JPH05154354A

JPH05154354A - 膜濾過装置

Info

Publication number: JPH05154354A
Application number: JP3350411A
Authority: JP
Inventors: Giichi Ito; 義一伊藤
Original assignee: Ebara Infilco Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1991-12-11
Filing date: 1991-12-11
Publication date: 1993-06-22
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: JPH0822371B2

Abstract

(57)【要約】【目的】膜に対する負荷を低減し、洗浄回数を減少さ
せ、膜寿命を長期化し、水損失を少なくする膜濾過装置
を提供する。【構成】原水流入口５の上方でかつ膜モジュール
３の下方の位置に、原水中の懸濁物１３を滑落させる斜
面を有する傾斜装置４を設けた膜濾過装置１、原水の
懸濁物を滑落処理する機能と気泡を捕集する機能を有す
る傾斜装置を設けると共に該傾斜装置の間に原水を濾過
する膜モジュールを１以上配備した膜濾過装置、及び
懸濁物１３を滑落させる斜面を有する傾斜装置を具備
し、膜モジュールを該傾斜装置の間に１以上配備し、か
つ膜濾過装置の外から部材を運動させることにより膜モ
ジュールの膜の一部又は全てを運動させ、洗浄せしめる
ように該部材を配備した膜濾過装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、膜濾過装置に関し、詳
しくは懸濁物含有液を膜濾過する際に懸濁物の影響を極
力少なくした膜濾過装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に精密濾過膜や限外濾過膜と称され
る膜は、膜の外側から内側に液体を濾過する外圧型とそ
の反対の内圧型があり、この膜をモジュール化した外圧
式膜モジュールを浸漬させた膜濾過装置が知られてい
る。この外圧式膜濾過装置は、槽内に浸漬配備され、流
入した被処理水である懸濁液は膜により濾過処理され、
ＳＳ等の懸濁物が除去された処理水が膜の内側に取得で
きる構成である。

【０００３】ところで、この膜濾過装置は、所定時間処
理を継続すると懸濁物が膜に付着して濾過効率が低減す
るため、この付着物を除かなければならない。特に、懸
濁物が多量に有る場合は、付着物の量が多くなるため頻
繁な膜の洗浄を要するという問題が生じた。更に、この
洗浄のために膜の寿命を短くし、かつ洗浄による水損失
が大きくなるという問題も起こった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、膜に対する
負荷を低減し、洗浄回数を減少させ、膜寿命を長期化
し、水損失を少なくする濾過装置を提供することを課題
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、槽内に膜モジュールが配備された膜濾過装置におい
て、原水流入口の上方でかつ前記膜モジュールの下方の
位置に、原水中の懸濁物を滑落させる斜面を有する傾斜
装置を設けたことを特徴とする膜濾過装置、槽内に膜モジュールが配備された膜濾過装置におい
て、原水を斜め上方に案内すると共に懸濁物を滑落させ
る斜面を有する傾斜装置を設け、該傾斜装置の間に原水
を濾過する膜モジュールを１以上配備すると共に膜モジ
ュールの下方に散気装置を設け、傾斜装置に気泡を捕集
して上方に通す開口を設けたことを特徴とする膜濾過装
置、及び槽内に膜モジュールが配備された膜濾過装置におい
て、原水を斜め上方に案内すると共に懸濁物を滑落させ
る斜面を有する傾斜装置を設けると共に該膜モジュール
を該傾斜装置の間に１以上配備し、かつ外から部材を運
動させることにより各膜モジュールの膜の一部又は全て
を運動させ、洗浄せしめるように該部材を配備したこと
を特徴とする膜濾過装置であり、これにより上記課題を
解決できる。

【０００６】本発明〜に共通する思想は、原水（即
ち、被処理水）に含まれる懸濁物の内、沈降、特に自然
沈降するものを傾斜板や傾斜管からなる傾斜装置により
効率的に除去できるため、膜にかかる負荷が軽減できる
点である。以下、各本発明について詳述する。本発明
は、傾斜装置を膜モジュールの下部に配置し、原水を傾
斜装置の下部から上向流で傾斜装置の斜面に沿って通過
させて膜モジュールで原水の濾過処理を行う構成であ
り、原水に含まれる懸濁物は、傾斜装置を通過する際、
自然沈降するため傾斜装置を通過して膜モジュールに到
達する懸濁物の量は非常に少なくなるため、膜に付着す
る懸濁物の量も従来に比べ減少するため膜にかかる負荷
が減少すると共に洗浄回数が低減し、処理効率が上がる
と共に水損失が低減するという相乗効果を奏するもので
ある。即ち、従来は、原水を直接膜モジュールに接触さ
せて膜濾過処理を行ったため、自然沈降する懸濁物をも
濾過処理する量及び機会が非常に多かったが、本発明は
傾斜装置により原水を迂回させて濾過処理を行うことに
より、この欠点を除去したものである。

【０００７】本発明における傾斜装置の構成は、上述の
目的が達成されれば特に制限なく任意であり、傾斜板や
傾斜管は公知の手段でその間隔を保持することができ
る。本発明における傾斜装置の素材としては特に制限は
ないが、懸濁物が滑落しやすい材料が好ましく、例示す
れば、塩化ビニル、ステンレススチール等が挙げられ
る。

【０００８】本発明における傾斜装置の勾配としては、
沈降した懸濁物が斜面に沿って滑落する角度であること
が好ましく、４５〜８０度、好ましくは５０〜７０度の
範囲が挙げられる。本発明は、傾斜装置に気泡を捕集
して通す開口を設け、膜モジュールを該気泡及び傾斜装
置による懸濁物の沈降処理を施された原水に接触するよ
うに設置することにより、処理時の原水の懸濁物濃度を
上記と同様に低減して本発明と同様の効果を得ると
共に洗浄時の膜モジュールの洗浄効果を高めた構成を特
徴とするものである。

【０００９】該傾斜装置は少なくとも１以上の傾斜板又
は傾斜管を垂直方向に配設、構成されるため、通常垂直
方向に一連の流路が形成され、通常、膜モジュールは流
路間の間に１基あるいは適宜箇所に配備されるが、特に
その数は制限がない。原水の供給方式は、下向流でも上
向流でも構わず、目的に応じて原水の傾斜装置への案内
を誘導する部品あるいは装置を適宜傾斜装置に配備ある
いはその他の装置を本発明装置の所望の位置に配備する
ことができる。例えば、最上部の傾斜板の構成を規制部
材を有するものとしたり、膜濾過装置の中に隔壁を設け
る等が挙げられる。

【００１０】例えば、原水を下向流で導入する場合、処
理水量よりやや過剰量を導入する方式が挙げられる。具
体的には、最上部の傾斜板の開口部に規制部材を設け、
傾斜装置の側面に下部が開放した隔壁を配備することに
より、膜モジュールが存在する空間と膜モジュールが存
在しない越流堰を設けた空間とし、原水は隔壁及び傾斜
板に沿って懸濁物の沈降処理及び膜処理され、処理され
なかった水は下部の開放部から越流堰を越えて処理され
る構成が挙げられる。この場合、排水は原水と共に循環
処理するように構成できる。

【００１１】また、洗浄時、散気装置からの気泡を上方
に通す開口は、傾斜装置に設けられるが、この開口、従
って傾斜装置の構成も任意であり、上記膜モジュールの
洗浄効果が得られれば制限はなく、傾斜装置を一体的に
構成しても２以上の部材を使用して構成してもかまわな
い。また、開口の形状も任意であるが、捕集された気泡
が上方に圧出される構成が好ましい。また、傾斜板の素
材、勾配等は本発明と同様である。

【００１２】本発明は、傾斜装置の間に膜モジュール
を配備すると共に各膜モジュールの膜の一部又は全てを
運動させ、洗浄せしめる部材（以下、洗浄用部材とい
う）を配備したことを特徴とし、本発明の効果に、洗
浄用部材による洗浄効果を付加した構成である。膜モジ
ュールの膜は、洗浄時に洗浄用部材により運動し、膜自
体の振動と膜の運動による生ずる水流との作用により洗
浄されるものである。この洗浄用部材は、その運動に対
応して膜が運動するように配置されるのであれば、その
構成は任意である。洗浄用部材による膜の運動は、洗浄
用部材が膜モジュールの膜自体に直接作用させても膜モ
ジュール全体に作用させて間接的に膜の運動を惹起させ
てもよい。従って、洗浄用部材と膜モジュールもしくは
膜が衝突するように配置しても、予め膜モジュールと洗
浄用部材とを連結させておいてもかまわない。

【００１３】洗浄用部材は、手動または機械的に膜濾過
装置の外から振動させられ、表面に付着した懸濁物が物
理的に落とされる。この洗浄用部材は複数使用してもか
まわない。また、運動方向も通常左右、上下等の往復運
動で充分であるが、特に制限はない。また、洗浄用部材
と傾斜装置とを連絡させて、あるいは独立に傾斜装置を
微振動するように構成してもよい。

【００１４】また、この膜濾過装置は、散気装置は必須
ではないが、これを併用してもかまわない。以下、本発
明〜に共通する事項につき説明する。本発明に使用
される膜モジュールは外圧型であれば、その膜あるいは
モジュールの素材、形状、構成等は、任意である。膜と
しては、公知の精密濾過膜（ＭＦ膜）、限外濾過膜（Ｕ
Ｆ膜）が挙げられ、中空糸状、平膜状等が使用され、適
宜、所望の素材、孔サイズ、膜サイズ（膜厚、長さ、表
面積等）、膜密度（膜間間隙）、濾過差圧等を選択使用
できる。中空糸を使用する場合、その長さは圧力損失を
考慮すると、片端集水タイプで折り返しまでの長さで通
常３００〜６００ｍｍが好ましい。また、本発明で中
空糸を使用する場合、洗浄用部材は中空糸折り返し部に
配備できる中空糸支持材と連結するように構成すること
が好ましい。

【００１５】膜モジュールにより処理水の濾過を行う差
圧の発生方法は、ポンプ、水位差等公知の方法が使用で
き、濾過された処理水は、放流または処理槽に貯留さ
れ、所望により、処理水は膜内部の洗浄に使用すること
ができる。本発明の膜モジュールの洗浄法は、特に制限
はなく任意である。洗浄は通常、を除き散気装置から
の気泡により行うのが一般的であるが、散気装置は、膜
モジュールの下方、好ましくは傾斜装置の下方に少なく
とも設けることが、傾斜装置の洗浄も兼ねることができ
るので、望ましい。また、洗浄時は、膜モジュールの処
理を継続しても停止してもかまわない。また、所望によ
り、散水装置を散気装置にかえて用いあるいは散気装置
と併用して設け水噴射により洗浄することもできる。ま
た、膜内部の洗浄を膜処理水により洗浄してもよい。本
発明では、膜内部の洗浄以外は、通常、洗浄時も膜モジ
ュールによる処理を継続して行うことができる。

【００１６】また、通常の膜モジュールによる濾過処理
時においても散気装置から常時あるいは間欠的に気泡を
散気するようにしてもよい。この場合の散気量は、洗浄
時の散気量でよく、特に風量を制御する必要はない。洗
浄あるいは上記散気用気体は、通常の空気が一般的であ
るが、所期の目的を達成できれば、特に制限はない。

【００１７】この膜処理時に傾斜装置の傾斜板等から落
下した懸濁物は、本発明膜濾過装置の底部に汚泥として
堆積する。従って、本発明は該底部にこの汚泥を確保
し、かつ排出が容易なように、例えば、底部をすり鉢型
として、排出弁を設ける構成とすることができる。又、
本発明は、懸濁物の沈降を促進するために各種の凝集沈
殿剤を使用することもできる。特に散気時に凝集剤を添
加すると原水との混和凝集が促進され沈降性がよくな
る。

【００１８】

【実施例】本発明の具体的実施例について、以下説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。実施例１本発明の具体的構成例を図１に示す。以下、この図を
参照して説明する。

【００１９】本発明の膜濾過装置１は、槽２内に膜モジ
ュール３を傾斜装置４の上方に配備し、かつ原水流入口
５を傾斜装置の下方に設けた構成であり、散気装置６を
傾斜装置の下方に配備し、槽底部に排出ピット７、汚泥
８を排出する排出弁９を配備し、膜モジュール４は吸引
ポンプ１０と連絡され、膜濾過圧が供給される構成であ
る。

【００２０】原水１１は、傾斜装置下方に設けられた原
水流入部５より傾斜装置４下部から流入し、傾斜装置４
を通過して膜モジュール３に至る。この際、原水１１
は、傾斜装置に配備された傾斜板１２により斜め上方に
案内されると共に懸濁物１３の自然沈降の処理を受け、
懸濁物１３は斜面から滑落し、排泥ピット７に堆積され
る。この例では、傾斜板１２であるが、傾斜菅でもかま
わない。

【００２１】自然沈降処理された原水は、懸濁物濃度を
減少されて膜モジュール３にて吸引ポンプ１０より膜濾
過処理され、処理水１４として処理水槽１５に流出され
る。排泥ピット７に堆積した懸濁物等の汚泥８は、定期
的に排泥弁９を開として系外に排出する。膜モジュール
３の洗浄は、バブリング、振動、処理水洗浄等公知の方
法でよいが、本例では、バブリングによる洗浄方法の一
例を示した。

【００２２】バブリングは、ブロア１６等の空気源より
空気を散気装置６より散気させて行う。散気装置の位置
は、傾斜装置の上部でも良いが、下部に設置した方が、
傾斜装置自体の洗浄も行えるので望ましい。洗浄は散気
装置６より散気した空気が上昇して傾斜装置４を洗浄
し、更に上部の膜モジュール３を洗浄する。この際処理
は、停止してもしなくてもよい。なお、１７は、原水を
オーバーフローさせて排出させる排出管である。

【００２３】実施例２本発明の具体的実施例を図２を参照して以下に説明す
る。本発明の膜濾過装置１は、槽１内を隔壁１８により
処理部１９と越流堰２０に区分し、処理部１９には、開
口２１を形成した傾斜板１２を垂直方向に複数配備して
なる傾斜装置４及び最下部の傾斜板の開口の下部および
各傾斜板の間の流路に膜モジュール３を配設した構成で
あり、各膜モジュールは、吸引ポンプ１０に連絡され、
槽底部は、排泥ピット７が設けられている。なお、膜モ
ジュールは傾斜板間の流路ごとに設ける必要はなく適宜
箇所に設けてもよい。

【００２４】本例の膜濾過装置１では、槽２内に流入さ
せる原水１１は、処理水量と同一でもよいが、わずかに
多めの方がよい。原水１１は、隔壁１８に沿って下降
し、隔壁下部の開放部２２を通過し、越流堰２０に移行
して上昇し、越流して排水として排水管２３から流出さ
れる（⇒にてこの原水流れを示した。）。

【００２５】傾斜装置４部では、膜モジュール３にて吸
引される量だけ原水１１が膜モジュール側に流れる（斜
線矢印にて原水の流れを示す。）。ここで、自然沈降す
る懸濁物１３は、傾斜板１２上部に沈降し、傾斜板に沿
って隔壁側に移降し、前述の下降流により排泥ピット７
に沈降する。懸濁物の沈降処理された原水は、膜モジュ
ールにて濾過処理される。

【００２６】傾斜板１２に設けた規制部材２４は上記原
水の流れを調整すると共に初期原水と沈降処理された原
水との混在を防止する機能を有する。本例においては、
傾斜板１２は、懸濁物を効率的に除去する機能と共に図
３に示したように膜モジュールを配備したことにより、
洗浄効果を上げることができる。

【００２７】即ち、洗浄時、ブロア１６から送られた空
気は散気装置より散気され、最下部の膜モジュール３を
まず洗浄する。この際、気泡２５の一部は、膜モジュー
ルによってその外側に追いやられるが、上昇すると傾斜
板１２の裏面に到達し、傾斜に沿って二段目の膜モジュ
ール設置位置の方へ誘導される。このため、二段目の膜
モジュールにおいても散気量が無駄なく洗浄に使用され
る。以降、その上部も同様である。この例では傾斜板１
２であるが、傾斜管でもかまわない。

【００２８】実施例３本発明の具体的実施例について、この概略を示した図
４を参照しながら説明する。本例の構成は、実施例２に
おいて、隔壁１８、散気装置６を除き、かつ傾斜装置の
傾斜板を傾斜板間の膜モジュールの下方まで延長した傾
斜板に代えた点を除き、原水の処理構成は実施例２の処
理部と同様であるが、各膜モジュール３を連結棒２６に
連結させた点を特徴とする。即ち、本発明は、膜モジュ
ールの洗浄手段を実施例１及び２と異にするため散気装
置を必須としない構成である。しかし、所望により、散
気装置等を併用してもかまわない。

【００２９】原水は、側壁２７と傾斜装置４の間に下降
させ、実施例２と同様に膜モジュールの濾過処理による
吸引力にて傾斜板に沿って上昇しながら懸濁物の自然沈
降処理が施され、懸濁物１３が沈降し、懸濁物は傾斜板
を滑落し、排泥ピット７に堆積する。沈降処理された原
水は、膜モジュールにて吸引ポンプにより濾過処理され
る。

【００３０】洗浄は、連結棒２６を上下運動２８するこ
とにより膜モジュールを振動させることにより行う方式
である。傾斜板上の懸濁物の移動を早めるために傾斜装
置４も微振動させると効果的である。この例では傾斜板
１２であるが、傾斜管でもかまわない。尚、本発明およ
び上記実施例において、本発明〜および実施例１〜
３の装置構成の要素は、互いに組み合わせあるいは併用
できることは明白である。

【００３１】

【発明の効果】本発明を使用することにより、膜に対す
る負荷が低減でき、洗浄回数を減少させ、膜寿命を長期
化し、更に水損失を少なくする。又、本発明は、比較的
装置構成が簡単であるため、経済性の点でも優れてい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体的実施例を説明するための図で
ある。

【図２】本発明の具体的実施例を説明するための図で
ある。

【図３】本発明の洗浄効果を説明するための図であ
る。

【図４】本発明の具体的実施例を説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１膜濾過装置２槽３膜モジュール４傾斜装置５原水流入口６散気装置７排泥ピット８汚泥９排泥弁 10 吸引ポンプ 11 原水 12 傾斜板 13 懸濁物 14 処理水 15 処理水槽 16 ブロア 17 排水管 18 隔壁 19 処理部 20 越流堰 21 開口 22 開放部 23 排水管 24 規制部材 25 気泡 26 連結棒 27 側壁 28 上下運動

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】槽内に膜モジュールが配備された膜濾過
装置において、原水流入口の上方でかつ前記膜モジュー
ルの下方の位置に、原水中の懸濁物を滑落させる斜面を
有する傾斜装置を設けたことを特徴とする膜濾過装置。
【請求項２】槽内に膜モジュールが配備された膜濾過
装置において、原水を斜め上方に案内すると共に懸濁物
を滑落させる斜面を有する傾斜装置を設け、該傾斜装置
の間に原水を濾過する膜モジュールを１以上配備すると
共に膜モジュールの下方に散気装置を設け、傾斜装置に
気泡を捕集して上方に通す開口を設けたことを特徴とす
る膜濾過装置。
【請求項３】槽内に膜モジュールが配備された膜濾過
装置において、原水を斜め上方に案内すると共に懸濁物
を滑落させる斜面を有する傾斜装置を設けると共に該膜
モジュールを該傾斜装置の間に１以上配備し、かつ外か
ら部材を運動させることにより各膜モジュールの膜の一
部又は全てを運動させ、洗浄せしめるように該部材を配
備したことを特徴とする膜濾過装置。