JPH05277345A - ろ過装置 - Google Patents

ろ過装置

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JPH05277345A
JPH05277345A JP8119792A JP8119792A JPH05277345A JP H05277345 A JPH05277345 A JP H05277345A JP 8119792 A JP8119792 A JP 8119792A JP 8119792 A JP8119792 A JP 8119792A JP H05277345 A JPH05277345 A JP H05277345A
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Koji Ishida
宏司 石田
Seiji Izumi
清司 和泉
Masashi Moro
正史 師
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ろ過装置におけるろ過膜エレメントにデッド
スペースを発生させることなく、膜面全体を均一に洗浄
して、ケーキ層などの付着および成長を防止し、しかも
電力消費量を小さくする。 【構成】 上下方向の筒状ケーシング3におけるろ過膜
エレメント4よりも下方の部分3bの長さZを、500
mm以上かつ2000mm以下とする。かつ、この部分
3bの下端部に、筒状ケーシング3内への空気吹き込み
口13を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水処理設備などにおい
て使用されるろ過装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、下水処理設備などの水処理設備に
おいては、たとえば処理槽の内部にプレート型の限外ろ
過膜エレメントを配設し、このろ過膜エレメントで被処
理水を固液分離し、このろ過膜エレメントを透過した透
過水を処理水として抽出することが行われている。ま
た、たとえば円筒状の容器の中に複数のチューブ状の限
外ろ過膜を配置した、いわゆるチューブラ構造のろ過膜
モジュールを用いて処理するものも知られている。
【0003】これら限外ろ過膜を用いて処理を行う場合
には、膜面堆積物すなわちケーキの蓄積を抑制して、ろ
過速度の低下を防ぐ必要がある。このため従来は、膜面
に対し平行な液流を与えて、ケーキを掃流するのが一般
的である。このため、プレート型のものでは、ろ過膜エ
レメントに向けて曝気流を発生させる手段を設けて気液
二相流により洗浄を行ったり、この曝気流発生手段に加
えて攪拌翼などの水流攪拌手段を設けたりして対処して
いる。チューブラ型では、チューブの長さ方向に被処理
液を流して、これでケーキを掃流している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような膜面平行流
の発生手段のうち、曝気流発生手段のみを用いたもので
は、曝気のための空気の吹出量を増大することにより、
ある程度ろ過膜エレメントの洗浄効果を高めることがで
きるが、次のような問題点が発生する。つまり、空気の
吹出量を増大すると、被処理水に対して過剰曝気とな
り、特にアンモニア成分を含む被処理水においては、硝
化作用の進行によりそのpH値が低くなり過ぎて、活性汚
泥の処理に支障をきたすおそれがある。また、空気吹出
量がある値たとえば1(m3 /m2 ・分)程度(分母の
2 は気液二相流の通過路の横断面積を越えると、気泡
密度は通常の曝気槽の約4倍量に相当し、気泡の合体に
よりエヤリフト作用が低下してエネルギ効率が低下する
欠点がある。また、通常は曝気のための散気管からろ過
膜エレメントの下端までの距離が短いため、吹き込まれ
た空気が均一に分散しない欠点があり、このためエヤリ
フト効果を低下させるばかりでなくろ過膜エレメントの
一部に気液二相流が流れないデッドスペースが生じるお
それがある。このため、この部分にケーキ層などが付着
しかつ成長して、ろ過膜エレメントのフラックスが低下
するという欠点がある。
【0005】一方、チューブラ型のものや攪拌翼を追加
する構造のものでは、多大な稼働エネルギを必要とする
という問題点がある。たとえば電力を利用して平行流を
発生させようとすると、その電力消費量が、チューブラ
型のものでは6kWh/(m 3 汚水)にも達し、曝気攪
拌翼併用型のものでも1.2kWh/(m3 汚水)に達
するという問題点がある。そして、このことが限外ろ過
膜構造のろ過装置の普及の妨げになっているという問題
点がある。
【0006】そこで本発明はこのような問題点を解決
し、ろ過膜エレメントにデッドスペースを発生させるこ
となく、膜面全体を均一に洗浄して、ケーキ層などの付
着および成長を確実に防止でき、しかも電力消費量の小
さい、ろ過装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、処理槽の内部の被処理水中において上下方向
に設けられた筒状ケーシングと、この筒状ケーシングの
内部において互いに所定間隔をおいて配置され、前記被
処理水を固液分離して処理水を透過抽出させる複数のろ
過膜エレメントとを備え、前記筒状ケーシングは、前記
ろ過膜エレメントの下方において長さ500mm以上か
つ2000mm以下の長さの部分を有し、前記筒状ケー
シングにおけるろ過エレメントの下方の部分の下端部
に、この筒状ケーシング内への空気吹き込み手段を設け
たものである。
【0008】
【作用】このような構成によれば、ろ過膜エレメントよ
りも下方において筒状ケーシングに500mm以上かつ
2000mm以下の長さを付与したため、ろ過エレメン
トの部分では、気液二相流は平行流となり、デッドスペ
ースの発生を伴うことなしに、エレメントの膜面全体が
均一に洗浄される。しかも、空気吹き込み手段のみによ
って超低揚程の循環流を発生させるようにして、攪拌装
置を不要にしたため、その電力消費量が僅かなものとな
る。
【0009】
【実施例】図1において、処理槽における被処理液1の
内部には複数のろ過ユニット2が配設されている。この
ろ過ユニット2は、上下部位を開放した横断面方形また
は円形の筒状ケーシング3と、このケーシング3の内部
に設けられたろ過膜エレメント4とを有している。ケー
シング3は、大まかには上下の2分割構造とされて、第
1および第2ケーシング体3a、3bを有している。
【0010】図2に示すように、第1ケーシング体3a
の内部には、複数のろ過膜エレメント4が垂直方向に設
けられている。これらろ過膜エレメント4どうしは、互
いに横方向に6〜10mmの間隔αをおいて配列されて
いる。各ろ過膜エレメント4は、平板状のろ過板4aの
両面に限外ろ過膜4bが設けられた構成となっている。
各ろ過膜エレメント4は、上方へ引き出せるように第1
ケーシング体3aに対し着脱自在である。したがって、ろ
過膜エレメント4は、一枚一枚上方へ引き抜かれて、個
々に洗浄や交換されることができる。あるいは、下側の
第2ケーシング体3bから上側の第1ケーシング体3a
を切り離して、複数のろ過膜エレメント4を取り付けた
ままこの第1ケーシング体3aを被処理液1の液面上に
取り出すことで、各ろ過膜エレメント4の洗浄や交換が
可能となる。各ろ過膜エレメント4の上部側は、途中に
吸引ポンプ5が介装された吸引管6に、それぞれ分岐管
6aを介して接続されている。
【0011】ケーシング3における上側の第1ケーシン
グ体3aの上端には、吐出管41が取り付けられている。
Hは、第1ケーシング体3aの長さである。上述のよう
に横断面方形または円形に形成された第2ケーシング体
3bは、その長さZを、従来公知のものに比べて大幅に
長くとってある。第2ケーシング体3bの下端には、流
体抵抗を減ずるためラッパ状に形成された下端開口部3
cが形成されており、このラッパ状部のつけ根の位置の
周囲には、環状の空気室12が形成されている。この空気
室12に対応して第2ケーシング体3b内への空気吹き込
み口13が周方向に複数形成されており、またこの空気室
12には、ブロワ11からの空気吹き込み管10が連通されて
いる。
【0012】このような構成において、処理槽の内部の
被処理水1は、原水が槽内の活性汚泥と混合されたもの
であり、この被処理水1は、ブロワ11により空気吹き込
み管10および空気室12を介して複数の空気吹き込み口13
から吹き出される空気を受け、活性汚泥によって浄化さ
れる。
【0013】そして、被処理水1は、吸引ポンプ5によ
りろ過膜エレメント4および吸引管6を通して吸引さ
れ、ろ過膜エレメント4を通過する際に固液分離され、
このろ過膜エレメント4を透過した透過水が、処理水と
して抽出される。
【0014】ここで、第2ケーシング体3bはその長さ
を充分大きくとってあるので、従来のような攪拌翼を用
いずとも、空気吹き込み口13から吹出される空気は、小
気泡(気泡径3〜4mm)となって第2ケーシング3b
の横断面全域にわたって均一に分散する。なお、均一な
分散を図るためには、Zは少なくとも500mm以上と
しなければならない。
【0015】一方、第2ケーシング体3bの長さZは、
長ければ長いほど良いというものではない。下水などの
活性汚泥の処理に図示の構成を適用するとき、空気吹込
量は第2ケーシング体3bの単位断面積あたり0.5〜
2.0(m3 /m2 分)位(この値は通常の活性汚泥処
理の場合ににくらべ極度に大きい)を必要とするが、第
2ケーシング体3bの長さZを長くとりすぎると気泡の
合体が生じ、エヤリフト効果は低下する。そして気泡径
が10mmを越えると、ろ過膜エレメント4どうしの間
を気泡が通過できなくなり、エヤリフト効果が極端に低
下する。また、それが偏流の原因ともなり、ケーキ層の
付着によるフラックスの低下を招く。したがって、第2
ケーシング体3bの長さZは、大きくても2000mm
以下としなければならない。
【0016】このように本発明は、エアリフト作用を有
効に利用して電力消費を低減するものであり、稼働のた
めの電力の消費量は、H=1m,Z=1m、第1、第2
ケーシング体3a、3bの口径がともに0.3mとい
う、適正な設計条件のもとで、0.45kWh/(m3
汚水)となって、従来の曝気と攪拌とを併用したものの
1/3に低減することができる。
【0017】図3および図4は、ろ過膜エレメント4の
他の例を示す。ここでは、ろ過膜エレメント4は水平方
向の管状をなしており、互いの間隔αが6〜10mmと
なるように、上下方向および水平方向に複数が配置され
ている。3dはこの管状のろ過膜エレメント4を固定す
るための管板であり、これらケーシング体3aと管板3
dとで囲まれた空間42が形成される。この空間42
に、吸引管6が連通される。
【0018】
【発明の効果】以上述べたように本発明によると、ろ過
膜エレメントよりも下方において筒状ケーシングに50
0mm以上かつ2000mm以下の長さを付与したた
め、ろ過膜エレメントの部分で気液二相流を平行流とす
ることができて、デッドスペースの発生を伴うことなし
に、エレメントの膜面全体を均一に洗浄することができ
るのみならず、空気吹き込み手段のみによって超低揚程
の循環流を発生させるようにして、攪拌装置を不要にし
たため、その電力消費量を僅かなものとすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のろ過装置の断面図である。
【図2】図1のろ過装置におけるろ過膜エレメントの一
例を示す断面図である。
【図3】図1のろ過装置におけるろ過膜エレメントの他
の例を示す断面図である。
【図4】図3におけるC−C線に沿った断面図である。
【符号の説明】
3 筒状ケーシング 3a 第2ケーシング体 3c 下端開口部 4 ろ過膜エレメント 13 空気吹き込み口 H 長さ Z 長さ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理槽の内部の被処理水中において上下
    方向に設けられた筒状ケーシングと、この筒状ケーシン
    グの内部において互いに所定間隔をおいて配置され、前
    記被処理水を固液分離して処理水を透過抽出させる複数
    のろ過膜エレメントとを備え、前記筒状ケーシングは、
    前記ろ過膜エレメントの下方において長さ500mm以
    上かつ2000mm以下の長さの部分を有し、前記筒状
    ケーシングにおけるろ過エレメントの下方の部分の下端
    部に、この筒状ケーシング内への空気吹き込み手段を設
    けたことを特徴とするろ過装置。
  2. 【請求項2】 各ろ過膜エレメントが上下方向の平板状
    体であることを特徴とする請求項1記載のろ過装置。
  3. 【請求項3】 各ろ過膜エレメントが水平方向の管状体
    であることを特徴とする請求項1記載のろ過装置。
  4. 【請求項4】 前記所定間隔が6mm以上かつ10mm
    以下であることを特徴とする請求項1から3までのいず
    れか1項記載のろ過装置。
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