JPH0631141A - 固液分離方法 - Google Patents
固液分離方法Info
- Publication number
- JPH0631141A JPH0631141A JP19436392A JP19436392A JPH0631141A JP H0631141 A JPH0631141 A JP H0631141A JP 19436392 A JP19436392 A JP 19436392A JP 19436392 A JP19436392 A JP 19436392A JP H0631141 A JPH0631141 A JP H0631141A
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- Japan
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- flux
- membrane
- solid
- liq
- liquid separation
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- 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.)
- Pending
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 水処理のための固液分離方法において、膜透
過するフラックスを一定値に制御する際、透過液取出開
始時より、フラックスを徐々に増加させた後、一定値に
制御する。 【効果】 定常フラックスが大きく、その時の操作圧力
が小さい。
過するフラックスを一定値に制御する際、透過液取出開
始時より、フラックスを徐々に増加させた後、一定値に
制御する。 【効果】 定常フラックスが大きく、その時の操作圧力
が小さい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水処理装置における固
液分離方法に関する。
液分離方法に関する。
【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、処理槽の内部に膜分離装置を浸漬
し、この膜分離装置で被処理液を固液分離し、この膜分
離装置を透過した透過液を処理水として抽出することが
行われている。このとき、膜分離装置においては、膜面
堆積物によって濾過速度が低下するため、膜面に流速を
与える手段を設けて、被処理液を膜透過させている。膜
分離装置としては、精密濾過膜または限外濾過膜等を配
置した濾過エレメントが使用されているが、このような
精密濾過膜または限外濾過膜による濾過における抵抗
は、膜そのものによる抵抗というよりも、膜面に形成さ
れるケーキ層またはゲル層に支配される。この原理を図
５に示す。被処理液１が濾過膜２の面に平行に流れる間
に、膜２表面には吸引等の作用により被処理液１中の微
生物等が付着してケーキ層またはゲル層からなる膜３が
形成される。被処理液１は、吸引ポンプ等で吸引される
か、または水圧により、膜３、次に濾過膜２の細孔４を
通って処理水５として取り出される。この時の濾過膜前
後の差圧６を操作圧力という。
おいては、たとえば、処理槽の内部に膜分離装置を浸漬
し、この膜分離装置で被処理液を固液分離し、この膜分
離装置を透過した透過液を処理水として抽出することが
行われている。このとき、膜分離装置においては、膜面
堆積物によって濾過速度が低下するため、膜面に流速を
与える手段を設けて、被処理液を膜透過させている。膜
分離装置としては、精密濾過膜または限外濾過膜等を配
置した濾過エレメントが使用されているが、このような
精密濾過膜または限外濾過膜による濾過における抵抗
は、膜そのものによる抵抗というよりも、膜面に形成さ
れるケーキ層またはゲル層に支配される。この原理を図
５に示す。被処理液１が濾過膜２の面に平行に流れる間
に、膜２表面には吸引等の作用により被処理液１中の微
生物等が付着してケーキ層またはゲル層からなる膜３が
形成される。被処理液１は、吸引ポンプ等で吸引される
か、または水圧により、膜３、次に濾過膜２の細孔４を
通って処理水５として取り出される。この時の濾過膜前
後の差圧６を操作圧力という。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにケーキ層またはゲル層をも通して被処理液を固液
分離する時、図６の処理水のフラックス（透過液流束）
と経過時間との関係を表したグラフに示されるように、
定常状態になるまでフラックスを制御しない場合、初期
フラックスＪ0 （ｍ3 ／ｍ2 ・日）は定常状態でのフラ
ックス（以後、定常フラックスという）Ｊve（ｍ3 ／ｍ
2 ・日）の２〜３倍となる（図６のグラフのＢ）。その
結果、ケーキ層またはゲル層からなる膜が形成される前
に濾過膜細孔の閉塞が生じる。また、ケーキ層またはゲ
ル層からなる膜の形成時に高いフラックスと操作圧力が
かかるため、抵抗の高い膜、すなわち濾過性の悪い膜が
形成される。このため、定常フラックスを高くすること
ができなかった。
ようにケーキ層またはゲル層をも通して被処理液を固液
分離する時、図６の処理水のフラックス（透過液流束）
と経過時間との関係を表したグラフに示されるように、
定常状態になるまでフラックスを制御しない場合、初期
フラックスＪ0 （ｍ3 ／ｍ2 ・日）は定常状態でのフラ
ックス（以後、定常フラックスという）Ｊve（ｍ3 ／ｍ
2 ・日）の２〜３倍となる（図６のグラフのＢ）。その
結果、ケーキ層またはゲル層からなる膜が形成される前
に濾過膜細孔の閉塞が生じる。また、ケーキ層またはゲ
ル層からなる膜の形成時に高いフラックスと操作圧力が
かかるため、抵抗の高い膜、すなわち濾過性の悪い膜が
形成される。このため、定常フラックスを高くすること
ができなかった。
【０００４】また、バルブで定常状態になるまでのフラ
ックスを調整した場合、初期フラックスに対する定常フ
ラックスの比Ｊve／Ｊ0 は高くなるが、定常フラックス
Ｊveの絶対値が低くなってしまう欠点があった（図６の
グラフのＣ）。
ックスを調整した場合、初期フラックスに対する定常フ
ラックスの比Ｊve／Ｊ0 は高くなるが、定常フラックス
Ｊveの絶対値が低くなってしまう欠点があった（図６の
グラフのＣ）。
【０００５】本発明は上記問題を解決するもので、定常
フラックスが大きく、そのときの操作圧力が小さい固液
分離方法を提供することを目的とするものである。
フラックスが大きく、そのときの操作圧力が小さい固液
分離方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明の固液分離方法では、膜透過するフラックスを
一定値に制御する際、透過液取出開始時より、フラック
スを徐々に増加させた後、一定値に制御する。
に本発明の固液分離方法では、膜透過するフラックスを
一定値に制御する際、透過液取出開始時より、フラック
スを徐々に増加させた後、一定値に制御する。
【０００７】また、本発明の固液分離方法では、定常状
態における操作圧力が５０ｋＰａ以下になるようにフラ
ックスを制御する。間欠吸引方法と組み合わせる場合、
毎回の吸引開始時にこの制御を行う。
態における操作圧力が５０ｋＰａ以下になるようにフラ
ックスを制御する。間欠吸引方法と組み合わせる場合、
毎回の吸引開始時にこの制御を行う。
【０００８】
【作用】上記構成により、透過液取出開始時より、フラ
ックスを徐々に増加させた後、一定値に制御することに
より、従来のような大きな初期フラックスの発生が防止
されることになって、ケーキ層またはゲル層からなる膜
が形成される前に濾過膜細孔の閉塞が生じることが抑止
される。またケーキ層またはゲル層からなる膜の形成過
程における操作圧力が低く、フラックスも低いため、圧
密化されていない濾過性のよい膜が形成される。これら
の結果、定常フラックスが３０〜１００％程度増加し、
その時の操作圧力も２０〜８０％程度低下する。この結
果は図６のグラフのＡで表される。
ックスを徐々に増加させた後、一定値に制御することに
より、従来のような大きな初期フラックスの発生が防止
されることになって、ケーキ層またはゲル層からなる膜
が形成される前に濾過膜細孔の閉塞が生じることが抑止
される。またケーキ層またはゲル層からなる膜の形成過
程における操作圧力が低く、フラックスも低いため、圧
密化されていない濾過性のよい膜が形成される。これら
の結果、定常フラックスが３０〜１００％程度増加し、
その時の操作圧力も２０〜８０％程度低下する。この結
果は図６のグラフのＡで表される。
【０００９】
【実施例】図１に、本発明の固液分離方法を行うための
装置を示す。処理槽７における被処理液８の内部には、
浸漬型膜分離装置９が配設されている。この膜分離装置
９には、透過液吸引ポンプ１０および流量計１１が連結
されており、透過液吸引ポンプ１０にはＰＩＤコントロ
ーラー１２が連結されている。また、流量計１１はＰＩ
Ｄコントローラー１２に連結されている。さらに、処理
槽７の膜分離装置９の下方には散気管１３が設置されて
おり、この散気管１３はブロワ１４に連結されている。
この構成において、ブロワ１４により散気管１３から膜
分離装置９の膜面に対して平行な曝気流を発生させ、こ
の気液二相流により濾過膜の洗浄を行って、膜面堆積物
の蓄積を抑制する。被処理液８は散気管１３から吹き出
される空気によって上昇流を形成しながら膜分離装置９
で固液分離され、処理水１５として取り出される。この
とき、流量計１１で得た情報はＰＩＤコントローラー１
２に伝えられ、ＰＩＤコントローラー１２により吸引ポ
ンプ１０をインバータ制御することによって被処理液８
が吸引される。
装置を示す。処理槽７における被処理液８の内部には、
浸漬型膜分離装置９が配設されている。この膜分離装置
９には、透過液吸引ポンプ１０および流量計１１が連結
されており、透過液吸引ポンプ１０にはＰＩＤコントロ
ーラー１２が連結されている。また、流量計１１はＰＩ
Ｄコントローラー１２に連結されている。さらに、処理
槽７の膜分離装置９の下方には散気管１３が設置されて
おり、この散気管１３はブロワ１４に連結されている。
この構成において、ブロワ１４により散気管１３から膜
分離装置９の膜面に対して平行な曝気流を発生させ、こ
の気液二相流により濾過膜の洗浄を行って、膜面堆積物
の蓄積を抑制する。被処理液８は散気管１３から吹き出
される空気によって上昇流を形成しながら膜分離装置９
で固液分離され、処理水１５として取り出される。この
とき、流量計１１で得た情報はＰＩＤコントローラー１
２に伝えられ、ＰＩＤコントローラー１２により吸引ポ
ンプ１０をインバータ制御することによって被処理液８
が吸引される。
【００１０】図２に本発明の固液分離方法を行った結果
のグラフを示す。グラフにおいて、縦軸はフラックス
（ｍ3 ／ｍ2 ・日）であり、横軸は時間（秒）である。
この実施例では、ＰＩＤ制御によってフラックスをゼロ
から設定値に向けて徐々に増加させた。しかし、定常状
態でのフラックスを大きく設定すると吸引圧力が５０ｋ
Ｐａを越え、フラックスが低下して一定とならなかっ
た。より小さい設定値の場合よりも却って定常フラック
スが低下した時の定常フラックスを限界フラックスとし
て示した。
のグラフを示す。グラフにおいて、縦軸はフラックス
（ｍ3 ／ｍ2 ・日）であり、横軸は時間（秒）である。
この実施例では、ＰＩＤ制御によってフラックスをゼロ
から設定値に向けて徐々に増加させた。しかし、定常状
態でのフラックスを大きく設定すると吸引圧力が５０ｋ
Ｐａを越え、フラックスが低下して一定とならなかっ
た。より小さい設定値の場合よりも却って定常フラック
スが低下した時の定常フラックスを限界フラックスとし
て示した。
【００１１】図３に比較例として、従来の固液分離方法
を行った結果のグラフを示す。グラフにおいて、縦軸は
フラックス（ｍ3 ／ｍ2 ・日）であり、横軸は時間
（秒）である。この実施例では、ＰＩＤ制御を行った
り、定量ポンプを用いたり、定流量弁を用いたりして、
フラックスを最初から一定にしようとした。しかし、設
定値に比べ定常フラックスが低下し、設定値を大きくと
ると却って定常フラックスが低下した。この時の定常フ
ラックスを限界フラックスとして示した。
を行った結果のグラフを示す。グラフにおいて、縦軸は
フラックス（ｍ3 ／ｍ2 ・日）であり、横軸は時間
（秒）である。この実施例では、ＰＩＤ制御を行った
り、定量ポンプを用いたり、定流量弁を用いたりして、
フラックスを最初から一定にしようとした。しかし、設
定値に比べ定常フラックスが低下し、設定値を大きくと
ると却って定常フラックスが低下した。この時の定常フ
ラックスを限界フラックスとして示した。
【００１２】このように、設定値が大きい時に定常フラ
ックスが低下するのは、ケーキ層またはゲル層が圧密化
され、定常状態に達したフラックスが長期間には漸減し
てしまうからである。
ックスが低下するのは、ケーキ層またはゲル層が圧密化
され、定常状態に達したフラックスが長期間には漸減し
てしまうからである。
【００１３】図４に本発明の固液分離方法と従来の固液
分離方法とを比較した具体例のグラフを示す。グラフに
おいて、縦軸の正の座標はフラックス（ｍ3 ／ｍ2 ・
日）を示し、負の座標は吸引圧力（ｋＰａ）を示し、横
軸は時間（秒）を示す。固液分離のための条件として、
ＭＬＳＳ15,000mg／l 、液温２５℃とした。グラフの左
側は従来の固液分離方法を行った場合であり、フラック
スの設定値を１．２として吸引ポンプを最初からフル回
転させた。フラックスは初期フラックスより低下して約
２０秒後には約０．６（ｍ3 ／ｍ2 ・日）の一定値とな
り、吸引圧力は約２０秒後には約−７０ｋＰａの一定値
となった。この場合、フラックスは長期的には低下し、
吸引圧力は長期的には大きくなった。グラフの右側は本
発明の固液分離方法を行った場合であり、操作圧力が５
０ｋＰａ以下となるように設定値を決定し、フラックス
を１０秒以上かけて徐々に増加させた。この結果、フラ
ックスは約２０秒後には約０．９（ｍ3 ／ｍ2 ・日）の
一定値となり、吸引圧力は約−２０ｋＰａの一定値とな
った。この場合、フラックス、吸引圧力とも長期的に安
定した。この結果から、本発明の固液分離方法を行った
場合は、従来の固液分離方法を行った場合より小さい吸
引圧力で定常フラックスが５０％増加し、これが長期間
安定することがわかった。
分離方法とを比較した具体例のグラフを示す。グラフに
おいて、縦軸の正の座標はフラックス（ｍ3 ／ｍ2 ・
日）を示し、負の座標は吸引圧力（ｋＰａ）を示し、横
軸は時間（秒）を示す。固液分離のための条件として、
ＭＬＳＳ15,000mg／l 、液温２５℃とした。グラフの左
側は従来の固液分離方法を行った場合であり、フラック
スの設定値を１．２として吸引ポンプを最初からフル回
転させた。フラックスは初期フラックスより低下して約
２０秒後には約０．６（ｍ3 ／ｍ2 ・日）の一定値とな
り、吸引圧力は約２０秒後には約−７０ｋＰａの一定値
となった。この場合、フラックスは長期的には低下し、
吸引圧力は長期的には大きくなった。グラフの右側は本
発明の固液分離方法を行った場合であり、操作圧力が５
０ｋＰａ以下となるように設定値を決定し、フラックス
を１０秒以上かけて徐々に増加させた。この結果、フラ
ックスは約２０秒後には約０．９（ｍ3 ／ｍ2 ・日）の
一定値となり、吸引圧力は約−２０ｋＰａの一定値とな
った。この場合、フラックス、吸引圧力とも長期的に安
定した。この結果から、本発明の固液分離方法を行った
場合は、従来の固液分離方法を行った場合より小さい吸
引圧力で定常フラックスが５０％増加し、これが長期間
安定することがわかった。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、透過液取
出開始時より、フラックスを徐々に増加させた後、一定
値に制御する。これによって、ケーキ層またはゲル層か
らなる膜が形成される前に濾過膜細孔の閉塞が生じるこ
とは少なくなり、定常状態でのフラックスが増加する。
またこの状態が長期間安定であるので、必要膜面積が減
少し、水処理設備のコストを下げることができる。さら
に、ケーキ層またはゲル層からなる膜の形成過程におけ
る操作圧力およびフラックスが低いため、圧密化されて
いない濾過性のよい膜が形成され、これにより処理時の
操作圧力が低下して、省エネルギーにつながる。
出開始時より、フラックスを徐々に増加させた後、一定
値に制御する。これによって、ケーキ層またはゲル層か
らなる膜が形成される前に濾過膜細孔の閉塞が生じるこ
とは少なくなり、定常状態でのフラックスが増加する。
またこの状態が長期間安定であるので、必要膜面積が減
少し、水処理設備のコストを下げることができる。さら
に、ケーキ層またはゲル層からなる膜の形成過程におけ
る操作圧力およびフラックスが低いため、圧密化されて
いない濾過性のよい膜が形成され、これにより処理時の
操作圧力が低下して、省エネルギーにつながる。
【図１】本発明の膜分離装置の構成を示した図である。
【図２】本発明の固液分離方法を行った場合のフラック
スと経過時間との関係を示したグラフである。
スと経過時間との関係を示したグラフである。
【図３】従来の固液分離方法を行った場合のフラックス
と経過時間との関係を示したグラフである。
と経過時間との関係を示したグラフである。
【図４】従来の固液分離方法と本発明の固液分離方法と
の具体的な結果を比較したグラフである。
の具体的な結果を比較したグラフである。
【図５】被処理液が膜分離される原理を示した図であ
る。
る。
【図６】従来および本発明の固液分離方法によって得ら
れるフラックスと経過時間との関係を示したグラフであ
る。
れるフラックスと経過時間との関係を示したグラフであ
る。
９ 膜分離装置 10 透過液吸引ポンプ 11 流量計 12 ＰＩＤコントローラー
Claims (2)
- 【請求項１】 膜透過するフラックスを一定値に制御す
る際、透過液取出開始時より、フラックスを徐々に増加
させた後、一定値に制御することを特徴とする固液分離
方法。 - 【請求項２】 定常状態における操作圧力が５０ｋＰａ
以下になるようにフラックスを制御することを特徴とす
る請求項１記載の固液分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19436392A JPH0631141A (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 固液分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19436392A JPH0631141A (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 固液分離方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0631141A true JPH0631141A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16323339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19436392A Pending JPH0631141A (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 固液分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0631141A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0824594A (ja) * | 1994-07-22 | 1996-01-30 | Toto Ltd | 濾過装置の運転方法 |
| JP2005246283A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 膜分離装置の運転方法及び膜分離装置 |
| JP2010029824A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Daicen Membrane Systems Ltd | 濾過処理方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59209613A (ja) * | 1983-03-10 | 1984-11-28 | シー．ピー．シー．エンジニアリング コーポレイション | クロスフロ−濾過システムの流束率を向上せしめる方法並びに装置 |
-
1992
- 1992-07-22 JP JP19436392A patent/JPH0631141A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59209613A (ja) * | 1983-03-10 | 1984-11-28 | シー．ピー．シー．エンジニアリング コーポレイション | クロスフロ−濾過システムの流束率を向上せしめる方法並びに装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0824594A (ja) * | 1994-07-22 | 1996-01-30 | Toto Ltd | 濾過装置の運転方法 |
| JP2005246283A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 膜分離装置の運転方法及び膜分離装置 |
| JP2010029824A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Daicen Membrane Systems Ltd | 濾過処理方法 |
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