JPH09248430A - 水処理装置 - Google Patents
水処理装置Info
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- JPH09248430A JPH09248430A JP5925796A JP5925796A JPH09248430A JP H09248430 A JPH09248430 A JP H09248430A JP 5925796 A JP5925796 A JP 5925796A JP 5925796 A JP5925796 A JP 5925796A JP H09248430 A JPH09248430 A JP H09248430A
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Abstract
ら、高回収率(高濃縮率)の濾過が可能な膜濾過による
水処理装置の提供。 【解決手段】 膜モジュールにより懸濁液の全量濾過を
行う濾過部と、濾過部の下方に設けられ濃縮された懸濁
液中の濁質を堆積させる沈殿部とを有し、濾過部の上方
に処理する懸濁液を導入する導入部を配設した濃縮装置
において、濾過部における膜モジュールの膜密度が40
0m2 /m3 以上となるように膜モジュールを濾過部に
配設する。
Description
処理および排水処理を行うに当たり、膜面への懸濁物質
の堆積を極力防止しながら高回収率の濾過を可能とした
水処理装置に関する。
る膜分離浄水プロセスでは、原水のおよそ10%を排水
として系外へ排出することにより膜濾過槽内での濃縮を
抑制していた。また、同様の理由で、前記排水の濃縮を
行う膜分離排水処理プロセスにおいても、排水のおよそ
10%を濃縮水として系外に排出していた。この膜濾過
槽内での濃縮を抑制する手段として、回転平膜のように
常に膜面へ剪断力を与えることによって懸濁物質の堆積
を防止する技術が知られている。
による浄水処理装置や排水処理装置等の水処理装置で
は、膜による濾過が進むと膜濾過槽内での懸濁物質が濃
縮し、膜面に付着するため濾過流量が低下するという問
題があった。
の堆積を防止するため、原水のおよそ10%を排水とし
て引き抜くことによって原水に対する浄水の回収率は9
0%に留まっていたし、一方、排水処理装置でも、同様
の目的で排水のおよそ10%を濃縮水として引き抜いて
いたため、濃縮率は10倍に留まっていた。
水中で濾過するため、濁質の堆積を完全に防止すること
は困難であり、かつ多大な動力を要した。また、これ
は、稼動部分の多い装置となるため、その維持管理が大
変であった。
から剥離した懸濁物質を沈殿する沈殿槽を設け、さらに
沈殿物の再浮上を防止するための邪魔板を配置した装置
が本出願人等によって考案された(特願平8−2552
2号、および特願平8−25569号)が、原水中の懸
濁物質のうち1ミクロン以下の微細コロイドはそのまま
では沈殿しないため、沈殿部に捕集することができず、
膜濾過槽内に濃縮してゆくという問題があった。さら
に、膜によって分離された懸濁物質は、膜面付近に高濃
度領域を形成してゆくため、膜閉塞を起こしやすいとい
う問題があった。
問題点を解消すべく更に検討を行った結果、膜濾過によ
り原水または排水の濃縮を行う際に前記微細コロイドに
よる膜閉塞を起すことがなく、高い濃縮倍率で安定して
運転を行うことのできる水処理装置を見出したのであ
る。
り懸濁液の全量濾過を行う濾過部と、濾過部の下方に設
けられ濃縮された懸濁液中の濁質を堆積させる沈殿部と
を有し、濾過部の上方に処理する懸濁液を導入する導入
部を配設した濃縮装置において、濾過部における膜モジ
ュールの膜密度が400m2 /m3 以上となるように、
膜モジュールが濾過部に配設されてなることを特徴とす
る水処理装置にある。
が、本発明がそれらに限定解釈されるものでないことは
勿論である。
を示す模式図である。導入部2は、浄水処理にあっては
河川水等の原水を、また、排水処理にあっては浄水処理
工程において砂濾過法或いは膜分離法等によって原水中
の濁質を濃縮した排水を、濃縮装置1内に導入するもの
である。導入部2の位置は、濃縮装置1の上部に設け
る。膜モジュール3による濾過量に見合うだけの原水ま
たは排水を装置内に静かに流入させると、濁質の沈降を
妨げずに濃縮装置1内に処理水を導入させることができ
るので好ましい。
し、その内部に膜モジュール3を浸漬して原水または排
水の全量濾過を膜モジュール3により行う。濃縮装置1
の大きさ、材質は限定されるものではない。
は、実質的に濁質の分離濾過を行う多孔質の分離膜が配
設されたものである。膜モジュール3に用いる分離膜
は、平膜、中空糸膜、管状膜、マルチル−メンタイプ等
任意の形状の分離膜を使用することができる。
膜)、有機膜(PAN系、セルロース系、ポリオレフィ
ン系、ポリスルフォン系、テフロン系、フッ化ビニリデ
ン系、アクリル系、ポリアミド系等)等いずれも使用す
ることができる。また、これら分離膜は、平均孔径0.
01〜5μm程度の精密濾過膜であっても、分画分子量
1000〜3000000ダルトン程度の限外濾過膜で
あってもよいが、高い濾過流量で処理を行うことができ
ることから精密濾過膜を用いることが好ましい。
が400m2 /m3 以上となるように構成されたものが
使用される。本発明における膜密度とは、膜モジュール
の上端部から下端部までの高さにおける濾過部内の体積
(以後、「モジュール部体積」という。)中に占める、
膜モジュールの膜面積をいう。分離膜としては、複数の
中空糸膜を配設した中空糸膜モジュールを用いると、平
膜や管状膜を用いた膜モジュールに比べて単位体積あた
りの膜面積を大きく取ることができるため、容積効率の
高い膜モジュール3を得ることかでき、水処理装置を小
型化することが可能である。好ましくは、本発明では、
中空糸膜を平板状に配設した平型中空糸膜モジュールを
用い、各々の中空糸膜の配設方向が水平方向となり、か
つ中空糸が積層された平板面が鉛直方向を向くように濃
縮装置1内に配設する。
浄を行う方法として、膜モジュール3の二次側から濾過
水を加圧逆流させて逆洗浄を行う方法、或いは膜モジュ
ール3の下方にエアーを発散させる散気管5を配設して
バブリングを行う方法により分離膜の洗浄を行うことが
できる。この場合、塩素、アルカリ溶液、酸性溶液、界
面活性剤溶液、有機溶剤等の薬液による洗浄を併用する
ことも可能である。
する開口部を有する邪魔板6との間に散気管5を設け、
バブリングによる洗浄を行うと、分離膜を動揺させ、膜
表面に付着した濁質、微細コロイドを膜表面から除去す
ることができるので、上昇した濾過抵抗を効率的に復元
することができる。なお、この場合、散気管5は邪魔板
6の上端部に配設されていてもよい。
とし、膜モジュール3の一次側を加圧することにより処
理水の濾過を行う加圧濾過方式と、膜モジュール3の二
次側を吸引ポンプ等で吸引して処理水の濾過を行う吸引
濾過方式の両者とも用いることができるが、缶体が不要
でありかつ散気管5からのバブリング洗浄を行う場合の
エアー抜きの制御等が不要であるという観点から吸引濾
過方式を用いることが好ましい。
離膜の洗浄処理は、所定時間濾過実施後、または分離膜
の膜表面に濁質、微細コロイドが付着することにより濾
過圧が一定圧力を越えて上昇(或いは、濾過流量が一定
流量よりも低下)してきた時点で行う。なお、洗浄処理
を行う際には、濾過処理は停止しておくことが好まし
い。
1内の膜モジュール3の下方に、濁質を堆積させる沈殿
部4を設ける。沈殿部4を設けることにより、処理水の
濾過を継続するに従って増加する濁質をこの沈殿部4に
堆積保持させることができるので、導入される処理水の
濃縮を充分行った後に濁質を濃縮装置1外へ排出するこ
とができる。
1内に膜モジュール3と沈殿部4との間に開口部を有す
る邪魔板6を水平に設けるとよい。開口部を有する邪魔
板6を水平方向に配設することにより、邪魔板6の下方
に設ける沈殿部4の体積をより小さくできるので、濁質
を高濃度で沈殿部4に堆積させることができる。よっ
て、濃縮装置1より抜液する濃縮水の量を低減すること
ができ、処理水の濃縮率をその分向上させることができ
る。
格子組板、ハニカム構造板、パイプ構造板等を用いるこ
とができる。邪魔板6を複数枚の平板から構成し、濃縮
装置1内に水平方向に配設する場合には、各々の板の面
方向を垂直方向に向けた平板を複数枚、全体としての配
設方向が水平方向となるように配設する。この場合に
は、平板間に構成される隙間が開口部となる。
態様としては、格子組構造を有する板、ハニカム構造板
或いはパイプ状の開口部を有するパイプ板の複数枚を水
平方向に配設してもよい。また、これらの開口部を有す
る邪魔板6は、全体として水平方向に配設されていれ
ば、その開口部がテーパー形状となっていてもよいし、
開口部が傾斜状となっていてもよい。
を有する構造であるため、上方より沈降する濁質が開口
部より沈殿部4に沈降するため邪魔板6上に濁質が堆積
することがない。また、導入部2よ処理水を濃縮装置1
内に導入する際や、膜モジュール3の洗浄処理を行う際
に発生する水流は、この邪魔板6により遮られ、邪魔板
6より上方で回流するため、沈殿部4に堆積した濁質が
水流により膜モジュール3方向へ浮上することを防止す
ることができる。
添加せずに処理水の濾過を行うことが可能であるが、処
理水中のウィルス、イオン性物質等の溶解性物質を除去
する目的で、また、多孔質膜の差圧の上昇を低減する目
的で、適量の凝集剤を添加してもよい。
濾過部における膜モジュールの膜密度を400m2 /m
3 とすることにより、上方から供給された原水又は排水
は、膜濾過により次第に濃縮されながら、下方向のみに
流れるため、1ミクロン以下の微細コロイドもこの流れ
によって、浮遊することなく下方に移動する。また、こ
の条件下では、濾過にともなう水の流れが膜表面に平行
な剪断流となるため、微細コロイド等の懸濁物質の膜表
面への堆積を防止することができるとともに、膜モジュ
ール部分における懸濁物質の濃度を、導入する原水や排
水と同程度に保つことができる。下方に移動した微細コ
ロイドは、膜モジュール下端部より下方に濃度界面をも
って濃縮される。これらの作用により、本発明では、外
部からの動力を要せずに、膜面への懸濁物質の堆積を防
止しながら、高回収率(高濃縮率)の濾過が可能とな
る。
膜モジュール3には、三菱レイヨン(株)社製UMF7
824FAAモジュールの平型中空糸膜モジュールを用
いた。
よび比較例1における運転条件(各例共通)は、次のと
おりである。 1.処理水:膜分離浄水実験装置からの排水 2.運転シークエンス:1)濾過 30分 2)エア洗浄 1分 3)沈殿 3分 4)1)〜3)を4回繰り返した後、濃縮沈殿水を抜 液 標記試験の結果を、以下の表1に示す。
比較例1に比べて高い濃縮倍率で安定して本発明装置の
運転を行うことができた。これに対して、比較例1で
は、濃縮倍率も低く、かつ短期間に膜差圧が増大し、運
転停止の止むなきに至った。
ールの膜密度を400m2 /m3 以上とすることによ
り、膜面付近での微細コロイドの高濃度領域を形成する
ことがなく、長期間安定的に運転でき、かつ濃縮効率、
濾過水の回収性に極めて優れた濾過を行うことができ
る。
図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 膜モジュールにより懸濁液の全量濾過を
行う濾過部と、濾過部の下方に設けられた濃縮された懸
濁液中の濁質を堆積させる沈殿部とを有し、濾過部の上
方に処理する懸濁液を導入する導入部を配設した濃縮装
置において、濾過部における膜モジュールの膜密度が4
00m2 /m3 以上となるように、膜モジュールが濾過
部に配設されてなることを特徴とする水処理装置。 - 【請求項2】 膜モジュールに、中空糸膜が平板状に配
設された平型中空糸膜モジュールを用いることを特徴と
する請求項1記載の水処理装置。 - 【請求項3】 膜モジュールと沈殿部との間に、濁質の
浮上を防止する邪魔板を設けたことを特徴とする請求項
1または2記載の水処理装置。 - 【請求項4】 膜モジュールと邪魔板との間に散気管を
配設したことを特徴とする請求項3記載の水処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05925796A JP3675561B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 水処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05925796A JP3675561B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 水処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09248430A true JPH09248430A (ja) | 1997-09-22 |
JP3675561B2 JP3675561B2 (ja) | 2005-07-27 |
Family
ID=13108153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05925796A Expired - Lifetime JP3675561B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 水処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3675561B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003047961A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-18 | Maezawa Ind Inc | 膜物理洗浄排水の濃縮方法 |
WO2003095371A1 (de) * | 2002-05-08 | 2003-11-20 | Passavant-Roediger Umwelttechnik Gmbh | Verfahren zur wasseraufbereitung sowie wasseraufbereitungsanlage |
JP2007152274A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Tsukishima Kikai Co Ltd | 浸漬膜濾過装置における膜モジュールの洗浄方法及び浸漬膜濾過装置 |
-
1996
- 1996-03-15 JP JP05925796A patent/JP3675561B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003047961A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-18 | Maezawa Ind Inc | 膜物理洗浄排水の濃縮方法 |
WO2003095371A1 (de) * | 2002-05-08 | 2003-11-20 | Passavant-Roediger Umwelttechnik Gmbh | Verfahren zur wasseraufbereitung sowie wasseraufbereitungsanlage |
JP2007152274A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Tsukishima Kikai Co Ltd | 浸漬膜濾過装置における膜モジュールの洗浄方法及び浸漬膜濾過装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3675561B2 (ja) | 2005-07-27 |
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