KR101870598B1 - Biological treatment apparatus, biological treatment method, and program - Google Patents
Biological treatment apparatus, biological treatment method, and program Download PDFInfo
- Publication number
- KR101870598B1 KR101870598B1 KR1020180022729A KR20180022729A KR101870598B1 KR 101870598 B1 KR101870598 B1 KR 101870598B1 KR 1020180022729 A KR1020180022729 A KR 1020180022729A KR 20180022729 A KR20180022729 A KR 20180022729A KR 101870598 B1 KR101870598 B1 KR 101870598B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- back pressure
- biological treatment
- membrane
- water
- space
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 221
- 239000008400 supply water Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 211
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 117
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 62
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 43
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 37
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 8
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 4
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 3
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims 1
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 12
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 41
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 25
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 12
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 12
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 4
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 4
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 3
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical group C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 125000001841 imino group Chemical group [H]N=* 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/18—Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/22—Controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/06—Tubular membrane modules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/36—Hydrophilic membranes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/03—Pressure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 생물 처리 장치, 생물 처리 방법, 및 프로그램에 관한 것이다.The present invention relates to a biological treatment apparatus, a biological treatment method, and a program.
분뇨 등의 유기성 폐수를 처리하는 경우, 고액의 분리에 MF (정밀 여과), UF (한외 여과) 등의 막 분리를 이용하는 것이 주류가 되어 있다.In the case of treating organic wastewater such as manure, it is the mainstream to use membrane separation such as MF (microfiltration) and UF (ultrafiltration) for the liquid separation.
막 분리 장치로는, 케이싱과, 케이싱 내에 수용된 복수의 관상 여과막 (중공사막) 을 구비하고, 관상 여과막의 내측으로 공급수를 순환시키면서 여과하는 방식의 장치가 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이와 같은 막 분리 장치를 구비하여 유기성 폐수의 생물 처리를 실시하는 생물 처리 장치에 있어서는, 관상 여과막을 투과한 투과수는 흡인 펌프에 의해 흡인되어, 예를 들어, 저류조에 저류되어 적절히 이용된다.As a membrane separation device, there is known a device comprising a casing and a plurality of tubular filtration membranes (hollow fiber membranes) housed in a casing, and filtering the feed water while circulating the feed water to the inside of the tubular filtration membranes (see, for example,
그런데, 관상 여과막을 사용한 막 분리 장치에서는, 여과를 계속해서 실시함에 따라, 막 표면에 미립자가 부착되는 파울링이 진행된다. 종래의 생물 처리 장치에서는, 파울링의 진행에 따라 투과수의 유량이 감소하기 때문에, 안정적으로 투과수의 유량을 확보하는 것이 곤란하다는 과제가 있다.By the way, in the membrane separation apparatus using the tubular filtration membrane, the filtration is continued, and the fouling in which the fine particles adhere to the membrane surface proceeds. In the conventional biological treatment apparatus, since the flow rate of the permeated water decreases as the fouling proceeds, there is a problem that it is difficult to stably secure the flow rate of the permeated water.
이 발명은, 관상 여과막에 파울링이 진행된 경우에 있어서도, 안정적으로 투과수의 유량을 확보할 수 있는 생물 처리 장치, 생물 처리 방법, 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a biological treatment apparatus, a biological treatment method, and a program that can stably ensure the flow rate of permeated water even when fouling proceeds on the tubular filtration membrane.
본 발명의 제 1 양태에 의하면, 생물 처리 장치는, 피처리수에 함유되는 유기물을 처리하는 생물 처리 수조와, 케이싱과, 상기 케이싱을 상기 생물 처리 수조로부터 유출되는 공급수가 공급되는 농축측 공간과 상기 공급수로부터 분리되는 투과수가 수용되는 투과측 공간으로 구획함과 함께, 친수성 모노머가 공중합된 단층 구조를 갖는 관상 여과막을 갖는 막 분리 장치와, 상기 공급수를 상기 농축측 공간으로 공급하는 가압 펌프와, 상기 투과측 공간으로부터 상기 투과수를 흡인하는 흡인 펌프와, 상기 투과측 공간의 배압을 조정하는 배압 조정 장치와, 상기 막 분리 장치로부터 배출되는 농축수를 상기 생물 처리 수조로 반송하는 반송 라인과, 상기 농축측 공간과 상기 투과측 공간의 막간 차압을 계측하는 막간 차압 계측 장치와, 상기 막간 차압에 기초하여 상기 가압 펌프, 상기 흡인 펌프, 및 상기 배압 조정 장치를 제어하는 제어 장치를 갖고, 상기 제어 장치는, 상기 막간 차압이 소정값 이상으로 증가한 경우, 상기 배압 조정 장치를 제어하여 상기 배압을 감소시키는 배압 조정부와, 상기 배압 조정 장치의 조정 범위의 한계에 이른 경우, 상기 가압 펌프와 상기 흡인 펌프의 적어도 일방을 제어하여, 상기 가압 펌프의 가압력과 상기 흡인 펌프의 흡인력의 적어도 일방을 증가시킴과 함께, 상기 배압 조정 장치를 제어하여 상기 배압을 증가시키는 설정 변경부를 갖는다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a biological treatment apparatus comprising: a biological treatment water tank for treating an organic matter contained in water to be treated; a casing; a concentrated side space to which the supply water flowing out from the biological treatment water tank is supplied; A membrane separation device having a tubular filtration membrane having a single-layer structure in which hydrophilic monomers are copolymerized and partitioned into a permeation-side space in which permeate water separated from the feed water is contained; a pressurizing pump , A suction pump for sucking the permeated water from the permeable side space, a back pressure regulating device for regulating the back pressure of the permeable side space, and a return line for conveying the concentrated water discharged from the membrane separation device to the biological treatment water tank An inter-membrane pressure difference measuring device for measuring a pressure difference between the enriched space and the permeable space; Wherein the control device controls the back pressure regulator to decrease the back pressure when the inter-membrane pressure difference is increased to a predetermined value or more, And at least one of the pressurizing pump and the suction pump is controlled to increase at least one of a pressing force of the pressurizing pump and a suction force of the suction pump when reaching the limit of the adjustment range of the back pressure regulating device And a setting changing unit for controlling the back pressure adjusting device to increase the back pressure.
이와 같은 구성에 의하면, 막간 차압에 기초하여 관상 여과막의 배압을 감소시킴으로써, 파울링에 의해 막간 차압이 상승한 경우에 있어서도 배압 조정 장치의 가동 범위를 사용하여 투과수의 유량을 조정할 수 있다.According to such a configuration, the flow rate of the permeated water can be adjusted by using the movable range of the back pressure regulating device even when the inter-membrane pressure difference is increased by fouling by reducing the back pressure of the tubular filtration membrane based on the inter-membrane pressure differential.
또, 배압 조정 장치의 가동 범위의 상한에 이른 경우, 가압력과 흡인력의 적어도 일방을 증가시킴과 함께, 배압을 증가시킴으로써, 다시 배압 조정 장치의 가동 범위를 사용하여 투과수의 유량을 조정할 수 있다.When the upper limit of the operating range of the back pressure regulating device is reached, at least one of the pressing force and the suction force is increased and the back pressure is increased, so that the flow rate of the permeated water can be adjusted again using the operating range of the back pressure regulating device.
또, 관상 여과막이 친수성을 가짐으로써, 농축측 공간으로 공급되는 공급수의 막면 유속이 낮아, 공급수의 압력이 저압인 경우에 있어서도 투과수의 취수가 가능해진다.In addition, since the tubular filtration membrane has hydrophilicity, the flow velocity of the feed water supplied to the concentrated side space is low, and even when the pressure of the feed water is low, permeated water can be taken.
상기 생물 처리 장치에 있어서, 상기 설정 변경부는, 상기 가압 펌프의 가압력을 증가시켜 상한까지 제어한 후, 상기 흡인 펌프의 흡인력을 증가시키는 제어를 실시하면 된다.In the biological treatment apparatus, the setting change unit may perform control to increase the suction force of the suction pump after increasing the pressing force of the pressure pump to the upper limit.
이와 같은 구성에 의하면, 가압 펌프의 가압력을 증가시켜 막면 유속이 높아짐으로써, 관상 여과막의 세정 효과를 일으킬 수 있다.According to such a configuration, the pressing force of the pressurizing pump is increased to increase the flow velocity on the membrane surface, so that the cleaning effect of the tubular filtration membrane can be generated.
상기 생물 처리 장치에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 흡인 펌프의 흡인력을 증가시켜 상한까지 제어한 후, 상기 관상 여과막의 세정을 실시하는 세정 제어부를 가지면 된다.In the biological treatment apparatus, the control apparatus may have a cleaning control section for increasing the suction force of the suction pump to control the tubular filtration membrane to the upper limit, and then cleaning the tubular filtration membrane.
이와 같은 구성에 의하면, 관상 여과막의 세정을 실시함으로써, 재차, 가압력 및 흡인력을 감소시킬 수 있다. 또, 가압력과 흡인력의 양방을 상한까지 제어한 후에 세정을 실시함으로써, 세정 횟수를 저감시킬 수 있다.According to such a constitution, by performing the cleaning of the tubular filtration film, the pressing force and the suction force can be reduced again. In addition, by performing cleaning after controlling both the pressing force and the suction force to the upper limit, the number of times of cleaning can be reduced.
상기 생물 처리 장치에 있어서, 상기 반송 라인은, 상기 생물 처리 수조와 상기 막 분리 장치 사이에 상기 농축수를 공급하는 분기 라인과, 상기 분기 라인의 하류측에 형성되어 상기 반송 라인을 흐르는 상기 농축수의 유량을 조정하는 제 2 유량 조정 밸브를 가지면 된다.The biological treatment apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the return line includes: a branch line for supplying the concentrated water between the biological treatment water tank and the membrane separation device; and a circulation line formed on the downstream side of the branch line, And a second flow rate adjusting valve for adjusting the flow rate of the fluid.
이와 같은 구성에 의하면, 생물 처리 수조에 도입되는 농축수의 유량을 조정할 수 있다.According to this configuration, the flow rate of the concentrated water to be introduced into the biological treatment water tank can be adjusted.
본 발명의 제 2 양태에 의하면, 생물 처리 방법은, 친수성 모노머가 공중합된 단층 구조를 갖는 관상 여과막의 일방의 측인 농축측 공간으로 생물 처리 수조로부터 유출되는 공급수를 가압 공급하는 가압 공정과, 상기 관상 여과막의 타방의 측인 투과측 공간으로부터 상기 투과수를 흡인하는 흡인 공정과, 상기 농축측 공간으로부터 배출되는 농축수를 상기 생물 처리 수조로 반송하는 반송 공정과, 상기 농축측 공간과 상기 투과측 공간의 막간 차압이 소정값 이상으로 증가한 경우, 상기 투과측 공간의 배압을 감소시키는 배압 조정 공정과, 상기 배압의 조정 범위의 한계에 이른 경우, 상기 공급수의 가압력과 상기 투과수의 흡인력의 적어도 일방을 증가시킴과 함께, 상기 배압을 증가시키는 설정 변경 공정을 갖는다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a biological treatment method comprising: a pressurizing step of pressurizing and supplying supply water flowing out from a biological treatment water tank to a concentrated side space on one side of a tubular filtration membrane having a monolayer structure in which a hydrophilic monomer is copolymerized; A condensing water discharge port for discharging the concentrated water discharged from the concentrated-side space to the biological treatment water tank; a suction step of sucking the permeated water from the permeated side space on the other side of the tubular filtration membrane; A back pressure adjusting step of reducing a back pressure of the permeated space when the inter-membrane pressure difference of the permeated water increases to a predetermined value or more; And a setting changing step of increasing the back pressure.
본 발명의 제 3 양태에 의하면, 프로그램은, 피처리수에 함유되는 유기물을 처리하는 생물 처리 수조와, 케이싱과, 상기 케이싱을 상기 생물 처리 수조로부터 유출되는 공급수가 공급되는 농축측 공간과 상기 공급수로부터 분리되는 투과수가 수용되는 투과측 공간으로 구획함과 함께, 친수성 모노머가 공중합된 단층 구조를 갖는 관상 여과막을 갖는 막 분리 장치와, 상기 공급수를 상기 농축측 공간으로 공급하는 가압 펌프와, 상기 투과측 공간으로부터 상기 투과수를 흡인하는 흡인 펌프와, 상기 투과측 공간의 배압을 조정하는 배압 조정 장치와, 상기 막 분리 장치로부터 배출되는 농축수를 상기 생물 처리 수조로 반송하는 반송 라인과, 상기 농축측 공간과 상기 투과측 공간의 막간 차압을 계측하는 막간 차압 계측 장치를 구비하는 생물 처리 장치의 제어 장치의 컴퓨터에, 상기 막간 차압이 소정값 이상으로 증가한 경우, 상기 배압 조정 장치를 제어하여 상기 배압을 감소시키고, 상기 배압 조정 장치의 조정 범위의 한계에 이른 경우, 상기 가압 펌프와 상기 흡인 펌프의 적어도 일방을 제어하여, 상기 가압 펌프의 가압력과 상기 흡인 펌프의 흡인력의 적어도 일방을 증가시킴과 함께, 상기 배압 조정 장치를 제어하여 상기 배압을 증가시키기 위한 프로그램이다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a biological treatment apparatus comprising: a biological treatment water tank for treating organic matters contained in water to be treated; a casing; a concentrated side space to which the supply water flowing out from the biological treatment water tank is supplied, A membrane separation device having a tubular filtration membrane having a single-layer structure in which hydrophilic monomers are copolymerized and partitioned into permeation-side spaces in which permeated water separated from water is received; a pressurizing pump for supplying the feed water to the enriched space; A return line for returning the concentrated water discharged from the membrane separation device to the biological treatment water tank; and a supply line for supplying the concentrated water discharged from the membrane separation device to the biological treatment water tank, And an inter-membrane pressure difference measuring device for measuring a pressure difference between the thickening-side space and the permeation-side space, When the inter-film pressure difference has increased to a predetermined value or more, the back pressure control device controls the back pressure adjusting device to reduce the back pressure, and when reaching the limit of the adjustment range of the back pressure adjusting device, And at least one of the pressure of the pressurizing pump and the suction force of the suction pump is increased and the back pressure is increased by controlling the back pressure regulating device.
본 발명에 의하면, 막간 차압에 기초하여 관상 여과막의 배압을 감소시킴으로써, 파울링에 의해 막간 차압이 상승한 경우에 있어서도 배압 조정 장치의 가동 범위를 사용하여 투과수의 유량을 조정할 수 있다.According to the present invention, by reducing the back pressure of the tubular filtration membrane based on the inter-membrane pressure differential, the flow rate of the permeated water can be adjusted using the movable range of the back pressure regulator even when the inter-membrane pressure difference is increased by fouling.
또, 배압 조정 장치의 가동 범위의 상한에 이른 경우, 가압력과 흡인력의 적어도 일방을 증가시킴과 함께, 배압을 증가시킴으로써, 다시 배압 조정 장치의 가동 범위를 사용하여 투과수의 유량을 조정할 수 있다.When the upper limit of the operating range of the back pressure regulating device is reached, at least one of the pressing force and the suction force is increased and the back pressure is increased, so that the flow rate of the permeated water can be adjusted again using the operating range of the back pressure regulating device.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태의 생물 처리 장치의 개략 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태의 막 분리 장치의 개략 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시형태의 생물 처리 방법의 제어 Ⅰ 을 설명하는 플로차트이다.
도 4 는 본 발명의 제 1 실시형태의 생물 처리 방법의 제어 Ⅱ 를 설명하는 플로차트이다.
도 5 는 본 발명의 제 1 실시형태의 생물 처리 방법의 제어 Ⅲ 을 설명하는 플로차트이다.
도 6 은 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예의 막 분리 장치의 개략 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 제 2 실시형태의 막 분리 장치의 개략 사시도이다.
도 8 은 본 발명의 제 2 실시형태의 막 분리 장치의 개략 단면도이다.
도 9 는 본 발명의 제 2 실시형태의 보강 부재의 사시도이다.
도 10 은 본 발명의 제 2 실시형태의 보강 부재를 보강 부재의 축선 방향에서 본 측면도이다.
도 11 은 본 발명의 제 3 실시형태의 보강 부재의 사시도이다.1 is a schematic configuration diagram of a biological treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of the membrane separation apparatus of the first embodiment of the present invention.
3 is a flowchart for explaining control I of the biological treatment method of the first embodiment of the present invention.
4 is a flowchart for explaining control II of the biological treatment method of the first embodiment of the present invention.
5 is a flowchart for explaining control III of the biological processing method according to the first embodiment of the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view of a membrane separation apparatus according to a modification of the first embodiment of the present invention.
7 is a schematic perspective view of a membrane separation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
8 is a schematic cross-sectional view of a membrane separation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
9 is a perspective view of a reinforcing member according to a second embodiment of the present invention.
10 is a side view of the reinforcing member of the second embodiment of the present invention viewed from the axial direction of the reinforcing member.
11 is a perspective view of a reinforcing member according to a third embodiment of the present invention.
〔제 1 실시형태〕[First Embodiment]
이하, 본 발명의 제 1 실시형태의 생물 처리 장치, 생물 처리 방법, 및 프로그램에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the biological treatment apparatus, biological treatment method, and program according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 생물 처리 장치 (100) 는, 피처리수 (W1) (분뇨, 정화조 오니를 포함하는 유기성 폐수) 에 포함되는 유기물을 처리하는 생물 처리 수조 (11) 와, 생물 처리 수조 (11) 로부터 유출되는 공급수 (W2) 가 수용되는 원수조 (12) 와, 원수조 (12) 로부터 공급되는 공급수 (W3) 를 투과수 (PW) 와 농축수 (W4) 로 분리하는 막 분리 장치 (1) 와, 투과수 (PW) 의 유량 (유로 저항) 을 조정하는 제 1 유량 조정 밸브 (23) (배압 조정 장치) 와, 투과수 (PW) 를 저류하는 저류조 (20) 와, 농축수 (W4) 를 생물 처리 수조 (11) 로 반송하는 반송 라인 (19) 과, 제어 장치 (13) 를 구비하고 있다.1, the
제어 장치 (13) 는, 생물 처리 장치 (100) 의 각 부를 제어하여 각종 기능을 실행한다. 제어 장치 (13) 는, 예를 들어 생물 처리 장치 (100) 가 구비하는 CPU (Central Processing Unit, 중앙 처리 장치) 가, 기억부로부터 프로그램을 판독 출력하여 실행함으로써 구성된다.The
도 2 에 나타내는 바와 같이, 막 분리 장치 (1) 는, 케이싱 (2) 과, 케이싱 (2) 을 관상 여과막 (3) 의 일방의 측인 농축측 공간 (S) 과 관상 여과막 (3) 의 타방의 측인 투과측 공간 (P) 으로 구획하는 관상 여과막 (3) 을 가지고 있다. 농축측 공간 (S) 에는 공급수 (W3) 가 공급되고, 투과측 공간 (P) 에는, 공급수 (W3) 로부터 분리되는 투과수 (PW) 가 수용된다.2, the
막 분리 장치 (1) 는, 복수의 관상 여과막 (3) 의 내측으로 공급수 (W3) 를 순환시키면서 여과하는 방식을 사용하여, 공급수 (W3) 로부터 투과수 (PW) 를 취출하는 장치이다.The
도 1 에 나타내는 바와 같이, 생물 처리 장치 (100) 는, 원수조 (12) 로부터 공급되는 공급수 (W3) (생물 처리 수조 (11) 로부터 유출되는 공급수 (W2)) 를 가압하여 막 분리 장치 (1) 의 농축측 공간 (S) 으로 공급하는 가압 펌프 (21) 와, 막 분리 장치 (1) 의 투과측 공간 (P) 을 흡인하는 흡인 펌프 (22) 를 가지고 있다.1, the
가압 펌프 (21) 는, 회전수 제어에 의해 가압력을 변경하여, 막면 유속 (관상 여과막 (3) 의 내측을 공급수 (W3) 가 흐르는 속도) 을 변경하는 기능을 가지고 있다. 본 실시형태의 가압 펌프 (21) 의 가동 범위는, 막면 유속으로 환산하면 0.15 m/s 내지 0.60 m/s 이다. 이 가동 범위를 벗어나 가압 펌프 (21) 를 가동시키는 것은, 본 실시형태의 관상 여과막 (3) 의 사양에 대해서 바람직하지 않다.The pressurizing
흡인 펌프 (22) 는, 회전수 제어에 의해 투과측 공간 (P) 으로부터의 흡인력을 변경하는 기능을 가지고 있다. 본 실시형태의 흡인 펌프 (22) 의 하한 주파수는 6 ㎐ 이고, 상한 주파수는 60 ㎐ 이다. 이로써, 흡인 펌프 (22) 는, 투과측 공간 (P) 의 압력을 임의로 변경할 수 있다.The
생물 처리 수조 (11) 는, 예를 들어, 질화균과 탈질균의 작용에 의해 액 중의 BOD, 질소 화합물 등을 분해 제거한다. 생물 처리 수조 (11) 에는, 제 1 라인 (15) 을 통해 피처리수 (W1) 가 공급된다. 생물 처리 수조 (11) 와 원수조 (12) 는 제 2 라인 (16) 에 의해 접속되어 있다.The biological
원수조 (12) 와 막 분리 장치 (1) 는 공급 라인 (17) 을 통해 접속되어 있다. 가압 펌프 (21) 는, 공급 라인 (17) 에 형성되어 있다. 원수조 (12) 로부터 배출되는 공급수 (W3) 는, 가압 펌프 (21) 에 의해 가압되면서, 막 분리 장치 (1) 의 농축측 공간 (S) 으로 공급된다.The
공급 라인 (17) 에는, 공급 라인 (17) 을 흐르는 공급수 (W3) 의 유량을 계측하는 제 1 유량계 (25) 와, 공급 라인 (17) 을 흐르는 공급수 (W3) 의 압력을 계측하는 제 1 압력계 (26) 가 형성되어 있다.The
막 분리 장치 (1) 로부터 분리되는 투과수 (PW) 는, 투과수 라인 (18) 에 도입된다. 투과수 라인 (18) 은, 저류조 (20) 에 접속되어 있다. 제 1 유량 조정 밸브 (23) 및 흡인 펌프 (22) 는, 투과수 라인 (18) 에 형성되어 있다. 본 실시형태의 제 1 유량 조정 밸브 (23) 는, 흡인 펌프 (22) 의 하류측에 형성되어 있는데, 이것에 한정하는 것은 아니다. 제 1 유량 조정 밸브 (23) 를 흡인 펌프 (22) 의 상류측에 형성해도 된다.The permeated water PW separated from the
제 1 유량 조정 밸브 (23) 는, 투과수 라인 (18) 을 흐르는 투과수 (PW) 의 유로 저항을 조정하여 관상 여과막 (3) 의 투과측 공간 (P) 의 배압을 조정하는 배압 조정 장치로서 기능한다. 예를 들어, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 개도를 20 % 로 함으로써, 투과측 공간 (P) 의 배압은 커지고, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 개도를 100 % 로 함으로써, 투과측 공간 (P) 의 배압은 작아진다. 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 개도를 작게 하는 방향으로 제어함으로써, 투과측 공간 (P) 의 배압을 증가시킬 수 있다. 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 개도를 크게 하는 방향으로 제어함으로써, 투과측 공간 (P) 의 배압을 감소시킬 수 있다.The first flow
투과수 라인 (18) 에는, 투과수 라인 (18) 을 흐르는 투과수 (PW) 의 유량을 계측하는 제 2 유량계 (27) 와, 투과수 라인 (18) 을 흐르는 투과수 (PW) 의 압력을 계측하는 제 2 압력계 (28) 가 형성되어 있다.The permeated
투과수 (PW) 가 분리되어 막 분리 장치 (1) 로부터 배출되는 농축수 (W4) 는, 잉여 오니를 제외한 전체량이 반송 라인 (19) 에 도입되고, 적어도 일부가 생물 처리 수조 (11) 로 반송된다. 생물 처리 수조 (11) 로부터 유출된 공급수 (W2) 는, 원수조 (12), 막 분리 장치 (1) 를 통해, 생물 처리 수조 (11) 로 되돌아간다. 즉, 생물 처리 수조 (11) 로부터 유출된 공급수 (W2) 는, 생물 처리 장치 (100) 를 구성하는 라인을 순환한다.The concentrated water W4 separated from the permeated water PW and discharged from the
반송 라인 (19) 에는, 사이펀 브레이커 (40) 가 형성되어 있다. 사이펀 브레이커 (40) 는 지관 (41) 과, 밸브 (42) 를 가지고 있다.A siphon
반송 라인 (19) 상으로서, 막 분리 장치 (1) 와 사이펀 브레이커 (40) 사이에는, 반송 라인 (19) 을 흐르는 농축수 (W4) 의 압력을 측정하는 제 3 압력계 (44) 가 형성되어 있다.A
반송 라인 (19) 은, 반송 라인 (19) 의 도중부터 분기되어 원수조 (12) 에 농축수 (W4) 를 공급하는 분기 라인 (45) 을 가지고 있다. 또한, 원수조 (12) 는 반드시 형성할 필요는 없다. 원수조 (12) 를 형성하지 않는 경우에는, 분기 라인 (45) 은, 생물 처리 수조 (11) 와 가압 펌프 (21) 사이의 라인에 접속된다.The
반송 라인 (19) 상으로서, 분기 라인 (45) 의 분기점 (D) 보다 하류측에는, 생물 처리 수조 (11) 로 공급되는 농축수 (W4) 의 유량을 조정하는 제 2 유량 조정 밸브 (24), 및 생물 처리 수조 (11) 로 공급되는 농축수 (W4) 의 유량을 계측하는 제 3 유량계 (43) 가 형성되어 있다. 제 3 유량계 (43) 는, 제 2 유량 조정 밸브 (24) 의 하류측 (제 2 유량 조정 밸브 (24) 와 생물 처리 수조 (11) 사이) 에 형성되어 있다.A second flow
압력계 (26, 28, 44) 및 유량계 (25, 27, 43) 는, 제어 장치 (13) 와 전기 신호 케이블을 통해 접속되어 있다.The pressure gauges 26, 28 and 44 and the
제 1 압력계 (26) 와 제 2 압력계 (28) 와 제 3 압력계 (44) 는, 막 분리 장치 (1) 의 막간 차압을 계측하는 막간 차압 계측 장치 (14) 로서 기능한다. 제어 장치 (13) 는, 제 1 압력계 (26) 에 의해 계측되는 공급수 (W3) 의 압력과, 제 2 압력계 (28) 에 의해 계측되는 투과수 (PW) 의 압력과, 제 3 압력계 (44) 에 의해 계측되는 농축수 (W4) 의 압력으로부터, 막 분리 장치 (1) 의 막간 차압을 산출한다.The
생물 처리 장치 (100) 는, 막 분리 장치 (1) 의 관상 여과막 (3) 의 세정을 실시하는 세정 장치 (29) 를 가지고 있다. 세정 장치 (29) 는, 물리 세정에 의해 세정을 실시하는 장치여도 되고, 약품 세정에 의해 세정을 실시하는 장치여도 되고, 이들 양방에 의해 세정을 실시하는 장치여도 된다.The
물리 세정은, 예를 들어, 역압 세정, 스크러빙, 플러싱, 볼 세정 등의 물리적인 방법으로 세정을 실시하는 세정 방식이다. 약품 세정은, 산, 알칼리, 산화제, 세제 등을 사용하여 세정을 실시하는 세정 방식이다.The physical cleaning is a cleaning method in which cleaning is performed by a physical method such as back pressure cleaning, scrubbing, flushing, ball cleaning, or the like. The chemical cleaning is a cleaning method in which cleaning is performed using an acid, an alkali, an oxidizing agent, a detergent or the like.
제어 장치 (13) 는, 투과수 (PW) 의 유량, 막간 차압, 피처리수 (W1) 의 유량 등에 기초하여 가압 펌프 (21), 흡인 펌프 (22), 제 1 유량 조정 밸브 (23), 제 2 유량 조정 밸브 (24), 및 세정 장치 (29) 등을 제어한다. 제어 장치 (13) 는, 투과수 (PW) 의 유량과 막간 차압에 기초하여 제 1 유량 조정 밸브 (23) (배압 조정 장치) 를 제어하는 배압 조정부 (13a) 와, 예를 들어, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 가동 범위가 한계에 이르렀을 때, 가압 펌프 (21) 등의 설정 변경을 실시하는 설정 변경부 (13b) 와, 세정 장치 (29) 를 제어하는 세정 제어부 (13c) 를 가지고 있다.The
또, 제어 장치 (13) 는, 생물 처리 수조 (11) 에 도입되는 농축수 (W4) 의 유량을 조정하는 기능을 가지고 있다. 제어 장치 (13) 는, 제 3 유량계 (43) 에 의해 측정되는 농축수 (W4) 의 유량이 소정값을 초과한 경우에, 생물 처리 수조 (11) 에 도입되는 농축수 (W4) 의 유량이 소정값 이하가 되도록, 제 2 유량 조정 밸브 (24) 를 제어한다. 이로써, 일부의 농축수 (W4) 는, 분기 라인 (45) 에 도입된다.The
다음으로, 막 분리 장치 (1) 의 상세한 내용에 대하여 설명한다.Next, the details of the
도 2 에 나타내는 바와 같이, 케이싱 (2) 은 케이싱 본체 (4) 와, 케이싱 본체 (4) 의 하방에 형성된 공급수 도입구 (7) 와, 케이싱 본체 (4) 의 상방에 형성된 농축수 배출구 (8) 와, 케이싱 본체 (4) 에 형성된 투과수 배출구 (9) 를 가지고 있다.2, the
케이싱 본체 (4) 는 원통 형상의 원통부 (4a) 와, 원통부 (4a) 의 상단을 폐쇄하는 제 1 원뿔부 (5) 와, 원통부 (4a) 의 하단을 폐쇄하는 제 2 원뿔부 (6) 를 가지고 있다. 제 1 원뿔부 (5) 는, 상방으로 향함에 따라 점차 축경하는 테이퍼상을 이루고 있다. 제 2 원뿔부 (6) 는, 하방으로 향함에 따라 점차 축경하는 테이퍼상을 이루고 있다.The casing
본 실시형태의 막 분리 장치 (1) 는 하방으로부터 관상 여과막 (3) 에 도입된 공급수 (W3) 가, 관상 여과막 (3) 내를 상방을 향하여 흐르는 구성으로 되어 있다.The
막 분리 장치 (1) 는, 케이싱 (2) 의 내부를 3 개의 공간으로 분할하는 제 1 격벽 (30) 과 제 2 격벽 (31) 을 구비하고 있다. 제 1 격벽 (30) 과 제 2 격벽 (31) 에는, 복수의 삽입 통과공 (32) 이 형성되어 있다. 삽입 통과공 (32) 은, 제 1 격벽 (30) 및 제 2 격벽 (31) 의 판두께 방향으로 관통하는 구멍이다. 삽입 통과공 (32) 의 내경은, 관상 여과막 (3) 의 외경보다 약간 크다.The
복수의 관상 여과막 (3) 은, 케이싱 (2) 의 내부에 있어서 축선 (A) 방향 (본 실시형태에서는 연직 방향) 으로 연장되어, 일단이 제 1 격벽 (30) 에 연결되고, 타단이 제 2 격벽 (31) 에 연결되어 있다.The plurality of
제 1 격벽 (30) 은, 판 형상을 이루는 부재이며, 케이싱 (2) 의 연장 방향의 상방 (제 1 원뿔부 (5) 측) 에 고정되어 있다. 케이싱 본체 (4) 와, 제 1 격벽 (30) 과, 제 1 원뿔부 (5) 에 의해 둘러싸이는 공간은, 제 1 헤더 공간 (S1) 이다. 제 1 헤더 공간 (S1) 은, 케이싱 (2) 의 내부 공간에 있어서의 제 1 격벽 (30) 보다 상방의 공간이다.The
제 2 격벽 (31) 은, 판 형상을 이루는 부재이며, 케이싱 (2) 의 연장 방향의 하방 (제 2 원뿔부 (6) 측) 에 고정되어 있다. 케이싱 본체 (4) 와, 제 2 격벽 (31) 과, 제 2 원뿔부 (6) 에 의해 둘러싸이는 공간은, 제 2 헤더 공간 (S2) 이다. 제 2 헤더 공간 (S2) 은, 케이싱 (2) 의 내부 공간에 있어서의 제 2 격벽 (31) 보다 하방의 공간이다.The
케이싱 본체 (4) 와, 제 1 격벽 (30) 과, 제 2 격벽 (31) 에 의해 둘러싸이고, 또한, 관상 여과막 (3) 의 외주측의 공간은, 투과측 공간 (P) 이다. 복수의 관상 여과막 (3) 으로부터 취출된 투과수 (PW) 는, 투과측 공간 (P) 으로 배출된 후, 투과수 배출구 (9) 를 통해 투과수 라인 (18) 으로 도입된다.The space on the outer peripheral side of the
공급수 도입구 (7) 는, 케이싱 (2) 의 외부와 제 2 헤더 공간 (S2) 을 연통시키는 개구이다. 공급수 도입구 (7) 는, 케이싱 본체 (4) 의 제 2 원뿔부 (6) 에 형성되어 있다.The feed
농축수 배출구 (8) 는, 케이싱 (2) 의 외부와 제 1 헤더 공간 (S1) 을 연통시키는 개구이다. 농축수 배출구 (8) 는, 케이싱 본체 (4) 의 제 1 원뿔부 (5) 에 형성되어 있다.The
투과수 배출구 (9) 는, 케이싱 (2) 의 외부와 투과측 공간 (P) 을 연통시키는 개구이다. 투과수 배출구 (9) 는, 케이싱 본체 (4) 의 원통부 (4a) 의 상부에 형성되어 있다.The permeated
농축측 공간 (S) 은, 공급수 (W3) 가 도입되는 공간이며, 제 1 헤더 공간 (S1), 관상 여과막 (3) 의 내주측의 공간인 여과막 내 공간 (S3), 및 제 2 헤더 공간 (S2) 이다.The concentrated side space S is a space into which the feed water W3 is introduced and has a first header space S1, a filtration membrane space S3 as a space on the inner circumferential side of the
투과측 공간 (P) 은, 공급수 (W3) 로부터 분리된 투과수 (PW) 가 수용되는 공간이다.The permeation-side space P is a space in which the permeated water PW separated from the supply water W3 is accommodated.
각각의 관상 여과막 (3) 의 일단은, 제 1 격벽 (30) 의 삽입 통과공 (32) 에 삽입 통과된 다음에, 삽입 통과공 (32) 의 내주면에 고정되어 있다. 삽입 통과공 (32) 의 내주면과 관상 여과막 (3) 의 외주면 사이는, 시일재 (도시 생략) 에 의해 시일되어 있다. 시일재로는, 에폭시 수지나 우레탄 수지 등, 초기에 점성을 갖고, 시간이 경과함에 따라 경화되는 재료가 바람직하다.One end of each
각각의 관상 여과막 (3) 의 타단은, 관상 여과막 (3) 의 일단과 동일한 방법으로 제 2 격벽 (31) 의 삽입 통과공 (32) 에 고정되어 있다.The other end of each
관상 여과막 (3) 은, 원통 형상을 이루고, 단일의 주요 구성 소재에 친수성 모노머가 공중합된 단층 구조의 고분자 여과막을 가지고 있다.The tubular filtration membrane (3) has a cylindrical filtration membrane having a single-layer structure in which a hydrophilic monomer is copolymerized with a single main constituent material.
즉, 고분자 여과막은, 주요 재료가 한 종류의 소재에 의해 형성되어 있다. 주요 재료가 한 종류의 소재에 의해 형성되어 있다는 것은, 고분자 여과막을 형성하는 소재 (예를 들어, 수지) 에 있어서, 한 종류의 수지가 50 질량% 이상을 차지하고 있는 것을 의미한다.That is, the polymeric filtration membrane is formed of one kind of material as the main material. The fact that the main material is formed of one kind of material means that a kind of resin occupies 50% by mass or more in the material (for example, resin) forming the polymeric filtration film.
또, 주요 재료가 한 종류의 소재에 의해 형성되어 있다는 것은, 그 한 종류의 소재의 성질이 구성 소재의 성질을 지배하고 있는 것을 의미한다. 구체적으로는, 한 종류의 수지가 50 질량% ∼ 99 질량% 를 갖는 소재를 의미한다. 단, 이 막을 지지하는 지지체가 있는 경우, 당해 지지체는 상기 고분자막과 동일한 재질이어도 되고 상이한 재질이어도 된다.The fact that the main material is formed of one kind of material means that the nature of the one type of material dominates the properties of the constituent material. Specifically, it means a material in which one type of resin has 50% by mass to 99% by mass. However, when there is a supporting body for supporting the membrane, the supporting body may be the same material as the polymer membrane or may be a different material.
고분자 여과막을 구성하는 주요 재료로는, 염화비닐계 수지, 폴리술폰 (PS) 계, 폴리비닐리덴플루오라이드 (PVDF) 계, 폴리에틸렌 (PE) 등의 폴리올레핀계, 폴리아크릴로니트릴 (PAN) 계, 폴리에테르술폰계, 폴리비닐알코올 (PVA) 계, 폴리이미드 (PI) 계 등의 고분자 재료를 사용할 수 있다.Examples of the main material constituting the polymeric filtration membrane include a polyolefin such as a vinyl chloride resin, a polysulfone (PS), a polyvinylidene fluoride (PVDF), a polyethylene (PE), a polyacrylonitrile (PAN) Polyether sulfone type, polyvinyl alcohol (PVA) type, and polyimide (PI) type.
관상 여과막 (3) 을 구성하는 주요 재료로는, 특히 염화비닐계 수지가 바람직하다. 염화비닐계 수지로는, 염화비닐 단독 중합체 (염화비닐 호모폴리머), 염화비닐 모노머와 공중합 가능한 불포화 결합을 갖는 모노머와 염화비닐 모노머의 공중합체, 중합체에 염화비닐 모노머를 그래프트 공중합한 그래프트 공중합체, 이들 염화비닐 모노머 단위가 염소화된 것으로 이루어지는 (공)중합체 등을 들 수 있다.As the main material constituting the
친수성 모노머로는, 예를 들어,As the hydrophilic monomer, for example,
(1) 아미노기, 암모늄기, 피리딜기, 이미노기, 베타인 구조 등의 카티온성기 함유 비닐 모노머 및/또는 그 염,(1) vinyl monomer containing a cationic group such as an amino group, an ammonium group, a pyridyl group, an imino group and a betaine structure and /
(2) 수산기, 아미드기, 에스테르 구조, 에테르 구조 등의 친수성의 비이온성기 함유 비닐 모노머,(2) hydrophilic nonionic group-containing vinyl monomers such as hydroxyl group, amide group, ester structure and ether structure,
(3) 카르복실기, 술폰산기, 인산기 등의 아니온성기 함유 비닐 모노머 및/또는 그 염,(3) vinyl monomer containing an anionic group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group and a phosphoric acid group and /
(4) 그 밖의 모노머 등을 들 수 있다.(4) other monomers.
관상 여과막 (3) 의 관경은, 공급수 (W3) 의 성상 등에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 공급수 (W3) 에 대하여 조(粗)섬유량 (α) 이 200 ㎎/ℓ 이하인 경우에는, 관상 여과막 (3) 의 내경을 5 ㎜ 이하, 조섬유량 (α) 이 200 ㎎/ℓ 보다 크고 500 ㎎/ℓ 보다 작은 경우에는, 관상 여과막 (3) 의 내경을 5 ㎜ ∼ 10 ㎜, 조섬유량 (α) 이 500 ㎎/ℓ 이상인 경우에는, 관상 여과막 (3) 의 내경을 10 ㎜ 이상으로 할 수 있다. 관경을 선택함으로써, 조섬유분(分)에 의한 관상 여과막 (3) 의 폐색을 억제할 수 있다.The diameter of the
다음으로, 본 실시형태의 생물 처리 장치 (100) 의 작용에 대하여 설명한다.Next, the operation of the
분뇨 등의 피처리수 (W1) 는, 도시되지 않은 전처리 설비에서 전처리가 실시된 후, 제 1 라인 (15) 을 통해 생물 처리 수조 (11) 로 보내진다. 피처리수 (W1) 는, 생물 처리 수조 (11) 에서 처리된다. 구체적으로는 피처리수 (W1) 에 포함되는 유기성 물질이 미생물에 의해 분해된다.The treated water W1 such as manure is sent to the biological
이어서, 생물 처리 수조 (11) 로부터 유출된 공급수 (W2) 는, 원수조 (12) 에 저류된 후, 가압 펌프 (21) 를 개재하여 막 분리 장치 (1) 로 공급된다. 막 분리 장치 (1) 로 공급된 공급수 (W3) 는, 막 분리 장치 (1) 의 관상 여과막 (3) 내로 보내진다. 가압 펌프 (21) 는, 후술하는 바와 같이 제어 장치 (13) 에 의해 운전의 제어가 실시된다.The supply water W2 discharged from the biological
한편, 막 분리 장치 (1) 의 케이싱 (2) 내에 있어서의 투과측 공간 (P) 은 흡인 펌프 (22) 의 작동에 의해, 부압이 된다. 흡인 펌프 (22) 는, 투과수 배출구 (9) 를 통해 관상 여과막 (3) 을 흐르는 공급수 (W3) 의 흐름에 대해 대략 직교하는 방향으로 흡인한다. 흡인 펌프 (22) 는, 후술하는 바와 같이 제어 장치 (13) 에 의해 운전의 제어가 실시된다. 관상 여과막 (3) 으로부터 투과된 투과수 (PW) 는, 투과수 배출구 (9) 및 투과수 라인 (18) 을 통해 저류조 (20) 에 저류된다.On the other hand, the permeation-side space P in the
막 분리 장치 (1) 로부터 배출된 농축수 (W4) (반송 오니) 는, 잉여 오니를 제외한 전체량이 반송 라인 (19) 에 도입된다. 농축수 (W4) 의 적어도 일부는, 생물 처리 수조 (11) 로 반송되어, 재차 처리가 실시된다.The concentrated water W4 (returned sludge) discharged from the
다음으로, 가압 펌프 (21), 흡인 펌프 (22), 및 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 상세한 제어 방법인 본 실시형태의 생물 처리 장치 (100) 의 제어 방법 (생물 처리 방법) 에 대하여 설명한다. 본 실시형태의 생물 처리 장치 (100) 의 제어 장치 (13) 는, 이하의 제어 Ⅰ, 제어 Ⅱ, 및 제어 Ⅲ 을 순서대로 실행함으로써, 생물 처리 장치 (100) 의 제어, 특히 투과수 (PW) 의 유량의 제어를 실시한다.Next, a control method (biological treatment method) of the
본 실시형태의 막 분리 장치 (1) 는, 친수성 모노머가 공중합된 단층 구조를 갖는 관상 여과막 (3) 을 가지고 있으며, 친수 기능을 갖는 재료 특성으로부터 저유량 (막면 유속 : 0.15 m/s ∼ 0.60 m/s), 저압 (공급수 (W3) 의 압력 : 0.1 ㎫ 이하) 에 의한 투과수 (PW) 의 취수가 가능하다. 생물 처리 장치 (100) 의 제어 장치 (13) 는, 이 특성을 살리면서, 관상 여과막 (3) 의 파울링의 진행을 고려한 제어를 실시한다.The
〔제어 Ⅰ〕[Control I]
도 3 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 생물 처리 장치 (100) 를 사용하는 생물 처리 방법의 제어 Ⅰ 은 투과수 (PW) 의 유량을 조정하기 위해, 운전 공정 (S11) 과, 막간 차압 판정 공정 (S12) 과, 배압 조정 공정 (S13) 과, 조정 범위 판정 공정 (S14) 을 가지고 있다.As shown in Fig. 3, the control I of the biological treatment method using the
운전 공정 (S11) 은, 운전 조건의 설정을 실시하여 가압 펌프 (21), 흡인 펌프 (22), 및 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 제어를 실시하는 공정이다. 운전 공정 (S11) 은, 가압 펌프 (21) 를 제어하여 막 분리 장치 (1) 로 공급수를 가압 공급하는 가압 공정 (S11a) 과, 흡인 펌프 (22) 를 제어하여 막 분리 장치 (1) 의 투과측 공간 (P) 으로부터 투과수 (PW) 를 흡인하는 흡인 공정 (S11b) 과, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 개도를 20 % 로 설정하는 개도 설정 공정 (S11c) 과, 농축수 (W4) 를 생물 처리 수조 (11) 로 반송하는 반송 공정 (S11d) 을 가지고 있다.The operating step S11 is a step of setting the operating conditions and controlling the pressurizing
운전 조건은, 생물 처리 장치 (100) 의 사양 등에 기초하여 적절히 결정할 수 있다. 가압 공정 (S11a) 에서는, 제어 장치 (13) 는, 제 1 유량계 (25) 로부터 수신한 공급수 (W3) 의 유량의 값에 기초하여, 막면 유속이 0.15 m/s 가 되도록 가압 펌프 (21) 를 제어한다. 흡인 공정 (S11b) 에서는, 제어 장치 (13) 는, 흡인 펌프 (22) 가 6 ㎐ 내지 20 ㎐ 의 저주파수역에서 가동하도록 흡인 펌프 (22) 를 제어한다. 개도 설정 공정 (S11c) 에서는, 제어 장치 (13) 는, 개도가 20 % 가 되도록, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 를 제어한다. 또, 이들 제어에 의해, 농축수 (W4) 가 반송 라인 (19) 을 통해 생물 처리 수조 (11) 로 반송된다 (반송 공정 (S11d)).The operating conditions can be appropriately determined based on the specifications of the
이상의 설정에 의해, 공급수 (W3) 가 저유량이 되어, 투과수 (PW) 가 저압력으로 흡인된다. 또, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 개도를 작게 함으로써, FLUX (투과수 (PW) 의 유출량) 가 계획값을 만족시키는 범위로 제어된다.With the above setting, the supplied water W3 becomes low and the permeated water PW is sucked at a low pressure. Further, by reducing the opening degree of the first
막간 차압 판정 공정 (S12) 은, 막 분리 장치 (1) 의 막간 차압이 제 1 소정값 이상인지 여부를 판정하는 공정이다. 막간 차압 판정 공정 (S12) 에서는, 제어 장치 (13) 는, 막간 차압 계측 장치 (14) (제 1 압력계 (26), 제 2 압력계 (28), 제 3 압력계 (44)) 에 의해 계측된 막간 차압이 제 1 소정값 이상에 이르렀는지 여부를 판정한다. 즉, 제어 장치 (13) 는, 투과수 (PW) 의 유량 계획값을 만족시키기 위해, 관상 여과막 (3) 에 있어서의 파울링의 진행에 수반하여 막간 차압이 상승하고 있는지 여부를 판정한다.The inter-membrane pressure difference judgment step (S12) is a step of judging whether or not the inter-membrane pressure difference of the
이 판정의 결과, 막간 차압이 제 1 소정값보다 작다고 판정된 경우 (S12 에서 아니오), 가압, 흡인을 속행한다. 즉, 파울링의 진행이 허용 범위 내로 판정된 경우에는, 운전 조건을 변화시키지 않고, 운전을 계속한다.As a result of this determination, when it is determined that the inter-membrane pressure difference is smaller than the first predetermined value (NO in S12), the pressurization and suction are continued. That is, when the progress of the fouling is determined to be within the permissible range, the operation is continued without changing the operation condition.
또, 막간 차압이 소정값 이상이라고 판정된 경우 (S12 에서 예), 배압 조정 공정 (S13) 을 실행한다. 배압 조정 공정 (S13) 에서는, 제어 장치 (13) 의 배압 조정부 (13a) 는, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 를 서서히 열어, 투과측 공간 (P) 의 배압을 감소시킨다. 즉, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 개도를 크게 함으로써, 투과수 (PW) 의 유량의 확보를 실시한다.If it is determined that the inter-membrane pressure difference is equal to or larger than the predetermined value (YES in S12), the back pressure adjusting process S13 is executed. In the back pressure adjusting step S13, the back
조정 범위 판정 공정 (S14) 은, 투과수 (PW) 의 유량 계획값을 만족시키기 위해, 제 1 유량 조정 밸브 (23) (배압 조정 장치) 의 조정 범위가 한계 (100 %) 에 이르렀는지 여부를 판정하는 공정이다. 조정 범위 판정 공정 (S14) 에서는, 제어 장치 (13) 는, 배압 조정 장치로서 기능하는 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 조정 범위 (가동 범위) 가 상한 (개도 100 %) 에 이르렀는지 여부를 판정한다. 이 판정의 결과, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 조정 범위가 한계에 이르지 않았다고 판정된 경우 (S14 에서 아니오), 제 1 유량 조정 밸브 (23) 를 서서히 계속해서 여는 제어를 실시한다.The adjustment range determination step S14 determines whether or not the adjustment range of the first flow rate adjustment valve 23 (back pressure adjustment device) reaches the limit (100%) in order to satisfy the flow rate plan of the permeated water PW . In the adjustment range determination step S14, the
한편, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 조정 범위가 한계에 이르렀다고 판정된 경우 (S14 에서 예), 그 이상의 투과수 (PW) 의 유량의 증가는 기대할 수 없기 때문에, 제어 Ⅱ 로 진행된다.On the other hand, when it is determined that the adjustment range of the first flow
〔제어 Ⅱ〕[Control II]
도 4 에 나타내는 바와 같이, 생물 처리 방법의 제어 Ⅱ 는, 투과수 (PW) 의 유량 계획값을 만족시키기 위해, 제 1 설정 변경 공정 (S21) 과, 제 1 막간 차압 판정 공정 (S22) 과, 제 1 배압 조정 공정 (S23) 과, 제 1 조정 범위 판정 공정 (S24) 과, 제 2 설정 변경 공정 (S25) 과, 제 2 막간 차압 판정 공정 (S26) 과, 제 2 배압 조정 공정 (S27) 과, 제 2 조정 범위 판정 공정 (S28) 을 가지고 있다.As shown in Fig. 4, the control II of the biological treatment method includes a first setting change step (S21), a first inter-membrane pressure difference judging step (S22), and a second inter- The first back pressure adjusting step S23, the first adjusting range judging step S24, the second setting changing step S25, the second inter-membrane pressure difference judging step S26, the second back pressure adjusting step S27, And a second adjustment range determination step (S28).
제 1 설정 변경 공정 (S21) 은, 제어 Ⅰ 의 조정 범위 판정 공정 (S14) 에 있어서, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 조정 범위가 한계에 이른 경우에 운전 조건의 설정 변경을 실시하는 공정이다. 제 1 설정 변경 공정 (S21) 에서는, 제어 장치 (13) 는, 막면 유속이 0.30 m/s 가 되도록 가압 펌프 (21) 의 설정 변경을 실시한다. 즉, 가압 펌프 (21) 의 가압력을 증가시킨다. 흡인 펌프 (22) 의 설정 변경은 실시되지 않는다.The first setting changing step S21 is a step of changing the setting of the operating condition when the adjusting range of the first
가압 펌프 (21) 의 가압력이 증가됨으로써, 막면 유속, 및 공급수 (W3) 의 유량이 증가하여, 막 표면의 세정 효과가 커진다. 또, 공급수 (W3) 의 압력의 증가에 의해, 투과수 (PW) 의 유량이 증가한다.By increasing the pressing force of the pressurizing
제어 장치 (13) 는, 개도가 초기 설정의 값인 20 % 가 되도록, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 를 제어한다. 이로써, 투과수 (PW) 의 유출량이 계획값을 만족시키는 범위로 제어된다.The
제 1 막간 차압 판정 공정 (S22) 에서는, 제어 장치 (13) 는, 막간 차압 계측 장치 (14) 에 의해 계측된 막간 차압이 제 2 소정값 (제 1 소정값보다 높은 막간 차압) 이상에 이르렀는지 여부를 판정한다.In the first inter-membrane pressure difference judging step (S22), the
이 판정의 결과, 막간 차압이 제 2 소정값보다 작다고 판정된 경우 (S22 에서 아니오), 가압, 흡인을 속행한다.As a result of this determination, when it is determined that the inter-membrane pressure difference is smaller than the second predetermined value (NO in S22), the pressurization and suction are continued.
또, 막간 차압이 제 2 소정값 이상이라고 판정된 경우 (S22 에서 예), 제 1 배압 조정 공정 (S23) 을 실행한다. 제어 장치 (13) 의 배압 조정부 (13a) 는, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 를 서서히 열어, 투과측 공간 (P) 의 배압을 감소시킨다.When it is determined that the inter-membrane pressure difference is equal to or greater than the second predetermined value (YES in S22), the first back pressure adjustment step (S23) is executed. The back
제 1 조정 범위 판정 공정 (S24) 에서는, 제어 장치 (13) 는, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 조정 범위가 한계 (100 %) 에 이르렀는지 여부를 판정한다. 이 판정의 결과, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 조정 범위가 한계에 이르지 않았다고 판정된 경우, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 를 서서히 계속해서 여는 제어를 실시한다.In the first adjustment range determination step (S24), the
한편, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 조정 범위가 한계에 이르렀다고 판정된 경우, 그 이상의 투과수 (PW) 의 유량의 증가는 기대할 수 없기 때문에, 가압 펌프 (21) 의 설정 변경을 실시한다.On the other hand, when it is determined that the adjustment range of the first
제 2 설정 변경 공정 (S25) 은, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 조정 범위가 한계에 이른 경우에 재차 운전 조건의 설정 변경을 실시하는 공정이다. 제 2 설정 변경 공정 (S25) 에서는, 제어 장치 (13) 는, 막면 유속 0.60 m/s 가 되도록 가압 펌프 (21) 의 설정 변경을 실시한다. 즉, 제어 장치 (13) 는, 가압 펌프 (21) 에 의해 공급되는 공급수 (W3) 가 대유량이 되도록 설정 변경을 실시한다.The second setting changing step (S25) is a step of changing the setting of the operating condition again when the adjustment range of the first
또, 제어 장치 (13) 는, 개도가 초기 설정의 값인 20 % 가 되도록, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 를 제어한다. 이로써, 투과수 (PW) 의 유출량이 계획값을 만족시키는 범위로 제어된다.The
이하, 제 1 막간 차압 판정 공정 (S22), 제 1 배압 조정 공정 (S23), 및 제 1 조정 범위 판정 공정 (S24) 과 마찬가지로, 제 2 막간 차압 판정 공정 (S26), 제 2 배압 조정 공정 (S27), 및 제 2 조정 범위 판정 공정 (S28) 을 실행한다.In the same manner as the first inter-membrane pressure difference judging step (S22), the first back pressure adjusting step (S23) and the first adjusting range judging step (S24), the second inter-membrane pressure difference judging step (S26), the second back pressure adjusting step S27), and a second adjustment range determination step (S28).
제 2 조정 범위 판정 공정 (S28) 에서, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 조정 범위가 한계에 이르렀다고 판정된 경우, 그 이상의 투과수 (PW) 의 유량의 증가는 기대할 수 없기 때문에, 제어 Ⅲ 으로 진행된다.If it is determined in the second adjustment range determination step (S28) that the adjustment range of the first
또, 특히, 제어 Ⅱ 에 있어서는, 공급수 (W3) 의 증가에 수반하여 농축수 (W4) 가 증가하기 때문에, 제어 장치 (13) 는, 제 3 유량계 (43) 에 의해 계측된 농축수 (W4) 의 유량에 기초하여 제 2 유량 조정 밸브 (24) 를 제어한다. 이로써, 생물 처리 수조 (11) 에 도입되는 농축수 (W4) 의 유량이 조정된다.Particularly, in the control II, since the concentrated water W4 increases with the increase of the supply water W3, the
〔제어 Ⅲ〕[Control III]
도 5 에 나타내는 바와 같이, 생물 처리 방법의 제어 Ⅲ 은, 투과수 (PW) 의 유량 계획값을 만족시키기 위해, 설정 변경 공정 (S31) 과, 막간 차압 판정 공정 (S32) 과, 배압 조정 공정 (S33) 과, 조정 범위 판정 공정 (S34) 과, 세정 공정 (S35) 을 가지고 있다.5, the control III of the biological treatment method includes a setting change step S31, an inter-membrane pressure difference judging step S32, and a back pressure adjusting step (step S31) to satisfy the flow rate plan value of the permeated water PW S33), an adjustment range determination step (S34), and a cleaning step (S35).
설정 변경 공정 (S31) 은, 제어 Ⅱ 의 제 2 조정 범위 판정 공정 (S28) 에 있어서, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 조정 범위가 한계에 이른 경우에 운전 조건의 설정 변경을 실시하는 공정이다.The setting changing step S31 is a step of changing the setting of the operating condition when the adjustment range of the first
설정 변경 공정 (S31) 에서는, 제어 장치 (13) 는, 흡인 펌프 (22) 가 20 ㎐ 내지 40 ㎐ 에서 가동하도록 흡인 펌프 (22) 의 설정 변경을 실시한다. 가압 펌프 (21) 의 설정 변경은 실시되지 않는다. 흡인 펌프 (22) 에 의한 흡인력의 증가에 의해, 투과수 (PW) 의 유량이 증가한다.In the setting changing step S31, the
제어 장치 (13) 는, 개도가 초기 설정의 값인 20 % 가 되도록, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 를 제어한다. 이로써, 투과수 (PW) 의 유출량이 계획값을 만족시키는 범위로 제어된다.The
막간 차압 판정 공정 (S32) 에서는, 제어 장치 (13) 는, 막간 차압 계측 장치 (14) 에 의해 계측된 막간 차압이 제 3 소정값 (제 2 소정값보다 높은 막간 차압) 이상에 이르렀는지 여부를 판정한다.In the inter-membrane pressure difference determination step S32, the
이 판정의 결과, 막간 차압이 제 3 소정값보다 작다고 판정된 경우 (S32 에서 아니오), 가압, 흡인을 속행한다.As a result of the determination, when it is determined that the inter-film pressure difference is smaller than the third predetermined value (NO in S32), the pressurization and suction are continued.
또, 막간 차압이 제 3 소정값 이상이라고 판정된 경우 (S32 에서 예), 제어 장치 (13) 는, 배압 조정 공정 (S33) 을 실행한다. 배압 조정 공정 (S33) 은, 막간 차압이 제 3 소정값 이상으로 증가한 경우에 투과측 공간 (P) 의 배압을 감소시킴과 함께, 흡인 펌프 (22) 의 흡인력을 증가시키는 공정이다.When it is determined that the inter-membrane pressure difference is equal to or greater than the third predetermined value (YES in S32), the
배압 조정 공정 (S33) 은, 제 1 유량 조정 밸브를 조정하는 공정 (S33a) 과, 흡인 펌프를 조정하는 공정 (S33b) 을 가지고 있다.The back pressure adjusting step (S33) includes a step (S33a) of adjusting the first flow rate adjusting valve and a step (S33b) of adjusting the suction pump.
제 1 유량 조정 밸브를 조정하는 공정 (S33a) 에서는, 제어 장치 (13) 의 배압 조정부 (13a) 는, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 를 서서히 열어, 투과측 공간 (P) 의 배압을 감소시킨다. 흡인 펌프를 조정하는 공정 (S33b) 에서는, 제어 장치 (13) 는, 흡인 펌프 (22) 의 흡인력을 서서히 증가시킨다. 즉, 제어 장치 (13) 는, 흡인 펌프 (22) 의 주파수를 40 ㎐ 에서부터 서서히 증가시킨다.In the step S33a of adjusting the first flow rate adjusting valve, the back
조정 범위 판정 공정 (S34) 은, 흡인 펌프 (22) 가 최대 주파수에 도달함과 함께 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 조정 범위가 한계에 이르렀는지 여부를 판정하는 공정이다.The adjustment range determination step (S34) is a step of determining whether or not the adjustment range of the first flow rate adjustment valve (23) reaches the limit when the suction pump (22) reaches the maximum frequency.
조정 범위 판정 공정 (S34) 에서는, 제어 장치 (13) 는, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 조정 범위 및 흡인 펌프 (22) 의 조정 범위가 한계에 이르렀는지 여부를 판정한다. 이 판정의 결과, 조정 범위의 한계에 이르지 않았다고 판정된 경우, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 를 서서히 엶과 함께 흡인 펌프 (22) 의 흡인력을 계속해서 증가시키는 제어를 실시한다.In the adjustment range determination step (S34), the control device (13) determines whether or not the adjustment range of the first flow rate adjustment valve (23) and the adjustment range of the suction pump (22) have reached their limits. As a result of the determination, when it is determined that the adjustment range has not been reached, control is performed so as to gradually increase the suction force of the
한편, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 및 흡인 펌프 (22) 의 조정 범위가 한계에 이르렀다고 판정된 경우, 그 이상의 투과수 (PW) 의 유량의 증가는 기대할 수 없기 때문에, 관상 여과막 (3) 의 세정을 실시한다.On the other hand, when it is determined that the adjustment range of the first
세정 공정 (S35) 에서는, 제어 장치 (13) 의 세정 제어부 (13c) 는, 세정 장치 (29) 를 제어하여 관상 여과막 (3) 의 세정을 실시한다.In the cleaning step S35, the
세정 공정 (S35) 후에는, 제어 장치 (13) 에 의해 막간 차압이 회복되었다고 판정된 경우에는, 제어 Ⅰ 로 되돌아간다.After the cleaning step S35, if it is determined by the
상기 실시형태에 의하면, 막간 차압에 기초하여 관상 여과막 (3) 의 배압을 감소시킴으로써, 파울링에 의해 막간 차압이 상승한 경우에 있어서도 제 1 유량 조정 밸브 (23) (배압 조정 장치) 의 가동 범위를 사용하여 투과수 (PW) 의 유량을 조정할 수 있다.According to the above-described embodiment, the back pressure of the
또, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 조정 범위의 한계에 이른 경우, 가압력을 증가시킴과 함께, 배압을 증가시킴 (제 1 유량 조정 밸브 (23) 를 닫음) 으로써, 다시 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 가동 범위를 사용하여 투과수 (PW) 의 유량을 조정할 수 있다.When the limit of the adjustment range of the first
또, 관상 여과막 (3) 이 친수성을 가짐으로써, 농축측 공간 (S) 으로 공급되는 공급수 (W3) 의 막면 유속이 낮고, 공급수 (W3) 의 압력이 저압인 경우에 있어서도 투과수 (PW) 의 취수가 가능해진다.In addition, when the
또, 가압 펌프 (21) 와 흡인 펌프 (22) 를 병용하여 제어를 실시함으로써, 생물 처리 수조 (11) 로 반송하는 농축수 (W4) 의 오니 농도 (농축 배율) 를 조정하는 것이 가능해진다. 오니 농도를 크게 하는 경우에는, 흡인력을 크게, 가압력을 작게 한다. 오니 농도를 작게 하는 경우에는, 흡인력을 작게, 가압력을 크게 한다.It is also possible to adjust the sludge concentration (concentration ratio) of the concentrated water W4 conveyed to the biological
또, 제어 Ⅱ 에 있어서, 가압 펌프 (21) 의 가압력을 증가시켜 상한까지 제어함으로써, 가압 펌프 (21) 의 가압력을 증가시켜 막면 유속이 높아짐으로써, 관상 여과막 (3) 의 세정 효과를 일으킬 수 있다.In the control II, by increasing the pressing force of the pressurizing
또, 제어 Ⅲ 에 있어서, 흡인 펌프 (22) 의 흡인력을 증가시켜 상한까지 제어한 후, 관상 여과막 (3) 의 세정을 실시함으로써, 재차 가압력 및 흡인력을 감소시킬 수 있다. 또, 가압력과 흡인력의 양방을 상한까지 제어한 후에 세정을 실시함으로써, 세정 횟수를 저감시킬 수 있다.In the control III, the suction force of the
또, 본 실시형태의 생물 처리 장치 (100) 는, 막면 유속을 낮게 할 수 있기 때문에, 순환 유량을 줄일 수 있다. 이로써, 가압 펌프 (21) 의 동력을 저감시킬 수 있다. 또, 순환수의 유량이 적어짐으로써, 배관을 소직경화할 수 있다.In addition, since the
또, 공급수 (W3) 의 조섬유량에 따라, 관상 여과막 (3) 의 내경을 선정함으로써, 관상 여과막 (3) 이 조섬유분에 의해 폐색되는 것을 억제할 수 있다.In addition, by selecting the inner diameter of the
또, 케이싱 (2) 의 상부 및 하부를 테이퍼상으로 함으로써, 헤더 공간 (S1, S2) 에 조섬유물 등이 퇴적되거나, 조섬유물 등이 입상이 되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 케이싱 (2) 이 원통 형상인 경우, 단부 (端部) 의 모서리부가 데드 스페이스가 되지만, 케이싱 (2) 의 상부 및 하부를 테이퍼상으로 함으로써, 데드 스페이스를 없애, 조섬유물 등의 체류를 억제할 수 있다.In addition, by forming the upper and lower portions of the
또, 막 분리 장치 (1) 보다 낮은 위치에 생물 처리 수조 (11) 가 있는 경우, 가압 펌프 (21) 정지시에, 막 분리 장치 (1) 의 내부의 액이 사이펀 효과에 의해, 투과수 (PW) 도 포함하여 전체량이 빠져나간다. 투과수 (PW) 가 빠져나간 경우, 다시 투과수 (PW) 가 충전될 때까지 흡인 펌프 (22) 는 불필요하게 가동을 계속하기 때문에, 고장의 요인이 된다. 본 실시형태의 생물 처리 장치 (100) 는, 반송 라인 (19) 에 사이펀 브레이커 (40) 를 형성함으로써, 장치 정지시의 사이펀 효과에 의해 액이 빠져나가는 것을 방지할 수 있다.When the biological
또한, 상기 실시형태에서는, 반송 라인 (19) 에 사이펀 브레이커 (40) 를 형성하는 구성으로 하였지만, 이것에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 반송 라인 (19) 에 압력 개방 탱크를 형성하는 구성으로 해도 된다.In the above embodiment, the siphon
또, 상기 실시형태에서는, 제어 Ⅱ 에서 가압 펌프 (21) 의 가압력을 증가시킨 후, 제어 Ⅲ 에서 흡인 펌프 (22) 의 흡인력을 증가시키는 제어를 실시하였지만, 순서는 이것에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 제어 Ⅰ 후에, 제어 Ⅲ 의 흡인 펌프 (22) 의 흡인력을 증가시키는 제어를 실시하고, 제어 Ⅲ 후에 제어 Ⅱ 를 실시해도 된다.In the above embodiment, control is performed so that the suction force of the
또, 가압 펌프 (21) 의 가압력을 증가시키는 제어와, 흡인 펌프 (22) 의 흡인력을 증가시키는 제어를 교대로 실시하거나, 동시에 실시하거나 해도 된다.The control for increasing the pressing force of the pressurizing
즉, 제어 Ⅰ 에 있어서, 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 조정 장치가 한계에 이른 후, 가압 펌프와 흡인 펌프의 적어도 일방을 제어하는 구성으로 하면 된다.That is, in the control I, at least one of the pressure pump and the suction pump may be controlled after the adjustment device of the first
또, 상기 실시형태에서는, 제어 Ⅲ 의 배압 조정 공정 (S33) 에서 흡인 펌프 (22) 의 흡인력을 흡인 펌프 (22) 의 조정 범위의 상한까지 증가시키고 있지만, 제어 Ⅱ 의 가압 펌프 (21) 의 제어와 마찬가지로, 흡인력을 2 단계로 증가시켜도 된다.Although the suction force of the
또, 상기 실시형태에서는, 투과측 공간 (P) 의 배압을 조정하는 배압 조정 장치로서 제 1 유량 조정 밸브 (23) 를 사용하였지만 이것에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 막 분리 장치 (1) 의 하류측의 라인을 상방으로 연장시킴과 함께 복수의 개방 밸브를 형성하여, 투과수 (PW) 의 수압을 변화시킴으로써 투과측 공간 (P) 의 배압을 변화시켜도 된다.In the above embodiment, the first flow
또, 상기 실시형태에서는, 막 분리 장치 (1) 로서, 관상 여과막 (3) 을 병렬로 배열한 막 분리 장치 (1) 를 채용하였지만 이것에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 복수의 관상 여과막 (3) 을 직렬로 접속시켜도 된다. 즉, 복수의 관상 여과막 (3) 의 일단끼리, 및 관상 여과막 (3) 의 타단끼리를 복수의 관상 여과막 (3) 이 직렬적으로 접속되도록 접속시키는 복수의 U 자 형상의 제 1 접속 부재 (46) 를 갖는 구성으로 해도 된다.In the above embodiment, the
이 때, 직렬로 접속된 복수의 관상 여과막 (3) 과 유출수 도입구를 관상의 제 2 접속 부재 (59) 로 직접적으로 접속시킴과 함께, 직렬로 접속된 복수의 관상 여과막 (3) 과 농축수 배출구 (8) 를 관상의 제 3 접속 부재 (60) 로 직접적으로 접속시켜도 된다. 이 경우, 제 1 헤더 공간 (S1) 및 제 2 헤더 공간 (S2) 은 없어도 된다. 또, 제 1 원뿔부 (5) 와 제 2 원뿔부 (6) 를 없애는 등, 케이싱 (2) 의 구성을 변경해도 된다.At this time, the plurality of
또, 상기 실시형태의 막 분리 장치 (1) 는 하방으로부터 관상 여과막 (3) 에 도입된 공급수 (W3) 가, 관상 여과막 (3) 내를 하방을 향하여 흐르는 구성이지만 이것에 한정하는 것은 아니다. 케이싱 (2) 의 하부에 농축수 배출구 (8) 를 형성하여, 공급수 (W3) 가 관상 여과막 (3) 내를 하방을 향하여 흐르는 구성으로 해도 된다.In the
또한, 제어부 장치의 전부 또는 일부의 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록하여, 이 기록 매체에 기록된 프로그램을 컴퓨터 시스템에 읽어들여, 실행함으로써 각 부의 처리를 실시해도 된다. 또한, 여기에서 말하는 「컴퓨터 시스템」이란, OS 나 주변 기기 등의 하드웨어를 포함하는 것으로 한다. 또, 「컴퓨터 시스템」은, WWW 시스템을 이용하고 있는 경우라면, 홈페이지 제공 환경 (혹은 표시 환경) 도 포함하는 것으로 한다.The program for realizing all or part of the functions of the control unit may be recorded on a computer-readable recording medium, and the programs recorded on the recording medium may be loaded into a computer system and executed to execute the processing of each unit. Here, the " computer system " includes hardware such as an OS and peripheral devices. The "computer system" also includes a homepage providing environment (or display environment) if the WWW system is used.
또, 「컴퓨터 판독 가능한 기록 매체」란, 플렉시블 디스크, 광자기 디스크, ROM, CD-ROM 등의 가반 매체, 컴퓨터 시스템에 내장되는 하드 디스크 등의 기억 장치를 말한다. 또 상기 프로그램은, 전술한 기능의 일부를 실현시키기 위한 것이어도 되고, 또한 전술한 기능을 컴퓨터 시스템에 이미 기록되어 있는 프로그램과의 조합으로 실현시킬 수 있는 것이어도 된다.The "computer-readable recording medium" refers to a storage medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk built in a computer system. The program may be one for realizing a part of the functions described above, or may be realized by a combination with the program already recorded in the computer system.
〔제 2 실시형태〕[Second embodiment]
이하, 본 발명의 제 2 실시형태의 생물 처리 장치를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 본 실시형태에서는, 상기 서술한 제 1 실시형태와의 상이점을 중심으로 서술하고, 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다. 본 실시형태와 제 1 실시형태의 상이점은, 제 1 실시형태의 생물 처리 장치 (100) 에 있어서, 도 7 에 나타내는 막 분리 장치 유닛 (50) 을 채용하고 있는 것이다.Hereinafter, a biological treatment apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the present embodiment, description will be made mainly on the differences from the above-described first embodiment, and description of the same portions will be omitted. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the membrane
도 7 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 막 분리 장치 유닛 (50) 에 있어서, 복수의 막 분리 장치 (1B) 는, 막 분리 장치 유닛 (50) 의 케이스 (51) 내에, 옆쪽을 향하여 배치되어 있다. 즉, 막 분리 장치 (1) 의 원통 형상의 케이싱 (2) 의 축선 (A) (도 8 참조) 은, 제 1 실시형태와 달리, 수평 방향으로 연장되어 있다.7, in the membrane
도 8 에 나타내는 바와 같이, 막 분리 장치 (1B) 는, 원통 형상의 케이싱 (2) 과, 복수의 관상 여과막 (3) 과, 관상 여과막 (3) 을 보강하는 보강 부재 (34) 를 구비하고 있다.8, the
본 실시형태의 막 분리 장치 (1B) 는, 각각의 관상 여과막 (3) 을 보강하는 보강 부재 (34) 를 구비하고 있다. 보강 부재 (34) 는, 각각의 관상 여과막 (3) 을 외주측으로부터 덮고 있는 통상의 부재이다. 관상 여과막 (3) 은, 보강 부재 (34) 의 내주측에 삽입 통과되어 있다.The
도 9 에 나타내는 바와 같이, 보강 부재 (34) 는, 관상 여과막 (3) 의 외주측에 배치되는 통상 본체부 (35) 와, 통상 본체부 (35) 의 내주면 (35a) 에 형성된 복수의 지지부 (36) 와, 통상 본체부 (35) 에 형성된 복수의 관통공 (37) 을 가지고 있다.9, the reinforcing
통상 본체부 (35) 는, 원통상을 이루고 있다. 도 10 에 나타내는 바와 같이, 통상 본체부 (35) 의 내경 (내주면 (35a) 의 직경) 은, 관상 여과막 (3) 의 외경보다 크다. 통상 본체부 (35) 의 내주면 (35a) 과 관상 여과막 (3) 의 외주면 사이에는, 간극 (G) 이 형성되어 있다. 관상 여과막 (3) 의 외경을, 예를 들어, 5 ㎜ 로 하면, 통상 본체부 (35) 의 내경은, 예를 들어, 7 ㎜ 로 할 수 있다. 이 경우, 통상 본체부 (35) 의 내주면 (35a) 과 관상 여과막 (3) 의 외주면 사이의 간극 (G) 은 2 ㎜ 이다. 통상 본체부 (35) 는, 관상 여과막 (3) 과의 사이의 간극 (G) 이 일정해지도록 형성되어 있다.Normally, the
통상 본체부 (35) 의 길이는, 제 1 격벽 (30) 과 제 2 격벽 (31) 사이의 간격과 동일하다. 즉, 통상 본체부 (35) 의 길이는, 투과측 공간 (P) 에 노출되어 있는 관상 여과막 (3) 의 길이와 동일하다.The length of the
통상 본체부 (35) 는, 예를 들어, 티탄이나 알루미늄 등의 경량의 금속이나, 폴리아세탈 수지 등의 플라스틱에 의해 형성할 수 있다. 통상 본체부 (35) 의 판두께는, 보강 부재 (34) 의 강도를 저해하지 않는 범위에서, 가능한 한 얇게 하는 것이 바람직하다.Usually, the
지지부 (36) 는, 통상 본체부 (35) 의 축선 방향 (Da) (연장 방향) 으로 연장되는 돌기이다. 지지부 (36) 는, 통상 본체부 (35) 의 둘레 방향으로, 간격을 두고 복수 (본 실시형태에서는 8 개) 형성되어 있다. 각각의 지지부 (36) 의 높이는, 통상 본체부 (35) 의 내주면 (35a) 과 관상 여과막 (3) 의 외주면 사이의 간극 (G) 의 폭과 거의 동일하다.The
또한, 본 실시형태의 보강 부재 (34) 는, 8 개의 지지부 (36) 를 가지고 있지만, 관상 여과막 (3) 을 지지할 수 있으면 이것에 한정하는 것은 아니다. 통상 본체부 (35) 와 관상 여과막 (3) 사이의 공간, 즉, 투과수 (PW) 가 배출되는 공간을 보다 넓게 확보하기 위해서는, 지지부 (36) 의 수를 3 개로 하는 등, 가능한 한 적은 것이 바람직하다.The reinforcing
또, 상기 실시형태에서는, 지지부 (36) 가 통상 본체부 (35) 의 축선 방향 (Da) 으로 연속해서 형성되어 있지만, 이것에 한정하는 것은 아니다. 지지부 (36) 는, 통상 본체부 (35) 와 관상 여과막 (3) 사이의 공간을 메우지 않고, 이 공간을 가능한 한 확보하면서, 관상 여과막 (3) 을 지지할 수 있으면 된다. 예를 들어, 지지부 (36) 는, 축선 방향 (Da) 으로 단속적으로 형성되어도 된다. 또, 관상 여과막 (3) 을 서로 이간시키는 복수의 지지 돌기에 의해 점 지지하는 구성으로 해도 된다.In the above embodiment, the
관통공 (37) 은, 통상 본체부 (35) 의 외주측과 통상 본체부 (35) 의 내주측을 연통시키는 개구이다. 복수의 관통공 (37) 은, 통상 본체부 (35) 의 외면의 전체면에 규칙적으로 (균등하게) 배치되어 있다. 관통공 (37) 은, 보강 부재 (34) 의 강도를 저해하지 않는 범위에서, 가능한 한 많이 형성하는 것이 바람직하다. 통상 본체부 (35) 의 둘레 방향에 있어서의 관통공 (37) 의 위치는, 지지부 (36) 와 상이한 것이 바람직하다.The through
상기 실시형태에 의하면, 막 분리 장치 (1B) 를 가로로 놓음, 즉, 케이싱 (2) 이 수평 방향으로 연장되도록 배치함으로써, 막 분리 장치 (1B) 를 복수 배치하는 경우에 있어서도, 막 분리 장치 (1B) 의 교환을 용이하게 할 수 있다. 이로써, 복수의 막 분리 장치 (1B) 로 이루어지는 막 분리 장치 유닛 (50) 의 메인터넌스를 용이하게 할 수 있다.According to the above embodiment, even when a plurality of
또, 복수의 관상 여과막 (3) 이 보강 부재 (34) 에 의해 보강되어 있음으로써, 관상 여과막 (3) 이 수평 방향으로 연장되는 배치로 한 경우에 있어서도, 관상 여과막 (3) 이 휘는 것을 방지할 수 있다.Since the plurality of
또, 보강 부재 (34) 의 지지부 (36) 에 의해 보강 부재 (34) 의 내주면 (35a) 과 관상 여과막 (3) 의 외주면 사이에 간극 (G) 이 형성됨으로써, 관상 여과막 (3) 으로부터 투과되는 투과수 (PW) 의 흐름을 저해하지 않고, 관상 여과막 (3) 을 휘지 않게 지지할 수 있다.The gap G is formed between the inner
또, 막 분리 장치를 세로로 놓는 경우에는, 관상 여과막 (3) 의 일단과 타단의 헤드차 (저항) 가 커진다. 막 분리 장치 (1B) 를 가로로 놓음으로써, 막 분리 장치를 세로로 놓는 경우와 비교하여, 헤드차가 작아져, FLUX (유출량) 분포를 작게 할 수 있다.Further, when the membrane separator is placed vertically, the head difference (resistance) at one end and the other end of the
또, 막 분리 장치 (1B) 를 가로로 놓음으로써, 복수의 막 분리 장치 (1B) 끼리를 직렬적으로 접속시키는 것이 용이해진다. 막 분리 장치 유닛 (50) 을 구성하는 복수의 막 분리 장치 (1B) 의 배열 방법을 직렬로 하는 경우에 있어서도 대응이 용이해진다.Moreover, by placing the
또한, 상기 실시형태에서는, 보강 부재 (34) 의 길이를 제 1 격벽 (30) 과 제 2 격벽 (31) 사이의 간격과 동일하게 하였지만 이것에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 보강 부재 (34) 의 길이를 제 1 격벽 (30) 과 제 2 격벽 (31) 사이의 간격보다 길게 하여, 보강 부재 (34) 를 제 1 격벽 (30) 및 제 2 격벽 (31) 의 삽입 통과공 (32) 에 삽입 통과시켜도 된다. 이와 같은 형태로 함으로써, 관상 여과막 (3) 에 가해지는 부담을 보다 경감시킬 수 있다.Although the length of the reinforcing
또, 보강 부재 (34) 는, 통상을 이루고, 관상 여과막 (3) 의 외주측에 관상 여과막 (3) 과 접하도록 배치된 메시상의 망상 구조체로 해도 된다. 망상 구조체는, 예를 들어, 복수의 선상의 플라스틱을 서로 격자상으로 조합함으로써 형성되어 있는 플라스틱관으로 할 수 있다.The reinforcing
당해 선상의 플라스틱의 대체로서, 예를 들어, 스테인리스강 등의 금속으로 형성된 와이어를 채용할 수도 있다. 또, 비닐 등으로 피복된 와이어를 채용해도 된다.For example, a wire formed of a metal such as stainless steel may be used as a substitute for the plastic on board the line. Alternatively, a wire coated with vinyl or the like may be employed.
또, 복수의 선상의 플라스틱의 조합법은, 격자상에 한정하는 것은 아니고, 복수의 선상의 플라스틱을 육각형으로 짜도 된다.The method of combining a plurality of line-shaped plastics is not limited to a lattice, and a plurality of line-shaped plastics may be formed into a hexagonal shape.
〔제 3 실시형태〕[Third embodiment]
이하, 본 발명의 제 3 실시형태의 막 분리 장치에 사용되는 보강 부재를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 본 실시형태에서는, 상기 서술한 제 2 실시형태와의 상이점을 중심으로 서술하고, 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다. 본 실시형태와 제 2 실시형태의 상이점은, 제 1 실시형태의 생물 처리 장치 (100) 에 있어서 도 7 에 나타내는 막 분리 장치 유닛 (50) 을 채용하고 있을 뿐만 아니라, 막 분리 장치 유닛 (50) 의 보강 부재 (34) 대신에, 도 11 의 보강 부재 (34C) 를 채용하고 있는 것이다.Hereinafter, a reinforcing member used in the membrane separation device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the present embodiment, differences from the above-described second embodiment will be mainly described, and description of the same portions will be omitted. The difference between the present embodiment and the second embodiment is that not only the
도 11 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 보강 부재 (34C) 는, 원형판상을 이루는 판상 본체부 (48) 와, 판상 본체부 (48) 에 형성된 복수의 막 삽입 통과공 (49) 을 가지고 있다. 복수의 막 삽입 통과공 (49) 에는, 각각 관상 여과막 (3) 이 삽입 통과된다. 보강 부재 (34C) 는, 케이싱 (2) 의 축선 방향 (Da) 으로 간격을 두고 3 개 형성되어 있다.11, the reinforcing
보강 부재 (34C) 의 판상 본체부 (48) 의 외주면 (48a) 은, 케이싱 (2) 의 내주면에 맞닿아 있다. 보강 부재 (34C) 는, 보강 부재 (34C) 의 하부가 케이싱 (2) 의 내주면에 맞닿음으로써 지지된다. 보강 부재 (34C) 의 하부의 외주면 (48a) 은, 보강 부재 (34C) 를 지지하는 보강 부재 지지부로서 기능한다. 또, 투과수 (PW) 가 투과측 공간 (P) 내에서 유통되도록, 예를 들어 보강 부재 (34C) 의 일부에, 절결 (55) 이 존재하는 것이 바람직하다.The outer
상기 실시형태에 의하면, 보강 부재 (34C) 에 의해 복수의 관상 여과막 (3) 이 기계적으로 연결된다. 이로써, 관상 여과막 (3) 이 수평 방향으로 연장되는 배치로 한 경우에 있어서도, 관상 여과막 (3) 이 휘는 것을 방지할 수 있다.According to the above embodiment, the plurality of
또, 본 실시형태의 보강 부재 (34C) 는, 관상 여과막 (3) 을 연장 방향의 3 점만으로 지지하기 때문에, 투과수 (PW) 를 보다 투과시킬 수 있다.Further, the reinforcing
또한, 상기 실시형태의 보강 부재 (34C) 는, 보강 부재 (34C) 의 외주면 (48a) 이 케이싱 (2) 의 내주면에 맞닿아 있는데 이것에 한정하는 것은 아니다. 즉, 보강 부재 (34C) 가 케이싱 (2) 의 내주면에 의해 지지되어 있으면, 보강 부재 (34C) 의 상부가 케이싱 (2) 의 내주면에 맞닿아 있지 않아도 된다. 또, 예를 들어 다각 형상 등, 외주의 일부가 케이싱 (2) 에 맞닿는 형상이어도 된다.The reinforcing
또, 보강 부재 (34C) 의 수는 3 개에 한정하는 것은 아니며, 관상 여과막 (3) 의 강도에 따라, 적절히 증감시키면 된다.The number of the reinforcing
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 상세한 내용을 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위 내에 있어서, 여러 가지의 변경을 가하는 것이 가능하다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, various modifications can be made within the scope of the present invention.
예를 들어, 관상 여과막 (3) 의 개수에 관하여, 도 2 등에는 5 개의 관상 여과막 (3) 을 나타냈지만, 관상 여과막 (3) 의 개수는 이것에 한정하는 것은 아니다.For example, regarding the number of
제어 Ⅱ, 제어 Ⅲ 에 있어서 제어 장치 (13) 는 제 1 유량 조정 밸브 (23) 의 개도를 초기값 20 % 로 재설정하였지만, 초기값에 한정되지 않고, 예를 들어 30 % 등 조정 범위 내에서 한계값으로부터 변화된 값으로 재설정해도 된다.In the control II and the control III, the
또, 제 1 실시형태의 변형예에서 나타낸 구성을, 제 2 실시형태, 제 3 실시형태에 적용해도 된다.The configuration shown in the modified example of the first embodiment may be applied to the second embodiment and the third embodiment.
1 : 막 분리 장치
2 : 케이싱
3 : 관상 여과막
4 : 케이싱 본체
5 : 제 1 원뿔부
6 : 제 2 원뿔부
7 : 공급수 도입구
8 : 농축수 배출구
9 : 투과수 배출구
11 : 생물 처리 수조
12 : 원수조
13 : 제어 장치
13a : 배압 조정부
13b : 설정 변경부
13c : 세정 제어부
14 : 막간 차압 계측 장치
15 : 제 1 라인
16 : 제 2 라인
17 : 공급 라인
18 : 투과수 라인
19 : 반송 라인
20 : 저류조
21 : 가압 펌프
22 : 흡인 펌프
23 : 제 1 유량 조정 밸브 (배압 조정 장치)
24 : 제 2 유량 조정 밸브
25 : 제 1 유량계
26 : 제 1 압력계
27 : 제 2 유량계
28 : 제 2 압력계
29 : 세정 장치
30 : 제 1 격벽
31 : 제 2 격벽
32 : 삽입 통과공
34 : 보강 부재
35 : 통상 본체부
36 : 지지부
37 : 관통공
40 : 사이펀 브레이커
43 : 제 3 유량계
44 : 제 3 압력계
45 : 분기 라인
46 : 제 1 접속 부재
48 : 판상 본체부
49 : 막 삽입 통과공
50 : 막 분리 장치 유닛
51 : 케이스
55 : 절결
59 : 제 2 접속 부재
60 : 제 3 접속 부재
100 : 생물 처리 장치
P : 투과측 공간
PW : 투과수
S : 농축측 공간
S1 : 제 1 헤더 공간
S2 : 제 2 헤더 공간
S3 : 여과막 내 공간
W1 : 피처리수
W2, W3 : 공급수
W4 : 농축수1: membrane separator
2: Casing
3: tubular filtration membrane
4: Casing body
5: First cone part
6: second conical part
7: Feed water inlet
8: Concentrated water outlet
9: Permeated water outlet
11: Biological treatment tank
12: Circulating water tank
13: Control device
13a:
13b: Setting change section
13c:
14: Inter-terminal differential pressure measuring device
15: First line
16: second line
17: Supply line
18: Permeable water line
19: return line
20: Storage tank
21: Pressure pump
22: suction pump
23: First flow regulating valve (back pressure regulating device)
24: second flow regulating valve
25: First flow meter
26: 1st pressure gauge
27: Second flow meter
28: Second manometer
29: Cleaning device
30: first partition
31: second partition
32: Insertion hole
34: reinforcing member
35: Normally,
36: Support
37: Through hole
40: Siphon breaker
43: Third flow meter
44: Third pressure gauge
45: Branch line
46: first connecting member
48: plate-
49: Insertion through hole
50: membrane separation unit
51: Case
55: The cut
59: second connecting member
60: third connecting member
100: biological treatment device
P: Permeation side space
PW: permeable water
S: Enriched space
S1: first header space
S2: second header space
S3: space in the filtration membrane
W1: treated water
W2, W3: Supplied water
W4: Concentrated water
Claims (6)
케이싱과, 상기 케이싱을 상기 생물 처리 수조로부터 유출되는 공급수가 공급되는 농축측 공간과 상기 공급수로부터 분리되는 투과수가 수용되는 투과측 공간으로 구획함과 함께, 친수성 모노머가 공중합된 단층 구조를 갖는 관상 여과막을 갖는 막 분리 장치와,
상기 공급수를 상기 농축측 공간으로 공급하는 가압 펌프와,
상기 투과측 공간으로부터 상기 투과수를 흡인하는 흡인 펌프와,
상기 투과측 공간의 배압을 조정하는 배압 조정 장치와,
상기 막 분리 장치로부터 배출되는 농축수를 상기 생물 처리 수조로 반송하는 반송 라인과, 상기 농축측 공간과 상기 투과측 공간의 막간 차압을 계측하는 막간 차압 계측 장치와,
상기 막간 차압에 기초하여 상기 가압 펌프, 상기 흡인 펌프, 및 상기 배압 조정 장치를 제어하는 제어 장치를 갖고,
상기 제어 장치는,
상기 막간 차압이 소정값 이상으로 증가한 경우, 상기 배압 조정 장치를 제어하여 상기 배압을 감소시키는 배압 조정부와,
상기 배압 조정 장치의 조정 범위의 한계에 이른 경우, 상기 가압 펌프와 상기 흡인 펌프의 적어도 일방을 제어하여, 상기 가압 펌프의 가압력과 상기 흡인 펌프의 흡인력의 적어도 일방을 증가시킴과 함께, 상기 배압 조정 장치를 제어하여 상기 배압을 증가시키는 설정 변경부를 갖는 생물 처리 장치.A biological treatment water tank for treating the organic matter contained in the water to be treated,
And the casing is divided into a concentrated side space to which the supply water flowing out from the biological treatment water tank is supplied and a permeable side space in which the permeated water separated from the supply water is contained and a tubular structure having a single layer structure in which a hydrophilic monomer is copolymerized A membrane separation device having a filtration membrane,
A pressurizing pump for supplying the supply water to the concentrated side space,
A suction pump for sucking the permeated water from the permeable space,
A back pressure regulating device for regulating the back pressure of the permeable space,
A conveyance line for conveying the concentrated water discharged from the membrane separation device to the biological treatment water tank, an inter-membrane pressure difference measuring device for measuring a pressure difference between the thickened space and the permeated space,
And a control device for controlling the pressurizing pump, the suction pump, and the back pressure regulating device based on the inter-membrane pressure difference,
The control device includes:
A back pressure regulator for controlling the back pressure regulator to reduce the back pressure when the inter-membrane pressure difference has increased to a predetermined value or more,
Wherein at least one of the pressurizing pump and the suction pump is controlled to increase at least one of a pressurizing force of the pressurizing pump and a suction force of the suction pump when the adjustment range of the back pressure regulating device reaches a limit, And a setting changing unit for controlling the apparatus to increase the back pressure.
상기 설정 변경부는, 상기 가압 펌프의 가압력을 증가시켜 상한까지 제어한 후, 상기 흡인 펌프의 흡인력을 증가시키는 제어를 실시하는 생물 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the setting changing unit performs control to increase the suction force of the suction pump after increasing the pressing force of the pressure pump to the upper limit.
상기 제어 장치는, 상기 흡인 펌프의 흡인력을 증가시켜 상한까지 제어한 후, 상기 관상 여과막의 세정을 실시하는 세정 제어부를 갖는 생물 처리 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the control device has a cleaning control section for increasing the suction force of the suction pump to control the tubular filtration membrane to an upper limit and then cleaning the tubular filtration membrane.
상기 반송 라인은, 상기 생물 처리 수조와 상기 막 분리 장치 사이에 상기 농축수를 공급하는 분기 라인과, 상기 분기 라인의 하류측에 형성되어 상기 반송 라인을 흐르는 상기 농축수의 유량을 조정하는 제 2 유량 조정 밸브를 갖는 생물 처리 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the return line includes a branch line for supplying the concentrated water between the biological treatment water tank and the membrane separation device and a second line formed on the downstream side of the branch line for adjusting the flow rate of the concentrated water flowing through the return line, A biological treatment device having a flow control valve.
상기 관상 여과막의 타방의 측인 투과측 공간으로부터 투과수를 흡인하는 흡인 공정과,
상기 농축측 공간으로부터 배출되는 농축수를 상기 생물 처리 수조로 반송하는 반송 공정과,
상기 농축측 공간과 상기 투과측 공간의 막간 차압이 소정값 이상으로 증가한 경우, 상기 투과측 공간의 배압을 감소시키는 배압 조정 공정과,
상기 배압의 조정 범위의 한계에 이른 경우, 상기 공급수의 가압력과 상기 투과수의 흡인력의 적어도 일방을 증가시킴과 함께, 상기 배압을 증가시키는 설정 변경 공정을 갖는 생물 처리 방법.A pressurizing step of pressurizing and supplying supply water flowing out from the biological treatment water tank to a concentrated side space on one side of a tubular filtration membrane having a monolayer structure in which a hydrophilic monomer is copolymerized,
A suction step of sucking permeated water from the permeate side space on the other side of the tubular filtration membrane,
A conveying step of conveying the concentrated water discharged from the concentrated side space to the biological treatment water tank;
A back pressure adjusting step of reducing the back pressure of the permeating space when the pressure difference between the thickening space and the permeating space increases to a predetermined value or more,
And a setting changing step of increasing at least one of a pressing force of the supply water and a suction force of the permeated water when the adjustment range of the back pressure reaches a limit, and increasing the back pressure.
케이싱과, 상기 케이싱을 상기 생물 처리 수조로부터 유출되는 공급수가 공급되는 농축측 공간과 상기 공급수로부터 분리되는 투과수가 수용되는 투과측 공간으로 구획함과 함께, 친수성 모노머가 공중합된 단층 구조를 갖는 관상 여과막을 갖는 막 분리 장치와,
상기 공급수를 상기 농축측 공간으로 공급하는 가압 펌프와,
상기 투과측 공간으로부터 상기 투과수를 흡인하는 흡인 펌프와,
상기 투과측 공간의 배압을 조정하는 배압 조정 장치와,
상기 막 분리 장치로부터 배출되는 농축수를 상기 생물 처리 수조로 반송하는 반송 라인과, 상기 농축측 공간과 상기 투과측 공간의 막간 차압을 계측하는 막간 차압 계측 장치를 구비하는 생물 처리 장치의 제어 장치의 컴퓨터에 저장된,
상기 막간 차압이 소정값 이상으로 증가한 경우, 상기 배압 조정 장치를 제어하여 상기 배압을 감소시키고,
상기 배압 조정 장치의 조정 범위의 한계에 이른 경우, 상기 가압 펌프와 상기 흡인 펌프의 적어도 일방을 제어하여, 상기 가압 펌프의 가압력과 상기 흡인 펌프의 흡인력의 적어도 일방을 증가시킴과 함께, 상기 배압 조정 장치를 제어하여 상기 배압을 증가시키기 위한 프로그램.A biological treatment water tank for treating the organic matter contained in the water to be treated,
And the casing is divided into a concentrated side space to which the supply water flowing out from the biological treatment water tank is supplied and a permeable side space in which the permeated water separated from the supply water is contained and a tubular structure having a single layer structure in which a hydrophilic monomer is copolymerized A membrane separation device having a filtration membrane,
A pressurizing pump for supplying the supply water to the concentrated side space,
A suction pump for sucking the permeated water from the permeable space,
A back pressure regulating device for regulating the back pressure of the permeable space,
A conveying line for conveying the concentrated water discharged from the membrane separation device to the biological treatment water tank and an inter-membrane pressure difference measuring device for measuring a pressure difference between the enriched side space and the permeation side space Stored on your computer,
Wherein when the inter-membrane pressure difference is increased to a predetermined value or more, the back pressure regulator is controlled to reduce the back pressure,
Wherein at least one of the pressurizing pump and the suction pump is controlled to increase at least one of a pressurizing force of the pressurizing pump and a suction force of the suction pump when the adjustment range of the back pressure regulating device reaches a limit, A program for controlling an apparatus to increase the back pressure.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2017-098829 | 2017-05-18 | ||
JP2017098829A JP6268660B1 (en) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | Biological treatment apparatus, biological treatment method, and program |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101870598B1 true KR101870598B1 (en) | 2018-06-22 |
Family
ID=61074669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180022729A KR101870598B1 (en) | 2017-05-18 | 2018-02-26 | Biological treatment apparatus, biological treatment method, and program |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6268660B1 (en) |
KR (1) | KR101870598B1 (en) |
CN (2) | CN108946872A (en) |
MY (1) | MY185419A (en) |
SG (1) | SG10201801585UA (en) |
TW (1) | TWI653088B (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7080493B2 (en) * | 2019-02-27 | 2022-06-06 | 株式会社ササクラ | Liquid processing equipment and liquid processing method |
CN110467255A (en) * | 2019-07-25 | 2019-11-19 | 温州大学 | A kind of testing equipment and its experimental method of membrane bioreactor |
JP7057977B2 (en) * | 2019-08-02 | 2022-04-21 | 国立大学法人徳島大学 | Undiluted solution processing equipment |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58193702A (en) * | 1981-11-06 | 1983-11-11 | ハイドロノ−テイツクス・インコ−ポレイテツド | Method and apparatus for increasing cross flow filtration fluidization |
JPS5970702U (en) * | 1982-11-04 | 1984-05-14 | 栗田工業株式会社 | membrane separation equipment |
JPH0457294U (en) * | 1990-09-26 | 1992-05-15 | ||
JPH06277455A (en) * | 1993-03-29 | 1994-10-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Operation of ultrafiltration membrane module |
JP2009189974A (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Asahi Kasei Chemicals Corp | Membrane filtration apparatus and filtration method |
WO2010150405A1 (en) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Filtering method, and membrane-filtering apparatus |
JP2013052338A (en) | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Sekisui Chem Co Ltd | Water treating device and water treating method |
JP5259454B2 (en) * | 2009-02-26 | 2013-08-07 | 株式会社クボタ | Flow control device and water treatment device incorporating flow control device |
JP2013248607A (en) * | 2012-05-01 | 2013-12-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Membrane separator apparatus and membrane separation method |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5069792A (en) * | 1990-07-10 | 1991-12-03 | Baxter International Inc. | Adaptive filter flow control system and method |
JP3572267B2 (en) * | 2001-03-29 | 2004-09-29 | 三菱重工業株式会社 | Tubular membrane separator |
JP4826864B2 (en) * | 2001-04-12 | 2011-11-30 | 栗田工業株式会社 | Ultrapure water production equipment |
JP2003094058A (en) * | 2001-09-27 | 2003-04-02 | Daicel Chem Ind Ltd | Method for treating water |
FR2852310B1 (en) * | 2003-03-13 | 2005-06-03 | Millipore Corp | METHOD AND SYSTEM FOR PURIFYING WATER, AND MODULE FOR SUCH A SYSTEM |
CN1842364A (en) * | 2003-08-29 | 2006-10-04 | 美国废水过滤集团公司 | Backwash |
JP4874231B2 (en) * | 2005-02-28 | 2012-02-15 | 株式会社クボタ | Water treatment system |
CN101284213B (en) * | 2008-05-30 | 2011-08-03 | 北京汉青天朗水处理科技有限公司 | Method and apparatus for cleaning film separation equipment |
WO2011033537A1 (en) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | Tmci Padovan S.P.A. | Apparatus and method for filtering liquids, particularly organic liquids |
EP2730330A1 (en) * | 2012-11-09 | 2014-05-14 | Tine SA | Membrane filtration assembly and method of controlling trans-membrane pressure |
CN103922468B (en) * | 2014-03-17 | 2015-06-10 | 大连民族学院 | Low-energy consumption aeration-free domestic sewage recycling apparatus |
CN105036409B (en) * | 2015-07-07 | 2017-12-01 | 淄博沐川水处理设备有限公司 | Embrane method single hop big flow low voltage difference concentrated water circulation technology and system |
-
2017
- 2017-05-18 JP JP2017098829A patent/JP6268660B1/en active Active
-
2018
- 2018-02-26 TW TW107106354A patent/TWI653088B/en active
- 2018-02-26 KR KR1020180022729A patent/KR101870598B1/en active IP Right Grant
- 2018-02-26 CN CN201810164316.2A patent/CN108946872A/en active Pending
- 2018-02-26 CN CN202010438983.2A patent/CN111573781A/en active Pending
- 2018-02-26 MY MYPI2018700743A patent/MY185419A/en unknown
- 2018-02-27 SG SG10201801585UA patent/SG10201801585UA/en unknown
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58193702A (en) * | 1981-11-06 | 1983-11-11 | ハイドロノ−テイツクス・インコ−ポレイテツド | Method and apparatus for increasing cross flow filtration fluidization |
JPS5970702U (en) * | 1982-11-04 | 1984-05-14 | 栗田工業株式会社 | membrane separation equipment |
JPH0457294U (en) * | 1990-09-26 | 1992-05-15 | ||
JPH06277455A (en) * | 1993-03-29 | 1994-10-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Operation of ultrafiltration membrane module |
JP2009189974A (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Asahi Kasei Chemicals Corp | Membrane filtration apparatus and filtration method |
JP5259454B2 (en) * | 2009-02-26 | 2013-08-07 | 株式会社クボタ | Flow control device and water treatment device incorporating flow control device |
WO2010150405A1 (en) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Filtering method, and membrane-filtering apparatus |
JP2013052338A (en) | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Sekisui Chem Co Ltd | Water treating device and water treating method |
JP2013248607A (en) * | 2012-05-01 | 2013-12-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Membrane separator apparatus and membrane separation method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI653088B (en) | 2019-03-11 |
MY185419A (en) | 2021-05-19 |
SG10201801585UA (en) | 2018-12-28 |
CN111573781A (en) | 2020-08-25 |
CN108946872A (en) | 2018-12-07 |
JP2018192430A (en) | 2018-12-06 |
TW201900268A (en) | 2019-01-01 |
JP6268660B1 (en) | 2018-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101870598B1 (en) | Biological treatment apparatus, biological treatment method, and program | |
US8135547B2 (en) | Detection apparatus and method utilizing membranes and ratio of transmembrane pressures | |
SG177313A1 (en) | Filtering method, and membrane-filtering apparatus | |
KR20150099534A (en) | Multi-stage immersion-type membrane separation device and membrane separation method | |
CA2623893A1 (en) | Large scale membrane separating installation | |
JP2013022549A (en) | Operation method of membrane separation activated sludge treatment device | |
AU2007218762B2 (en) | Method of treating wastewater | |
US20200339444A1 (en) | Aeration amount control system and aeration amount control method | |
CN108348863B (en) | Membrane module, method for producing membrane module, and water treatment system | |
JP6613323B2 (en) | Water treatment apparatus and water treatment method | |
JP6264698B2 (en) | Biological treatment equipment | |
CN108348861B (en) | Membrane module and water treatment system | |
JP2021058839A (en) | Membrane filtration device | |
WO2017086266A1 (en) | Membrane module and water treatment system | |
JP7213711B2 (en) | Water treatment device and water treatment method | |
US20230271140A1 (en) | Method for washing hollow fiber membrane module | |
WO2022181541A1 (en) | Concentration device | |
JP2017164668A (en) | Membrane separation device | |
JP2014195775A (en) | Hollow fiber membrane module | |
JP2000084370A (en) | Membrane separation device and its operation | |
JP2015182015A (en) | Apparatus and method for treating water |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |