JPH10244262A - 廃水の濾過方法 - Google Patents

廃水の濾過方法

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JPH10244262A
JPH10244262A JP4799697A JP4799697A JPH10244262A JP H10244262 A JPH10244262 A JP H10244262A JP 4799697 A JP4799697 A JP 4799697A JP 4799697 A JP4799697 A JP 4799697A JP H10244262 A JPH10244262 A JP H10244262A
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JP
Japan
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wastewater
filtration
membrane
membrane module
bubbles
Prior art date
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Pending
Application number
JP4799697A
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English (en)
Inventor
Satoshi Miyashita
聡史 宮下
Kenji Honjo
賢治 本城
Masumi Kobayashi
真澄 小林
Shinya Sueyoshi
信也 末吉
Katsuyuki Yanone
勝行 矢ノ根
Kenji Watari
謙治 亘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分離膜モジュールにより廃水の濾過を行うに
あたって、長期間安定して廃水の濾過を行うこと。 【解決手段】 曝気槽内に浸漬した分離膜モジュールに
より廃水の濾過を行うに際して、膜面における気泡もし
くは廃水の平均移動速度Uav(m/h)、膜濾過流速
LV(m/h)、廃水の固形分濃度SS(ppm)が、
Uav≧(LV×SS1.4)/30なる関係式を満たす
条件下で行うことを特徴とする廃水の濾過方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下廃水や屎尿廃水
等の廃水を反応槽内で生物処理するとともに、反応槽内
に浸漬した分離膜モジュールにより濾過を行う廃水の濾
過方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、し尿や下水などの都市廃水、
工場などからの有機性廃水などは、初期沈殿槽にて廃水
中の比較的大きな懸濁物質が沈殿分離された後、曝気槽
において、活性汚泥により廃水中の水溶性成分が分解さ
れる。その後、最終沈殿槽にて活性汚泥のフロックが沈
殿分離された後に河川などに放流される。
【0003】しかしながら、上述した方法によれば、沈
殿池を使用するため、広大な用地が必要になるととも
に、最終沈殿槽における汚泥沈降性の低下により処理水
の水質が不安定になるといった不都合があった。
【0004】この様な方法に対して、近年は分離膜モジ
ュールを曝気槽内に浸漬するとともにその二次側を吸引
し、濾過することにより、廃水の固液分離を行う廃水の
処理方法が開発されている。この様な方法を用いると、
広大な用地が不要になるとともに、安定した水質の処理
水を得ることができる。
【0005】分離膜モジュールを用いて廃水の濾過を行
うと、曝気槽内の分離膜モジュールの下方に配設された
散気管より散気されるエアーが、好気分解の酸素供給源
になるとともに、分離膜モジュールのスクラビング洗浄
をなすエアーとしても働き、廃水中の懸濁物質による膜
面の急速な目詰まりを防止することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、分離膜
モジュールにより廃水の濾過を行う方式においても、運
転が長期間にわたった場合、懸濁物質が膜表面を閉塞し
濾過流量が低下するため、低下した濾過流量を回復させ
るための、頻繁なメンテナンス作業が必要になるといっ
た不都合があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はこの様な不都合
に鑑みてなされたものであり、長期に渡る廃水の濾過処
理を行っても懸濁物質による膜面の閉塞が少ない廃水の
濾過方法の開発を目的としてなされたものである。
【0008】即ち、本発明の要旨は、曝気槽内に浸漬し
た分離膜モジュールにより廃水の濾過を行うに際して、
膜面における気泡もしくは廃水の平均移動速度Uav
(m/h)、膜濾過流速LV(m/h)、廃水の固形分
濃度SS(ppm)が、Uav≧(LV×SS1.4)/
30なる関係式を満たす条件下で行うことを特徴とする
廃水の濾過方法にある。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の廃水の濾過方法を図面に
より詳細に説明する。図1は本発明の廃水の濾過方法に
用いる廃水処理装置の一例を示す概念図である。また、
図2は、分離膜モジュール部分の断面の拡大図である。
【0010】分離膜モジュール1は、廃水中の懸濁物質
の濾過を実質的に行う分離膜が配設されたものであり、
曝気槽内に配設されて、分離膜の二次側を吸引すること
により分離膜を透過した透過水のみが外部に排出され
る。
【0011】分離膜モジュールに使用する分離膜として
は、多孔質の平膜、中空糸膜、管状膜、袋状膜等が挙げ
られ、セルロース、ポリオレフイン、ポリスルフォン、
ポリビニリデンフロライド(PVDF)、ポリ四フッ化エチ
レン(PTFE)、セラミック等をその素材とする分離膜を
用いることができる。
【0012】図3は、本発明の廃水の濾過方法に用いる
ことができる中空糸膜モジュールの一形態をしめす、一
部断面模式図である。多数本の多孔質中空糸膜が、その
両端部で開口状態を保ちながら2本の集水部に固定され
ており、集水管を吸引ポンプ等に接続し、吸引を行うこ
とにより、廃水の濾過が行われる。
【0013】図4は、本発明の廃水の濾過方法に用いる
ことができる中空糸膜モジュールの他の一例を示す模式
図である。多数本の中空糸膜が両端で開口状態を保ちな
がら板状部材に固定されており、板状部材を積層するこ
とにより集水部が構成される。
【0014】用いる分離膜の平均孔径は、廃水の固液分
離に支障のない限りにおいて、任意に設定することがで
きるが、例えば、廃水中の細菌までも完全に処理水から
分離する場合には、その平均孔径が0.2μm以下である
分離膜を用いることが好ましい。
【0015】分離膜モジュール1の下方には散気装置2
が配設されており、散気装置から散気された気泡3が分
離膜モジュールの膜面を通り、廃水の水面から放出され
る。
【0016】散気管から散気された気泡は、廃水中を通
って上方に移動するため、廃水と気泡からなる上向流を
発生させる。この気泡及び廃水からなる上向流が、分離
膜モジュールの膜面4をスクラビングすることにより、
膜面の急速な目詰まりを抑えることができる。
【0017】本発明は、廃水の濾過を安定して行うため
に必要なスクラビング効果について鋭意検討を重ねた結
果、膜面を気泡または廃水が移動する際の、鉛直方向へ
の平均移動速度Uav(m/h)と、膜濾過流束LV
(m/h)、廃水中の固形分濃度SS(ppm)が、関
係式Uav≧(LV×SS1.4)/30なる関係式を満
たす条件下で廃水の濾過を行うことにより、長期間に渡
り濾過を行っても、膜面の目詰まりが少なく、高い濾過
量で廃水の濾過を行うことができることを見いだしたも
のである。
【0018】本発明でいう膜面における気泡もしくは廃
水の鉛直方向への平均移動速度とは、分離膜モジュール
の膜面全体における気泡もしくは廃水の移動速度の平均
値をいう。膜面における気泡もしくは廃水の鉛直方向の
移動速度は、例えば廃水中の汚泥粒子や気泡の移動速度
を光学的手法により測定する方法や、ファラデー効果に
よる誘導電流を利用した電磁流向流速計等により分離膜
近傍の気泡もしくは廃水の移動速度を測定することによ
り近似することができる。
【0019】平均移動速度Uavは、少なくとも分離膜
モジュールの中央部と端部の2点、好ましくはそれ以上
の点数で前述した方法により測定した気泡もしくは廃水
の移動速度の平均値をいう。
【0020】本発明でいう膜濾過流速LV(m/h)と
は、膜面積(m2)当たりの濾過量(m3/hr)をい
う。また、本発明でいう廃水中の固形分濃度SS(pp
m)は、廃水をサンプリング、乾燥し、固形分の重量を
秤量することにより求めることができる。
【0021】また、この際、上記式の関係を満足すると
同時に、膜面近傍を気泡もしくは廃水が移動する際の、
鉛直方向への最低移動速度Umin(m/h)と、膜濾
過流束LV(m/h)、濾過対象液中の固形分濃度SS
(ppm)が、関係式Umin≧(LV×SS1.4)/
150なる関係式を満足する条件下で廃水の濾過を行う
と、濾過の安定性を維持させる観点から更に好ましい。
【0022】なお、本発明でいう膜面における気泡もし
くは廃水の最低移動速度Uminとは、膜面全面におけ
る気泡もしくは廃水の移動速度の内、最も遅い箇所の移
動速度をいう。
【0023】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
【0024】(実施例)反応槽内の活性汚泥(固形分濃
度SSが10000ppm)中に、分離膜モジュールと
して中空糸膜のシート状編地2枚が集水部に配列固定さ
れた、図3に示される平型中空糸膜モジュール(三菱レ
イヨン(株)社製 商品名;ステラポアーL、膜面積4
2)を配設するとともに、曝気槽中に廃水を導入し、
分離膜モジュールの下方から散気を行いながら6ヶ月間
廃水の濾過を行った。
【0025】また、平型中空糸膜モジュールの二枚の編
地間の中央部及び端部と、編地の外側の中央部及び端部
の計4カ所の膜面近傍に、2成分流向流速計 Mode
lACM250−A(ALEC ELECTRONIC
S Co. LTD製)のセンサーを配設し、気泡及び
廃水の移動速度を測定し、4点の移動速度の平均値を算
出して平均移動速度とした。
【0026】濾過処理は、分離膜モジュールの二次側を
吸引することにより行い、膜濾過流束LV=0.01m
/hとなるよう濾過処理を行った。また、膜面近傍を気
泡及び廃水が移動する際の、鉛直方向への平均移動速度
Uavは180m/hとなるよう、適宜汚泥を引き抜い
た。なお、この濾過条件は、Uav ≧(LV×SS
1.4)/30なる関係式を常に満足するものであった。
【0027】また、この際膜面における気泡及び廃水の
鉛直方向への最低移動速度Uminは、50(m/h)
であり、膜濾過流束LV(m/h)、濾過対象液中の固
形分濃度SS(ppm)が、関係式Umin≧(LV×
SS1.4)/150を常に満足するものであった。
【0028】本実施例において、濾過開始時の膜間差圧
は5kPaであり、6ヶ月運転後の膜間差圧は12kP
aであった。
【0029】(比較例)曝気槽内のSS濃度20000
ppmの活性汚泥中に廃水を導入し、実施例と同様の分
離膜モジュールを用いて、膜濾過流束LV=0.01m
/hにて、6ヶ月間濾過を行った。この時、膜面を気泡
及び廃水が移動する際の、鉛直方向への平均移動速度U
avは360m/hとした。なお、この濾過条件は、常
にUav<(LV×SS1.4)/30なる関係式を満
たす条件下となった。本比較例において、濾過開始時の
膜間差圧は5kPaであり、6ヶ月運転後の膜間差圧は
76kPaであった。
【0030】
【発明の効果】本発明の廃水の濾過方法によれば、曝気
槽内に浸漬した分離膜モジュールにより廃水の濾過を行
うにあたって、膜面における気泡もしくは液体の平均移
動速度Uav(m/h)、膜濾過流速LV(m/h)、
廃水の固形分濃度SS(ppm)が、Uav≧(LV×
SS1.4)/30なる関係式を満たす条件下で廃水の濾
過を行うので、効果的なスクラビング効果を得ることが
でき、高い濾過量で長期間安定して廃水の濾過処理を行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の廃水の濾過方法に用いる廃水
濾過装置の一例を示す模式図である。
【図2】図2は、本発明の廃水の濾過方法に用いる廃水
濾過装置の分離膜モジュール部分の断面構造を示す模式
図である。
【図3】図3は、本発明の廃水の濾過方法に用いる分離
膜モジュールの一例を示す一部断面模式図である。
【図4】図4は、本発明の廃水の濾過方法に用いる分離
膜モジュールの他の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
1 分離膜モジュール 2 散気装置 3 気泡 4 膜面 5 中空糸膜 6 集水部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末吉 信也 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目1番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 (72)発明者 矢ノ根 勝行 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目1番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 (72)発明者 亘 謙治 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目1番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 曝気槽内に浸漬した分離膜モジュールに
    より廃水の濾過を行うに際して、膜面における気泡もし
    くは廃水の平均移動速度Uav(m/h)、膜濾過流速
    LV(m/h)、廃水の固形分濃度SS(ppm)が、
    Uav≧(LV×SS1.4)/30なる関係式を満たす
    条件下で行うことを特徴とする廃水の濾過方法。
  2. 【請求項2】 膜面における気泡もしくは廃水の最低移
    動速度Umin(m/h)、膜濾過流速LV(m/
    h)、廃水の固形分濃度SS(ppm)が、Umin≧
    (LV×SS1.4)/150なる関係式を満たす条件下
    で行うことを特徴とする請求項1記載の廃水の濾過方
    法。
JP4799697A 1997-03-03 1997-03-03 廃水の濾過方法 Pending JPH10244262A (ja)

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