JPH0798134B2 - 膜濾過装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は河川水、井水、湖沼水、
し尿、用水及び廃水などの原水に含まれる懸濁物を濾過
するための膜濾過装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な膜濾過工程では、精密濾過工程
においても、限界濾過工程においても、膜濾過に使用す
る膜モジュールを分類すると、膜の外側から内側に液体
を濾過する外圧型膜モジュールとその反対に膜の内側か
ら外側に液体を濾過する内圧型膜モジュールとに分類さ
れる。また、濾過のために膜モジュールに原水を送る方
式としては、原水を加圧的に膜に圧入させる方式と吸引
的に膜を透過させる方式とがある。

【０００３】膜濾過工程では、その濾過、洗浄および処
理水移送などの各工程段階においてポンプが必要であ
る。膜モジュールを使用して行う従来の典型的な膜濾過
工程を上記２方式について示せば図５および図６のよう
である。

【０００４】図５には膜モジュールを配備した膜濾過工
程において、その濾過工程を加圧式で行う場合のポンプ
の配置を示した。また、図６には膜モジュールを配備し
た膜濾過工程において、その濾過工程を吸引式で行う場
合のポンプの配置を示した。その他の洗浄および処理水
移送などの各工程段階でも、それぞれの送水ポンプが必
要とされる。

【０００５】ポンプの運転は運転開始や停止を制御する
のに、濾過槽あるいは処理水槽などの槽の水位によって
行われることが多いが、使用するポンプの種別や台数が
多いと、それぞれ対象となる濾過槽あるいは処理水槽な
どの槽の水位によってそれぞれのポンプの運転を制御す
ることになるので大変に複雑な制御操作を行うことにな
る。まして、それぞれのポンプに対して予備ポンプを設
置するとなるとますます維持管理が繁雑になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
膜濾過工程におけるポンプ操作の制御およびポンプの維
持管理の複雑さを解消することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、膜モジュー
ルが配備されている膜濾過装置において、処理水槽内の
処理水を移送する処理水移送管の途中に処理水移送用ポ
ンプで駆動するエジェクターを配備し膜モジュールの流
出管を該エジェクターに連結し、１台の処理水移送用ポ
ンプのみで膜濾過と処理水移送を行うことを特徴とする
膜濾過装置によって達成される。

【０００８】膜濾過工程においては、濾過によって得ら
れた処理水は利用先あるいは貯蔵場所に移送されるの
で、処理水移送用ポンプの使用は必須である。従ってそ
の処理水移送用ポンプで駆動するエジェクターの働きを
援用すれば、この処理水移送用ポンプによって発生する
水力によってエジェクターを駆動し該エジェクターの吸
引力で膜モジュールに原水を通して処理水を得ることが
でき、上記した本発明の課題を達成することができるこ
とになる。

【０００９】また、膜濾過装置にめぐらせる配管類の経
路を工夫することにより、処理水移送用ポンプによって
移送される処理水で膜モジュールの洗浄もできる。従っ
て、配管経路の設計を工夫することにより、１台のポン
プで、膜モジュールによる吸引式膜濾過、膜モジュール
の膜の洗浄および処理水の移送の３役を果たすことが可
能となる。

【００１０】本発明の膜濾過装置の特徴の１つは、既設
の浄水処理設備の排水処理（排泥処理）や活性汚泥法に
よる汚水処理、汚泥の濃縮処理にも利用することができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、具体的実施例を示して本発明を説明す
るが、以下の説明は本発明の膜濾過装置の１例であり本
発明がこれに限定されるものではない。 （実施例−１）図１に示した本発明の膜濾過装置は、原
水槽１と処理水槽２よりなり、原水槽１に膜モジュール
３を浸漬する。一方処理水槽２中の処理水を処理水貯蔵
タンク９に移送するための処理水弁１２を有する移送管
１０の途中に処理水移送用ポンプ５を設置し、その処理
水移送用ポンプ５の吐出側にエジェクター４を設置し、
上記膜モジュール３と該エジェクター４を処理水流出管
６で連結し、その処理水流出管６の途中には流出弁７が
設けてある。また、エジェクター４以降の配管を分岐
し、１本は処理水槽２にボールタップ８で接触し、もう
１本は洗浄弁１１を介して膜モジュール３に接続してい
る。

【００１２】膜濾過装置の稼働は、洗浄弁１１を閉、流
出弁７、処理水弁１２を開の状態とし、処理水移送用ポ
ンプ５を起動するとエジェクター４が作動し、エジェク
ター４の吸引力により原水槽１中の原水が膜モジュール
３に吸引濾過され処理水が処理水流出管６に流出し、処
理水は処理水貯蔵タンク９に流入する。処理水の一部は
処理水槽２へ流出し、処理水槽２はボールタップ８の働
きにより常に満水状態に保たれている。処理水移送用ポ
ンプ５を停止するとエジェクター４の作動も停止し濾過
による処理水の流出も停止する。

【００１３】膜濾過を長時間つづけると濾過抵抗が増し
て膜の洗浄が必要となる。膜の洗浄は、流出弁７、処理
水弁１２を閉、洗浄弁１１を開の状態とし、処理水槽２
中の処理水を処理水移送用ポンプ５で膜モジュール３に
圧送して行う。図１に示した膜濾過装置では、処理水槽
２の水位の制御にボールタップ８を用いたが、自動弁を
設置して処理水槽２の水位によりＯＮ−ＯＦＦさせても
構わない。

【００１４】また、他の使用方法として、本発明の膜濾
過装置は既に上記した通り浄水設備の排水処理（排泥処
理）にも利用することができる。 （比較例−１）一般的浄水設備の排水処理の工程フロー
を図２に示した。図２を説明すると沈殿池の排泥などは
排泥池１３に送られ、その上澄水は上澄水槽１４を経て
返送ポンプ１５により着水井に返送され、一方汚泥は濃
縮槽に送られる。

【００１５】（実施例−２）上記浄水設備の排水処理に
本発明の膜濾過装置を使用した場合を図３に示した。図
３を説明すると、排泥池１７に膜モジュール１９を浸漬
する。上澄水槽２０中の上澄水を移送するための移送管
に上澄水移送用ポンプ１８を設置し、その上澄水移送用
ポンプ１８吐出側にエジェクター２１を設置し、エジェ
クター２１を流出弁２３を介して流出管２２で膜モジュ
ール１９と連結する。また、エジェクター２１以降の配
管を分岐し、分岐した配管を、一本は処理水弁２５を介
して着水井へ、もう一本は洗浄弁２４を介して膜モジュ
ール１９に接続され、さらに一本は上澄水が上澄水槽２
０に戻る経路となっている。

【００１６】このように配管して、（実施例−１）の場
合と同様に上澄水移送用ポンプ１８を起動してエジェク
ター２１を作動し、エジェクター２１の吸引力により排
泥池１７中の原水が膜モジュール１９に吸引濾過され処
理水が処理水流出管２２に流出する。また洗浄も流出弁
２３、処理水弁２５を閉じ、洗浄弁２４を開いて上澄水
移送用ポンプ１８を起動して上澄水により膜モジュール
１９を洗浄できる。

【００１７】この膜処理水は凝集沈殿濾過水の水質と同
等であるため、着水井へ処理水を返送せずに、浄水池ま
たは急速濾過池へ送水することもできる。また、膜の洗
浄により剥離した汚濁物質は排泥池内で沈殿し、汚泥濃
縮槽に送られるので、洗浄排水を系外に除去する必要は
ない。濾過池の洗浄排水の上澄水を返送している浄水場
であれば、洗浄排水の処理にもこの膜濾過装置が採用で
きる。

【００１８】この膜濾過装置では、エジェクターの吸引
力により膜モジュールの吸引濾過を行うので、エジェク
ターを駆動する処理水移送ポンプのみを制御すればよい
ため、システムの制御が非常に簡単になる。この膜濾過
装置に適するように、最初から設計すれば、原水槽、処
理水槽、処理水移送ポンプおよびエジェクターを一箇所
にコンパクトに設置することができ、また既設の槽を利
用してそれら池や槽がお互いに離れていても配管類を変
更するだけで簡単に適用することができる。

【００１９】（実施例−３）例えば既設の沈殿池の表層
の水を膜濾過し懸濁物の分離を促進し、膜濾過水を既設
の浄水池に送水し、既設の浄水池の水はさらに利用先に
送水するための工程フローを図４に示した。図４におい
て、２６は既設の沈殿池、２７は既設の浄水池、２９は
既設の送水ポンプである。沈殿池２６に膜モジュール２
８を設置し、送水ポンプ２９の下流にエジェクター３０
を設置し、流出配管などの配管を新設しその配管に流出
弁３１と洗浄弁３２をもうければ、送水ポンプ２９を起
動しエジェクター３０を作動して、既に述べた操作によ
って沈殿池２６中の懸濁物を濾過することができる。ま
た、活性汚泥法による汚水処理に利用する場合には活性
汚泥処理槽に膜モジュールを浸漬して適用することがで
きる。

【００２０】

【発明の効果】本発明の膜濾過装置により膜濾過工程に
おけるポンプの制御操作の複雑さを解消できる。またポ
ンプの種類や使用台数を少なくできるので、濾過処理の
コストダウンができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の膜濾過装置による原水の濾過処
理の工程フロー図。

【図２】図２は従来の装置による浄水設備の排水処理の
工程フロー図。

【図３】図３は本発明の膜濾過装置による排泥池の排泥
の分離・濃縮の工程フロー図。

【図４】図４は本発明の膜濾過装置による既設沈殿池の
懸濁物質分離の工程フロー図。

【図５】図５は加圧ポンプによる膜濾過の工程フロー
図。

【図６】図６は吸引ポンプによる膜濾過の工程フロー
図。

【符号の説明】

１ 原水槽 ９ 処理水
貯蔵タンク ２ 処理水槽 １０ 移送管 ３ 膜モジュール １１ 洗浄弁 ４ エジェクター １２ 処理水
弁 ５ 処理水ポンプ １３ 排泥池 ６ 流出管 １４ 上澄槽 ７ 流出弁 １５ 返送ポ
ンプ ８ ボールタック １６ 攪拌器 １７ 排泥池 ２５ 処理
水弁 １８ 上澄水ポンプ ２６ （既
設）沈殿池 １９ 膜モジュール ２７ （既
設）浄水池 ２０ 上澄槽 ２８ 膜モ
ジュール ２１ エジェクター ２９ （既
設）送水ポンプ ２２ 流出管 ３０ エジ
ェクター ２３ 流出管 ３１ 流出
弁 ２４ 洗浄弁 ３２ 洗浄
弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膜モジュールが配備されている膜濾過装
   置において、処理水槽内の処理水を移送する処理水移送
   管の途中に処理水移送用ポンプで駆動するエジェクター
   を配備し膜モジュールの流出管を該エジェクターに連結
   し、１台の処理水移送用ポンプのみで膜濾過と処理水移
   送を行うことを特徴とする膜濾過装置。