JPH0822371B2 - 膜濾過装置 - Google Patents

膜濾過装置

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JPH0822371B2
JPH0822371B2 JP3350411A JP35041191A JPH0822371B2 JP H0822371 B2 JPH0822371 B2 JP H0822371B2 JP 3350411 A JP3350411 A JP 3350411A JP 35041191 A JP35041191 A JP 35041191A JP H0822371 B2 JPH0822371 B2 JP H0822371B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、膜濾過装置に関し、詳
しくは懸濁物含有液を膜濾過する際に懸濁物の影響を極
力少なくした膜濾過装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に精密濾過膜や限外濾過膜と称され
る膜は、膜の外側から内側に液体を濾過する外圧型とそ
の反対の内圧型があり、この膜をモジュール化した外圧
式膜モジュールを浸漬させた膜濾過装置が知られてい
る。この外圧式膜濾過装置は、槽内に浸漬配備され、流
入した被処理水である懸濁液は膜により濾過処理され、
SS等の懸濁物が除去された処理水が膜の内側に取得で
きる構成である。
【0003】ところで、この膜濾過装置は、所定時間処
理を継続すると懸濁物が膜に付着して濾過効率が低減す
るため、この付着物を除かなければならない。特に、懸
濁物が多量に有る場合は、付着物の量が多くなるため頻
繁な膜の洗浄を要するという問題が生じた。更に、この
洗浄のために膜の寿命を短くし、かつ洗浄による水損失
が大きくなるという問題も起こった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、膜に対する
負荷を低減し、洗浄回数を減少させ、膜寿命を長期化
し、水損失を少なくする濾過装置を提供することを課題
とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、 槽内に膜モジュールが配備された膜濾過装置におい
て、原水流入口の上方でかつ前記膜モジュールの下方の
位置に、原水中の懸濁物を滑落させる斜面を有する傾斜
装置および該傾斜装置の下方に散気装置を設けたことを
特徴とする膜濾過装置、 槽内に膜モジュールが配備された膜濾過装置におい
て、原水を斜め上方に案内すると共に懸濁物を滑落させ
る斜面を有する傾斜装置を設け、該傾斜装置の間に原水
を濾過する膜モジュールを1以上配備すると共に膜モジ
ュールの下方に散気装置を設け、傾斜装置に気泡を捕集
して上方に通す開口を設けたことを特徴とする膜濾過装
置であり、これにより上記課題を解決できる。
【0006】本発明〜 に共通する思想は、原水(即
ち、被処理水)に含まれる懸濁物の内、沈降、特に自然
沈降するものを傾斜板や傾斜管からなる傾斜装置により
効率的に除去できるため、膜にかかる負荷が軽減できる
と共に散気装置からの気泡により膜の洗浄が濾過処理と
同時に行われる点である。以下、各本発明について詳述
する。本発明は、傾斜装置を膜モジュールの下部に配
置し、原水を傾斜装置の下部から上向流で傾斜装置の斜
面に沿って通過させて膜モジュールで原水の濾過処理を
行うと共に該傾斜装置の下方に設けた散気装置により該
傾斜装置および膜モジュールを洗浄する構成であり、原
水に含まれる懸濁物は、傾斜装置を通過する際、自然沈
降するため傾斜装置を通過して膜モジュールに到達する
懸濁物の量は非常に少なくなるため、膜に付着する懸濁
物の量も従来に比べ減少するため膜にかかる負荷が減少
すると共に膜が散気装置からの気泡により洗浄されるの
洗浄回数が低減し、更に該気泡により傾斜装置も洗浄
されるので処理効率が上がると共に水損失が低減すると
いう相乗効果を奏するものである。即ち、従来は、原水
を直接膜モジュールに接触させて膜濾過処理を行ったた
め、自然沈降する懸濁物をも濾過処理する量及び機会が
非常に多く洗浄回数も多かったが、本発明は傾斜装置に
より原水を迂回させ、かつ散気装置で膜を洗浄しながら
濾過処理を行うことができる構成としたことにより、こ
の欠点を除去したものである。
【0007】本発明における傾斜装置の構成は、上述の
目的が達成されれば特に制限なく任意であり、傾斜板や
傾斜管は公知の手段でその間隔を保持することができ
る。本発明における傾斜装置の素材としては特に制限は
ないが、懸濁物が滑落しやすい材料が好ましく、例示す
れば、塩化ビニル、ステンレススチール等が挙げられ
る。
【0008】本発明における傾斜装置の勾配としては、
沈降した懸濁物が斜面に沿って滑落する角度であること
が好ましく、45〜80度、好ましくは50〜70度の
範囲が挙げられる。本発明は、傾斜装置に気泡を捕集
して通す開口を設け、膜モジュールを該気泡及び傾斜装
置による懸濁物の沈降処理を施された原水に接触するよ
うに設置することにより、処理時の原水の懸濁物濃度を
上記と同様に低減し、かつ濾過処理時に膜の洗浄をも
兼ねることができるという本発明と同様の効果を得る
と共に濾過処理時および洗浄時の膜モジュールの洗浄効
果を更に高めた構成を特徴とするものである。
【0009】該傾斜装置は少なくとも1以上の傾斜板又
は傾斜管を垂直方向に配設、構成されるため、通常垂直
方向に一連の流路が形成され、通常、膜モジュールは流
路間の間に1基あるいは適宜箇所に配備されるが、特に
その数は制限がない。原水の供給方式は、下向流でも上
向流でも構わず、目的に応じて原水の傾斜装置への案内
を誘導する部品あるいは装置を適宜傾斜装置に配備ある
いはその他の装置を本発明装置の所望の位置に配備する
ことができる。例えば、最上部の傾斜板の構成を規制部
材を有するものとしたり、膜濾過装置の中に隔壁を設け
る等が挙げられる。
【0010】例えば、原水を下向流で導入する場合、処
理水量よりやや過剰量を導入する方式が挙げられる。具
体的には、最上部の傾斜板の開口部に規制部材を設け、
傾斜装置の側面に下部が開放した隔壁を配備することに
より、膜モジュールが存在する空間と膜モジュールが存
在しない越流堰を設けた空間とし、原水は隔壁及び傾斜
板に沿って懸濁物の沈降処理及び膜処理され、処理され
なかった水は下部の開放部から越流堰を越えて処理され
る構成が挙げられる。この場合、排水は原水と共に循環
処理するように構成できる。
【0011】また、洗浄時、散気装置からの気泡を上方
に通す開口は、傾斜装置に設けられるが、この開口、従
って傾斜装置の構成も任意であり、上記膜モジュールの
洗浄効果が得られれば制限はなく、傾斜装置を一体的に
構成しても2以上の部材を使用して構成してもかまわな
い。また、開口の形状も任意であるが、捕集された気泡
が上方に圧出される構成が好ましい。また、傾斜板の素
材、勾配等は本発明と同様である。
【0012】下、本発明〜 に共通する事項につき
説明する。本発明に使用される膜モジュールは外圧型で
あれば、その膜あるいはモジュールの素材、形状、構成
等は、任意である。膜としては、公知の精密濾過膜(M
F膜)、限外濾過膜(UF膜)が挙げられ、中空糸状、
平膜状等が使用され、適宜、所望の素材、孔サイズ、膜
サイズ(膜厚、長さ、表面積等)、膜密度(膜間間
隙)、濾過差圧等を選択使用できる。中空糸を使用する
場合、その長さは圧力損失を考慮すると、片端集水タイ
プで折り返しまでの長さで通常300〜600mmが好
ましい
【0013】膜モジュールにより処理水の濾過を行う差
圧の発生方法は、ポンプ、水位差等公知の方法が使用で
き、濾過された処理水は、放流または処理槽に貯留さ
れ、所望により、処理水は膜内部の洗浄に使用すること
ができる本発明の膜モジュールの洗浄法は、特に制限
はなく任意である。また、洗浄時は、膜モジュールの処
理を継続しても停止してもかまわない。また、所望によ
り、散水装置を散気装置と併用して設け水噴射により洗
浄することもできる。本発明では、膜内部の洗浄以外
は、通常、洗浄時も膜モジュールによる処理を継続して
行うことができる
【0014】本発明においては、上述した通り通常の膜
モジュールによる濾過処理時において散気装置から常時
あるいは間欠的に気泡を散気できる。この場合の散気量
は、洗浄時の散気量でよく、特に風量を制御する必要は
ない。洗浄あるいは上記散気用気体は、通常の空気が一
般的であるが、所期の目的を達成できれば、特に制限は
ない。
【0015】この膜処理時に傾斜装置の傾斜板等から落
下した懸濁物は、本発明膜濾過装置の底部に汚泥として
堆積する。従って、本発明は該底部にこの汚泥を確保
し、かつ排出が容易なように、例えば、底部をすり鉢型
として、排出弁を設ける構成とすることができる。又、
本発明は、懸濁物の沈降を促進するために各種の凝集沈
殿剤を使用することもできる。特に散気時に凝集剤を添
加すると原水との混和凝集が促進され沈降性がよくな
る。
【0016】
【実施例】本発明の具体的実施例について、以下説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例1 本発明の具体的構成例を図1に示す。以下、この図を
参照して説明する。
【0017】本発明の膜濾過装置1は、槽2内に膜モジ
ュール3を傾斜装置4の上方に配備し、かつ原水流入口
5を傾斜装置の下方に設けた構成であり、散気装置6を
傾斜装置の下方に配備し、槽底部に排出ピット7、汚泥
8を排出する排出弁9を配備し、膜モジュール4は吸引
ポンプ10と連絡され、膜濾過圧が供給される構成であ
る。
【0018】原水11は、傾斜装置下方に設けられた原
水流入部5より傾斜装置4下部から流入し、傾斜装置4
を通過して膜モジュール3に至る。この際、原水11
は、傾斜装置に配備された傾斜板12により斜め上方に
案内されると共に懸濁物13の自然沈降の処理を受け、
懸濁物13は斜面から滑落し、排泥ピット7に堆積され
る。この間、散気装置4からの散気を適宜行って、濾過
処理と膜あるいは傾斜装置の洗浄とを兼ねるようにして
もよい。この例では、傾斜板12であるが、傾斜菅でも
かまわない。
【0019】自然沈降処理された原水は、懸濁物濃度を
減少されて膜モジュール3にて吸引ポンプ10より膜濾
過処理され、処理水14として処理水槽15に流出され
る。排泥ピット7に堆積した懸濁物等の汚泥8は、定期
的に排泥弁9を開として系外に排出する。膜モジュール
3の洗浄は、バブリングによる洗浄方法の一例を示し
た。
【0020】バブリングは、ブロア16等の空気源より
空気を散気装置6より散気させて行う。浄は散気装置
6より散気した空気が上昇して傾斜装置4を洗浄し、更
に上部の膜モジュール3を洗浄する。この時、気泡は傾
斜装置に沿って上昇するのでこの整流効果により膜に対
し均一に散気され洗浄効果が高まる。この際処理は、停
止してもしなくてもよい。なお、17は、原水をオーバ
ーフローさせて排出させる排出管である。
【0021】実施例2 本発明の具体的実施例を図2を参照して以下に説明す
る。本発明の膜濾過装置1は、槽1内を隔壁18により
処理部19と越流堰20に区分し、処理部19には、開
口21を形成した傾斜板12を垂直方向に複数配備して
なる傾斜装置4及び最下部の傾斜板の開口の下部および
各傾斜板の間の流路に膜モジュール3を配設すると共に
膜モジュールの下方に散気装置6を設けた構成であり、
各膜モジュールは、吸引ポンプ10に連絡され、槽底部
は、排泥ピット7が設けられている。なお、膜モジュー
ルは傾斜板間の流路ごとに設ける必要はなく適宜箇所に
設けてもよい。
【0022】本例の膜濾過装置1では、槽2内に流入さ
せる原水11は、処理水量と同一でもよいが、わずかに
多めの方がよい。原水11は、隔壁18に沿って下降
し、隔壁下部の開放部22を通過し、越流堰20に移行
して上昇し、越流して排水として排水管23から流出さ
れる(⇒にてこの原水流れを示した。)。
【0023】傾斜装置4部では、膜モジュール3にて吸
引される量だけ原水11が膜モジュール側に流れる(斜
線矢印にて原水の流れを示す。)。ここで、自然沈降す
る懸濁物13は、傾斜板12上部に沈降し、傾斜板に沿
って隔壁側に移降し、前述の下降流により排泥ピット7
に沈降する。懸濁物の沈降処理された原水は、膜モジュ
ールにて濾過処理される。
【0024】傾斜板12に設けた規制部材24は上記原
水の流れを調整すると共に初期原水と沈降処理された原
水との混在を防止する機能を有する。本例においては、
傾斜板12は、懸濁物を効率的に除去する機能と共に図
3に示したように膜モジュールおよび散気装置を配備し
たことにより、洗浄効果を上げることができる。
【0025】即ち、濾過処理時または洗浄時、ブロア1
6から送られた空気は散気装置より散気され、最下部の
膜モジュール3をまず洗浄する。この際、気泡25の一
部は、膜モジュールによってその外側に追いやられる
が、上昇すると傾斜板12の裏面に到達し、傾斜に沿っ
て二段目の膜モジュール設置位置の方へ誘導される。こ
のため、二段目の膜モジュールにおいても散気量が無駄
なく洗浄に使用される。以降、その上部も同様である。
この例では傾斜板12であるが、傾斜管でもかまわな
い。
【0026】、本発明および上記実施例において、本
発明〜 および実施例1〜の装置構成の要素は、互
いに組み合わせあるいは併用できることは明白である
【0027】
【発明の効果】発明を使用することにより、膜に対す
る負荷が低減でき、洗浄回数を減少させ、膜寿命を長期
化し、更に水損失を少なくする。又、本発明は、比較的
装置構成が簡単であるため、経済性の点でも優れてい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の具体的実施例を説明するための図で
ある。
【図2】本発明の具体的実施例を説明するための図で
ある。
【図3】本発明の洗浄効果を説明するための図であ
【符号の説明】
1 膜濾過装置 2 槽 3 膜モジュール 4 傾斜装置 5 原水流入口 6 散気装置 7 排泥ピット 8 汚泥 9 排泥弁 10 吸引ポンプ 11 原水 12 傾斜板 13 懸濁物 14 処理水 15 処理水槽 16 ブロア 17 排水管 18 隔壁 19 処理部 20 越流堰 21 開口 22 開放部 23 排水管 24 規制部材 25 気

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 槽内に膜モジュールが配備された膜濾過
    装置において、原水流入口の上方でかつ前記膜モジュー
    ルの下方の位置に、原水中の懸濁物を滑落させる斜面を
    有する傾斜装置および該傾斜装置の下方に散気装置を設
    けたことを特徴とする膜濾過装置。
  2. 【請求項2】 槽内に膜モジュールが配備された膜濾過
    装置において、原水を斜め上方に案内すると共に懸濁物
    を滑落させる斜面を有する傾斜装置を設け、該傾斜装置
    の間に原水を濾過する膜モジュールを1以上配備すると
    共に膜モジュールの下方に散気装置を設け、傾斜装置に
    気泡を捕集して上方に通す開口を設けたことを特徴とす
    る膜濾過装置。
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