JPH0985242A - 浸漬型膜分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エアバブリングにより生じる気液混合流が膜
面に均一に接触し、膜面上のケーキを効率よく除去しう
る浸漬型膜分離装置を提供すること。 【解決手段】 膜支持体の両面をろ過膜で被覆した平膜
１１を等間隔に複数枚並べ、平膜の両端又は片端から透
過液のみを吸引できるようにした平膜モジュールを分離
槽１０内に浸漬し、平膜１１の下部に散気管１５を設置
した浸漬型膜分離装置において、平膜１１と平膜１１と
の間に波状又は凹凸を有する平板１２を設けたことを特
徴とする浸漬型膜分離装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、膜分離装置に係
り、特に精密ろ過膜や限外ろ過膜による廃水中の懸濁物
を効率良く分離しうる浸漬型膜分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、膜分離は、技術発展に伴い薬品や
食品の製造ラインの固液分離だけでなく、用水の製造、
排水からの有機物の回収、上水、中水及びし尿の固液分
離に広く適用され、更には下水や産業廃水処理にまで適
用されようとしている。従来の膜分離装置においては、
管状、板状等の膜が膜モジュールに用いられており、こ
の膜モジュールの内部に原液をポンプで加圧しながら供
給すると共に、膜を透過しないで排出された原液を再び
膜モジュールの内部に供給するという液循環方式が採用
されている。この液循環方式では、ろ過抵抗の原因にな
る膜面上のケーキ層をできるだけ少なくして、ろ過量を
一定に保持するためにポンプで原液の循環量を増加させ
て膜面速度を速くしている。しかしながら、原液の循環
量を多くすると膜モジュールが加圧されるため、膜の目
詰まりが発生しやすくなり、圧力損失が高くなったり、
ろ過量が低下するようになる。また、原液の循環量はろ
過量の数千倍以上に達し、運転コストが高くなる。この
ことは低いランニングコストで処理しようとする廃水処
理への適用を難しくしている。

【０００３】他方、原液槽に膜を浸漬しながら全量ろ過
する浸漬方式が開発されている。この方式は、膜面上に
原液の流れを与えない代わりに液循環方式より低い膜間
差圧でろ過することによって膜面へのケーキの蓄積を抑
制してろ過する方式であり、低動力の運転が可能であ
る。また、構造がシンプルなためメンテナンスが容易で
あるという利点がある。ろ過するために膜間に差圧を生
じさせるには、加圧方式より目詰まりが少ないこと、膜
を原液槽に浸漬するのみでよいことから吸引方式が多く
用いられている。膜面上に付着するケーキは、膜の下部
に設けた散気管又は散気板から間欠的又は連続的に供給
した空気のバブリングによって生じる気液混合流と接触
して剥離、除去される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、平膜面
上のケーキを剥離、除去するためにエアバブリングした
とき、空気は気液混合流となって上昇するが、平膜の表
面が平坦なことから、気液混合流が上向流のみになって
いるため空気の滞留時間が短く、平膜との接触が少ない
と考えられる。そのため、複数枚の平膜を被処理液中に
垂直に立設し、平膜間に可撓性の洗浄体を設け、下方か
ら空気を噴出させ、膜面を洗浄することが特開閉６−３
２７９４９号公報に開示されている。この可撓性洗浄体
は、エアバブリングによって膜面に接触して付着物を効
果的に剥離するが、接触状態は均一にならず、清浄な部
分とそうでない部分が斑状に生じやすいという欠点があ
る。そこで、本発明は、前記従来技術の問題点を解消
し、エアバブリングによる気液混合流が膜面に均一に接
触し、膜面上のケーキを効率よく除去しうる浸漬型膜分
離装置を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】エアバブリングしたとき
の空気の滞留時間をできるだけ長くするためには、上向
流の流路にじゃま板のようなものを設けることによっ
て、また、平膜との接触を効率的にするためには、上向
流に乱流又は渦巻流のようなものを起こさせることによ
って解決できる。本発明は、平膜と平膜との間に波状又
は凹凸を有する平板を設置することによって、上記二つ
の解決法を同時に実現することに成功し、本発明を完成
したものである。

【０００６】すなわち、本発明による浸漬型膜分離装置
は、膜支持体の両面をろ過膜で被覆した平膜を等間隔に
複数枚並べ、平膜の両端又は片端から透過液のみを吸引
できるようにした平膜モジュールを槽内に浸漬し、平膜
の下部に散気装置を設置した浸漬型膜分離装置におい
て、平膜と平膜との間に波状又は凹凸を有する平板を設
けたことを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の浸漬型膜分離装置におい
ては、膜支持体の表面をろ過膜で被覆した平膜が等間隔
に複数枚並べられる。膜支持体としては、特に制限はな
く、任意のものを用いることができ、例えば、膜支持ネ
ット等の多孔性支持体、平板などが挙げられる。

【０００８】また、本発明の浸漬型膜分離装置において
は、上記のような平膜と平膜との間に波状又は凹凸を有
する平板が設置されている。これにより、エアバブリン
グをしたときに、気液混合液は平板の波状又は凹凸状の
部分に当たって乱流や渦巻流を生じて平膜上のケーキ層
と接触してケーキを剥離除去するが、乱流や渦巻流とな
ったことにより滞留時間が長くなり、また、平膜との接
触が効率的に行なわれる。その結果、波状又は凹凸状の
平板を設けることにより、このような平板がない場合に
比べて透過水量の回復が多くなり、平膜面上のケーキが
効率的に剥離、除去されていることが分かる。

【０００９】

【実施例】次に、図面を参照して本発明を実施例に基づ
いて詳細に説明するが、本発明はこれらによって制限さ
れるものではない。図１は、本発明の一実施例を示す浸
漬型膜分離装置の略示系統図である。図１に示した膜分
離装置は、膜支持ネット、平板等の膜支持体の両面をろ
過膜で被覆した平膜１１が等間隔に複数枚並べられてお
り、透過液のみを吸引できるようにした平膜１１が分離
槽１０内に浸漬されている。また、平膜１１と平膜１１
との間には、波状又は凹凸を有する平板１２が設けられ
ている。複数枚並べられた平膜の下部には、バブリング
洗浄のための空気が膜全体に届くように散気管１５が平
膜１１と平行に複数設けてある。空気は、送風機２２に
よって供給され、平膜１１の下部から分離槽１０内に注
入できるようにしてある。透過液を個々の平膜１１から
取り出せるように透過液取り出し用の配管を付設してあ
り、この配管は電磁弁２１を介して吸引ポンプ２０に接
続してある。

【００１０】膜分離を実施する場合には、まず、原液入
口１３から懸濁物を含んだ原液を供給して分離槽１０内
を満たした後、原液循環出口１４を通して原液を循環す
る。次に、吸引ポンプ２０を稼動させ、電磁弁２１を開
にして吸引ろ過する。原液中の懸濁物は、吸引ろ過によ
って平膜１１面上に付着し、堆積しながらケーキ層とな
る。吸引ろ過を続けるとケーキ層が厚くなったり、圧密
化して圧力計２４の吸引圧が上昇し、膜間差圧が高くな
り、流量計２５で測定される透過量が低下してくる。任
意の膜間差圧以上又は任意の透過量以下になったら吸引
ポンプ２０を停止してろ過を停止する。

【００１１】次に、平膜１１面上のケーキを剥離、除去
するために空気でバブリング洗浄する。バブリング洗浄
は、まず、送風機２２を稼動させ、空気配管中の電磁弁
２３を開にして散気管１５から空気を所定の空気量で、
所定の時間行なう。供給された空気は、原液との気液混
合液となって上昇する。その際、気液混合液は、平板１
２の波状又は凹凸状の部分に当たって乱流、渦巻流とな
り、平膜１１面に衝突し、その面上のケーキ層と接触し
てケーキを剥離、除去する。平板１２によって気液混合
液の滞留時間が長くなり、バブリング洗浄を促進する。
バブリング洗浄を終えたら、送風機２２を停止させ、空
気配管中の電磁弁２３を閉にし、再び吸引ポンプ２０を
稼動して吸引ろ過を開始する。

【００１２】

【発明の効果】本発明の膜分離装置を用いれば、エアバ
ブリング洗浄の際に気液混合流が波状又は凹凸状の部分
に当たって乱流、渦巻流を形成して平膜面に衝突し、左
右に衝突しながら上昇し、気液混合流が膜面全体に一様
に接触して平膜面上のケーキ層を剥離できるため、膜面
上のケーキを効率よく除去することができ、懸濁物を含
んだ廃液中の懸濁物を効率よく膜分離することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す浸漬型膜分離装置
の略示系統図である。

【符号の説明】

１０ 分離槽 １１ 平膜 １２ 波状又は凹凸を有する平板 １３ 原液入口 １５ 散気管 ２０ 吸引ポンプ ２１ 電磁弁 ２２ 送風機 ２３ 電磁弁 ２４ 圧力計 ２５ 流量計

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膜支持体の両面をろ過膜で被覆した平膜
   を等間隔に複数枚並べ、平膜の両端又は片端から透過液
   のみを吸引できるようにした平膜モジュールを槽内に浸
   漬し、平膜の下部に散気装置を設置した浸漬型膜分離装
   置において、平膜と平膜との間に波状又は凹凸を有する
   平板を設けたことを特徴とする浸漬型膜分離装置。