JPH0474584A - 廃水処理方法 - Google Patents

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） 本発明は曝気槽処理水を限外Ｅ過中空糸膜を用いて処理
する廃水処理方法に関するものである。

（従来の技術） 従来より活性汚泥処理装置における曝気槽処理水を限外
濾過膜を用いて処理することが行われている〔［造水技
術Ｊｖｏ１．１１．Ａ３（１９８５）第９〜１１ページ
、「造水技術ｊ　ｖｏｌ、９．　＆　３　（１９８３）
第３３〜３７ページなど）。かかる限外濾過膜はいづれ
も平膜であり、中空糸膜は全く用いられていない。

（発明が解決しようとする課題〕 曝気槽処理水の処理に中空糸膜が使用されていない理由
には次の２点が考えられる。まず処理対Ｓ成分が付着し
て中空糸膜の微細孔を閉塞する恐れがあること、および
上記膜表面へのＳＳ成分の付着は、平膜では膜モジュー
ルへ供給される曝気槽処理水の膜面線速度を３〜４ｍ／
ｓと高くすることによシ防止できるが、中空糸膜に上記
膜面線速度で曝気槽処理水を供給すると膜モジュールの
入口部における圧力が異常に高くなって中空糸膜の寿命
が短かくなること。一方中空糸膜の寿命を長くするため
に耐圧性を向上させると透水速度が低下する。

したがって本発明の目的は曝気槽処理水を限外濾過中空
糸膜を用いて安定に処理する方法を提供することである
。

（課題を解決するための手段） 不発明者らは、限外Ｅ過中空糸膜を曝気槽処理水の処理
に適用するために検討を行った結果、特定の処理条件に
より従来曝気槽処理水への適用が困難と考えられていた
限外Ｅ過中空糸膜が適用できることを見出し、本発明に
到達したものである。

すなわち本発明は、曝気槽処理水を限外Ｅ過中空糸膜を
内蔵した膜モジュールへ膜面線速１．５〜３ｍ／ｓで循
環供給した後、膜モジュールへの曝気槽処理水供給流路
を閉止し、しかる後戸液逆洗することを特徴とする廃水
処理方法である。

（実施例） 次に本発明方法を適用する装置の一実施例を図面にて説
明する。第１図に示すように該装置は好気性微生物処理
を行う曝気槽１．限外濾過中空糸膜を内蔵した膜モジュ
ール４、膜モジュールと曝気槽を連結する循環回路３、
膜モジュールへの入口側循環回路に設けられた循環ポン
プ２、中空糸膜を透過したＦ液を貯蔵するＦ液槽５、お
よびＦ液槽への気体供給回路に取着されたパルプ８で構
成されている。

曝気槽１には、調整槽（図示せず）で処理された廃水が
収容される。該曝気槽には、循環液出口、循環液返液口
及び廃水流入口が設けられている。

膜モジュール４は多数本の中空糸膜をケーシング内に収
納し、その両端を接着剤で集束固定した内圧循環型のモ
ジュールが使用される。かかる膜モジュールに収容され
る限外濾過中空糸膜としてはセルロースアセテート、ポ
リアクリロニトリル及びその共重合体、ポリビニルアル
コール架橋物、エチレン−ポリビニルアルコール、ポリ
塩化ビニル、ポリ濃化ビニリデン、ポリ了りレート及び
ポリスルホン等からなる中空糸膜が適用出来るが、種々
のプロセス液に適用出来る耐薬品性及びＳＳ成分による
膜面擦過に耐える機械的強度の点からポリスルホンが好
ましい。

上記中空糸膜は均質多孔質構造でも、曝気槽処理水が接
触する膜表面にのみ多孔層を有する不均質構造でもよい
がＳＳ成分の膜面捕捉を防ぐためにも膜面の孔径がＳＳ
成分よりも小さいことが好ましい。中空糸膜の分画特性
は９０％阻止率の蛋白質分子量が５０００以上で、微粒
子の９０％阻止率が０．０２μ以下が好丑しい。蛋白質
分子量５０００未満では目詰りは少ないが濾過速度が低
い。また０、０２μを超えると濾過速度の低下が大きく
安定な濾過操作ができない。

上記中空糸膜は公知の方法で膜モジユール内に収容され
る。かかる膜モジュールは中空糸膜内側に曝気槽処理水
を加圧循環し、外側にＳＳ成分を除去しｆｃＰ液を取り
出す内圧循環濾過方式が用いられる。中空糸膜外側を加
圧循環する外圧循環濾過方式ではチャネリング等の問題
から膜面線速を均一に保つことが難力＞１．＜ＳＳ成分
の膜面付着等のトラブルが発生し、安定にＦ遇すること
が難かしい。

上記膜モジユール内に収容される中空糸膜は通常内径５
００〜２５００μ、好ましくは８００〜２０００μの中
空糸膜である。内径が５００μ未満では高濃度の曝気槽
処理水を中空糸の内側に供給するとＳＳ成分が詰る可能
性があり、また内径が２５００μを超えるとＳＳ成分子
の膜面沈着を防ぐために大流量で循環する必要がありエ
ネルギー的に得策ではない。

また中空糸膜は１．５　Ｋｇ　／　ｃｒＡ以上のＦ液逆
洗において充分耐えるものでなければならない。

膜モジュール４と曝気槽１は循環回路３で連結されてい
る。該循環回路には曝気槽処理水を膜モジュールへ供給
するためのポンプ２が設けられている。曝気槽処理水は
膜モジュールに収容した膜の表面を膜面速度１．５〜３
　ｍ　／　ｓで通過するよう送液される。上記曝気槽処
理水の流量はポンプの吐出側に設けたバルブ６の開閉に
より制御することができる。膜面速度が１．５　ｍ　／
　ｓ未満では膜の内部にＳＳ成分が詰って安定に濾過を
行うことができない。また３　ｍ　／　ｓを超えると循
環による圧力損失か大きくなりすき゛実用的でない。

膜面速度１．５〜３　ｒｎ　／　Ｓは従来の平膜に適用
されている膜面速度とくらべて低いために濾過速度の低
下は平膜にくらべて早いが、Ｆ液逆洗を併用することに
よシ長期間の安定な濾過を行うことができる。Ｆ液逆洗
はＥ液槽５内のＦ液をポンプあるいは空気圧により中空
糸膜の外部に加圧供給する。

かかるＥ液逆洗の際の圧力は高い程膜内表面に付着した
ＳＳ成分を効率よく剥離することができる。

通常逆洗圧力は１．５　Ｋｙ・ｆ／−以上で実施される
。

１、５　Ｋ９・ｆ７雇未満では膜表面に付着したＳＳ成
分を効率よく剥離させることが難がしい。Ｆ液逆洗時は
通常Ｆ液は膜モジュールへの曝気槽処理水の入口及び出
口の両方から排出されるが、このような方法で膜モジュ
ールの入口側に排出されたＳＳ成分は、′濾過再開時に
集束固定部に開口する中空糸膜の開口端を閉塞して濾過
不能となる。そのため本発明では泥液逆洗時には膜モジ
ユール入口に設けたパルプ６を閉止して逆洗液を膜モジ
ュールの出口から曝気槽へ送るようにしている。

本発明ではＰ＊逆洗後、パルプ６を開いて曝気槽処理水
を膜モジュールへ供給して再び濾過が開始されるが、パ
ルプ６を開いて濾過に入る前に。

剥離したＳＳ成分が再び膜面に付着しないように。

Ｆ液逆洗を行いつつ剥離したＳＳ成分が全て曝気槽に返
送することのできる時間（通常約１０秒間）一 曝気槽処理水を循環させ、しかる後、Ｆ液逆洗を停止し
て濾過を開始することが好ましい。

また曝気槽内に仕切りを設け、仕切りの一方に廃水入口
と処理水返送口を設け、他方に処理水出口を設けておく
と充分に曝気処理された処理水を膜モジュールへ供給す
ることができより低ＢＯＤのＰ液を得ることができる。

６、Ｇ′ 第２図はパルプ　　　　　　　　　を１切替えることに
より曝気槽処理水の膜モジュールへの入口と出口を交互
に変更して、集束固定部に開口する中空糸膜の開口端を
閉塞するＳＳ成分を除去するようにした例である。第２
図ではまたＦ液をポンプ１０で膜モジュールへ供給する
ようにしている。第３図は、曝気槽処理液をポンプ１５
で部分循環させる例である。

なお第２図および第３図は第１図と同一箇所に同一の番
号を付けて説明を省略する。

（実施例１） 特開昭５７−３５９０６号の実施例１に記載された方法
で外径２３００μ、内径１５００μのポリスルホン中空
糸膜（Ａ）を製造した。得られた中空糸膜は分子量１３
０００の蛋白質を９０％以上阻止した。力）かる中空糸
膜を３０本集束して、有効濾過長１ｍ、有効濾過面積０
．１４ｒｎ”の内圧循環タイプの膜モジュールを作成し
た。この膜モジュールの２０℃における水の透水性は３
００　ＩＩ　／　Ｈｒ−ｍ　Ｋｙ・ｆ／ｄであった。こ
の膜モジュールを使用して汚泥濃度ｘｏｏｏｏ＋ｙ／ｊ
！の曝気槽処理水の濾過を第２図に示す装置で実施した
。

膜モジュールの１次側の入口圧１．０５　Ｋ９・ｆ／ｄ
。

出口圧０．３５Ｋｇ・ｆ／ｄ、２次側圧力ＯＫｇ・ｆ／
ｄ、平均膜面線速２．０ｍ／ｓで濾過し、１時間に１回
Ｆ液逆洗を行いながら運転したところ１６８時間の平均
濾過速度が１２０　ｌ／Ｈｒ−ｍ”であり、１ケ月間で
は平均１００７！／Ｈｒ−ｒｎ’４　ｆ／ｉと安定な運
転カテキた。なおＦ液逆洗は３０分間に１回、逆洗圧力
２に９／６Ａで２０秒間実施し、この間は膜モジュール
の入口側パルプを開とした０さらに逆洗後、循環ポンプ
を作動させ、同時に逆洗ポンプを５秒間作動させる排出
操作を行った後、゛逆洗ポンプを停止し＝９ て濾過を再開した。なおプレフィルタ−として６メツシ
ユのフィルタエを使用した。

（実施例２〜６）（比較例１〜２） 実施例１で使用したポリスルホン中空糸膜（Ａ）と実施
例１と同様の方法で整造された外径３０００μ、内径２
２００μで粒径ｏ、ｏｏｓμの粒子を９０−以上阻止す
る。中空糸膜（Ｂ）を３０本用いて。

また同様な方法で製造した分子量４００００の蛋白質を
９０％以上阻止する中空糸膜（Ｃ）を３０本用いて、そ
れぞれ有効濾過長１ｍ、有効Ｅ過面積０．１４ｎ１１の
内圧循環タイプの膜モジュールを作成した０この３種類
の膜モジュールを用いて実施例１と同様に第２図に示す
装置で汚泥濃度１００００■／Ｅの曝気槽処理水の濾過
を種々の条件で行った結果を表−１に示す。

以下余白 （発明の効果） 本発明方法により、従来不可能とされていた汚泥濃度の
高い曝気槽処理水へ中空糸膜を適用することができ、狭
いスペースで高い処理能力を有するコンパクトな装置が
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明方法を適用する装置のフロー図
である。 １・・曝気槽　　　　　２．・・・循環ポンプ３・・・
循環回路　　　　４．・・・膜モジユール特許出願人　
　株式会社　り　ラ　し

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　曝気槽処理水を限外ろ過中空糸膜を内蔵した膜モジュ
   ールへ膜面線速１．５〜３ｍ／ｓで循環供給した後、膜
   モジュールへの曝気槽処理水供給流路を閉止し、しかる
   後ろ液逆洗することを特徴とする廃水処理方法。