Environmental Inc. | Tubular membrane module with fluid shear protection |
JPH07144192A (en) * | 1993-11-25 | 1995-06-06 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | Operating method of night soil treating device using filter membrane |
CN2370002Y (en) * | 1999-05-10 | 2000-03-22 | 浙江大学膜分离工程联合公司 | Film type biological reactor |
JP3572267B2 (en) * | 2001-03-29 | 2004-09-29 | 三菱重工業株式会社 | Tubular membrane separator |
JP5141855B2 (en) * | 2006-03-23 | 2013-02-13 | 栗田工業株式会社 | Membrane separator |
JP5415039B2 (en) | 2008-07-29 | 2014-02-12 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Boosting circuit, driver, display device, and boosting method |
TWI480231B (en) * | 2009-04-16 | 2015-04-11 | Sumitomo Electric Industries | Method for processing oil-containing waste |
JP5097298B2 (en) * | 2010-03-04 | 2012-12-12 | 積水化学工業株式会社 | Polymer water treatment membrane, method for producing the same and water treatment method |
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 |
JP2013116461A (en) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Sekisui Chem Co Ltd | Method for producing hollow fiber membrane |
CN103908896B (en) * | 2014-04-12 | 2016-08-17 | 宁波信远膜工业股份有限公司 | A kind of inwall coating cascaded structure tubular membrane component |
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 JP2015225958A patent/JP6519874B2/en active Active
-
2016
- 2016-11-14 KR KR1020187013003A patent/KR102020164B1/en active IP Right Grant
- 2016-11-14 CN CN201680066489.XA patent/CN108348862A/en active Pending
- 2016-11-14 WO PCT/JP2016/083671 patent/WO2017086266A1/en active Application Filing
- 2016-11-14 TW TW105137088A patent/TWI648094B/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108348862A (en) | 2018-07-31 |
JP2017094228A (en) | 2017-06-01 |
KR102020164B1 (en) | 2019-09-09 |
TW201722543A (en) | 2017-07-01 |
TWI648094B (en) | 2019-01-21 |
WO2017086266A1 (en) | 2017-05-26 |
KR20180052779A (en) | 2018-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI243706B (en) | Membrane separation device and membrane separation method | |
US9259686B2 (en) | Water producing system and operation method therefor | |
JP5821838B2 (en) | Hollow fiber membrane filtration device and method for cleaning hollow fiber membrane module | |
KR101970936B1 (en) | Siphon-type air diffuser, membrane separation activated sludge device, water treatment method | |
CN108348863B (en) | Membrane module, method for producing membrane module, and water treatment system | |
KR101870598B1 (en) | Biological treatment apparatus, biological treatment method, and program | |
JP6812908B2 (en) | Siphon type air diffuser, membrane separation activated sludge device, and water treatment method | |
JP6519874B2 (en) | Water treatment system | |
JP2014124579A (en) | Processing apparatus of organic wastewater | |
KR20160080010A (en) | Pressurized-type Hollow Fiber Membrane Module | |
CN108348861B (en) | Membrane module and water treatment system | |
JP6264698B2 (en) | Biological treatment equipment | |
JP2015182054A (en) | Fresh water production apparatus and method of cleaning reverse osmosis membrane unit | |
JP5891108B2 (en) | Water treatment method | |
US20230271140A1 (en) | Method for washing hollow fiber membrane module | |
JP2014195775A (en) | Hollow fiber membrane module | |
WO2017013200A1 (en) | Filtration 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: 20180828 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181026 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20181029 |
|
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: 20190326 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190411 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6519874 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |