JPH08131784A - 膜分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】被処理液槽内に膜装置を据置き設置する膜分離
装置において、膜の点検・補修の容易化を図る。 【構成】相互間に間隔を隔てて縦向きで並設され、内部
に濾過液流路を有する平型膜部材群１，…を備えた膜装
置が被処理液槽４１内に設置され、該膜装置の下方に散
気手段３５が設けられ、上記平型膜部材群１，…の濾過
液流路側を減圧する減圧手段４５が設けられてなる膜分
離用装置において、一括された平型膜部材群Ｆが据置き
式フレ−ム３内に上方向から着脱可能に挿入されて上記
膜装置が構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、膜装置を被処理液槽内
に据置き設置する方式の膜分離装置に関するものであ
る。

【０００２】

【産業上の利用分野】膜分離装置には、用途に応じて種
々の方式が提案されており、生活排水や工場排水等の高
濃度懸濁液の膜分離に適した膜分離装置として、相互間
に間隔を隔てて縦向きで並設され、内部に濾過液流路を
有する平型膜部材群を備えた膜装置が被処理液槽内に設
置され、該膜装置の下方に散気管が設けられ、上記平型
膜部材群の濾過液流路側を減圧する減圧ポンプが設けら
れてなる構成が公知である（特公平４−７０９５８号公
報）。

【０００３】この膜分離装置により原液を処理するに
は、減圧ポンプの駆動により平型膜部材の濾過液流路側
を減圧して膜濾過に必要な膜間差圧を発生させ、この膜
間差圧のもとで濾過を行うと共にブロワの駆動により散
気管からエア−を噴出させ、気液混合流を平型膜部材相
互間の原液流路間隙を経て上昇させ、この気液混合流の
膜面への衝突や膜の振動により膜面への懸濁物質の付着
を防止して初期濾過流速の維持を図っている。

【０００４】この膜分離においては、特に、原液が生活
排水や工場排水のように有機物を多量に含有する懸濁液
の場合、排水中の有機物が浮遊状態の活性汚泥によって
好気状態下で吸着・代謝分解されて病原菌が減少され、
活性汚泥が増殖されていく。即ち、微生物反応も進行し
ていく。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の膜分離装置によ
る原液の処理において、被処理液槽内の原液は、散気管
からの噴出エア−のために旋回され、上記のエア−スク
ラビングや微生物反応による汚泥分解処理を満足に行わ
せるためには、１ｍ/sec程度の流速で回流させることが
必要である。

【０００６】而して、上記の膜装置においては、原液の
かかる激しい回流に対しても安定な据置き固定を保証し
得るように、高重量とする必要がある。しかしながら、
高重量の膜装置では、被処理液槽からの引上げが困難に
なり、膜の点検や補修に支障となる。

【０００７】本発明の目的は、被処理液槽内に膜装置を
据置き設置する膜分離装置において、膜の点検・補修の
容易化を図ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る膜分離装置
は、相互間に間隔を隔てて縦向きで並設され、内部に濾
過液流路を有する平型膜部材群を備えた膜装置が被処理
液槽内に設置され、該膜装置の下方に散気手段が設けら
れ、上記平型膜部材群の濾過液流路側を減圧する減圧手
段が設けられてなる膜分離用装置において、一括された
平型膜部材群が据置き式フレ−ム内に上方向から着脱可
能に挿入されて上記膜装置が構成されていることを特徴
とするものであり、散気手段を据置き式フレ−ムに一体
化することもできる。

【０００９】

【作用】一括された平型膜部材群が据置き式フレ−ムに
着脱可能に挿入されて膜装置が構成されており、据置き
式フレ−ムにおいては、その高重量のために原液の激し
い旋回のもとでも安定に固定され、また、平型膜部材群
においては、フレ−ム内に抱き込まれているために原液
の激しい旋回に対してもフレ−ムとの安定な結着が保証
される。従って、膜装置を激しい原液の回流のもとでも
安定に据置くことができる。また、一括された平型膜部
材が据置き式フレ−ムに上方から着脱可能に挿入されて
いるから、一括平型膜部材群にフック等の引っ掛け部材
を取付けておけば、小型クレ−ンで平型膜部材群の着脱
を短時間で行うことができる。従って、平型膜部材の点
検・保守を容易に行い得る。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例につ
いて説明する。図１の（イ）は、本発明において使用す
る平型膜部材１の一例の平面図を、図１の（ロ）は、図
１の（イ）におけるロ−ロ断面図をそれぞれ示してい
る。図１の（イ）並びに図１の（ロ）において、１１は
濾過液流路用シ−トであり、例えば、プラスチックネッ
ト、プラスチック不織布、織物（例えば、ポリエステル
製トリコット織物、特に、この織物を樹脂液、例えばメ
ラミン樹脂液で内部に繊維間隙を残すように固めたもの
等）、多孔プラスチック板等が使用される。１２はプラ
スチック製（例えば、塩化ビニル樹脂製）または軽量金
属製（例えば、アルミニウム製）の補強縁板であり、合
掌式の二つ割れとされ、一端に濾過液集水管部（外形は
四角形）１３を有し、ボルト１４の締め付けにより濾過
液流路用シ−ト１１の周囲に挾着され、合掌面は接着剤
１５でシ−ルされている。１６は補強縁板１２の窓に接
着剤１７または融着により貼着された半透膜（精密濾過
膜や限外濾過膜等）であり、精密濾過膜や限外濾過膜を
不織布等の基材に貼り合わせたもの、精密濾過膜や限外
濾過膜に不織布等の基材を埋め込んだもの等も使用でき
る。１８は濾過液集水管部１３の上端開口に接着剤を介
して水密に差し込まれた濾過液取出し短管、１９は同じ
く濾過液集水管部１３の下端開口に接着剤を介して水密
に差し込まれた密栓である。

【００１１】上記において、補強縁板１２，１２の合掌
面のシ−ル、補強縁板１２への半透膜１６の貼着、濾過
液取出し短管１８や密栓１９の水密固定に用いる接着剤
には、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の硬化型
接着剤、ホットメルト接着剤等を使用できる。

【００１２】図２の（イ）は本発明において使用する平
型膜部材群の一括構造の一例を示し、軽量Ｌ型部材（例
えば、塩化ビニル樹脂等のプラスチック製またはアルミ
ニウム等の軽金属製）の立体枠２１内に上記した平型膜
部材１の複数枚を差し込み、図２の（ロ）に示すよう
に、平型膜部材１，１相互間に濾過液集水管部１３をス
ペ−サとして原液流路間隙ａを確保してある。図２の
（イ）において、２２，…は立体枠２１に取付けるフッ
ク、２３，２３は平型膜部材群１，…に対する押え棒で
あり、ワンタッチで押えを解除できる構造としてある。
２４は立体枠の上側に取付けた濾過液合流管であり、平
型膜部材１の枚数に応じた枝管チュ−ブ２４１，…を有
し、これらの各チュ−ブを平型膜部材の濾過液集水管部
に連通してある。

【００１３】図３の（イ）は本発明において使用する据
置き式フレ−ム３を示す斜視図、図３の（ロ）は図３の
（イ）におけるロ−ロ断面図であり、下端の四方に原液
流入口３１を、内部に原液上昇孔３２を有する台座３０
に、上方から挿入される上記の一括平型膜部材群を受容
するための枠部３３を一体に設けてある。この据置き式
フレ−ムにおいては、自重により安定に据置きし得るよ
うに鉄等の高重量材料で製作されている。あるいは、台
座の脚にセメントブロック等の錘が固着されている。図
示の据置き式フレ−ムにおいては、エア−送入短管３４
を有するエア−送入室３５を台座３０内に設け、このエ
ア−送入室３５に原液上昇ダクト３２，…を貫設し、エ
ア−送入室３５の上壁３５１に散気孔３５２，…を設け
て、台座３０内に散気手段を組み込んである。

【００１４】この台座内への散気の組込に代え、図４に
示すように、原液上昇孔３２１，…を有する底板３６の
下方に散気管３７を配設することもできる。

【００１５】図５は本発明において使用する膜装置Ａを
示し、上記一括した平型膜部材群Ｆを、上記据置き式フ
レ−ム３の枠部３３に上方から挿入してある。

【００１６】図６は本発明において使用する平型膜部材
群の一体化構造の別例の要部を示し、補強縁板付平型膜
部材１，…をボルト挿通用孔において、通しボルトｂに
挿通のうえナットｃの締付けにより一体化し、補強縁板
１２の濾過液集水管部１３の突出代をスペ−サとして平
型膜部材相互間に所定の原液流路間隙ａを保持させてあ
る。

【００１７】図７は本発明において使用する平型膜部材
群の一体化構造の他の別例の要部を示し、一の補強縁板
付平型膜部材１の濾過液集水管部１３の片方側面の嵌合
用凸部１３１に，次の補強縁板付平型膜部材の濾過液集
水管部１３の他方側面の嵌合用凹部１３２を嵌合して補
強縁板付平型膜部材群を一体化し、補強縁板１２の濾過
液集水管部１３の突出代をスペ−サとして平型膜部材相
互間に所定の原液流路間隙ａを保持させてある。

【００１８】図８は本発明に係る膜分離装置の一例を示
している。図８において、４１は被処理液槽であり、載
蓋で蓋閉することができ（図示されていない）、この場
合でも、内部は大気圧に保持される。この被処理液槽４
１には、従来の活性汚泥方式による散気式曝気槽の曝気
槽本体を使用することができる。Ａは図５に示した膜装
置であり、上記した通り、据置き式フレ−ム３の枠部３
３に一体化平型膜部材群Ｆを上方より着脱可能に挿入し
てある。３５は据置き式フレ−ム３の台座３０内に組み
込んだ散気室、４２は送気配管、４３はブロワである。
４４は膜装置の濾過液合流管２４に接続した濾過液取出
し配管、４５はこの配管４４に挿入した減圧ポンプであ
る。４６は懸濁液供給配管、４７はこの配管４６に挿入
した液送ポンプである。

【００１９】本発明に係る膜分離装置を使用して懸濁
液、例えば、生活排水、工場排水等の汚水を処理するに
は、この排水を貯槽に一旦貯えたうえ、図８において、
この汚水を液送ポンプ４７により被処理液槽４１に供給
し、ブロワ４３の駆動により散気室３５から３５２，…
を経てエア−を噴出させ、気液混合流を平型膜部材間の
原液流路間隙ａ⇒膜装置外部⇒据置き式フレ−ム下端の
原液流入口３１⇒原液上昇孔３２の経路で旋回させ、膜
面をエア−スクラビングしつつ、減圧ポンプ４５の駆動
により平型膜部材１，…の濾過液流路側を減圧して所定
の膜間差圧を作用させ、汚水中の有機物を空気との接触
下、好気性微生物により吸着・代謝分解させ、病原菌を
減少させると共に好気性微生物を増殖させつつ、平型膜
部材に水を透過させ、これを濾過液取出し配管４４を経
て濾過液貯槽に取出していく。

【００２０】上記において、平型膜部材の寸法は、通
常、縦５０cm〜１５０cm，巾２０cm〜１００cm，厚み３
mm〜６mmとされ、一体化の枚数は、２０〜４０枚とされ
る。上記エア−スクラビングによる旋回速度（平均流
速）は、懸濁液の液質や濃度や処理速度等によっても異
なるが、通常０．４〜２．０ｍ／ｓｅｃ、好ましくは、
０．５〜１．０ｍ／ｓｅｃの範囲内とするように、ブロ
ワ４３の送風量が調整される。０．４ｍ／ｓｅｃ以下で
は、活性汚泥が沈殿して微生物反応を促進させ難く、ま
た、膜面の洗浄効果も不充分となる。２．０ｍ／ｓｅｃ
以上では、上記モジュ−ルの強度上、安全保障が難しく
なり、空気供給コストも高くなり過ぎる。

【００２１】上記平型膜部材の相互間隔は、原液の水質
等によっても異なるが、通常、５〜１５ｍｍ程度とされ
る。５ｍｍ以下では、エア−スクラビングによる膜ユニ
ット間での原液上昇流に対する抵抗が高くなり過ぎ、そ
の流速を高速になし得ずに膜面洗浄効果が低下し、１５
ｍｍ以上では、被処理液槽の容積に対する膜面積が小と
なり過ぎ、膜分離装置全体の大型化が招来される。

【００２２】なお、上記実施例においては、平型膜部材
に、片端に濾過液集水管部を設けたものを使用している
が、図９の（イ）並びに図９の（ロ）〔図９の（イ）に
おけるロ−ロ断面図〕に示すように、両端に濾過液集水
管部１３，１３を設けたものを使用することも可能であ
る。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係る膜分離装置においては、被
処理液槽内に据置き設置する膜装置に、据置き式フレ−
ムに平型膜部材群を上方から挿入し、その平型膜部材群
を着脱可能としたものを使用しているから、平型膜部材
群のみを小型クレ−ンを用いて容易に着脱できる。更
に、平型膜部材群を一括化してあるから、平型膜部材群
の着脱を一度に行うことができる。従って、平型膜部材
の着脱作業を容易に、短時間にて行うことができ、平型
膜部材の点検・補修等、膜分離装置のメンテナンス上、
有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（イ）は本発明において使用する平型膜
部材の一例を示す平面図、図１の（ロ）は図１の（イ）
におけるロ−ロ断面図である。

【図２】図２の（イ）は本発明において使用する平型膜
部材群の一体化構造の一例を示す説明図、図２の（ロ）
は図２の（イ）における一部の拡大図である。

【図３】図３の（イ）は本発明において使用する据置き
式フレ−ムの一例を示す説明図、図３の（ロ）は図３の
（イ）におけるロ−ロ断面図である。

【図４】本発明において使用する据置き式フレ−ムの別
例の用部を示す説明図である。

【図５】本発明において使用する分離装置の一例を示す
説明図である。

【図６】本発明において使用する平型膜部材群の一体化
構造の上記とは別の例を示す説明図である。

【図７】本発明において使用する平型膜部材群の一体化
構造の上記とは別の例を示す説明図である。

【図８】本発明の実施例を示す説明図である。

【図９】図１の（イ）は本発明において使用する平型膜
部材の別例を示す平面図、図９の（ロ）は図９の（イ）
におけるロ−ロ断面図である。

【符号の説明】

１ 平型膜部材 Ｆ 一体化平型膜部材群 ３ 据置き式フレ−ム ３５ エア−送入室 ３５２ 散気孔 ４１ 被処理液槽 ４３ ブロア ４５ 減圧ポンプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相互間に間隔を隔てて縦向きで並設され、
   内部に濾過液流路を有する平型膜部材群を備えた膜装置
   が被処理液槽内に設置され、該膜装置の下方に散気手段
   が設けられ、上記平型膜部材群の濾過液流路側を減圧す
   る減圧手段が設けられてなる膜分離用装置において、一
   括された平型膜部材群が据置き式フレ−ム内に上方向か
   ら着脱可能に挿入されて上記膜装置が構成されているこ
   とを特徴とする膜分離装置。
2. 【請求項２】散気手段が据置き式フレ−ムに一体化され
   ている請求項１記載の膜分離装置。