JPWO2013103083A1

JPWO2013103083A1 - 膜分離方法及び膜分離装置

Info

Publication number: JPWO2013103083A1
Application number: JP2013552402A
Authority: JP
Inventors: 庸平橋本; 恭介高橋
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-01-05
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2015-05-11
Also published as: CN104010716B; CN104010716A; WO2013103083A1

Abstract

並設方向に隣接する平膜２０，２０同士の間に気泡ガイド３０を配設し、平膜２０とこれに対面する気泡ガイド３０によって、上下方向に延びると共に並設方向に直交する方向に複数が並ぶ中空の閉断面構造５０を形成し、散気による気泡を、平膜２０及び気泡ガイド３０より成る閉断面構造５０内を流路６０として流すようにし、従来技術のように平行に対面する平膜同士の間の広い流路に気泡を流し当該気泡が膜面全体に接触せずに一様に強い力で全面を洗浄できないものに比して、狭い流路６０に流す気泡によって膜面全体を効率良く一様に強い力で洗浄する。

Description

本発明は、原水と処理水の固液分離を平膜によって行う膜分離方法及び膜分離装置に関する。

近年、水処理において、膜分離法が非常に着目されている。この膜分離法とは、従来の水処理に膜処理技術を用いたものである。膜分離法では、処理水が清澄になり、沈殿池が不要になるため、装置全体がコンパクトになる等のメリットが得られる。

しかしながら、膜分離法にあっては、運転時間が経過すると膜の目詰まりが進行してろ過水量が低下するという問題がある。そこで、気液二相流による膜面洗浄が広く行われている。

気液二相流による膜の洗浄方法として、例えば、汚泥含有水をろ過水と濃縮汚泥とに分離するための限外ろ過器のろ過膜の洗浄において、限外ろ過器への汚泥含有水の供給を続けながら、その汚泥含有水中に洗浄用気体を間欠的に供給する限外ろ過膜の洗浄方法が報告されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１−１５５９０６号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、気体による洗浄力が十分に発揮されず、投入している動力に対して見合った洗浄効果が得られない場合があった。そのため、膜面に汚泥などの物質が付着して閉塞が生じ、ろ過能力の低下が起こる場合があった。

特に、平膜を互いに向き合うように並設し、これらの平膜を、原水を収容した槽内に入れて原水と処理水とに固液分離する浸漬型の膜分離処理にあっては、平膜に汚れが付着しやすく、従って、上記特許文献１の洗浄方法では十分ではない。

そこで本発明は、平膜を用いて膜分離するものにおいて、膜面に対する洗浄力を向上し、膜の目詰まりを軽減し、長時間安定したろ過能力を得ることができる膜分離方法及び膜分離装置を提供することを目的とする。

本発明による膜分離方法は、原水を収容した槽内に、平膜を水平方向に複数並設して成る平膜ユニットを浸漬し、気体による散気を行いながら、平膜の表面を洗浄すると同時に原水と処理水とに固液分離する膜分離方法であって、平膜ユニットを、並設方向に隣接する平膜同士の間に、対面する平膜に対して平行ではない面を備えて当該対面する平膜に対して接する気泡ガイドを具備すると共に、これらの対面し接する気泡ガイドと平膜により、上下方向に延設された中空の閉断面構造を有すると共に、この閉断面構造を並設方向に直交する方向に複数有する構成として、槽内に浸漬し、平膜で原水と処理水に固液分離し、閉断面構造内を流路として、散気による気泡を流すことを特徴としている。

また、本発明による膜分離装置は、原水を収容した槽内に、平膜を水平方向に複数並設して成る平膜ユニットを浸漬し、気体による散気を行いながら、平膜の表面を洗浄すると同時に原水と処理水とに固液分離する膜分離装置であって、平膜ユニットは、並設方向に隣接する平膜同士の間に、対面する平膜に対して平行ではない面を備えて当該対面する平膜に対して接する気泡ガイドを具備すると共に、これらの対面し接する気泡ガイドと平膜により、上下方向に延設された中空の閉断面構造を有すると共に、この閉断面構造を並設方向に直交する方向に複数有し、閉断面構造内が、散気による気泡が流れる流路とされていることを特徴としている。

このような膜分離方法及び膜分離装置によれば、並設方向に隣接する平膜同士の間に気泡ガイドが配設され、平膜とこれに対面する気泡ガイドによって、上下方向に延びると共に並設方向に直交する方向に複数が並ぶ中空の閉断面構造が形成され、散気による気泡が、平膜及び気泡ガイドより成る閉断面構造内を流路として流れるため、従来技術のように平行に対面する平膜同士の間の広い流路を気泡が流れ当該気泡が膜面全体に接触せずに一様に強い力で全面を洗浄できないものに比して、狭い流路を流れる気泡によって膜面全体が効率良く一様に強い力で洗浄され、その結果、膜面に対する洗浄力を向上でき、膜の目詰まりを軽減でき、長時間安定したろ過能力を得ることができる。また、気泡ガイドは、平膜の一部で構成されていてもよい。

ここで、流路の気体の比率を０．４〜０．８としてもよい。このような構成を採用した場合、閉断面構造内の流路に、潰れたような状態の縦長で弾丸状の気泡が生成され、当該気泡が、閉断面構造を構成する平膜及び気泡ガイドの大凡全面に亘り押し付けられるように接触しながら上昇し、この気泡の上昇に伴い、気泡と膜面との間の僅かな隙間を、原水が気泡と逆向きとなる下向きに速い流速で移動することで、強い剪断力が発生すると推測され、これにより、膜面に対する洗浄力を一層向上でき、膜の目詰まりを一層軽減でき、一層長時間安定したろ過能力を得ることができる。

このように本発明によれば、膜面に対する洗浄力を向上でき、膜の目詰まりを軽減でき、長時間安定したろ過能力を得ることができる膜分離方法及び膜分離装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る膜分離方法を適用した膜分離装置を示す概略構成図である。図１のII-II矢視図である。中空の閉断面構造の流路の気体比率と気泡形状との関係を示す図である。本発明の他の実施形態に係る膜分離方法を適用した膜分離装置の平膜ユニットを示す図であり、図２に対応する図である。本発明の第２実施形態に係る膜分離方法を適用した膜分離装置を示す概略構成図である。図５のVI-VI矢視図である。中空の閉断面構造の流路の気体比率と気泡形状との関係を示す図である。本発明の他の実施形態に係る膜分離方法を適用した膜分離装置の平膜ユニットを示す図であり、図６に対応する図である。変形例に係る平膜及び平膜ユニットを示す図である。

以下、本発明による膜分離方法及び膜分離装置の好適な実施形態について図１〜図９を参照しながら説明する。なお、各図において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る膜分離方法を適用した膜分離装置を示す概略構成図、図２は、図１のII-II矢視図である。

図１に示すように、第１実施形態の膜分離装置１００は、所謂浸漬型膜分離法（一体型）と称されるもので、具体的には、原水を収容する槽１内に、平膜２０を有する平膜ユニット１０を浸漬し、当該平膜ユニット１０の下方に配設した散気管２から曝気を施すことで、平膜２０表面の洗浄と平膜２０による固液分離を共に行うものである。散気管２に対しては、圧縮空気がマスフローコントローラ３を経由することで所定量の空気として供給される。

本実施形態の膜分離装置１００では、例えば外圧式を採用しており、この外圧式とは、平膜２０の外側から内側（図１の紙面垂直方向）に向けて処理水が流れて槽１外に排出される流れのもので、ここでは、平膜ユニット１０の上部に接続されるラインＬ１に設けた吸引ポンプ４により負圧にして引っ張る方式としているが、正圧で押し込んでラインＬ１を通して排出する方式としても良い。なお、外圧式に代えて、管状膜等を用いた内圧式を採用しても良い。

また、ここでの膜分離装置１００は、平膜２０の洗浄効果を評価するものとされ、従って、槽１中の原水濃度及び水量が一定となるように、ラインＬ１を流れる処理水を槽１に返送するようにしているが、実際の水処理設備においては、仮想線で示すラインＬ２を通して槽１に原水が導入され、槽１からの分離処理水は仮想線で示すラインＬ３を通して後段の処理に供される。

平膜ユニット１０は、水平方向（図１の紙面垂直方向）に、図２に示すように、平膜２０及び気泡ガイド３０を複数枚交互に並設することによって、平膜２０，２０同士の間に気泡ガイド３０を備えると共に、これらを枠体５で保持して成るもので、枠体５は、上側及び下側を開放している。この枠体５は、両側（図１の左右両側）及び表裏側（図１の紙面垂直方向側）は閉じていても、開放していても良く、要は、複数枚並設した平膜２０を保持できれば良い。そして、平膜２０の集水口を接続した集水管を上部に設け、この集水管が上記ラインＬ１に接続される。

ここで、本実施形態の平膜とは、平面状に成形した膜のことであり、通常の膜分離法に使用されるもので良く、塩素化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、ポリ四弗化エチレン樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロース、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、セラミック等から形成された多孔質膜等が挙げられる。

気泡ガイド３０は、図２に示すように、波形状（略正弦波様）に構成され、例えば、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、その他の一般汎用樹脂や、鉄、ステンレス等の金属類等から形成される。

そして、平膜ユニット１０にあっては、上記平面状の平膜２０と波形状の気泡ガイド３０を交互に並設する（図１の紙面垂直方向、図２の上下方向に並設する）ことで、これらにより、上下方向に延設された中空の閉断面構造５０が形成されると共に、この閉断面構造５０が並設方向に直交する方向（図１の左右方向、図２の左右方向）に複数形成され、当該閉断面構造５０内に流路６０が形成されている。

換言すると、平膜ユニット１０は、並設方向に隣接する平膜２０，２０同士の間に、対面する平膜２０に対して平行ではない面を備えて（対面する平膜２０に対して交差するように延びる面を備えて）当該対面する平膜２０に対して接する気泡ガイド３０を具備すると共に、これらの対面し接する気泡ガイド３０と平膜２０により、上記中空の閉断面構造５０及び流路６０を複数有する構成とされている。

なお、図２及び後述の図４においては、平膜ユニット内の一部が示されているが、実際には、平膜及び気泡ガイドの両端側（図示左右方向の両端側）はさらに延び、平膜及び気泡ガイドの並設方向（図示上下方向）にはさらに複数枚の平膜及び気泡ガイドが交互に並設されている。

このような構成を有する膜分離装置１００によれば、槽１内では、槽１内に浸漬する平膜ユニット１０の平膜２０によって原水と処理水が固液分離され、散気による気泡が、平膜２０及び気泡ガイド３０より成る閉断面構造５０内を流路６０として上方へ流れる。このため、従来技術のように平行に対面する平膜同士の間の広い流路を気泡が流れ当該気泡が膜面全体に接触せずに一様に強い力で全面を洗浄できないものに比して、狭い流路６０を流れる気泡によって膜面全体が効率良く一様に強い力で洗浄される。その結果、膜面に対する洗浄力を向上でき、膜の目詰まりを軽減でき、長時間安定したろ過能力を得ることができる。

ここで、マスフローコントローラ３を制御することにより、流路６０を流れる水分及び空気の気体比率を変え、気泡の形状を観察すると共に、洗浄効果を確認した。気体比率は、０．１、０．２、０．４、０．６、０．８、０．９と変え、流路６０の内径は約１０ｍｍとした。図３（ａ）〜（ｆ）は、流路６０の気体比率と気泡形状との関係を示す図である。

洗浄効果は、気体比率が０．４〜０．８の範囲で特に顕著であった。これは、図３（ｃ）〜（ｅ）に示すように、閉断面構造５０内の流路６０に、潰れたような状態の縦長で弾丸状の気泡Ａが生成され、当該気泡Ａが、閉断面構造５０を構成する平膜２０及び気泡ガイド３０の大凡全面に亘り押し付けられるように接触しながら上昇し、この気泡Ａの上昇に伴い、気泡Ａと膜面との間の僅かな隙間を、原水が気泡Ａと逆向きとなる下向きに速い流速で移動することで、強い剪断力が発生すると推測される。

従って、このように、流路６０の気体比率を０．４〜０．８とすれば、膜面に対する洗浄力を一層向上でき、膜の目詰まりを一層軽減でき、一層長時間安定したろ過能力を得ることができる。

図４は、本発明の他の実施形態に係る膜分離方法を適用した膜分離装置の平膜ユニットを示す図であり、図２に対応する図である。

図４（ａ）に示す平膜ユニット１１は、上記平面状の平膜２０と三角波形状の気泡ガイド３１とを図示上下に交互に並設することで、これらにより中空の閉断面構造を形成し当該閉断面構造内を流路６１としたものである。

図４（ｂ）に示す平膜ユニット１２は、上記平面状の平膜２０と鋸波形状の気泡ガイド３２とを図示上下に交互に並設することで、これらにより中空の閉断面構造を形成し当該閉断面構造内を流路６２としたものである。

図４（ｃ）に示す平膜ユニット１３は、上記平面状の平膜２０，２０同士の間に、平膜２０に対して垂直方向に延びこれらの平膜２０，２０同士を繋ぐ気泡ガイド３３を設けることで、これらにより中空の閉断面構造を形成し当該閉断面構造内を流路６３としたものである。

このような平膜ユニット１１〜１３を採用しても、並設方向に隣接する平膜同士の間に、対面する平膜に対して平行ではない面を備えて当該対面する平膜に対して接する気泡ガイドを具備すると共に、これらの対面し接する気泡ガイドと平膜により、上下方向に延設された中空の閉断面構造を有すると共に、この閉断面構造を並設方向に直交する方向に複数有し、閉断面構造内が、散気による気泡が流れる流路とされるため、先の実施形態と同様な膜分離方法により、同様な作用・効果を奏する。また、流路の気体比率も先の実施形態と同様な０．４〜０．８とすることで、同様な作用・効果を奏する。

以下では、第２実施形態の膜分離装置２００について説明する。第１実施形態の膜分離装置１００と重複する部分についての説明は省略する。平膜ユニット１１０は、水平方向（図５の紙面垂直方向）に複数枚並設した平膜１２０を枠体１０５で保持して成るもので、枠体１０５は、上側及び下側を開放している。この枠体１０５は、両側（図５の左右両側）及び表裏側（図５の紙面垂直方向側）は閉じていても、開放していても良く、要は、複数枚並設した平膜１２０を保持できれば良い。そして、平膜１２０の集水口を接続した集水管を上部に設け、この集水管がラインＬ１１に接続される。

ここで、本実施形態の平膜とは、平面状又はシート状に成形した膜のことであり、通常の膜分離法に使用されるもので良く、塩素化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、ポリ四弗化エチレン樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロース、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、セラミック等から形成された多孔質膜等が挙げられる。

特に本実施形態の平膜は、図６に示すように、波形状（略正弦波様）の膜１２０に構成されている。そして、平膜ユニット１１０にあっては、波形状の膜１２０とこれを逆さにした膜１２０とを交互に並設する（図５の紙面垂直方向、図６の上下方向に並設する）ことで、これらにより、上下方向に延設された中空の閉断面構造１５０が形成されると共に、この閉断面構造１５０が並設方向に直交する方向（図５の左右方向、図６の左右方向）に複数形成され、当該閉断面構造１５０内に流路１６０が形成されている。

換言すると、平膜ユニット１１０は、並設方向に隣接する平膜１２０，１２０が、対面する平膜１２０に対して平行ではない面を備えて（対面する平膜１２０に対して交差するように延びる面を備えて）当該対面する平膜１２０に対して接することで、これらの対面する膜１２０，１２０同士により、上記中空の閉断面構造１５０及び流路１６０を複数有する構成とされている。

なお、図６及び後述の図８においては、平膜ユニット内の一部が示されているが、実際には、平膜の両端側（図示左右方向の両端側）はさらに延び、平膜の並設方向（図示上下方向）にはさらに複数枚の平膜が並設されている。

このような構成を有する膜分離装置２００によれば、槽１０１内では、槽１０１内に浸漬する平膜ユニット１１０の閉断面構造１５０を形成する膜によって原水と処理水が固液分離され、散気による気泡が当該閉断面構造１５０内を流路１６０として上方へ流れる。このため、従来技術のように平行に対面する平膜同士の間の広い流路を気泡が流れ当該気泡が膜面全体に接触せずに一様に強い力で全面を洗浄できないものに比して、狭い流路１６０を流れる気泡によって膜面全体が効率良く一様に強い力で洗浄される。その結果、膜面に対する洗浄力を向上でき、膜の目詰まりを軽減でき、長時間安定したろ過能力を得ることができる。

ここで、マスフローコントローラ１０３を制御することにより、流路１６０を流れる水分及び空気の気体比率を変え、気泡の形状を観察すると共に、洗浄効果を確認した。気体比率は、０．１、０．２、０．４、０．６、０．８、０．９と変え、流路１６０の内径は約１０ｍｍとした。図７（ａ）〜（ｆ）は、流路１６０の気体比率と気泡形状との関係を示す図である。

洗浄効果は、気体比率が０．４〜０．８の範囲で特に顕著であった。これは、図７（ｃ）〜（ｅ）に示すように、閉断面構造１５０で環状を成す膜の内側に形成された流路１６０に、潰れたような状態の縦長で弾丸状の気泡Ｂが生成され、当該気泡Ｂが、閉断面構造１５０で環状を成す膜の大凡全面に亘り押し付けられるように接触しながら上昇し、この気泡Ｂの上昇に伴い、気泡Ｂと膜面との間の僅かな隙間を、原水が気泡Ｂと逆向きとなる下向きに速い流速で移動することで、強い剪断力が発生すると推測される。

従って、このように、流路１６０の気体比率を０．４〜０．８とすれば、膜面に対する洗浄力を一層向上でき、膜の目詰まりを一層軽減でき、一層長時間安定したろ過能力を得ることができる。

図８は、本発明の他の実施形態に係る膜分離方法を適用した膜分離装置の平膜ユニットを示す図であり、図６に対応する図である。

図８（ａ）に示す平膜ユニット１１１は、平面状の平膜１２１と上記波形状の膜１２０とを交互に並設する（図示上下方向、図５の紙面垂直方向に並設する）ことで、これらにより中空の閉断面構造を形成し当該閉断面構造内を流路１６１としたものである。

図８（ｂ）に示す平膜ユニット１１２は、矩形波形状の膜１２２を図示上下に並設することで、これらにより中空の閉断面構造を形成し当該閉断面構造内を流路１６２としたものである。

図８（ｃ）に示す平膜ユニット１１３は、上記矩形波形状の膜１２２とこれを逆さにした膜１２２とを図示上下に交互に並設することで、これらにより中空の閉断面構造を形成し当該閉断面構造内を流路１６３としたものである。

図８（ｄ）に示す平膜ユニット１１４は、図８（ｂ）に示す平膜ユニット１１２の矩形頂部を長手方向に広げた膜１２３を図示上下に並設することで、これらにより中空の閉断面構造を形成し当該閉断面構造内を流路１６４としたものである。

図８（ｅ）に示す平膜ユニット１１５は、Ω形状が長手方向に連続する膜１２４を図示上下に並設することで、これらにより中空の閉断面構造を形成し当該閉断面構造内を流路１６５としたものである。

図８（ｆ）に示す平膜ユニット１１６は、ハニカム構造に似た構造を形成する膜１２５により中空の閉断面構造を形成し当該閉断面構造内を流路１６６としたものである。

図８（ｇ）に示す平膜ユニット１１７は、上記平面状の平膜１２１と三角波形状の膜１２６とを図示上下に交互に並設することで、これらにより中空の閉断面構造を形成し当該閉断面構造内を流路１６７としたものである。

更に、図９は、変形例に係る平膜及び平膜ユニットを示す図であり、上述した平膜及び平膜ユニットに代えて、図９に示す平膜及び平膜ユニットを採用することもできる。

図９（ａ）に示す平膜２２１は、平面視で曲げられ湾曲したものである。図９（ｂ）に示す平膜２３１は、所定の角度を成すように折り曲げられたものである。また、図９（ｃ）に示す平膜２４１は、スパイラル状に折り曲げられたものである。このように、種々の形状の平膜を採用することが可能である。

また、図９（ｄ）に示す平膜ユニット３１１は、槽３０１内に、互いに平行とならないように膜３２１が並べられたものである。図９（ｅ）に示す平膜ユニット４１１は、平膜４０１に、丸形プリーツ４２１と角形プリーツ４３１とが付けられたものである。このように、種々の形状の平膜ユニットを採用することが可能である。なお、上記のようなプリーツは、膜面全体に付けられてもよいし、膜面の一部にのみ付けられてもよい。

このような平膜ユニット１１１〜１１７，３１１，４１１や平膜２２１，２３１，２４１を採用しても、並設方向に隣接する平膜が、対面する平膜に対して平行ではない面を備えて当該対面する平膜に対して接することで、これらの対面する膜同士により、上下方向に延設された中空の閉断面構造を有すると共に、この閉断面構造を並設方向に直交する方向に複数有し、閉断面構造内が、散気による気泡が流れる流路とされるため、先の実施形態と同様な膜分離方法により、同様な作用・効果を奏する。また、流路の気体比率も先の実施形態と同様な０．４〜０．８とすることで、同様な作用・効果を奏する。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、第１実施形態においては、平膜ユニット１０〜１３を槽１に浸漬し、曝気（散気）により膜表面の洗浄と固液分離を共に行う所謂浸漬型（一体型）の膜分離に対する適用を述べているが、反応槽と膜分離槽を別々とし、前段の反応槽で処理された処理水を含む原水を後段の膜分離槽に導入し、散気により専ら膜表面の洗浄と固液分離を同時に行う所謂浸漬型（槽別置型）の膜分離に対しても適用可能である。

また、一形態に係る膜分離方法は、原水を収容した槽内に、平膜を水平方向に複数並設して成る平膜ユニットを浸漬し、気体による散気を行いながら、平膜の表面を洗浄すると同時に原水と処理水とに固液分離する膜分離方法であって、平膜ユニットを、並設方向に隣接する平膜が、対面する平膜に対して平行ではない面を備えて当該対面する平膜に対して接することで、これらの対面する膜同士により、上下方向に延設された中空の閉断面構造を有すると共に、この閉断面構造を並設方向に直交する方向に複数有する構成として、槽内に浸漬し、閉断面構造を形成する膜で原水と処理水に固液分離し、閉断面構造内を流路として、散気による気泡を流すことを特徴としている。

また、一形態に係る膜分離装置は、原水を収容した槽内に、平膜を水平方向に複数並設して成る平膜ユニットを浸漬し、気体による散気を行いながら、平膜の表面を洗浄すると同時に原水と処理水とに固液分離する膜分離装置であって、平膜ユニットは、並設方向に隣接する平膜が、対面する平膜に対して平行ではない面を備えて当該対面する平膜に対して接することで、これらの対面する膜同士により、上下方向に延設された中空の閉断面構造を有すると共に、この閉断面構造を並設方向に直交する方向に複数有し、閉断面構造内が、散気による気泡が流れる流路とされていることを特徴としている。

このような膜分離方法及び膜分離装置によれば、対面する膜同士によって、上下方向に延びると共に並設方向に直交する方向に複数が並ぶ中空の閉断面構造が形成され、この閉断面構造を形成する膜で原水と処理水が固液分離され、散気による気泡が当該閉断面構造内を流路として流れるため、従来技術のように平行に対面する平膜同士の間の広い流路を気泡が流れ当該気泡が膜面全体に接触せずに一様に強い力で全面を洗浄できないものに比して、狭い流路を流れる気泡によって膜面全体が効率良く一様に強い力で洗浄され、その結果、膜面に対する洗浄力を向上でき、膜の目詰まりを軽減でき、長時間安定したろ過能力を得ることができる。

ここで、流路の気体の比率を０．４〜０．８としてもよい。このような構成を採用した場合、閉断面構造で環状を成す膜の内側に形成された流路に、潰れたような状態の縦長で弾丸状の気泡が生成され、当該気泡が、閉断面構造で環状を成す膜の大凡全面に亘り押し付けられるように接触しながら上昇し、この気泡の上昇に伴い、気泡と膜面との間の僅かな隙間を、原水が気泡と逆向きとなる下向きに速い流速で移動することで、強い剪断力が発生すると推測され、これにより、膜面に対する洗浄力を一層向上でき、膜の目詰まりを一層軽減でき、一層長時間安定したろ過能力を得ることができる。

本発明は、原水と処理水の固液分離を平膜によって行う膜分離方法及び膜分離装置に利用可能である。

１，１０１…槽、２…散気管、３，１０３…マスフローコントローラ、１０〜１３，１１０〜１１７，３１１，４１１…平膜ユニット、２０，１２０〜１２６，２２１，２３１，２４１…平膜、３０〜３３…気泡ガイド、５０，１５０…閉断面構造、６０〜６３，１６０〜１６７…流路、１００，２００…膜分離装置、Ａ，Ｂ…気泡。

Claims

原水を収容した槽内に、平膜を水平方向に複数並設して成る平膜ユニットを浸漬し、気体による散気を行いながら、前記平膜の表面を洗浄すると同時に前記原水と処理水とに固液分離する膜分離方法であって、
前記平膜ユニットを、並設方向に隣接する平膜同士の間に、対面する平膜に対して平行ではない面を備えて当該対面する平膜に対して接する気泡ガイドを具備すると共に、これらの対面し接する気泡ガイドと平膜により、上下方向に延設された中空の閉断面構造を有すると共に、この閉断面構造を前記並設方向に直交する方向に複数有する構成として、前記槽内に浸漬し、
前記平膜で前記原水と前記処理水に固液分離し、前記閉断面構造内を流路として、前記散気による気泡を流すことを特徴とする膜分離方法。
前記気泡ガイドは、前記平膜の一部で構成されていることを特徴とする請求項１記載の膜分離方法。
前記流路の前記気体の比率を０．４〜０．８とすることを特徴とする請求項１又は２記載の膜分離方法。
原水を収容した槽内に、平膜を水平方向に複数並設して成る平膜ユニットを浸漬し、気体による散気を行いながら、前記平膜の表面を洗浄すると同時に前記原水と処理水とに固液分離する膜分離装置であって、
前記平膜ユニットは、
並設方向に隣接する平膜同士の間に、対面する平膜に対して平行ではない面を備えて当該対面する平膜に対して接する気泡ガイドを具備すると共に、これらの対面し接する気泡ガイドと平膜により、上下方向に延設された中空の閉断面構造を有すると共に、この閉断面構造を前記並設方向に直交する方向に複数有し、
前記閉断面構造内が、前記散気による気泡が流れる流路とされていることを特徴とする膜分離装置。