JPH04200605A

JPH04200605A - 固液分離方法および装置

Info

Publication number: JPH04200605A
Application number: JP2330746A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Fuchu; 裕一府中; Yasunari Kojima; 康成小島; Nanae Tanji; 丹治　七絵; Susumu Adachi; 安達　晋
Original assignee: Ebara Infilco Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は河川水、湖沼水、池水、し尿、下水、産業排水
等の浄化、あるいは汚泥の濃縮等に用いる固液分離方法
およびそれを適用した装置に関するものである。

〔従来の技術〕

固液分離技術は、分離液を得ることを目的とする場合と
固形物を得ることを目的とする場合とに大別できる。

前者は砂濾過に代表されるものであり、粒径１ｍｍ弱の
砂を充填した層を被処理液が通過する際に、砂の粒子間
に懸濁質が蒲捉され、ａ浄化されるものである。濾過を
継続すると、懸濁質の捕捉によって砂層に目詰まりが生
じる。これを防ぐ目的で逆流洗浄を間欠的に組み入れて
いるのが急速濾過と呼ばれるもので、各方面で広く普及
している。

最近では１ｊａ以下の微細な孔を有する膜で清澄濾過し
ようという試みが盛んになっている。

後者め一例として遠心濃縮機が挙げられる。

遠心分離機は、機械的に高速回転を与えることによって
固形分を回収しようとするものであり、様々な分野で活
躍している。

〔発明が解決しようとする課題〕

砂濾過の問題点を以下に挙げる。

（１）砂層を通過させるため、高速処理が困難である。

（２）　　砂層全体が有効に利用されない。

（３）逆洗操作が複雑である。

以下に膜分離の問題点を列挙する。

（１）微細な孔を強引に通液させること、および極性が
生じないような表面拡散を与えるため動力量がかさむ。

（２）膜面の汚染に対して、薬液洗浄が必要になること
もある。

遠心濃縮機の問題点は以下の通りである。

（１）高速回転を与えるため、動力量がかさむ。

（２）分離液中に固形分が残るため、回収率が低い。

従って、本発明では下記技術を備えた固液分離方法およ
びそれを用いた装置を提供することを目的とする。

■　清澄液を高速で得ること。

■　固形物の回収率を高くすること。

■　洗浄操作が容易なこと。

■　動力量が余りかからないこと。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、下記（１）および（２）記載のものであり、
これにより上記課題を解決できる。

（１）懸濁液中に多孔性濾過体を水平多段に浸漬配備し
、懸濁液を濾過する方法において、間欠的に多孔性濾過
体の内部から外部方向に空洗を行い、空洗の順序として
上段から下段に行う固液分離方法。

（２）懸濁液が導入される容器内に多孔性濾過体を水平
多段に浸漬配備し、好濁液を濾過する装置において、間
欠的に多孔性濾過体の内部から外部方向に空洗を行うブ
ロワと、空洗の順序として上段から下段に切り換えるた
めの弁を配備したことを特徴とする固液分離装置。

本発明に使用される多孔性濾過体としては、懸濁液に接
触する多孔性濾過体表面から懸濁液中の濾別可能な物質
を排除して処理水をその多孔性濾過体内部に収容可能で
あり、懸濁液と混在することなく処理水を分取でき、か
つ空洗可能であるならば、その濾過体の素材、サイズ、
形状、構造等は、任意であり、従来公知のものが使用で
きる。

該素材としては、有機高分子、無機物質等が挙げられ、
円筒状、円板状、中空糸状等に加工された膜等が挙げら
れる。

多孔性濾過体の孔径としては、空洗可能なサイズであれ
ば、特に制限はないが、好ましくは、１０ｐ１１〜４５
０−の範囲から選択することが望ましい。

また、孔を有する濾過部の厚さは、ｌ　Ｑ＋ｎｍ〜４０
ｍｍの範囲から選択するとよい。

本発明においては、上記多孔性濾過体を水平多段に容器
内に配備される。即ち、多孔性濾過体は、垂直方向の位
置が異なる複数の水平面に配備される。ここで、多孔性
濾過体は同一平面内に１体または複数配備することがで
きる。

本発明において、多孔性濾過体の空洗は、上段から下段
の順序でかつ間欠的に行われる。従って、本発明におい
ては、全体的な処理を継続しながら多孔性濾過体の洗浄
を行うことができるが、処理を停止して洗浄を行っても
よい。

例えば、３段の多孔性濾過体の場合の洗浄法あるいは固
液分離法として下記の方式が挙げられる。

第１工程二上段を所定時間洗浄、その間中段、下段は濾
過処理第２工程：中段を所定時間洗浄、その間上段、下段は濾
過処理第３工程二下段を所定時間洗浄、その間上段、中段は濾
過処理以下、順次第１工程〜第３工程を繰り返す。

上記濾過処理と洗浄の結果中じた固形分は、適宜装置系
外に排出されるが、その排出方法は特に制限なく任意で
あるが、洗浄後、静置して容器下部に自然沈降して汚泥
を形成した後、排出するようにすると合理的である。ま
た、容器下部の構造を汚泥が集中するようなすり林状に
してもよく、更に本発明装置は汚泥を掻き集める装置を
具備することもできる。

上記洗浄と濾過処理の切り換えのだｔの機構は、少なく
とも空洗のだめのブロワおよび弁を多孔性濾過体と連通
ずるように配管を設ければよく、その構成は任意に設定
できる。

また、濾過に必要な濾過圧は、自然圧でも容器内圧型で
も容器外部から吸引した圧力でもよく、その発生方法は
任意であり、処理水が固液分離装置系外に取り出せるよ
うに配管と多孔性濾過体と必要により吸引ポンプ等が連
通ずるように構成されればよい。

〔作用〕

本発明の作用を一実施形態を示した第１図〜第３図を参
照して説明する。

第１図は、清澄水を得るための装置の一例である。原水
１は圧力容器２に導かれる。圧力容器２には多孔性濾過
体３が水平多段に浸漬状態で配備されている。Ａ−Ａ’
　に沿う断面を第２図に示したが、これは最上段に配備
された６体の多孔性濾過体からなる多孔性濾過体群３Ａ
を図示したものであり、配管４により各濾過体が連結さ
れ、多孔性濾過体により濾過処理された処理水は原水と
混合されることなく、該配管４に導入されて集水されて
、処理水流出口５を経て処理水流出弁６より処理水７を
得る。

処理を継続すると濾過体３の表面及び内部に懸濁質が付
着し、濾過抵抗が増す。濾過抵抗が一定の値を越えたと
きには、空洗ブロワ９に連なる空洗弁８は各段の濾過体
群ごとに対応して設けられている（例えば、濾過体群３
Ａには８Ａ、３Ｅには８Ｅ）。

本発明においては、この空洗弁８の開閉順序が重要であ
る。つまり、空洗弁８Ａ〜８Ｅは濾過体群の上段から下
段に順に空洗するように開かなければならない。なぜな
ら、捕捉された懸濁質は空洗によって下に落ちる性質が
あるためである。特　　。

に、膜状に積層状態になった捕捉懸濁質は顕著である。

上段から順に空洗を行わないと、洗浄後の濾過体に上方
から捕捉懸濁質が落下し、濾過体に付着するため好まし
くない。尚、空洗時は処理を継続しながらでも良いし、
必要に応じて原水流入を停止し、処理水流出弁６を閉と
して処理を停止してもかまわない。また、段数が多い場
合は、数段を−まとめにしたブロックを形成させ、ブロ
ックごとに上から順に空洗しても良い。

このようにして洗浄が終わると汚泥１０が加圧容器２の
底部にたまる。そのまま排出すると汚濁濃度が薄いため
得策ではない。一定時間、例えば３０分程度静置させた
後、汚泥流出口１１より排泥弁１２を通って排泥するこ
とが望ましい。

ここで重要なもう一つのことは多孔性濾過体３である。

清澄液を高速で得ること、固形物の回収率を高くするこ
と、洗浄操作が容易、動力量が余りかからないと言う本
発明の目的を達成するためには多孔性濾過体３が大きく
関与する。

多孔性濾過体３はセラミック膜もしくはセルロースアセ
テートやポリプロピレン等の有機高分子膜でも良いが、
ＡＢＳ樹脂等のペレットを焼結した多孔体が、下記の理
由により、最も適している。

■　濾過体の厚さがｌＱｍｍ以上あるため、孔径１０β
以上でも良好な濾過効果が得られる。

（セラミック膜及び有機高分子膜の膜厚は数虜〜１ｍｒ
ｎ程度と薄いため、１−以下の孔径でないと良好な濾過
効果は期待できない。） ■　孔径が１０−以上と粗いため、透過流速が膜に比べ
１０倍以上とれる。（膜を用いる場合では０．１〜０．
　５ｒｎ’／ｒｎ’・日程度である。）■　孔径が１０
４以上と粗いため、ガス洗浄時の圧力損失が少ない。ま
た、孔に気泡が残留することがないため、ガス洗浄後は
脱気処理が不要である。

次に固形物を効率良く得るための装置の一例を示した例
が第３図である。

第１図との相違点を列挙すると以下の通りである。符号
の同一なものは第１図と同じ意味である。

（１）容器１５が大気開放型である。

（２）吸引ポンプ１４を設置し濾過圧を供給する。

（３）吸引弁１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを多孔性濾過体群
３Ａ〜３Ｃに対応して配備する。

（４）汚泥かき寄せ機を設置しても良い（図示せず）。

上記第３図の装置では、空洗弁８Ａ〜８ｃと吸引弁１３
Ａ〜１３Ｃの各々の開閉の組合せ、タイミングは任意で
あり、多孔性濾過体の洗浄と濾過処理を同時に行うこと
もてきるので有利である。

また、第１図および第３図に使用した多孔性濾過体３形
状は円筒形であるが、本発明においてはその構造、形状
は制限なく任意であり、他に円板状、矩形状等を使用し
得る。その−例として第４図に示したような円板状多孔
性濾過体１６が挙げられる。該多孔性濾過体１６は、上
部に濾過機能を有しない非濾過部１７と下部に該非濾過
部１７に接合された濾過部１８とこれらを支持する支持
体部材１９からなり、濾別された物が上面に滞留しない
構造にしたものである。この多孔性濾過体１６は学理ブ
ロワおよび／または吸引ポンプに連通した配管と連結さ
れるがその位置は適宜選定できる。また、該支持部材１
９を配管としても兼用できる構造としてもよい。

なお、本実施例では清澄濾過による固液分離の一例を示
したが、活性汚泥処理等の生物学的処理による固液分離
や汚泥の濃縮による固液分離等、多孔性濾過体によって
固液分離するものなら、いかなる技術にも適用できる。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的実施例を説明するが、本発明はこ
れに限定されるものではない。

実施例１第１図に示した装置を用いてＳＳ４〜７ｍｇ／β、ＢＤ
Ｄ＜２〜３■／Ｉ含有の池水を処理した。その条件およ
び結果を以下に記す。

多孔性濾過体：材質；ポリメチルメタクリレート　（孔径１００１−）
寸法；径７０ｍｍｘ長さ５００ｍｍ（膜厚　３０ｍｍ）
本数；２本×２０段（４０本）圧力容器：寸法；径６５０ｍｍｘ高２３００ｍｍ処理条件：処理水量；　１６０ｍ”７日ＰＡＣ注入率；ｌ（１ｍｇ／Ａ洗浄条件：学理量；０．２Ｎｍ”７分学理速度；　Ｑ、　　ｌ　Ｎｍ’／ｍ’・分頻度；６０
分に１０分（各段０．５分）水質：原水；濁度９〜１２度処理水；濁度１度以下実施例２ＳＳＩ　２．　０００ｍｇ／βを含も・下水の余剰汚泥
を下記条件にて濃縮し、その結果を合わせて記す。

多孔性濾過体：材質；ＡＢＳ樹脂（孔径３００濁）寸法；径３０ｍｍｘ２００ｍｍ　　（厚さ１２ｍｆｆ１
）本数；１０本×５段（５０本）処理条件：処理量；４ｍ’／日洗浄条件：学理量；０．１５Ｎｒｎ”７分学理速度；　０．　８　Ｎｍ’／ｍ’・分頻度；３０分
に１０分（各段２分）結果濃縮汚泥；含水率　９１％分離液；ＳＳ　　５〜１５ｍｇ／ｆ〔発明の効果〕本発明は、以下の効果を有する。

■　清澄液を高速で得られる。

■　固形物の回収率が高い。

■　洗浄操作が容易である。

■　省エネルギーである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法が適用される固液分離装置の一
例を示す縦断面図であり、第２図は、第１図のＡ−Ａ″
線に沿う断面図であり、第３図は、本発明の方法が適用
される固液分離装置の他の一例を示す縦断面図であり、
第４図は本発明に適用できる多孔性濾過体の一例を示す
斜視図である。１：原水、２：圧力容器、３：多孔性濾過体、３Ａ〜３
Ｅ：多孔性濾過体群、４：配管、５：処理水流出口、６
；処理水流出弁、７：処理水、８Ａ〜８Ｅ：学理弁、９
：学理ブロワ、１０：汚泥、１１：汚泥流出口、１２：
排泥弁、１３Ａ〜１３Ｂ：吸引弁、１４：吸引ポンプ１
５：容器、１６：円板状多孔性濾過体、１７；非濾過部
、１８：濾過部、１９：支持部材第１図第２図第３図第４図手続補正書平成３年　７月１＋日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）懸濁液中に多孔性濾過体を水平多段に浸漬配備し
、懸濁液を濾過する方法において、間欠的に多孔性濾過
体の内部から外部方向に空洗を行い、空洗の順序として
上段から下段に行う固液分離方法。
（２）懸濁液が導入される容器内に多孔性濾過体を水平
多段に浸漬配備し、懸濁液を濾過する装置において、間
欠的に多孔性濾過体の内部から外部方向に空洗を行うブ
ロワと、空洗の順序として上段から下段に切り換えるた
めの弁を配備したことを特徴とする固液分離装置。