JPH07275859A

JPH07275859A - 汚水処理装置

Info

Publication number: JPH07275859A
Application number: JP6100550A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Yao; 正敏八尾; Hiromichi Okada; 宏道岡田; Michiro Hirose; 道郎廣瀬; Hideaki Matsuyoshi; 秀章松好
Original assignee: Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 1994-04-13
Filing date: 1994-04-13
Publication date: 1995-10-24

Abstract

(57)【要約】【目的】中空糸膜モジュールを用いた汚水処理装置に
関し、膜洗浄に際しての中空糸膜の損傷若しくは破損を
防止しながら安定した処理を行うことができて処理能力
を一段とアップさせることができる汚水処理装置を得
る。【構成】中空糸膜モジュール２が配されている曝気槽
３に、原水供給管路１から処理する汚水を供給する一方
において吸引ポンプ４及びブロワー５を運転し、かつ、
中空糸膜モジュール２の中空糸膜６を透過した、ろ過水
（又は透過水）を、同モジュール２の集水ヘッダー７に
送ると共に、ろ過水抜き出し管路８を経て曝気槽３外へ
抜き出す。そして、その処理中において、集水ヘッダー
７より上方側に配されている、格子状に構成された散気
管９から加圧エアーを噴出させて膜洗浄を有効に行うこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空糸膜モジュールを
用いた汚水処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、中空糸膜を集水ヘッダーに支持せ
しめた中空糸膜モジュールを、曝気槽内に配し、かつ、
前記集水ヘッダーに、ろ過水抜き出し管路を接続せしめ
た汚水処理装置は公知である。

【０００３】例えば、特開平４−１３１１８２号公報に
おいては、集水ヘッダーより下方側に中空糸膜を位置せ
しめるように、曝気槽内に中空糸膜モジュールを配した
汚水処理装置が開示されている。また、特開平４−１９
７４８７公報においては、上述の態様と反対に、集水ヘ
ッダーより上方側に中空糸膜を位置せしめるように、曝
気槽内に中空糸膜モジュールを配した汚水処理装置が開
示されている。更に、特開平１−２４５８９４号公報に
おいては、中空糸膜を水平方向に位置せしめるように曝
気槽内に中空糸膜モジュールを配した汚水処理装置が開
示されている。

【０００４】このように、中空糸膜モジュールを用いた
各種型式の汚水処理装置が公知であるが、それらによる
と、中空糸膜モジュールの下方（曝気槽の底側）に配さ
れている散気管から加圧エアーを噴出して曝気する一方
において、中空糸膜を経て集水ヘッダーに集められる、
ろ過水を、ろ過水抜き出し管路を介して槽外へ抜き出す
ことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの汚水
処理装置は、その処理中において、中空糸膜面に汚泥が
付着して、ろ過水量が低下することが避け難い。何故な
らば、中空糸膜は、その外径が５０μｍ〜３００μｍと
いった中空単糸を数百本以上も束ねて一つのモジュール
とするので、処理槽中では、ある程度には捌けた状態で
相互に密着することはないにしても、その間隔は極めて
狭いものであるから、汚泥が付着し易く、場合によって
は、全体が汚泥で包囲され集塊状になることもまれでな
いからである。その為、必要に応じて膜面の洗浄が余儀
無くされている。

【０００６】すなわち、一般には、散気管からの加圧エ
アーの噴出を所定に制御して、所謂、膜面に脈動を与え
て付着汚泥を剥離する態様に行われている。ところが、
このようなことを行うと、中空糸膜の揺動により、中空
糸膜が集水ヘッダーに支持されている付け根箇所が疲労
して損傷若しくは破損し易く、かつ、かかる欠点は、膜
洗浄をより有効に行う為に、膜面に脈動を与えるといっ
た曝気ショック（又は散気ショック）を一段と強力に行
うと、ますます助長される傾向にある。また、処理能力
のアップの為に、中空糸膜の径をより小さくすると共に
全長をより長くして、中空糸膜モジュールの１個当りの
トータル膜面積を大きくしようとする程、それが顕著で
ある。

【０００７】なお、上述の三つの例のうち、集水ヘッダ
ーより上方側に中空糸膜を位置せしめるように、曝気槽
内に中空糸膜モジュールを配した汚水処理装置の場合に
おいては、集水ヘッダーが邪魔をして曝気ショック（又
は散気ショック）効果が、他の汚水処理装置の場合に比
して劣るから、膜洗浄（付着汚泥の剥離）を十分に行う
ことができないといった致命的欠点があった。

【０００８】本発明は、このような欠点に鑑み、それを
解決すべく鋭意検討の結果、集水ヘッダーより上方に、
格子状に構成された散気管を配すると共に、これの格子
状区画内に中空糸膜を位置させるようにすることによ
り、中空糸膜モジュールの１個当りのトータル膜面積を
一段と大きくしても、中空糸膜の損傷若しくは破損を防
止しながら膜洗浄を効果的に行うことができることを見
い出したのである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
汚水処理装置は、中空糸膜を集水ヘッダーに支持せしめ
た中空糸膜モジュールを曝気槽内に配し、かつ、前記集
水ヘッダーに、ろ過水抜き出し管路を接続せしめた汚水
処理装置において、格子状に構成された散気管を、前記
集水ヘッダーより上方に位置せしめて配すると共に前記
中空糸膜を、前記散気管の格子状区画内に位置せしめて
配したことを特徴とするものである。

【００１０】なお、かかる中空糸膜は、ループ状の姿に
集水ヘッダーに支持せしめるのが好ましく、また、ルー
プ状の姿に集水ヘッダーに支持された中空糸膜は、その
一方の直線部（糸束が直線状になっている部分）と他方
の直線部（糸束が直線状になっている部分）とを異なる
格子状区画内に位置せしめて配するのが好ましく、更
に、この格子状区画は、矩形に形成するのが好ましい。

【００１１】

【作用】図１において、処理する汚水が、原水供給管路
１から、複数の中空糸膜モジュール２が配されている曝
気槽３内に供給される一方において、吸引ポンプ４及び
ブロワー５が運転される。その為、中空糸膜モジュール
２の中空糸膜６を透過した、ろ過水（又は透過水）が、
同モジュール２の集水ヘッダー７に送られると共に、ろ
過水抜き出し管路８を経て曝気槽３外へ抜き出される。

【００１２】なお、かかる処理中において、集水ヘッダ
ー７より上方側に配されている散気管９から加圧エアー
が噴出されるが、中空糸膜６の一方の直線部（糸束が直
線状になっている部分）が、図２において示されている
ように、散気管９の一方の矩形格子状区画９ａ内に位置
して配されていると共に、他方の直線部（糸束が直線状
になっている部分）が、矩形格子状区画９ａの対角線の
延長上に位置されて隣接されている他方の矩形格子状区
画９ｂ内に位置されて配されている。

【００１３】その為、中空糸膜６が集水ヘッダー７に支
持されている付け根箇所の近くから、中空糸膜６に対し
て均一に散気することでき、中空糸膜面への汚泥付着を
回避しつつ良好な処理状態を保つことが可能となる。し
かし、長時間の運転中には、部分的に中空糸膜面に汚泥
が沈着してきて、ろ過水量が低下することもあり得るの
で、その場合には、通常運転中又は定常の処理条件にお
ける曝気よりも一段と強く曝気したり、或いは、間歇に
曝気したりする等が行われるが、これによるショック、
すなわち、曝気ショック（又は散気ショック）を緩和す
ることができて、中空糸膜６の損傷若しくは破損を防止
しながら膜洗浄を行うことができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る一実施例について述べる
と、図１において、原水供給管路１を経て、処理する汚
水が供給される曝気槽３内に、複数の中空糸膜モジュー
ル２が配されているが、このモジュール２は、図２にお
いて拡大されて示されているように、複数本の中空単糸
の集合体（又は糸束体）で構成されている中空糸膜６
を、ループ状（又はＵ字状）の姿に集水ヘッダー７に支
持せしめて構成され、そして、かかる集水ヘッダー７
に、ろ過水抜き出し管路８が接続されていると共に、こ
の集水ヘッダー７より上方側に位置して、格子状に構成
された散気管９が配されている。

【００１５】なお、散気管９は、中空糸膜６が集水ヘッ
ダー７に支持されている付け根箇所に接近されて配さ
れ、かつ、複数の矩形格子状区画９ａ等を形成している
が、ループ状（又はＵ字状）の姿に集水ヘッダー７に支
持されている中空糸膜６の一方の直線部（糸束が直線状
になっている部分）が、矩形格子状区画９ａ内に位置し
て配されていると共に、他方の直線部（糸束が直線状に
なっている部分）が、一方の矩形格子状区画９ａの対角
線の延長上に位置されて隣接されている他方の矩形格子
状区画９ｂ内に位置されて配されている。

【００１６】加えて、ろ過水抜き出し管路８が吸引ポン
プ４に接続されていると共に、散気管９がブロワー５に
接続されている。また、中空糸膜モジュール２は、吊り
下げ具１０を介して槽壁に対して懸装されている。而し
て、吸引ポンプ４及びブロワー５を運転し、散気管９か
ら散気すると共に中空糸膜モジュール２の中空糸膜６を
透過した、ろ過水（又は透過水）を、同モジュール２の
集水ヘッダー７を経て、ろ過水抜き出し管路８に導き曝
気槽３外へ抜き出すことができる。

【００１７】このようにして、汚水を所定に処理するこ
とができるが、その際、散気管９からの散気は、中空糸
膜６が集水ヘッダー７に支持されている付け根箇所に接
近された位置において、散気管９に穿設されている散気
孔１１群（図４参照）から中空糸膜６に向って行われ
る。

【００１８】よって、散気による気泡が均一に放出され
て、中空糸膜６に沿って上昇しながら効果的に膜面と接
触し得るから、膜面に汚泥が付着して、ろ過水量が低下
するのを比較的長時間にわたって防止することでき、か
つ、長時間の処理により汚泥が付着して、ろ過水量が低
下した場合における膜洗浄に際し、処理中におけるそれ
よりも一段と強く散気したり、或いは、間歇に散気した
りする等を行っても、その曝気ショック（又は散気ショ
ック）を緩和することができるから、中空糸膜６が集水
ヘッダー７に支持されている付け根箇所の疲労（又は負
荷）を小さくすることができて中空糸膜６の損傷若しく
は破損を防止することができる。

【００１９】なお、散気管９は、集水ヘッダー７より上
方側に配されているから、それに邪魔されずに良好に散
気することができ、このようなことの相乗効果により、
従来装置との比較において、膜洗浄に際しての中空糸膜
６の損傷若しくは破損を防止しながら処理を行うことが
できて、処理水質、ろ濾水量（又は透過水量）共に変動
幅の少ない安定した運転が可能であり、しかも、中空糸
膜６の径をより小さくし得ると共に全長をより長くし得
て、中空糸膜モジュール２の１個当りのトータル膜面積
を大きくすることができるので、処理能力を一段とアッ
プさせることができる。

【００２０】以上、本発明に係る一実施例について述べ
たが、本発明においては、散気管の格子状区画は、図２
において示されているような、完全な格子を形成したも
ののみに限定されず、例えば、平面図である図３におい
て示されているように、非接続箇所１２を形成したよう
な不完全な態様（格子を実質的に形成するような態様）
も包含し、かつ、その形状についても、矩形以外の、例
えば、正方形や円形、更には、四角形以外の多角形等に
設けてもよい。なお、中空糸膜に対して等距離から散気
し得る円形のものが好ましいが、製作コストの面からし
て最も一般的な矩形ものものが選択される。

【００２１】また、中空糸膜は、孔径の大きさが、大略
０．０１μｍ〜１μｍの所謂、マイクロフィルター（Ｍ
Ｆ）、０．００１μｍ〜０．１μｍのウルトラフィルタ
ー（ＵＦ）、或いは、更に緻密な膜である逆浸透膜（Ｒ
Ｏ）のいずれから、汚水の種類や他の条件等によって所
定のものを選択することができる。

【００２２】更に、散気管は、可能な限り集水ヘッダー
に接近させて配するのが好ましいが、一般に、１０ｃｍ
以上離別させないように配すればよく、その材質はステ
ンレス等の金属管、ポリ塩化ビニル等のプラスチックス
管を加工して、０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度の孔を多数、穿
設したもの、或いは、セラミックス、プラスチックスの
焼結などによる多孔質管を加工したものを用いることも
できる。

【００２３】そして、中空糸膜が、散気管に接触して損
傷するのを防止する為に、散気管の表面を、スポンジの
ような多孔質のクッション材で被覆したり、或いは、散
気管自体を、中空糸膜を傷つけにくい、例えば、ゴム製
の管で構成したりするのが好ましく、これに穿設される
散気孔１１の方向性は、図４に示すごとく、一般に、鉛
直方向ではなく、中空単糸群の集合体（又は糸束体）で
ある中空糸膜６に向って角度θをつけるのがより好まし
い。このように、孔の方向性をもたせることにより、気
泡による中空糸膜６の洗浄効果を一層高めることができ
る。なお、角度θの範囲は、マスナス６０度（時計回り
に６０度）からプラス６０度（反時計回りに６０度）が
好ましい。

【００２４】加えて、中空糸膜についても、揺動防止及
び強度の面からして、集水ヘッダーに対してループ状
（又はＵ字状）に支持させるのが好ましいが、これに限
定されず、ループ状以外の、例えば、閉塞された一端と
反対側の開口他端だけを集水ヘッダー７に対して支持さ
せるように設けてもよく、かつ、中空糸膜モジュールの
１個当りの中空糸膜の装着本数は適宜に選択される。

【００２５】更に、必要に応じて、中空糸膜の上端を支
持する手段を装着して、中空糸膜の揺動防止をより確実
にしてもよく、散気管の格子状区画に対する中空糸膜の
配設態様についても、一つの格子状区画内に、ループ状
（又はＵ字状）に支持された姿の中空糸膜を配する態様
のみならずループ状以外の中空糸膜を配してもよい。

【００２６】しかし、中空糸膜に対して均一に散気させ
得るようにする為に、上述の実施例において述べたよう
に、ループ状（又はＵ字状）に支持された中空糸膜を用
いる場合においては、一方の矩形格子状区画（例えば、
９ａ）と、これの対角線の延長上に位置されて隣接され
ている他方の矩形格子状区画（例えば、９ｂ）とに、そ
の直線部（糸束が直線状になっている部分）を夫々位置
させるように配するか、又は、一方の矩形格子状区画
（例えば、９ａ）と、これと左右方向若しくは前後方向
に隣接されている他方の矩形格子状区画（例えば、９ｃ
又は９ｄ）とに、その直線部（糸束が直線状になってい
る部分）を夫々位置させるように配するのが好ましい。
なお、汚水濃度が高い場合において、格子状区画を形成
している散気管だけでは、酸素供給が不足する可能性も
あるから、この散気管に加えて別の散気装置を併設して
もよいと共に、中空糸膜モジュールの設置数についても
必要に応じて適宜に選択することができる。

【００２７】

【発明の効果】上述の如く、本願発明によると、膜洗浄
に際しての中空糸膜の損傷若しくは破損を防止しながら
安定した処理を行うことができて、変動幅の小さい水質
及び水量の、ろ過水（又は透過水）を得ることができ、
しかも、中空糸膜の径をより小さくし得ると共に全長を
より長くし得て、中空糸膜モジュールの１個当りのトー
タル膜面積を大きくすることができるので、処理能力を
一段とアップさせることができる汚水処理装置を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】汚水処理装置の正面図である。

【図２】散気管の装着態様を示す斜視図である。

【図３】散気管の他の態様を示す平面図である。

【図４】中空糸膜に対する散気孔の方向性を示す図であ
る。

【符号の説明】

１原水供給管路２中空糸膜モジュール３曝気槽４吸引ポンプ５ブロワー６中空糸膜７集水ヘッダー８ろ過水抜き出し管路９散気管９ａ〜９ｄ矩形格子状区画１０吊り下げ具１１散気孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者廣瀬道郎大阪府大阪市北区中之島三丁目４番18号（三井ビル２号館）東レエンジニアリング株式会社内 (72)発明者松好秀章大阪府大阪市北区中之島三丁目４番18号（三井ビル２号館）東レエンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中空糸膜を集水ヘッダーに支持せしめた
中空糸膜モジュールを曝気槽内に配し、かつ、前記集水
ヘッダーに、ろ過水抜き出し管路を接続せしめた汚水処
理装置において、格子状に構成された散気管を、前記集
水ヘッダーより上方に位置せしめて配すると共に前記中
空糸膜を、前記散気管の格子状区画内に位置せしめて配
したことを特徴とする汚水処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の汚水処理装置におい
て、中空糸膜を、ループ状の姿に集水ヘッダーに支持せ
しめたことを特徴とする汚水処理装置。
【請求項３】請求項２に記載の汚水処理装置におい
て、ループ状の姿に集水ヘッダーに支持されている中空
糸膜の一方の直線部（糸束が直線状になっている部分）
と他方の直線部（糸束が直線状になっている部分）とが
異なる格子状区画内に位置せしめられて配されているこ
とを特徴とする汚水処理装置。
【請求項４】請求項３に記載の汚水処理装置におい
て、格子状区画が矩形に形成されていることを特徴とす
る汚水処理装置。