JPH09248572A - 膜濾過装置及び膜濾過方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粒状活性炭又は粉末活性炭による活性炭処理
と膜濾過処理とを組み合わせて原水中の溶解性物質と懸
濁物質を除去するに当たり、これら活性炭を有効に活用
して活性炭による水処理効率を向上させた濾過過装置及
び膜濾過方法を提供することを目的とするものである。 【解決手段】 原水１中に含まれる所定サイズ以上の固
形物を前処理フィルタ設備２で除去し、その処理水に粒
状活性炭又は粉末活性炭を注入し、これら活性炭と懸濁
物質を膜モジュール７によって濾過して濾過水を得ると
ともに、膜モジュール７の膜面に付着した懸濁物質と活
性炭を物理洗浄水で除去し、排水処理用フィルタ設備１
０で濾過して排水処理用フィルタで阻止した活性炭を原
水槽５に返送して再循環させる膜濾過方法であり、活性
炭が有効に利用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表流水、伏流水、
地下水等の上水処理、工水処理、排水処理等の水処理分
野において溶解性物質及び不溶解性の懸濁物質を除去す
るために用いられる膜濾過装置及びその膜濾過方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、水処理に於いては、凝集、沈
殿、砂濾過等によってなされ、通常の水処理では除去で
きない異臭味原因物質、合成洗剤、フェノール類、農薬
等の溶解性物質は、粉末と粒状の活性炭によって除去さ
れている。

【０００３】近年、水処理は、凝集、沈殿、砂濾過の代
わりに膜濾過が用いられるようになっている。膜濾過は
砂濾過と比較して一定粒径以上の懸濁物は確実に除去で
きるので、砂濾過による水処理よりも水質が優れている
が、膜濾過は懸濁物が除去できるものの溶解性物質は除
去できない欠点がある。

【０００４】このような問題を改善する方法として、水
処理に於いて、膜濾過処理と活性炭処理とを組み合わせ
ることによって、懸濁物質が除去できるとともに、溶解
性物質をも確実に除去することができる。このような観
点から最近の水処理方法では、膜濾過前の処理水に粉末
活性炭を注入して溶解性物質を吸着した後に、粉末活性
炭を含む処理水を膜濾過処理を行って、懸濁物質ととも
に溶解性物質が吸着した粉末活性炭を除去する処理方式
がなされている。

【０００５】このような膜濾過処理と活性炭処理とを組
み合わせた水処理装置としては、例えば、特開平５−
１５４４７０号公報、特開平６−５５０４６号公報、
及び特開平６−２２６２９４号公報等に開示されてお
り、以下、図面を参照して順次説明する。

【０００６】図５は、特開平５−１５４４７０号公報
に開示された膜濾過装置である。同図に於いて、原水１
が原水槽１９に供給され、活性炭注入装置４から粉末活
性炭が原水槽１９内に投入される。原水槽１９内の原水
１中に投入された粉末活性炭は攪拌装置１８で攪拌混合
され、粉末活性炭により溶解性物質が吸着される。原水
槽１９の原水は、ポンプ１７を作動させて膜モジュール
７から吸引される。原水に混合される活性炭は膜モジュ
ール７で阻止されて、濾過水が処理水槽１４に流出す
る。膜モジュール７は、濾過に伴って閉塞するために、
空気をブロアにより散気装置２１に送り込み、膜モジュ
ール７の膜面に気泡を吹き付けて物理洗浄する。飽和活
性炭や汚泥は排泥弁２０から装置外に排出される。

【０００７】次に、特開平６−５５０４６号公報に開
示された膜濾過装置について、図６を参照して説明す
る。同図に於いて、原水１は、原水１中の夾雑物を前処
理フィルタ設備（オートストナ）２で除去して原水槽
（循環水槽）５に供給され、且つ活性炭注入装置４から
粉末活性炭が原水槽５に注入される。循環ポンプ６が作
動して、膜濾過装置（膜モジュール）７の膜表面に活性
炭、膜分離物質及びスケール（水垢）が除去され、濾過
液は処理水槽１４に回収される。使用済活性炭（利用可
能活性炭を含む）及びスケール等は配管８を経て循環水
槽５に戻され、膜モジュール７の膜面に付着した使用済
活性炭（利用可能活性炭を含む）及びスケールは間欠的
に配管１１を介して間欠的に装置外に排出される。

【０００８】続いて、特開平６−２２６２９４号公報
等に開示された浄水の高度処理装置について、図７を参
照して説明する。原水１中の塵等の固形物は除去され、
粉末活性炭注入装置４から粉末活性炭を注入して原水槽
（生物反応槽）５に供給される。オゾン化空気がオゾン
化空気導入管２１を介して散気管２４から生物反応槽５
内に供給される。生物反応槽５で処理された水は、膜モ
ジュール（膜分離装置）７に導入され、膜分離装置７に
よって濾過された濾過水には塩素注入管２５から塩素が
注入され、処理水槽へと回収される。粉末活性炭及び生
物処理汚泥は配管８から引き抜き抜かれて濃縮槽２２に
導入され、上澄水は配管２３を介して生物反応槽５に戻
される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５の
膜濾過装置は、原水槽１９に粉末活性炭を注入して吸着
能力がなくなるまで、原水と活性炭とを攪拌，混合させ
た後に、主に溶解性物質が除去される。しかし、原水中
の不溶解物質は原水槽１９に沈殿する。不溶解物質の濃
度が低い場合は問題はないが、濃度が高い場合は粉末活
性炭と汚泥成分（懸濁物質）を分離して汚泥成分のみを
排出することが望ましい。しかし、図５に排泥弁２０を
介して排出することが開示されているが、その分離方法
は明確に記載されていない。排泥弁２０を介して汚泥成
分が排出される際に、粉末活性炭も同時に排出され、原
水に混入する溶解性物質の除去効率を悪化させるおそれ
がある。

【００１０】又、図６の膜濾過装置は、使用済み活性
炭、膜分離物質及びスケール等が配管１１を介して装置
外に排出されているが、使用済み活性炭であるか否かは
区別できない欠点がある。従って、実際には吸着能力が
ある活性炭が再利用されることなく、装置外に排出され
る欠点がある。

【００１１】又、図７の浄水の高度処理装置は、濃縮槽
２２で活性炭及び懸濁物質を沈殿させて上澄水のみが生
物反応槽５に戻されている。濃縮槽２２で汚泥濃度は高
くして装置外に排出されている。しかし、図６の膜濾過
装置と同様に使用済み活性炭であるか否かを区別するこ
とは困難であり、利用可能な活性炭が再利用されること
なく、装置外に排出される欠点がある。

【００１２】本発明は、上述のような問題点に鑑みなさ
れたものであり、粒状活性炭又は粉末活性炭による活性
炭処理と膜濾過処理とを組み合わせて原水中の溶解性物
質及び不溶解性の懸濁物質を除去するに当たって、活性
炭処理に利用される活性炭を有効に活用して活性炭によ
る水処理効率を向上させた膜濾過装置及び膜濾過方法を
提供することを目的とするものである。又、本発明は、
活性炭処理と膜濾過処理とを組み合わせて水処理を行う
際の活性炭の消費量を低減して、水処理費用を低減した
膜濾過装置及び膜濾過方法を提供することを目的とする
ものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するためになされたものであり、請求項１の発明は、
原水を濾過する膜濾過方法に於いて、原水中に含まれる
所定サイズ以上の固形物を前処理フィルタで除去し、そ
の処理水に前記サイズ以上の粒径の粒状活性炭又は粉末
活性炭を注入し、活性炭と懸濁物質を膜濾過設備によっ
て濾過して濾過水を得るとともに、前記膜濾過設備の膜
面に付着した懸濁物質及び活性炭を物理洗浄水によって
除去し、前記前処理フィルタの孔径と略等しいかそれ以
上の孔径の排水処理用フィルタで前記物理洗浄水を濾過
して排出し、前記排水処理用フィルタで阻止した活性炭
を前記膜濾過設備の前に返送することを特徴とする膜濾
過方法である。

【００１４】又、請求項２の発明は、請求項１に記載の
膜濾過方法に於いて、前記活性炭を注入した後の処理水
を原水槽に滞留させることを特徴とする膜濾過方法であ
る。又、請求項３の発明は、請求項２に記載の膜濾過方
法に於いて、前記原水槽に流動槽活性炭を設けて前記処
理水を滞留させることを特徴とする膜濾過方法である。
又、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載
の膜濾過方法に於いて、注入する活性炭或いは流動槽活
性炭に用いる活性炭の粒径が１０μｍ以上であることを
特徴とする膜濾過方法である。

【００１５】又、請求項５の発明は、原水を濾過する膜
濾過装置に於いて、原水中に含まれる所定サイズ以上の
固形物を除去する前処理フィルタ設備と、前記前処理フ
ィルタ設備で除去される固形物以上の粒径を有する粒状
活性炭又は粉末活性炭を注入する活性炭注入設備と、前
記活性炭とともに懸濁物質を除去できる膜濾過設備と、
前記膜濾過設備の膜面に付着した懸濁物質及び活性炭を
物理洗浄水によって前記膜面から除去する物理洗浄手段
と、前記物理洗浄手段によって除去した懸濁物質と活性
炭の内、所定サイズ以上の活性炭を阻止して前記膜濾過
設備の前に返送する排水処理用フィルタ設備と、を備え
ることを特徴とする膜濾過装置である。

【００１６】又、請求項６の発明は、原水を濾過する膜
濾過装置に於いて、原水中に含まれる所定サイズ以上の
固形物を除去する前処理フィルタ設備と、前記前処理フ
ィルタ設備によって処理した処理水を滞留させる原水槽
と、前記原水槽内に備えられた流動槽活性炭と、前記前
処理フィルタ設備で除去される固形物以上の粒径を有す
る粒状活性炭又は粉末活性炭を前記流動槽活性炭に供給
する活性炭注入設備と、前記活性炭とともに懸濁物質を
除去する膜濾過設備と、前記膜濾過設備の膜面に付着し
た懸濁物質及び活性炭を物理洗浄水によって物理洗浄す
る物理洗浄手段と、前記物理洗浄手段によって除去した
懸濁物質及び活性炭の内、所定のサイズ以上の活性炭を
阻止して前記原水槽に返送するための排水処理用フィル
タ設備と、を具備することを特徴とする膜濾過装置であ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明に係る膜濾過装置
の一実施形態を示す概略図である。同図に於いて、膜濾
過装置は、前処理フィルタ設備２、活性炭注入装置４、
原水槽５、循環用ポンプ６、膜濾過設備（以下、膜モジ
ュール）７、排水用フィルタ設備１０、処理水槽１４、
及び洗浄用ポンプ１３からなり、膜モジュール７と原水
槽５との間に濃縮水を原水槽５に返送する返送管８と、
膜モジュール７の膜面に付着した活性炭等を物理洗浄水
とともに排水用フィルタ設備１０に送水する送水管９
と、排水用フィルタ設備１０の膜面に付着する活性炭を
原水槽５に返送する活性炭返送管１２と、粒子が磨耗し
た不要の活性炭、溶解性物質及び不溶解性の懸濁物質を
装置外に排出する排水管１１とが設けられている。これ
らの配管には必要に応じてバルブが設けられる。この膜
濾過装置は、処理水槽１４の濾過水が洗浄用ポンプ１３
によって膜モジュール７に送り込み、膜モジュール７の
膜面に付着する活性炭、溶解性物質及び不溶解性の懸濁
物質を除去する物理洗浄用設備が設けられている。

【００１８】次に、上記各設備等について詳細に説明す
る。前処理フィルタ設備２は、網の目状のスクリーンや
人工的に開口を設けたもの、或いは、板を所定の間隔で
積層させて、その間隔を一定間隔に維持するフィルタが
用いられ、原水に含まれる数十μｍ以上の固形物を除去
し得る設備である。又、原水中の重力沈降する固形物
は、前処理フィルタ設備２の底部に設けられたドレン３
を介して排出される。通常、フィルタは数百μｍの孔径
が設けられたものが用いられるが、前処理フィルタ設備
２を通過した処理水に注入される活性炭の粒径より大き
い固形物を除去できるものであればよく、フィルタの孔
径は活性炭の粒径より小さいものでなければならない。

【００１９】活性炭注入装置４は、前処理フィルタ設備
２の濾過膜を通過した原水に活性炭を注入する設備であ
り、一旦一定量の活性炭を注入した後は、活性炭の処理
能力が低下して装置外に排出された分を補充し、活性炭
を常時注入する必要はない。なお、この実施形態では前
処理フィルタ設備２による処理後に活性炭を注入してい
るが、その実施形態に限定することなく、活性炭は何れ
の場所に注入してもよい。例えば、原水が供給される原
水槽５に直接活性炭を供給してもよい。又、原水槽５内
に流動槽活性炭が設けられている場合は、図３で詳細に
説明するが、活性炭注入装置４から活性炭の流出分を補
充すればよい。又、この流出活性炭を積極的に利用し
て、配管内を流動させた混合流動活性炭によって溶解物
質を吸着させ、活性炭が磨耗して所定サイズ以下になる
と排出用フィルタ装置１０の膜を擦り抜けて装置外に排
出される。

【００２０】原水槽５は、原水を一旦貯留して、活性炭
と原水とを十分に混合させてある程度の時間滞留させる
ことにより、活性炭と原水とを十分に混合させる機能を
有する。図示されていないが、原水槽５内に攪拌装置を
設けて処理水と活性炭とを十分に混合させてもよい。
又、原水を活性炭処理する際は、原水が活性炭と十分に
混合するある程度の滞留時間が必要であり、活性炭が注
入される配管の長さが滞留時間を維持できる程度に存在
すれば、必ずしも原水槽５を用いる必要はない。無論、
原水の水質によっても滞留時間は異なるが、５〜３０分
程度維持される必要がある。原水槽を用いない実施形態
については、図２を参照して説明する。

【００２１】膜モジュール７は、濾過膜（フィルタ）が
設けられ、原水槽５の原水が循環用ポンプ６を介して送
り込まれ、原水中の活性炭及び懸濁物質が濾過膜により
濾過され、濾過水は処理水槽１４に送られる。一方、処
理水槽１４の濾過水は種々の用途に利用される。又、濾
過水は膜モジュール７に供給して、膜モジュール７の濾
過膜の表面に付着する活性炭と懸濁物質を除去する洗浄
水としても用いられる。膜モジュール７の濾過膜は、合
成繊維、ガラス、樹脂、セラミックス等の素材による膜
が用いられ、膜の形状は、管状膜、マルチルーメン膜、
平膜等の全てが適用できる。膜の種類としては、精密濾
過膜、限外濾過膜、逆浸透膜等の何れでもよい。この濾
過膜の孔径は、活性炭と懸濁物質を阻止できる孔径であ
り、一般的には０．４μｍ以下である。

【００２２】洗浄用ポンプ１３は、処理水槽１４の濾過
水を物理洗浄水として膜モジュール７に供給し、膜モジ
ュール７の濾過膜裏面に水圧を加えることによって、濾
過膜に付着する懸濁物質と活性炭をこの物理洗浄水で剥
離して、送水管９を介して排水処理用フィルタ装置１０
に送られる。膜モジュール７の濾過膜は、物理洗浄時、
濾過時とは逆の圧力が加えられ、排水処理用フィルタ装
置１０のフィルタにも所定の水圧が加えられる。なお、
膜モジュール７の濾過膜に付着する懸濁物質と活性炭の
除去は、先に説明したように、濾過膜裏面に物理洗浄水
を加える逆圧洗浄手段と、他に濾過膜面に気泡を吹き
付ける空気剥離手段（エアースクラビング）、高圧空
気による逆圧洗浄等がある。何れの洗浄方法によって
もよいが、濾過膜から剥離した懸濁物質と活性炭を排水
処理用フィルタ１０に送る必要があり、空気剥離手段や
高圧空気による逆圧洗浄の場合にも同時に濾過水を洗浄
用ポンプ１３、或いは、空気剥離手段又は逆圧洗浄
の場合はポンプ６によってフィルタ１０に送る。

【００２３】排水処理用フィルタ設備１０は、送水管９
を介して送り込まれる物理洗浄水に混入する活性炭等を
フィルタで阻止して、阻止した活性炭等を活性炭返送管
１２を介して原水槽５に戻して再利用するための設備で
ある。排水処理用フィルタ設備１０の排水処理用フィル
タの孔径は、原水槽５の前段に備えられた前処理フィル
タ設備２のフィルタの孔径と略等しい孔径か、それ以下
である必要がある。処理水槽１４からの濾過水を洗浄用
ポンプ１３によって膜モジュール７に送り、この物理洗
浄水を膜モジュール７の濾過膜に通過させて、送水管９
を介して排水処理用フィルタ設備１０に送られる。活性
炭が除去された洗浄水は排水管１１を介して排出され
る。

【００２４】続いて、図１の実施形態による膜濾過処理
と膜濾過の逆洗浄工程についてその処理工程に従って説
明する。先ず、膜濾過処理について説明すると、原水１
は前処理フィルタ設備２に供給され、前処理フィルタ設
備２で一定サイズ以上の固形物を除去した後、活性炭注
入装置４から前処理フィルタ設備２のサイズ以上の粒径
の粒状活性炭又は粉末活性炭が注入される。原水中のア
ンモニア、トリハロメタン、農薬等の溶解物質がこれら
の活性炭に吸着される。これらの活性炭と原水中の懸濁
物質は循環用ポンプ６によって膜モジュール７に送ら
れ、膜モジュール７の膜濾過により濾過され、濾過水は
処理水槽１４に送られる。

【００２５】次に、膜濾過の逆洗浄工程について説明す
ると、処理水槽１４の濾過水は、物理洗浄水として洗浄
用ポンプ１３で膜モジュール７の濾過膜の裏面側に送り
込まれ、この物理洗浄水による水圧によって濾過膜の表
面側に付着する懸濁物質及び活性炭が剥離される。濾過
膜には、濾過処理時とは逆に水圧が加えられ、所謂逆圧
洗浄が行われる。剥離された懸濁物質や活性炭は物理洗
浄排水とともに送水管９を介して排水処理用フィルタ設
備１０に送り込まれる。排水処理用フィルタ設備１０で
は、一定サイズの孔径を有する濾過膜（排水処理用フィ
ルタ）で濾過され、濾過膜を通過した懸濁物質は排水管
１１を介して装置外に除去されるとともに、フィルタで
阻止された一定サイズ以上の粒状活性炭又は粉末活性炭
は返送管１２を介して原水槽５に送り込まれる。活性炭
は、原水槽５、膜モジュール７、排水処理用フィルタ設
備１０の経路を循環して、濾過洗浄系内に保持される。
活性炭は、吸着能力がなくなるまで循環して利用され、
活性炭が磨耗して吸着能力がなくなると、排水処理用フ
ィルタ設備１０を介して活性炭と懸濁物質は排水管１１
を介して装置外に排出され、膜濾過装置系内、特に原水
槽５に汚泥が蓄積するのを防止できる。無論、図示され
ていないが沈殿物は原水槽５のドレンから排出される。

【００２６】次に、本発明の膜濾過装置の他の実施形態
について、図２の概略図を参照して説明する。なお、図
２に於いて、図１と同一部分には同一符号が付与され、
同一部分の説明は省略する。同図に於いて、図１の原水
槽５に代えて、前処理フィルタ設備２と循環用ポンプ６
間に活性炭が流動する混合流動配管１５が設けられてい
る。活性炭注入設備４は混合流動配管１５の原水の流入
側に接続され、活性炭注入設備４から粒状活性炭及び粉
末活性炭が混合流動配管１５に注入され、原水中の溶解
物質を十分に吸着し得るに、十分な管長を有する混合流
動配管１５が設けられている。混合流動配管１５には膜
モジュール７から濃縮水を返送する返送管８と、排水処
理用フィルタ設備１０から活性炭を返送する活性炭返送
管１２が接続されている。

【００２７】次に、本発明の膜濾過装置の他の実施形態
について、図３の概略図を参照して説明する。図３に於
いて、図１と同一部分には同一符号が付与されている。
同一部分の説明は可能な限り省略する。同図に於いて、
前処理フィルタ設備２、活性炭注入装置４、流動槽活性
炭１６を備える原水槽５、循環用ポンプ６、膜モジュー
ル７、処理水槽１４、膜モジュール７と原水槽５との間
に濃縮水を原水槽５に返送する返送管８と、膜モジュー
ル７から排水用フィルタ設備１０に物理洗浄水を送水す
る送水管９と、排水用フィルタ設備１０から活性炭を原
水槽５に返送する活性炭返送管１２と、排水管１１とが
設けられている。この膜濾過装置には、処理水槽１４の
濾過水が洗浄用ポンプ１３によって膜モジュール７に送
り込まれ、膜モジュール７の膜裏面から濾過水による物
理洗浄水が送り込まれる。膜モジュール７の膜面に付着
する活性炭と懸濁物質が除去される。物理洗浄用設備
は、図１の実施形態と同一である。

【００２８】この実施形態では、流動槽活性炭１６が原
水槽５内に設けられ、原水１の流入に応じて、流動槽活
性炭１６から粉末活性炭及び粒状活性炭が流出して膜濾
過装置の配管経路を循環している。原水中の溶解物質
は、流動槽活性炭１６と循環する活性炭によって吸着さ
れる。流動槽活性炭１６から流出する活性炭は、活性炭
注入設備４から流動槽活性炭１６に補充される。又、活
性炭は配管内を流動して循環することにより磨耗して粒
径が小さくなり、排水用フィルタ設備１０のフィルタか
ら排出される。排出された活性炭に相当する活性炭が活
性炭注入装置４から流動槽活性炭１６に補充される。無
論、困難性を有するものの流動槽活性炭１６から流出す
る活性炭量を制御するようにしてもよい。

【００２９】次に、本発明の実施形態と従来の膜濾過装
置とを比較して、その洗浄能力について説明する。図４
は、原水中に含まれるアンモニア性窒素の除去について
説明する。なお、図４に於いて、横軸は原水の膜濾過装
置に通水日数を示し、縦軸は原水中のアンモニア性窒素
除去率を示している。この比較検討に使用した原水の水
質は、濁度が平均１１度であり、原水中にアンモニア性
窒素は平均０．５ｍｇ／Ｌを含有しているものが使用さ
れた。又、本発明による実施形態と従来例の膜濾過装置
における原水の通水条件は、表１に示した通りである。

【００３０】

【表１】

【００３１】この比較検討の結果、原水の濁度は、表１
に示した通水条件で、本発明の実施形態及び従来例の何
れの場合も水の濁りは完全に除去された。しかし、図４
に示したように、原水中のアンモニア性窒素除去率は、
本発明の膜濾過装置では、除去特性曲線（イ）から明ら
かなように、通水日数が経過するに連れて除去率が上昇
する。除去率は概ね通水日数が１５日を経過した時点で
略９５％に達する。その後の除去率の変化はみられな
い。一方、従来例の膜濾過装置では、除去特性曲線
（ロ）に示したように、除去率は通水日数にかかわりな
く約１０％で略一定であった。すなわち、従来例の膜濾
過装置では、原水中のアンモニア性窒素は十分に除去で
きないことを示しているのに対し、本実施形態の膜濾過
装置では、アンモニア性窒素の除去が極めて効率よくな
し得る。

【００３２】本実施形態の膜濾過装置では、アンモニア
性窒素が効率良く除去できる理由としては、活性炭が長
期間系内に循環保持されるため、活性炭の表面に細菌が
寄生して生物活性炭になり、原水に混入するアンモニア
性窒素等の溶解物質が生物処理機能によって分解され
る。このように本実施形態の膜濾過装置では、生物活性
炭による生物処理機能が十分に発揮されので、アンモニ
ア性窒素やトリハロメタン生成能等の溶解性有機物が除
去できる。

【００３３】又、本実施形態では、活性炭が系内に一度
注入されると、活性炭の処理能力が劣化するまでは系内
に循環して保持される。古い活性炭ほど磨耗が激しいの
で粒径が小さくなり、吸着能力が低下している。従っ
て、活性炭の吸着能力の低下は、活性炭が摩擦して粒径
が小さくなることで察知することができるので、活性炭
とともに物理洗浄水が膜モジュール７を経て排水用フィ
ルタ設備１０に送られるた活性炭は、排水用フィルタ設
備１０の排水用フィルタを通過して排水管１１を介し装
置外に排出される。又、排水用フィルタ設備のフィルタ
の孔径は、活性炭の磨耗時間を考慮して設定されてい
る。

【００３４】又、上記実施形態に於いて、前処理フィル
タ設備と排水処理用フィルタ設備のフィルタの孔径は、
活性炭の粒径以上の１０μｍ以上であることが望まし
い。前処理フィルタ設備及び排水処理用フィルタ設備の
フィルタは原水中のコロイド状の物質を除去できる性能
を要求するものではなく、前処理フィルタ設備では原水
中の固形物を除去するものである。前処理フィルタ設備
のフィルタの孔径は、粉末及び粒状活性炭の粒径以下の
サイズであり、排水処理用フィルタ設備のフィルタの孔
径は、前処理フィルタの孔径と等しいか、それ以下の孔
径であればよい。例えば、前処理フィルタ設備と排水処
理用フィルタ設備のフィルタの孔径が、１０μｍ以上で
ある場合は、粉末活性炭及び粒状活性炭の粒径は、それ
以上の孔径のものが要求される。

【００３５】

【発明の効果】上記説明したように、本発明は、原水中
の溶解性物質及び懸濁物質の除去における活性炭の処理
効率を向上させるためのものであり、以下に示すような
効果を得ることができる。

【００３６】活性炭を一度系内に注入すると処理能力
が劣化するまで系内に保持されるために、活性炭が有効
に利用できる利点がある。 活性炭は長期間系内に保持されるので、活性炭の表面
に細菌が寄生して生物活性炭になるために、生物による
溶解性物質の生物処理機能が働いて、トリハロメタン生
成能等の溶解性有機物によるものが除去できる。更に、
活性炭に付着する溶解性有機物が生物処理機能によって
除去されるので、活性炭表面の吸着機能が再生され、長
期間除去能力が発揮できる利点があり、無論、アンモニ
ア性窒素等の生物処理ができる利点がある。 活性炭は長期間系内で循環するので摩擦によって磨耗
して粒径が小さくなり、この粒径が小さくなった活性炭
は吸着能力が低下したものと判断して、排水用フィルタ
設備のフィルタを擦り抜けて系外に排出されるので、排
水用フィルタ設備が汚泥で閉塞されることがない利点が
ある。

【００３７】活性炭は原水と混合して、配管流路、原
水槽、膜モジュール及び排水用フィルタ設備内流路を流
動するダイナミックな混合流動活性炭となっているため
に、活性炭と原水中の有機物質との接触効率が向上し、
溶解性有機物の吸着除去性能が向上する利点がある。 通常の流動槽活性炭では活性炭の運転制御が困難であ
るが、本発明では活性炭の滞留時間を維持することによ
り、活性炭の吸着性能を向上させることができるので、
原水中の溶解性有機物は容易に除去できる利点があり、
他の通水条件の厳密な制御を必要としない利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る膜濾過装置の一実施形態を示した
概略図である。

【図２】本発明に係る膜濾過装置の他の実施形態を示し
た概略図である。

【図３】本発明に係る膜濾過装置の他の実施形態を示し
た概略図である。

【図４】通水日に対するアンモニア性窒素除去率を示す
図である。

【図５】従来の膜濾過装置を示した概略図である。

【図６】従来の膜濾過装置を示した概略図である。

【図７】従来の膜濾過装置を示した概略図である。

【符号の説明】

１ 原水 ２ 前処理フィルタ設備 ３ ドレン ４ 活性炭注入装置 ５ 原水槽 ６ 循環用ポンプ ７ 膜モジュール（膜濾過設備） ８ 濃縮水の返送管 ９ 洗浄水の排水管 １０ 排水処理用フィルタ設備 １１ 排水管 １２ 返送管 １３ 洗浄用ポンプ １４ 処理水槽 １５ 混合流動配管 １６ 流動槽活性炭

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蔭山 佳秀 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水を濾過する膜濾過方法に於いて、 原水中に含まれる所定サイズ以上の固形物を前処理フィ
   ルタで除去し、その処理水に前記サイズ以上の粒径の粒
   状活性炭又は粉末活性炭を注入し、活性炭と懸濁物質を
   膜濾過設備によって濾過して濾過水を得るとともに、前
   記膜濾過設備の膜面に付着した懸濁物質及び活性炭を物
   理洗浄水によって除去して、前記前処理フィルタの孔径
   と略等しいかそれ以下の孔径の排水処理用フィルタで前
   記物理洗浄水を濾過して排出し、前記排水処理用フィル
   タで阻止した活性炭を前記膜濾過設備の前に返送するこ
   とを特徴とする膜濾過方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の膜濾過方法に於いて、 前記活性炭を注入した後の処理水を原水槽に滞留させる
   ことを特徴とする膜濾過方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の膜濾過方法に於いて、 前記原水槽に流動槽活性炭を設けて前記処理水を滞留さ
   せることを特徴とする膜濾過方法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３の何れかに記載の膜濾過
   方法に於いて、 注入する活性炭或いは流動槽活性炭に用いる活性炭の粒
   径が１０μｍ以上であることを特徴とする膜濾過方法。
5. 【請求項５】 原水を濾過する膜濾過装置に於いて、 原水中に含まれる所定サイズ以上の固形物を除去する前
   処理フィルタ設備と、 前記前処理フィルタ設備で除去される固形物以上の粒径
   を有する粒状活性炭又は粉末活性炭を注入する活性炭注
   入設備と、 前記活性炭とともに懸濁物質を除去する膜濾過設備と、 前記膜濾過設備の膜面に付着した懸濁物質及び活性炭を
   物理洗浄水によって前記膜面から除去する物理洗浄手段
   と、 前記物理洗浄手段によって除去した懸濁物質と活性炭の
   内、所定サイズ以上の活性炭を阻止して前記膜濾過設備
   の前に返送するための排水処理用フィルタ設備と、 を備えることを特徴とする膜濾過装置。
6. 【請求項６】 原水を濾過する膜濾過装置に於いて、 原水中に含まれる所定サイズ以上の固形物を除去する前
   処理フィルタ設備と、 前記前処理フィルタ設備によって処理した処理水を滞留
   させる原水槽と、 前記原水槽内に備えられた流動槽活性炭と、 前記前処理フィルタ設備で除去される固形物以上の粒径
   を有する粒状活性炭又は粉末活性炭を前記流動槽活性炭
   に供給する活性炭注入設備と、 前記活性炭とともに懸濁物質を除去する膜濾過設備と、 前記膜濾過設備の膜面に付着した懸濁物質及び活性炭を
   物理洗浄水によって前記膜面から除去する物理洗浄手段
   と、 前記物理洗浄手段によって除去した懸濁物質及び活性炭
   の内、所定のサイズ以上の活性炭を阻止して前記原水槽
   に返送するための排水処理用フィルタ設備と、 を具備することを特徴とする膜濾過装置。