TW201731584A - 膜分離裝置 - Google Patents
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Abstract
此膜分離裝置(1)，係具備有：殼體；和過濾膜，係具有使親水性單體作了共聚的單層構造，並將殼體區劃成被處理水(W2)所被作供給之濃縮側空間(S)和收容有從被處理水(W2)所分離了的透過水(PW)之透過側空間(P)；和第1氣體供給裝置(11)，係對於非浸漬狀態之濃縮側空間(S)而供給氣體；和氣體排出部(14)，係從濃縮側空間(S)而將氣體排出。
Description
本發明，係有關於對屎尿等之有機性廢水進行處理的膜分離裝置。
在對於屎尿等之有機性廢水進行處理的情況時，在固液之分離中使用MF(精密過濾)、UF(超過濾)等之膜分離一事係成為主流。
作為膜分離裝置，係周知有使用有膜模組之膜分離裝置，該膜模組，係具備有：殼體；和過濾膜，係將殼體區劃成原水(被處理水)所被作供給之濃縮側空間和收容有從原水所分離了的透過水之透過側空間。膜分離裝置，一般性而言係採用一面使原水在濃縮側空間中循環一面進行過濾的方式(例如，參考專利文獻1)。透過了過濾膜之後之透過水，係藉由吸引幫浦而被作吸引，並例如被儲存在儲存槽中而被適宜作利用。
屎尿等之有機性廢水，由於污泥濃度係為高濃度(10000mg/公升~15000mg/公升)，因此，污泥
等之異物係會附著或堆積在過濾膜之表面或細孔內。起因於此，由於流出量(flux)係會降低，因此，係因應於需要而進行有藥品洗淨。藥品洗淨，係為了對於過濾膜之劣化作抑制，而一般而言為一面將過濾膜保持於浸漬狀態一面進行。
[專利文獻1]日本特開2013-052338號公報
然而，就算是在藉由藥品洗淨來對於過濾膜作了洗淨的情況時，也會有無法充分地將異物除去而成為難以達成flux之恢復的情況。又，也存在有藥品之成本係為高並且在藥品之調整或者是洗淨中所需要的時間亦為多的問題。
本發明，係提供一種能夠將堆積在過濾膜處的異物更確實地洗淨之膜分離裝置。
若依據本發明之第1態樣，則膜分離裝置，係具備有：殼體；和過濾膜，係具有使親水性單體作了共聚的單層構造，並將前述殼體區劃成被處理水所被作供給
之濃縮側空間和收容有從前述被處理水所分離了的透過水之透過側空間；和第1氣體供給裝置，係對於非浸漬狀態之前述濃縮側空間而供給氣體；和氣體排出部，係從前述濃縮側空間而將前述氣體排出。
若依據此種構成，則係能夠藉由氣體之流動來將附著在過濾膜之表面上的異物洗淨。
又，藉由將過濾膜設為使親水性單體作了共聚的單層構造，就算是在將過濾膜設為非浸漬狀態的情況時，也不會有過濾膜劣化的情形。故而，係能夠使過濾膜乾燥並使分離對象物質成為容易剝落。
在上述膜分離裝置中，係亦可構成為：係具有從前述透過側空間而吸引前述氣體之氣體吸引裝置。
若依據此種構成，則藉由使用氣體吸引裝置來從透過側空間而吸引氣體，由於係能夠將所供給之氣體的流速提高，因此係能夠將在洗淨中所需要的時間縮短。
在上述膜分離裝置中，係亦可構成為：係具有對於前述第1氣體供給裝置作控制而使前述濃縮側空間之壓力作變動的控制裝置。
若依據此種構成，則係能夠藉由使被供給至濃縮側空間中之氣體之壓力變動，來使過濾膜振動。藉由此，係能夠使異物之從過濾膜的剝離性提昇。
在上述膜分離裝置中，係亦可構成為：係具有對於前述透過側空間而供給前述氣體之第2氣體供給裝置。
若依據此種構成，則係能夠藉由從過濾膜之透過側空間側所供給而來之氣體，來將從濃縮側空間側而堆積在過濾膜上的異物吹飛。藉由此，係能夠將在洗淨中所需要的時間縮短。
在上述膜分離裝置中，係亦可構成為：係具有對於前述第1氣體供給裝置和前述第2氣體供給裝置之至少其中一方作控制而使前述濃縮側空間和前述透過側空間之至少其中一方之壓力作變動的控制裝置。
在上述膜分離裝置中，係亦可構成為：前述控制裝置，係基於前述濃縮側空間和前述透過側空間之壓力差來對於前述第1氣體供給裝置和前述第2氣體供給裝置之至少其中一方作控制。
若依據此種構成，則係能夠藉由基於濃縮側空間和透過側空間之壓力差來對於氣體之供給作控制，而使異物之剝離性提昇。
在上述膜分離裝置中，係亦可構成為：係具有對於從前述第1氣體供給裝置所供給之前述氣體之濕度作調整的噴霧裝置。
若依據此種構成，則係能夠對於被供給至濃縮側空間中之氣體之濕度作調整。藉由此，係能夠使附著在過濾膜上的異物成為容易剝離，或者是防止過濾膜過度的乾燥。
在上述膜分離裝置中，係亦可構成為：前述控制裝置，係基於前述濃縮側空間之濕度而對於前述噴霧
裝置作控制。
若依據此種構成，則係能夠藉由基於濃縮側空間之濕度來對於噴霧裝置作控制，而將過濾膜之乾燥狀態作適當的保持。
在上述膜分離裝置中，係亦可構成為：係具有對於從前述第1氣體供給裝置所供給之前述氣體而噴霧藥品之藥品噴霧裝置。
若依據此種構成，則藉由使用藥品，係能夠使洗淨效果更加提昇。又，藉由將藥品以霧狀來作供給，係能夠降低藥品之使用量。
若依據本發明，則係能夠藉由氣體之流動來將附著在過濾膜之表面上的異物洗淨。又，藉由將過濾膜設為使親水性單體作了共聚的單層構造，就算是在將過濾膜設為非浸漬狀態的情況時，也不會有過濾膜劣化的情形。故而，係能夠使過濾膜乾燥並使分離對象物質成為容易剝落。
1、1B、1C、1D、1F、1G‧‧‧膜分離裝置
2‧‧‧膜模組
3‧‧‧殼體
4‧‧‧過濾膜
5、5B、5C、5D、5F、5G‧‧‧洗淨裝置
6‧‧‧洗淨控制裝置
7‧‧‧控制裝置
10‧‧‧水處理系統
11‧‧‧第1氣體供給裝置
12‧‧‧氣體供給部
13‧‧‧氣體供給配管
14‧‧‧氣體排出部
14A‧‧‧氣體排出配管
15‧‧‧原水槽
17‧‧‧原水供給配管
18‧‧‧透過水配管
19‧‧‧循環配管
20‧‧‧儲存槽
21‧‧‧循環幫浦
22‧‧‧吸引幫浦
23‧‧‧第2氣體供給裝置
24‧‧‧氣體供給閥
25‧‧‧氣體排出閥
27‧‧‧原水供給閥
28‧‧‧第2氣體供給部
29‧‧‧第2氣體供給配管
30‧‧‧第1隔壁
31‧‧‧第2隔壁
33‧‧‧第2氣體供給閥
35‧‧‧第1側壁
36‧‧‧第2側壁
37‧‧‧被處理水導入口
38‧‧‧濃縮水排出口
39‧‧‧透過水排出口
41‧‧‧異物檢測部
43‧‧‧第1連接構件
44‧‧‧第2連接構件
45‧‧‧第3連接構件
46‧‧‧氣體吸引裝置
47‧‧‧氣體吸引部
48‧‧‧氣體吸引配管
49‧‧‧氣體吸引閥
51‧‧‧噴霧裝置
52‧‧‧水槽
53‧‧‧水配管
54‧‧‧水幫浦
55‧‧‧差壓感測器
56‧‧‧濕度感測器
57‧‧‧藥品噴霧裝置
58‧‧‧藥品槽
59‧‧‧藥品供給配管
60‧‧‧藥品幫浦
61‧‧‧藥品回收配管
62‧‧‧指示裝置(開關)
63‧‧‧噴霧器
64‧‧‧噴霧器
P‧‧‧透過側空間
PW‧‧‧透過水
S1‧‧‧第1頭部空間
S2‧‧‧第2頭部空間
S3‧‧‧過濾膜內空間
S‧‧‧濃縮側空間
W1、W2‧‧‧被處理水
W3‧‧‧濃縮水
[圖1]係為本發明之第1實施形態的水處理系統之概略構成圖。
[圖2]係為本發明之第1實施形態的膜模組之概略剖
面圖。
[圖3]係為對於本發明之第1實施形態之膜分離裝置的洗淨方法作說明之流程圖。
[圖4]係為本發明之第1實施形態的變形例之膜模組之概略剖面圖。
[圖5]係為本發明之第2實施形態的水處理系統之概略構成圖。
[圖6]係為本發明之第3實施形態的水處理系統之概略構成圖。
[圖7]係為本發明之第4實施形態的水處理系統之概略構成圖。
[圖8]係為本發明之第5實施形態的水處理系統之概略構成圖。
[圖9]係為本發明之第6實施形態的水處理系統之概略構成圖。
[圖10]係為本發明之第7實施形態的水處理系統之概略構成圖。
以下，參考圖面，針對具備有本發明之第1實施形態的膜分離裝置之水處理系統作詳細說明。
如同圖1中所示一般，本實施形態之水處理系統
10，係具備有：收容有透過配管16所供給而來之被處理水W1(第1被處理水、亦即是包含屎尿、淨化槽污泥之有機性廢水)之原水槽15、將從原水槽15所供給而來之被處理水W2(第2被處理水、亦即是原水)分離成透過水PW和濃縮水W3之膜分離裝置1。
在原水槽15之上游側處，係亦可設置對於在被處理水W1中所包含之有機物進行處理的生物處理水槽。生物處理水槽，例如，係為藉由硝化菌和脫氮菌之作用來將液中之BOD、氮化合物等作分解除去之裝置。
膜分離裝置1，係具備有複數之膜模組12、和將膜模組12洗淨之洗淨裝置5。複數之膜模組2，係被作並列配設。
如同圖2中所示一般，膜模組2，係具備有殼體3、和被配置在殼體3之內部的複數之管狀之過濾膜4。膜分離裝置1，係為使用一面在過濾膜4之內側使被處理水W2循環一面進行過濾之方式而從被處理水W2來將透過水PW取出之裝置。
過濾膜4，係將殼體3區劃成被處理水W2所被作供給之濃縮側空間S和收容有從被處理水W2所分離了的透過水PW之透過側空間P。
如同圖1中所示一般，洗淨裝置5，係具備有對於各個的膜模組2而供給洗淨用之氣體之第1氣體供給裝置11、和將氣體排出之氣體排出部14、以及對於洗淨裝置5之動作作控制的洗淨控制裝置6。
第1氣體供給裝置11，係為對於膜模組2之濃縮側空間S而供給氣體之裝置。
氣體排出部14，係具備有從濃縮側空間S而將氣體排出之功能。氣體排出部14，係具備有氣體排出配管14A。
洗淨控制裝置6，係具備有被設置在氣體排出部14之氣體排出配管14A處的異物檢測部、和基於從異物檢測部41所送訊之訊號而對於第1氣體供給裝置11作控制之控制裝置7。
原水槽15和膜分離裝置1，係經由原水供給配管17而被作連接。在原水供給配管17處，係被設置有循環幫浦21。被儲存在原水槽15中之被處理水W2，係一面藉由循環幫浦21而被加壓，一面被供給至膜分離裝置1處。在原水供給配管17處，係被設置有能夠使在原水供給配管17中而流動的被處理水W2之流動停止的原水供給閥27。
從膜分離裝置1而被分離之透過水PW，係被導入至透過水配管18中。透過水配管18，係被連接於儲存槽20處。亦即是，膜模組2之透過水排出口39(參考圖2)，係被與透過水配管18作連接。在透過水配管18處，係被設置有吸引幫浦22。
使透過水PW被作了分離並且從膜分離裝置1而被排出的濃縮水W3，係經由循環配管19而被導入至原水槽15中。亦即是，膜模組2之濃縮水排出口38(參考
圖2)，係被與循環配管19作連接，濃縮水W3係在水處理系統10之配管中循環。
如同上述一般，複數之膜模組2，係被作並列配設。具體而言，原水供給配管17、透過水配管18以及循環配管19，係被與各個的膜模組2作連接。
如同圖2中所示一般，膜模組2，係具備有圓筒形狀之殼體3、和複數之過濾膜4。
殼體3，係具備有呈圓筒形狀之殼體本體3A、和將殼體本體3A之下端作閉鎖的第1側壁35、和將殼體本體3A之上端作閉鎖的第2側壁36、和被形成於殼體本體3A處之被處理水導入口37、和被形成於殼體本體3A處之濃縮水排出口38、以及被形成於殼體本體3A處之透過水排出口39。
殼體3，係具備有將氣體導入至殼體3之內部的氣體供給配管13、和從殼體3之內部而將氣體排出之氣體排出配管14A。
膜模組2，係具備有將殼體3之內部分割成3個的空間之第1隔壁30和第2隔壁31。在第1隔壁30和第2隔壁31處，係被形成有複數之插通孔32。插通孔32，係為在第1隔壁30以及第2隔壁31之板厚方向上作貫通之孔。插通孔32之內徑，係與過濾膜4之外徑相同或者是較該外徑而更些許大。
第1隔壁30，係為呈板形狀之構件，並被固定在殼體3之內部的下方(第1側壁35之側)。藉由殼
體本體3A和第1隔壁30以及第1側壁35所包圍的空間，係身為第1頭部空間S1。
第2隔壁31，係為呈板形狀之構件，並被固定在殼體3之內部的上方(第2側壁36之側)。藉由殼體本體3A和第2隔壁31以及第2側壁36所包圍的空間，係身為第2頭部空間S2。
藉由殼體本體3A和第1隔壁30以及第2隔壁31所包圍的過濾膜4之外周側之空間，係身為透過側空間P。從複數之過濾膜4所取出的透過水PW，係在被排出至透過側空間P處之後，經由透過水排出口39而被導入至透過水配管18(參考圖1)中。
被處理水導入口37，係為用以使殼體3之外部與第1頭部空間S1相通連之開口。被處理水導入口37，係被形成於殼體本體3A處。被處理水導入口37，係被設置在沿著殼體3之軸線A的軸線方向上之第1隔壁30與第1側壁35之間。
濃縮水排出口38，係為用以使殼體3之外部與第2頭部空間S2相通連之開口。濃縮水排出口38，係被形成於殼體本體3A處。濃縮水排出口38，係被設置在殼體3之軸線方向上之第2隔壁31與第2側壁36之間。
透過水排出口39，係為用以使殼體3之外部與透過側空間P相通連之開口。
透過水排出口39，係被形成於殼體本體3A處。透過水排出口39，係被設置在殼體3之軸線方向上之第1隔
壁30與第2隔壁31之間。
濃縮側空間S，係為使被處理水W被作導入之空間，並為由第1頭部空間S1和身為過濾膜4之內周側之空間的過濾膜內空間S3以及第2頭部空間S2所成的空間。
透過側空間P，係為被收容有從被處理水W所分離的透過水PW之空間。
各個的過濾膜4之第1端，係被插通於第1隔壁30之插通孔32中，並且被固定在插通孔32之內周面處。插通孔32之內周面和過濾膜4之外周面之間，係藉由密封材(未圖示)而被作密封。作為密封材，較理想，係為環氧樹脂或胺甲酸乙酯樹脂等之於初期具備有黏性並且會歷時性地硬化的材料。
各個的過濾膜4之第2端，係藉由與過濾膜4之第1端相同的方法而被固定在第2隔壁31之插通孔32中。
氣體供給配管13，係被連接於殼體3之第1側壁35處。氣體供給配管13，係為將第1氣體供給裝置11之氣體供給部12和第1頭部空間S1作連接的配管。氣體供給配管13，只要是能夠將氣體供給部12和第1頭部空間S1作連接，則係並不需要設置第1側壁35。
又，係亦可將氣體供給配管13與原水供給配管17或者是被處理水導入口37作連接，並從被處理水導入口37來供給氣體。
氣體排出配管14A，係被連接於殼體3之第2側壁36
處。氣體排出配管14A，係為使殼體3之外部與第2頭部空間S2相通連之配管。氣體排出配管14A，只要是能夠使殼體3之外部與第2頭部空間S2相通連，則係並不需要設置第2側壁36。
又，係亦可將氣體供給配管14A與循環配管19或濃縮水排出口38作連接，並從濃縮水排出口38來將氣體排出。
如同圖1中所示一般，第1氣體供給裝置11，係具備有氣體供給部12(風扇、送風機)、和將藉由氣體供給部12而被賦予有能量的氣體供給至膜模組2之濃縮側空間S處的氣體供給配管13、以及被設置在氣體供給配管13處之氣體供給閥24。
作為氣體供給部12m，係可採用送風機。送風機，係為具備有扇葉車和使扇葉車作旋轉驅動之電動機，並藉由扇葉車之旋轉運動而對於氣體賦予能量之機械。氣體供給部12，係並不被限定於送風機，而亦可為壓縮機(compressor)或幫浦。
藉由氣體供給部12所供給之氣體，係為不會對於過濾膜4造成影響的氣體。針對過濾膜4之詳細內容，係於後再述。
藉由氣體供給部12所供給之氣體，例如，係為空氣、或者是氮氣等之惰性氣體。在供給氮氣的情況時，係可使用PSA(Pressure Swing Adsorption：壓力變動吸附)裝置，來將氮從空氣而分離。
氣體排出部14，係具備有氣體排出配管14A、和被設置在氣體供給配管14A處之氣體排出閥25。氣體排出部14，只要是具備有從濃縮側空間S而將氣體排出之功能，則係並不需要具備有配管的形狀。例如，係亦可在殼體3之壁處設置可自由開閉之蓋。
洗淨控制裝置6之異物檢測部41，係為將於氣體供給配管14A處所流動的氣體G中是否包含有異物一事檢測出來的感測器。作為異物檢測部41，例如，係可採用紅外線感測器。異物檢測部14，係將每單位時間之異物的數量或濃度檢測出來，並當成為了於氣體供給配管14A處所流動的氣體G中並未包含有特定量之異物之狀態的情況時，對於控制裝置7送訊訊號，控制裝置7，係被設定為若是受訊從異物檢測部41所送訊之訊號則使第1氣體供給裝置停止。
或者是，係亦可構成為：異物檢測部14，係將上述異物的數量或濃度檢測出來，並於每單位時間中而連續性地將該檢測結果作為訊號來送訊至控制裝置7處，受訊了此訊號之控制裝置7，係判定是否成為了上述並未包含有特定量之異物之狀態，並基於此判定結果來使第1氣體供給裝置停止。
異物檢測部41，係並不被限定於紅外線感測器，亦可使用雷射感測器、聲響感測器、振動感測器等來檢測出異物。
控制裝置7，係被設定為在成為了於氣體供給
配管14A處所流動的氣體G中並未包含有異物的階段處，將被供給至濃縮側空間S處之氣體G停止。具體而言，控制裝置7，係使氣體供給部12停止，並且將氣體供給閥24和氣體排出閥25關閉，而停止對於濃縮側空間S之氣體G的供給。
另外，在洗淨開始時，從指示裝置62(例如，開關)而接收了洗淨開始之指示訊號的洗淨控制裝置6之控制裝置7，係設定為會對於濃縮側空間S供給氣體G。具體而言，控制裝置7，係藉由接收到指示訊號一事，而將循環幫浦21以及吸引幫浦22停止，並關閉原水供給閥27，且將後述之洩流閥開啟而設為在過濾膜內空間S3中並不存在有被處理水W2的非浸漬狀態，之後，將該洩流閥關閉，之後，將氣體供給閥24和氣體排出閥25開啟，而使氣體供給部12動作並開始對於濃縮側空間S之氣體G的供給。
過濾膜4，係呈圓筒形狀，並藉由在單一主要構成素材中共聚有親水性單體的單層構造之高分子過濾膜而形成之。
亦即是，過濾膜4，其主要材料係藉由1種類的素材所形成。所謂主要材料係藉由1種類的素材所形成，係指在形成過濾膜4之素材(例如，樹脂)中，1種類之樹脂係佔據有50質量%以上。
又，所謂主要材料係藉由1種類的素材所形成，係指該1種類之素材的性質係對於構成素材之性質具有支配性
的影響。具體而言，係代表將1種類之樹脂具備有50質量%~99質量%之素材。
作為構成過濾膜4之主要材料，係可使用氯化乙烯系樹脂、聚碸(PS)系、聚偏氟乙烯(PVDF)系、聚乙烯(PE)等之聚烯烴系、聚丙烯腈(PAN)系、聚醚碸系、聚乙烯醇(PVA)系、聚醯亞胺(PI)系等之高分子材料。
作為構成過濾膜4之主要材料，特別是以氯化乙烯系樹脂為理想。作為氯化乙烯系樹脂，係可列舉出氯化乙烯單獨聚合體(氯化乙烯單體)、具有能夠與氯化乙烯共聚之非飽和鍵結的單體與氯化乙烯單體之間之共聚物、在聚合物中將氯化乙烯單體作了接枝聚合的接枝共聚物、由使此些之氯化乙烯單體單位作了氯化者所成之(共)聚合物等。
作為親水性單體，例如，係可列舉出：(1)胺基、銨基、吡啶基、亞氨基、甜菜鹼結構等之含陽離子性基乙烯單體及/或其之鹽；(2)羥基、醯胺基、酯結構、醚結構等之含親水性之非離子性基乙烯單體；(3)羧基、磺酸基、磷酸基等之含陽離子性基乙烯單體及/或其之鹽；(4)其他之單體等。
過濾膜4之管徑，係可依據被處理水W2之性質狀態等而適宜作選擇，例如，關於被處理水W2，當粗
纖維量α為200mg/公升以下的情況時，過濾膜4之內徑係可設為5mm以下，當粗纖維量α為較200mg/公升更大並較500mg/公升更小的情況時m，過濾膜4之內徑係可設為5mm~10mm，當粗纖維量α為500mg/公升以上的情況時，過濾膜4之內徑係可設為10mm以上。
藉由對於管徑作選擇，係可對起因於粗纖維之量所導致的過濾膜4之閉塞作抑制。
接著，針對本實施形態之水處理系統10之作用作說明。
首先，被處理水W1，係被儲存在原水槽15中。從原水槽15而被排出之被處理水W，若是經由循環幫浦21而被供給至膜分離裝置1處，則係被送入至膜模組2之過濾膜4內。另一方面，膜模組2之殼體3內的透過側空間P，係藉由吸引幫浦22之動作而成為負壓。吸引幫浦22，係通過透過水排出口39而朝向與在過濾膜4中所流動的被處理水W之流動方向略正交的方向來作吸引。從過濾膜4所透過的透過水PW，係經由透過水排出口39以及透過水配管18而被儲存在儲存槽20中。
從膜分離裝置1而被排出的濃縮水W3，係將剩餘污泥除去而被導入至原水槽15中，並再度被進行處理。
接著，針對本實施形態之膜分離裝置1之洗淨工程作說明。於此，係針對異物檢測部14為如同上述一般而將異物的數量或濃度檢測出來，並於每單位時間中
而連續性地將該檢測結果作為電性訊號來送訊至控制裝置7處，並且受訊了此訊號之控制裝置7係判定是否成為了上述並未包含有特定量之異物之狀態，並基於此判定結果來使第1氣體供給裝置11停止的情況作為例子，來進行說明。使用者，當膜模組2之功能有所降低的情況時、或者是在定期性的檢查時，係能夠藉由對於上述指示裝置62進行操作，來對於洗淨控制裝置6發訊洗淨開始之指示訊號，並對於膜分離裝置1(膜模組2)進行洗淨。
作為用以使洗淨工程自動性地開始之其他例，係可藉由計時器來設定過濾運轉時間，並進行定期性地開始洗淨工程之控制、根據膜透過水量和吸引壓力來開始洗淨工程之控制。
如同圖3中所示一般，本實施形態之膜分離裝置1的洗淨工程，係具備有使原水之循環停止的原水停止工程P1、和使過濾膜4乾燥並將濃縮側空間S設為非浸漬狀態的乾燥工程P2、和使第1氣體供給裝置動作並對於非浸漬狀態之濃縮側空間S供給氣體G之氣體供給工程P3、和判定在被排出的氣體G中是否包含有異物的異物判定工程P4、以及將氣體G之供給停止的氣體停止工程P5。
在原水停止工程P1中，受訊了起因於使用者使指示裝置62動作一事所發訊的洗淨開始之指示訊號之洗淨控制裝置6的控制裝置7，係使循環幫浦21停止，並且將原水供給閥27設為閉狀態，藉由此，來成為不會使被處理水W2被供給至膜分離裝置1處。
在乾燥工程P2中，例如，係藉由使控制裝置7將被設置在殼體3之下部處的洩流閥(未圖示)開啟，來去除在膜模組2內所殘留的被處理水W2。亦即是，係設為在過濾膜內空間S3中並不存在有被處理水W2的非浸漬狀態。
接著，藉由作一定時間的放置，來使過濾膜4乾燥。此時，控制裝置7係將該洩流閥關閉。過濾膜4，係藉由具備有使親水性單體作了共聚的單層構造，而使過濾膜4保持有親水性。
藉由使過濾膜4乾燥，污泥等之分離對象物質係成為容易從過濾膜4之內周面而剝落。
在氣體供給工程P3中，控制裝置7係使第1氣體供給裝置11動作，並對於膜模組2之第1頭部空間S1、亦即是對於非浸漬狀態之濃縮側空間S供給氣體G。此時，控制裝置7係將氣體供給閥24和氣體排出閥25設為開狀態。藉由對於第1頭部空間S1內供給氣體G，氣體G係被導入至身為過濾膜4之內部的過濾膜內空間S3中。藉由使氣體G被導入至過濾膜內空間S3中，分離對象物質係被吹飛。被吹飛了的分離對象物質，係在被導入至第2頭部空間S2中之後，藉由氣體排出配管14A而被排出。
在異物判定工程P4中，洗淨控制裝置6之控制裝置7，係從異物檢測部41而將檢測結果連續性地作為電性訊號而受訊，並參照此而判定於在氣體排出配管
14A處所流動的氣體G中是否包含有特定量之異物。
當在氣體G中包含有特定量以上之異物的情況時，係繼續進行氣體G之供給。
當判斷為在氣體G中之異物係成為較特定量而更少或者是成為並未包含有異物的情況時，在氣體停止工程P5中，控制裝置7，係使第1氣體供給裝置11之氣體供給部12停止，並且將氣體供給閥24和氣體排出閥25關閉，而停止對於濃縮側空間S之氣體G的供給，並結束一連串的洗淨工程。
若依據上述實施形態，則係能夠藉由從第1氣體供給裝置11所供給之氣體G之流動，來將附著在過濾膜4之表面上的異物洗淨。
又，藉由將過濾膜4設為使親水性單體作了共聚的單層構造，就算是在將過濾膜4設為非浸漬狀態的情況時，也不會有過濾膜4劣化的情形。故而，係能夠使過濾膜4乾燥並使分離對象物質成為容易剝落。
另外，在上述實施形態中，作為膜模組2，雖係採用了將過濾膜4並列地作了配列的膜模組2，但是，係並不被限定於此。
又，乾燥工程P2和氣體供給工程P3係亦可同時進行。亦即是，係亦可在使控制裝置7將洩流閥開啟並且將過濾膜內空間S3設為了非浸漬狀態之後，使控制裝置7將洩流閥關閉，之後，使控制裝置7讓第1氣體供給裝置11動作，而一面對於濃縮側空間S供給氣體G一面使過
濾膜4乾燥。
又，係亦可在氣體排出部14處具備有吸引氣體G之氣體吸引裝置(送風機)。若依據此種構成，則係藉由使用氣體吸引裝置來從氣體排出部14而吸引氣體G，來將所供給之氣體G的流速提高，藉由此，係能夠將污泥等之分離對象物質在更短的時間內來有效地從過濾膜4之內周面而剝離，而能夠將在洗淨中所需要的時間縮短。
進而，係亦可設為下述一般之變形例。
圖4，係為本發明之第1實施形態的變形例之膜模組2B之概略剖面圖。如同圖4中所示一般，係亦可將複數之過濾膜4作串聯連接。亦即是，係亦可設為具備有將複數之過濾膜4的第1端彼此以及過濾膜4的第2端彼此以使複數之過濾膜4被串聯地作連接的方式來進行連接的複數之U字狀之管狀的第1連接構件43之構成。
此時，係亦可將被串聯地作了連接的複數之過濾膜4和被處理水導入口37，藉由管狀之第2連接構件44來直接性地作連接，並將被串聯地作了連接的複數之過濾膜4和濃縮水排出口38，藉由管狀之第3連接構件45來直接性地作連接。於此情況，在圖2中而被配置於第1側壁35處的氣體供給配管13，係被與被處理水導入口37或者是原水供給配管17作連接。又，在圖2中而被配置於第2側壁36處的氣體排出配管14A，係被與濃縮水排出口38或者是循環配管19作連接。
又，係亦可對於殼體3之構成而進行像是將第1側壁
35和第2側壁36除去一般的變更。
膜模組2之過濾膜，係並不被限定於管狀。例如，係亦可採用使用平面狀之過濾膜而將殼體3區劃成濃縮側空間S和透過側空間P的膜模組2。
以下，針對本發明之第2實施形態之膜分離裝置1B，根據圖面而作說明。另外，在本實施形態中，係以與上述之第1實施形態間之差異點為中心來作敘述，針對相同的部分，係省略其說明。
如同圖5中所示一般，本實施形態之膜分離裝置1B的洗淨裝置5B，係具有從透過側空間P而吸引氣體之氣體吸引裝置46。
氣體吸引裝置46，係具備有氣體吸引部47(風扇)、和將藉由氣體吸引部47所吸引了的氣體排出至殼體3之外部的氣體吸引配管48、以及被設置在氣體吸引配管48處之氣體吸引閥49。
氣體吸引配管48，係亦可與透過水配管18或透過水排出口39作連接，並將氣體從透過水排出口來排出。
本實施形態之膜分離裝置1B之洗淨裝置5B，在氣體供給工程P3中，係使用氣體吸引裝置46來從透過側空間P而吸引過濾膜內空間S3之氣體。具體而言，控制裝置7，係使第1氣體供給裝置11動作，並在對於非浸漬狀態之濃縮側空間S供給氣體G時，使控制
裝置7將氣體吸引閥49開啟並使氣體吸引部47動作，而從透過側空間P來吸引過濾膜內空間S3之氣體。
藉由此，來將所供給之氣體G的流速提高，並且將過濾膜內空間S3之氣體G的流動設為亂流，藉由此，係能夠將污泥等之分離對象物質在更短的時間內來有效地從過濾膜4之內周面而剝離，並且使附著在過濾膜上的污泥等之分離對象物質乾燥，而能夠將在後續之藥品洗淨等的處理中之洗出效果提高。
另外，在氣體停止工程P5中，控制裝置7，係使第1氣體供給裝置11之氣體供給部12以及氣體吸引部47停止，並且將氣體供給閥24和氣體排出閥25以及氣體吸引閥49關閉，而停止對於濃縮側空間S之氣體G的供給並且停止過濾膜內空間S3之氣體的吸引。
若依據上述實施形態，則藉由使用氣體吸引裝置46來從透過側空間P而吸引氣體，係能夠將在洗淨中所需要的時間縮短。
以下，針對本發明之第3實施形態之膜分離裝置1C，根據圖面而作說明。另外，在本實施形態中，係以與上述之第1實施形態間之差異點為中心來作敘述，針對相同的部分，係省略其說明。
如同圖6中所示一般，本實施形態之膜分離裝置1C之洗淨裝置5C，係更進而具備有對於透過側空間
P供給氣體之第2氣體供給裝置23。第2氣體供給裝置23，係具備有第2氣體供給部28(風扇、送風機)、和將氣體供給至膜模組2之透過側空間P處的第2氣體供給配管29、以及被設置在第2氣體供給配管29處之第2氣體供給閥33。
本實施形態之膜分離裝置1C之洗淨裝置5C，在氣體供給工程P3中，係使用第1氣體供給裝置11來對於濃縮側空間S供給氣體，並且使用第2氣體供給裝置23來對於透過側空間P供給氣體。具體而言，控制裝置7，係使第1氣體供給裝置11動作，並在對於非浸漬狀態之濃縮側空間S供給氣體G時，使控制裝置7將第2氣體供給吸引閥33開啟並使第2氣體供給裝置28動作，而能夠從透過側空間P來亦對於過濾膜內空間S3供給氣體。藉由第2氣體供給部28所供給之氣體，係與藉由氣體供給部12所供給之氣體相同或者是同樣地而為不會對於過濾膜4造成影響的氣體。
另外，在氣體停止工程P5中，控制裝置7，係使氣體供給部12以及第2氣體供給部28停止，並且將氣體供給閥24和氣體排出閥25以及第2氣體供給閥33關閉，而停止氣體G的供給並且停止對於透過側空間P之氣體的供給。
若依據上述實施形態，則係亦能夠藉由從過濾膜4之外周側所供給之氣體來將堆積在過濾膜4之內周面上的異物吹飛。藉由此，係能夠將污泥等之分離對象物
質在更短的時間內來有效地從過濾膜4之內周面而剝離，故而，係能夠將在洗淨中所需要的時間縮短。
於此，控制裝置7，係可使第1氣體供給裝置11和第2氣體供給裝置12同時地動作，亦可使其在每特定時間而交互地動作。
又，依存於異物之堆積狀況，係亦可僅從第2氣體供給裝置23來供給氣體。
又，控制裝置7，係亦可僅使第2氣體供給裝置23動作並進行第1實施形態之膜分離裝置1的逆洗淨。
以下，針對本發明之第4實施形態之膜分離裝置1D，根據圖面而作說明。另外，在本實施形態中，係以與上述之第1實施形態間之差異點為中心來作敘述，針對相同的部分，係省略其說明。
如同圖7中所示一般，本實施形態之膜分離裝置1D之洗淨裝置5D，係更進而具備有用以對於從第1氣體供給裝置11所供給之氣體的濕度作調整之噴霧裝置51。
噴霧裝置51，係具備有儲存水等之液體的水槽52、和將儲存在水槽52中之水導入至氣體供給配管13中之水配管53、和身為將儲存在水槽52中之水上吸的幫浦之水幫浦54、和被配置在水配管53之出口(在氣體供給配管13處所開口之出口)處並用以將水設為霧狀而進行噴霧的噴霧器63。
又，在被儲存於水槽52處之液體中，係亦可使用被儲存在儲存槽20中之透過水的一部分。
本實施形態之膜分離裝置1D之洗淨裝置5D，在氣體供給工程P3中，係使用第1氣體供給裝置11來對於濃縮側空間S供給氣體，並且使用噴霧裝置51來對於氣體而噴霧出霧。具體而言，控制裝置7，係使第1氣體供給裝置11動作，並在對於非浸漬狀態之濃縮側空間S供給氣體G時，使控制裝置7讓噴霧裝置51之噴霧器63動作並將水以霧狀來噴出。藉由此，氣體之濕度係上升。
所噴霧出之霧的量，係可根據事先所進行的實驗等來決定。例如，係可使用異物之剝離容易度與氣體之濕度之間的關係，來決定霧的量。又，係亦可為了防止過濾膜4之過度的乾燥而噴霧出霧。
另外，在氣體停止工程P5中，控制裝置7，係使氣體供給部12並使上述由噴霧器63所致之噴霧停止，並且將氣體供給閥24和氣體排出閥25關閉，而停止被作了濕度調整之氣體G的供給。
若依據上述實施形態，則係能夠對於被供給至濃縮側空間S中之氣體G之濕度作調整。藉由此，係能夠使附著在過濾膜4上的異物成為容易剝離，或者是防止過濾膜4過度的乾燥。
以下，針對本發明之第5實施形態之膜分離裝置1F，根據圖面而作說明。另外，在本實施形態中，係以與上述之第3實施形態間之差異點為中心來作敘述，針對相同的部分，係省略其說明。
如同圖8中所示一般，本實施形態之洗淨裝置5F，係更進而具備有對濃縮側空間S和透過側空間P之壓力差作測定的差壓感測器55。本實施形態之控制裝置7，係基於藉由差壓感測器55所測定出的濃縮側空間S和透過側空間P之壓力差，來對於第1氣體供給裝置11作控制。
本實施形態之差壓感測器55，係對於透過水配管18內之氣壓和氣體供給配管13內之氣壓作測定，而算出濃縮側空間S和透過側空間P之氣壓差。藉由差壓感測器55所進行測定的場所，係並不被限定於透過水配管18內、氣體供給配管13內，亦可對於殼體3(參考圖2)之內部的氣壓直接性地進行測定。
本實施形態之控制裝置7，係以當濃縮側空間S之氣壓為較透過側空間P之氣壓更低的情況時會對於濃縮側空間S供給氣體，並當透過側空間P之氣壓為較濃縮側空間S之氣壓更低的情況時會對於透過側空間P供給氣體的方式，來對於第1氣體供給裝置11以及第2氣體供給裝置23作控制。藉由此，係能夠使過濾膜4進行振動等而使附著在過濾膜4上的異物成為容易剝離。
若依據上述實施形態，則係能夠藉由基於濃縮側空間S和透過側空間P之壓力差來對於氣體之供給作
控制，而使異物之剝離性提昇。
以下，針對本發明之第6實施形態之膜分離裝置1G，根據圖面而作說明。另外，在本實施形態中，係以與上述之第4實施形態間之差異點為中心來作敘述，針對相同的部分，係省略其說明。
如同圖9中所示一般，本實施形態之膜分離裝置1G之洗淨裝置5G，係具備有被設置在氣體排出配管14A處之濕度感測器56。濕度感測器56，係具備有對於在氣體排出配管14A中所流動的氣體G之濕度作測定之功能。氣體排出配管14A之濕度，由於係為與濃縮側空間S之濕度略同等，因此，藉由對於氣體排出配管14A之濕度進行測定，係能夠對於濃縮側空間S之濕度作掌握。
本實施形態之控制裝置7，係基於藉由濕度感測器56所測定出的在氣體排出配管14A中所流動之氣體G之濕度，來對於噴霧裝置51作控制。
例如，控制裝置7，當從殼體3所排出的氣體之濕度成為較第1臨限值而更低的情況時，係可進行將從噴霧裝置51之噴霧器63所噴霧出的霧之量作增量的控制。又，控制裝置7，當從殼體3所排出的氣體之濕度成為較第2臨限值而更高的情況時，係可進行將從噴霧裝置51之噴霧器63所噴霧出的霧之量作減量的控制。
若依據上述實施形態，則係能夠藉由基於濃
縮側空間S之濕度來對於從噴霧裝置51所噴霧出的霧之量作調整，而將對於異物之剝離性而言為有效的濕度和過濾膜4之乾燥狀態作適當的保持。
另外，上述實施形態之膜分離裝置1G，雖係採用使濕度感測器56對於氣體排出配管14A之濕度作參照的構成，但是，係並不被限定於此。例如，亦可採用在殼體3內配置濕度感測器並對於濃縮側空間S之濕度直接性地進行測定之構成。
以下，針對本發明之第7實施形態之膜分離裝置1H，根據圖面而作說明。另外，在本實施形態中，係以與上述之第1實施形態間之差異點為中心來作敘述，針對相同的部分，係省略其說明。
如同圖10中所示一般，本實施形態之膜分離裝置1H之洗淨裝置5H，係更進而具備有在被供給至濃縮側空間S處之氣體中混合身為霧狀之藥品(藥劑)的藥品霧之藥品噴霧裝置57。
藥品噴霧裝置57，係具備有儲存液狀之藥品的藥品槽58、和將藥品槽58內之藥品供給至氣體供給配管13中之藥品供給配管59、和與氣體一同地而將藥品回收之藥品回收配管61、和被配置在藥品供給配管59之出口處並用以將藥品設為霧狀而進行噴霧的噴霧器64。又，在藥品供給配管59處，係被設置有身為將被儲存在
藥品槽58中之藥品上吸的幫浦之藥品幫浦60。
或者是，作為能夠將藥品以霧狀來作噴霧的裝置，係亦可代替噴霧器64，而設置噴射器(Ejector)等之藉由壓力差來噴霧藥品的裝置，於此情況，代替藥品幫浦60，係在配管59處設置流量劑和流量調節閥，而對於藥品之噴霧量作調節。
又，在氣體供給工程P3中，係使用第1氣體供給裝置11來對於濃縮側空間S供給氣體，並且使用藥品噴霧裝置57來對於氣體而噴霧藥品。具體而言，控制裝置7，係使第1氣體供給裝置11動作，並在對於非浸漬狀態之濃縮側空間S供給氣體G時，使控制裝置7讓藥品噴霧裝置57之噴霧器64動作並將藥品以霧狀來噴出。
另外，在氣體停止工程P5中，控制裝置7，係使氣體供給部12並使上述由噴霧器64所致之噴霧停止，並且將氣體供給閥24和氣體排出閥25關閉，而停止包含有藥品之氣體G的供給。
藥品，係可採用鹽酸、硫酸、檸檬酸、草酸等之酸，苛性鈉等之鹼，次氯酸鈉等之氧化劑，Florisil或介面活性劑等之酵素洗劑或中性洗劑。
若依據上述實施形態，則藉由使用藥品，係能夠使洗淨效果更加提昇。又，藉由將藥品以霧狀來作供給，係能夠降低藥品之使用量。
以上，雖係針對本發明之實施形態而參考圖面來作了詳細敘述，但是，在各實施形態中之各構成以及
該些之組合等，係僅為其中一例，在不脫離本發明之要旨的範圍內，係可進行構成之附加、省略、置換以及其他之變更等。
例如，關於過濾膜4之根數，在圖2等之中雖係展示有5根的過濾膜4，但是，過濾膜4之根數係並不被限定於此。
為了進行電性控制，在第1~第6實施形態中所示之閥，較理想，係身為接收電性訊號並進行開閉動作的電磁閥。
又，在氣體供給工程P3中，控制裝置7，係亦能夠以使從第1氣體供給裝置11所供給之氣體的流量作周期性變化的方式，來對於第1氣體供給裝置11和第2氣體供給裝置23或者是氣體吸引裝置46的送風機附加間歇性或者是周期性的強弱變化並使其動作。或者是，係亦能夠對於第1氣體供給裝置11、第2氣體供給裝置23或者是氣體吸引裝置等的送風機中之至少1個的送風機附加間歇性或者是周期性的強弱變化並使其動作。藉由此，濃縮側空間S之壓力係變動。起因於濃縮側空間S之壓力產生變動一事，過濾膜4係振動，而更進一步促進附著在過濾膜4上的異物之剝離。
若依據本發明，則係能夠藉由氣體之流動來將附著在過濾膜之表面上的異物洗淨。又，藉由將過濾膜
設為使親水性單體作了共聚的單層構造，就算是在將過濾膜設為非浸漬狀態的情況時，也不會有過濾膜劣化的情形。故而，係能夠使過濾膜乾燥並使分離對象物質成為容易剝落。
1‧‧‧膜分離裝置
2‧‧‧膜模組
5‧‧‧洗淨裝置
6‧‧‧洗淨控制裝置
7‧‧‧控制裝置
10‧‧‧水處理系統
11‧‧‧第1氣體供給裝置
12‧‧‧氣體供給部
13‧‧‧氣體供給配管
14‧‧‧氣體排出部
14A‧‧‧氣體排出配管
15‧‧‧原水槽
16‧‧‧配管
17‧‧‧原水供給配管
18‧‧‧透過水配管
19‧‧‧循環配管
20‧‧‧儲存槽
21‧‧‧循環幫浦
22‧‧‧吸引幫浦
24‧‧‧氣體供給閥
25‧‧‧氣體排出閥
27‧‧‧原水供給閥
41‧‧‧異物檢測部
62‧‧‧指示裝置(開關)
P‧‧‧透過側空間
PW‧‧‧透過水
S‧‧‧濃縮側空間
W1、W2‧‧‧被處理水
W3‧‧‧濃縮水
Claims (9)
- 一種膜分離裝置，其特徵為，係具備有：殼體；和過濾膜，係具有使親水性單體作了共聚的單層構造，並將前述殼體區劃成被處理水所被作供給之濃縮側空間和收容有從前述被處理水所分離了的透過水之透過側空間；和第1氣體供給裝置，係對於非浸漬狀態之前述濃縮側空間而供給氣體；和氣體排出部，係從前述濃縮側空間而將前述氣體排出。
- 如申請專利範圍第1項所記載之膜分離裝置，其中，係具有從前述透過側空間而吸引前述氣體之氣體吸引裝置。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之膜分離裝置，其中，係具有對於前述第1氣體供給裝置作控制而使前述濃縮側空間之壓力作變動的控制裝置。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之膜分離裝置，其中，係具有對於前述透過側空間而供給前述氣體之第2氣體供給裝置。
- 如申請專利範圍第4項所記載之膜分離裝置，其中，係具有對於前述第1氣體供給裝置和前述第2氣體供給裝置之至少其中一方作控制而使前述濃縮側空間和前述透過側空間之至少其中一方之壓力作變動的控制裝置。
- 如申請專利範圍第5項所記載之膜分離裝置，其中，前述控制裝置，係基於前述濃縮側空間和前述透過側空間之壓力差來對於前述第1氣體供給裝置和前述第2氣體供給裝置之至少其中一方作控制。
- 如申請專利範圍第1~6項中之任一項所記載之膜分離裝置，其中，係具有對於從前述第1氣體供給裝置所供給之前述氣體之濕度作調整的噴霧裝置。
- 如申請專利範圍第7項所記載之膜分離裝置，其中，係具有基於前述濃縮側空間之濕度而對於前述噴霧裝置作控制之控制裝置。
- 如申請專利範圍第1~8項中之任一項所記載之膜分離裝置，其中，係具有對於從前述第1氣體供給裝置所供給之前述氣體而噴霧藥品的藥品噴霧裝置。
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