JPH0884913A - 複合ろ過装置 - Google Patents

複合ろ過装置

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JPH0884913A
JPH0884913A JP6308086A JP30808694A JPH0884913A JP H0884913 A JPH0884913 A JP H0884913A JP 6308086 A JP6308086 A JP 6308086A JP 30808694 A JP30808694 A JP 30808694A JP H0884913 A JPH0884913 A JP H0884913A
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fiber membrane
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filtration
membrane module
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Yoshikuni Hosoya
由邦 細谷
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Ishigaki Mechanical Industry Co Ltd
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前処理用のろ過装置を設けることなく膜ろ過
を可能とし、しかも、中空糸膜モジュールが目詰まりし
た時には、再生が容易な複合ろ過装置を提供する。 【構成】 ろ過槽に浮上性粒状ろ材を充填し、その粒状
ろ材が形成するろ材層中に複数の中空糸膜モジュールを
垂下し、中空糸膜の内部からろ液をろ過槽外に取り出す
と共に、上記ろ材層の下方にはろ材層の撹拌装置を配設
し、複合ろ過を可能としたものである。そして、中空糸
膜モジュールは、多数の中空糸膜を網状筒に収納し、ろ
過槽への塔載空間を減少させ、中空糸膜モジュールを螺
旋状あるいは円弧状に構成し、撹拌洗浄の効果を向上せ
しめたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、池水、河川あるい
は、下水の2次処理水、産業排水、生活排水等のろ過装
置に関し、特に、中空糸膜モジュールと粒状ろ材を組み
合せた複合ろ過装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、外圧型中空糸膜モジュールを多数
垂下した装置に、砂ろ過装置等で固液分離を行ったろ液
を、中空糸膜ろ過装置に導入して更に固液分離を行う装
置は、例えば、特公昭60−43162号公報に記載し
てあるようによく知られている。そして、中空糸膜が目
詰まりしたときには、ろ過膜内に逆洗水や逆洗空気を供
給するか、あるいは、ろ過膜表面に洗浄水や空気を流動
させて膜面の再生を行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来の膜
ろ過装置では、原水の固形分濃度が高くなるとろ過膜の
目詰りが生じ、ろ過圧力が上昇し、処理水量が減少して
いた。これを防止するためには、その前後に砂ろ過装置
等の固液分離装置が必要であった。そして、ろ過膜が目
詰まりしたときには、逆洗洗浄か表面洗浄を行っていた
ものであるが、完全な洗浄は困難であった。この発明
は、前処理用のろ過装置を設けることなく膜ろ過を可能
とし、しかも、中空糸膜が目詰まりした時には、再生が
簡単な複合ろ過装置を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明の構成は、ろ過
槽に浮上ろ材を充填し、その浮上ろ材が形成するろ材層
中に複数の中空糸膜モジュールを垂下し、中空糸膜の内
部からろ液をろ過槽外に取り出すと共に、上記ろ材層の
下方には、ろ材層の撹拌装置を配設したものである。そ
して、上記中空糸膜モジュールは、多数の中空糸膜を網
状筒に収納し、そのろ液取出部を集束したものを用いれ
ばろ過槽への塔載空間をすくなくすることができる。そ
して、この中空糸膜モジュールは、機械撹拌を行う場合
には、螺旋状あるいは円弧状に構成しておけば、洗浄が
しやすく、特に、ろ過槽の中心部に螺旋状の中空糸膜モ
ジュールを、その外周部に円弧状の中空糸膜モジュール
を配設しておけば撹拌洗浄の効果が得られるものであ
る。
【0005】
【作用】この発明にかかる複合ろ過装置は、上記のよう
に構成してあり、ろ過槽に供給された原水は、先ず、浮
上ろ材が形成するろ材層によって夾雑物が捕捉除去され
た上で中空糸膜モジュールで微細な固形物が捕捉され、
その分離液は中空糸膜の中空部を経て槽外に取り出され
る。そして、ろ材層と中空糸膜モジュールが目詰まりし
たときには、撹拌装置によってろ材層の下方の原水を撹
拌し、原水を流動させることによりろ材層がほぐされ、
その粒子間に詰まった夾雑物が分離されるとともに、撹
拌された浮上ろ材と流動する原液が中空糸膜の膜面に接
触し、付着している固形物を剥離して、中空糸膜モジュ
ールも同時に再生することができる。そして、浮上ろ材
が中空糸膜モジュールの中空糸膜の間に入り込み、中空
糸膜間の間隙が確保され、中空糸膜のろ過面積を有効に
利用できる。中空糸膜モジュールを螺旋状又は円弧状に
構成しておけば、撹拌水流に沿って中空糸膜が配設で
き、個々の中空糸膜の膜面に沿って浮上ろ材を接触させ
ることができるものである。なお、分離した夾雑物およ
び固形物は、ろ過槽に設けた排出手段によって浮上ろ材
とは分離して槽外に排出するものである。
【0006】
【実施例】この発明を実施例に基づき詳述すると、先
ず、図1において、符号1はろ過槽であって、このろ過
槽1のろ過室2には浮上ろ材3が収納されて、ろ材層4
を形成している。この浮上ろ材3は、比重が0.01〜
1、ろ材径0.5〜20mmの球形、楕円形、筒状、円
板状等のろ材や繊維塊が使用できる。ろ過室2の上部に
は集水室5が設けられ、この集水室5の仕切板6に支架
されて複数の中空糸膜モジュール7がろ過室2のろ材層
4中に垂下してある。この中空糸膜モジュール7は、網
状筒8に多数の外圧型中空糸膜9・・・が収納され、こ
の中空糸膜9のろ液取出部を集束して、上記仕切板6に
支架されており、中空糸膜9で分離したろ液を集水室5
に集めるようにしてある。この中空糸膜モジュール7に
ついて詳述すると、中空糸膜モジュール7は円筒状の網
状筒8に外圧型中空糸膜9を収納してもよいが、図2に
示すように、多数の外圧型中空糸膜9・・・を螺旋状の
網状筒8aに収納して中空糸膜モジュール7aを形成し
て、この螺旋状の網状筒8aを図1に示すろ過槽1に縦
方向に配設するようにしもよくて、あるいは、図3に示
すように、円弧状に形成した網状筒8bに多数の外圧型
中空糸膜を収納して、この円弧状の網状筒8bを図4に
示すろ過槽1に円周方向に配設すしてもよいものであ
る。
【0007】ろ過室2の底部には撹拌装置10が設けて
あり、ろ材層4が目詰まりした時に浮上ろ材3を撹拌す
るようにしてある。この撹拌装置10は、図1乃至図5
の実施例にあっては、撹拌翼10aを設けて有るが、図
6に示すように、空気管10bを設け空気撹拌としても
よいものである。そして、撹拌翼10aで機械撹拌とす
る場合には、螺旋状又は円弧状の網状筒8a、8bに中
空糸膜9を配設することにより、撹拌された水流の流れ
と、粒状ろ材3の流動方向に沿って中空糸膜9が配設し
てあるので膜面の再生が容易となる。また、図5に示す
ように、機械撹拌による旋回上昇流が発生する外周部に
円弧状の中空糸膜モジュール7bを配設し、上昇した原
水が下向流となる中心部に螺旋状の中空糸膜モジュール
7aを配設すれば、洗浄効果が良好となるものである。
また、内部に中空糸膜9を収納した網状筒8、8a、8
bは中空糸膜9の折損防止をするものであり、ろ過槽1
への塔載空間を少なくできるものである。そして、中空
糸膜9の下端が、網状筒8内で自由に移動できる状態と
なっているので撹拌した浮上ろ材3が、中空糸膜9.9
の間に入り込み、前後の膜表面の間隙が確保でき、中空
糸膜9のろ過面積を有効に利用できるようにしてある。
【0008】また、ろ過槽1の槽底には分離槽11が配
設されており、この分離槽11には原水供給管12が連
結されている。原水供給管12には、流入弁13を介し
て原水ポンプ14が接続されている。そして、原水供給
管12からろ過室3に供給された原水は、比較的大きい
固形分をろ材層4で捕捉し、固形濃度を低下させ、微細
粒子を含有する原水だけを中空糸膜モジュール7に供給
できるようにしてある。したがって、原水が中空糸膜
9.9間に流入することができるので、内面側の中空糸
膜9のろ過面が無駄となることもないものである。上記
原水供給管12には、排水弁15を設けた排水管16が
分岐させて連結してあり、ろ過室2内の原水が濃縮され
て高濃度となった時、原水ポンプ14を停止させ、排水
弁15を開いて原水を排出するようにしてある。
【0009】ろ過槽1の上部には処理水弁17を設けた
処理水管18が連結されており、集水室5からの分離水
を取り出すようにしてある。処理水管18には空気管1
9が連結してあり、この空気管19にはコンプレッサー
20が空気注入弁21を介して連結されている。そし
て、中空糸膜9が目詰まりした時には、処理水弁17を
閉じ、排出管22に設けた排出弁23を開き、コンプレ
ッサー20を作動させれば、集水室5の処理水が圧縮空
気により押し下げられ、中空糸膜9の内部に圧入されて
中空糸膜9の膜面を逆洗し、次に、圧縮空気により空気
洗浄を行うようになっている。同時に、上記撹拌装置1
0a、10bにより原水を機械撹拌し、あるいは、空気
撹拌をおこない、ろ材層4で捕捉した汚濁物を分解して
ろ材層4の目詰まりを解消すると共に、撹拌による原水
の流動と、浮上ろ材3の乱流により中空糸膜9の膜面の
表面洗浄を行うようにしてある。そして、原水供給ポン
プ14は洗浄中も連続運転を行い、洗浄により分離され
た汚濁物を排出管22から洗い流すとともに、逆洗水あ
るいは逆洗空気も排出管22から同時に排出するように
してある。なお、排出管22の開口端を中空糸膜モジュ
ール7a、7bの近傍上部に配設しておけば、洗浄再生
時に原水により中空糸膜9周辺の濃度置換が行われ、中
空糸膜モジュール7a、7b周辺のSS濃度が上昇しに
くいものである。符号24は攪拌装置の駆動モーター、
25は中空糸膜モジュール7bの支持金具である。
【0010】
【発明の効果】本願発明は上記のように構成してあり、
供給される原水が高濃度であっても、原水中に含有され
る粒径の大きい固形分をろ過層で捕捉した後、微細粒子
だけを含有する低濃度の原水が中空糸膜に供給されるの
で、複合ろ過が可能となるものである。即ち、従来装置
にあっては、高濃度の原水では、中空糸膜モジュールの
外周面に固形分が堆積し、内面側のろ過膜が無駄になる
恐れがあったものであるが、本願発明においては、ろ材
層で固形分が捕捉された後、原水が中空糸膜モジュール
に供給されることになるので、原水が中心部の中空糸膜
間まで流入することができる。そして、粒状ろ材が中空
糸膜の中空糸間に入り込み、中空糸膜同志の間隙が確保
されるので、中空糸膜のろ過面積を有効に利用できるも
のである。しかも、ろ材層と中空糸膜モジュールに目詰
まりが生じた時には、撹拌装置によりろ材層が撹拌さ
れ、目詰りを解消すると共に、撹拌された原水の流動と
粒状ろ材の乱流により中空糸膜の膜表面を洗浄し、目詰
り物を剥離し、膜面を再成することができるものであ
る。また、中空糸膜を網状筒に収納して、中空糸膜モジ
ュールを構成すれば、撹拌時に中空糸膜の折損防止をす
ることができる。そして、中空糸膜を螺旋状筒又は円弧
状筒に収納して中空糸膜モジュールを構成すれば撹拌水
流に沿って中空糸膜の膜面を配設できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係る複合ろ過装置の側面図である。
【図2】本願発明に係る螺旋状に形成した中空糸膜モジ
ュールの一部切欠き側面図である。
【図3】同じく、円弧状に形成した中空糸膜モジュール
の一部の切下記側面図である。
【図4】ろ過槽に円弧状の中空糸膜モジュールを配設し
た他の実施例の複合ろ過装置の側面図である。
【図5】ろ過槽に螺旋状及び円弧状中空糸膜モジュール
を配設した他の実施例の複合ろ過装置の側面図である。
【図6】撹拌装置を空気管とした他の実施例の複合ろ過
装置の側面図である。
【符号の説明】
1 ろ過槽 3 浮上ろ材 4 ろ材層 7 中空糸膜モジュール 7a 螺旋状の中空糸膜モジュール 7b 円弧状の中空糸膜モジュール 8 網状筒 8a 螺旋状の網状筒 8b 円弧状の網状筒 9 中空糸膜 10 撹拌装置 10a 撹拌翼 10b 空気管
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 3/06 ZAB B01D 29/08 540 A

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ろ過槽1に浮上ろ材3を充填し、その浮
    上ろ材3が形成するろ材層4中に複数の中空糸膜モジュ
    ール7・・・を垂下し、中空糸膜9の内部からろ液をろ
    過槽1外に取り出すと共に、上記ろ材層4の下方には、
    ろ材層4の撹拌装置10を配設したことを特長とする固
    液分離装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の中空糸膜9を網状筒8に
    多数収納し、中空糸膜モジュール7を構成すると共に、
    収納した多数の中空糸膜9・・・のろ液取出部を集束し
    たことを特長とする複合ろ過装置。
  3. 【請求項3】 請求項1乃至2記載の中空糸膜モジュー
    ル7を螺旋状7a又は円弧状7bに構成したことを特長
    とする複合ろ過装置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3記載のろ過槽1に垂下し
    た中空糸膜モジュール7を、ろ過槽1の中心部には螺旋
    状の中空糸膜モジュール7aを配設し、その外周部には
    円弧状の中空糸膜モジュール7bを配設したことを特長
    とする複合ろ過装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10202010A (ja) * 1997-01-21 1998-08-04 Japan Organo Co Ltd 水処理装置
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JP2021094550A (ja) * 2019-12-12 2021-06-24 中国計量大学 抽出システム

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