TW201733662A - 膜模組、膜模組的製造方法及水處理系統 - Google Patents

Abstract

該模組(1)係具備：軸線(A)是在水平方向上延展的筒形狀之殼體(2)；和被設在殼體(2)的延展方向之第一端側的第一隔壁(30)；和被設在殼體(2)的延展方向之第二端側的第二隔壁(31)；和複數管狀過濾膜(3)，係於殼體(2)之內部朝水平方向延展，第一端是被連結至第一隔壁(30)，第二端是被連結至第二隔壁(31)，具有由親水性單體被共聚而成的單層結構；和補強構件(34)，係在第一隔壁(30)與第二隔壁(31)之間的範圍內，將管狀過濾膜(3)予以補強。

Description

膜模組、膜模組的製造方法及水處理系統

本發明係有關於，處理屎尿等之有機性廢水的膜模組、膜模組之製造方法、及水處理系統。

在處理屎尿等之有機性廢水時，在固液分離中使用MF(微過濾)、UF(超過濾)等之膜分離，係為主流。

作為膜分離裝置，係使用具備圓筒形狀之殼體、和被收容在殼體內之複數管狀過濾膜(中空絲膜)的複數膜模組，在管狀過濾膜的內側使原水一面循環一面過濾之方式的裝置，已為人知(例如參照專利文獻1)。滲透過管狀過濾膜的滲透水，係藉由抽吸泵浦而被抽吸，例如，被儲留在儲留槽中而被適宜利用。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2013-052338號公報

先前的膜分離裝置，係將複數膜模組予以縱置，亦即，使殼體的軸線是沿著上下方向而配置以使其彼此靠近，是一般常見的。如此的配置方法，係在降低設置面積這點，還有可將各個膜模組直接設置在一個底面這點，是有利的。

然而，若將複數膜模組予以縱置，例如，想要更換被設置在深側的膜模組，或是想要補修時，必須要將更換對象的膜模組予以吊起，不然就是必須將前方側的膜模組予以暫時拆除而取出更換對象的膜模組。亦即，將複數膜模組予以縱置的膜分離裝置中，係有維修性較差的課題。

為了提升膜分離裝置的維修性，也考慮將複數膜模組予以橫置。然而，將膜模組予以橫置時，會有沿著殼體的軸線而在水平方向上延伸的複數管狀過濾膜會撓曲的課題。

本發明係提供一種，即使將膜模組予以橫置的情況下，仍可抑制管狀過濾膜的撓曲的膜模組、膜模組的製造方法、及水處理系統。

若依據本發明的第一態樣，則膜模組係具 備：軸線是在水平方向上延展的筒形狀之殼體；和被設在前記殼體的延展方向之第一端側的第一隔壁；和被設在前記殼體的延展方向之第二端側的第二隔壁；和複數管狀過濾膜，係於前記殼體之內部朝水平方向延展，第一端是被連結至前記第一隔壁，第二端是被連結至前記第二隔壁，具有由親水性單體被共聚而成的單層結構；和補強構件，係在前記第一隔壁與前記第二隔壁之間的範圍內，將前記管狀過濾膜予以補強。

若依據如此構成，則複數管狀過濾膜是藉由補強構件而被補強，因此即使在管狀過濾膜是在水平方向上延展的配置的情況下，仍可防止管狀過濾膜撓曲。

又，將膜模組配置成，使殼體朝水平方向延展，藉此，即使將膜模組做複數配置時，仍可容易更換膜模組。藉此，可使得維修由複數膜模組所成之膜分離裝置的維修變得容易。

於上記膜模組中，前記補強構件係可具有：筒狀本體部，係呈筒狀，被配置在前記管狀過濾膜之外周側，且被形成為，與前記管狀過濾膜的外周面之間所被形成的間隙係為一定；和複數支持部，係在前記筒狀本體部的內周面被彼此分離配置，支持前記管狀過濾膜的外周面；和複數貫通孔，係被形成在前記筒狀本體部。

若依據如此構成，則不會阻礙從管狀過濾膜所滲透出來的滲透水的流動，可將管狀過濾膜支持成不會撓曲。

於上記膜模組中，前記補強構件係可為：呈筒狀，在前記管狀過濾膜之外周側被配置成與前記管狀過濾膜相接的篩網狀之網狀結構體。

若依據如此構成，則可以較為簡單的結構，來補強管狀過濾膜。又，可將滲透過管狀過濾膜的滲透水，從篩網的網目予以排出。

於上記膜模組中，前記補強構件係可具有：板狀本體部，係呈板狀，下部具有抵接於前記殼體之內周面的補強構件支持部；和複數貫通孔，係被形成在前記板狀本體部，被前記複數管狀過濾膜所插通。

若依據如此構成，則複數管狀過濾膜是藉由補強構件而被機械性連結。

藉此，即使在管狀過濾膜是在水平方向上延展的配置的情況下，仍可防止管狀過濾膜撓曲。

又，補強構件是將管狀過濾膜只在延展方向的數點上予以支持，因此可較容易使滲透水滲透。

若依據本發明的第二態樣，則膜模組之製造方法，係為上記任一種膜模組之製造方法，含有：粗纖維量測定工程，係測定被處理水中所含之粗纖維量之比率；和膜內徑選定工程，係基於前記粗纖維量之比率來選定管狀過濾膜之內徑；和製造構件準備工程，係準備前記膜模組的製造構件，其係含有，具有前記膜內徑選定工程中所被選定之內徑的前記管狀過濾膜；和組裝工程，係將前記製造構件予以組裝。

若依據如此構成，則藉由隨應於被處理水的粗纖維量來選定管狀過濾膜之內徑，可抑制管狀過濾膜被粗纖維成份所阻塞。

若依據本發明的第三態樣，則水處理系統係具備：生物處理水槽，係將被處理水中所含有的有機物，予以處理；和原水槽，係收容從前記生物處理水槽所被排出之被處理水；和膜分離裝置，係具有上記任一種膜模組，將從前記原水槽所供給的被處理水，分離成滲透水和濃縮水；和返送管線，係將前記濃縮水返送至前記生物處理水槽；不將前記濃縮水返送至前記原水槽。

若依據如此構成，則藉由讓管狀過濾膜具有親水性而可降低膜面流速，因此可減少被處理水的循環流量。藉此，將濃縮水分配至原水槽與生物處理水槽的分配槽、或將濃縮水返送至原水槽的配管，就變成不需要。又，藉由減少流量，可使配管小徑化。又，藉由減少流量，削減流量計等之機器。

若依據本發明，則複數管狀過濾膜是藉由補強構件而被補強，因此即使在管狀過濾膜是在水平方向上延展的配置的情況下，仍可防止管狀過濾膜撓曲、從隔壁脫落、隔壁與管狀過濾膜之間產生間隙等而降低處理能力。

又，將膜模組配置成，使殼體朝水平方向延展，藉 此，即使將膜模組做複數配置時，仍可容易更換膜模組。藉此，可使得維修由複數膜模組所成之膜分離裝置的維修變得容易。

1‧‧‧膜模組

2‧‧‧殼體

3、3B‧‧‧管狀過濾膜

4‧‧‧殼體本體

5‧‧‧第一側壁

6‧‧‧第二側壁

7‧‧‧被處理水導入口

8‧‧‧濃縮水排出口

9‧‧‧滲透水排出口

10‧‧‧水處理系統

11‧‧‧生物處理水槽

12‧‧‧原水槽

13‧‧‧膜分離裝置

15‧‧‧第一配管

16‧‧‧第二配管

17‧‧‧原水供給配管

18‧‧‧滲透水配管

19‧‧‧返送配管(返送管線)

20‧‧‧儲留槽

21‧‧‧循環泵浦

22‧‧‧抽吸泵浦

30‧‧‧第一隔壁

31‧‧‧第二隔壁

32‧‧‧插通孔

34、34C‧‧‧補強構件

35‧‧‧筒狀本體部

36‧‧‧支持部

37‧‧‧貫通孔

39、41‧‧‧網狀結構體

40‧‧‧網目

42‧‧‧筒本體部

43‧‧‧滲透水排出孔

46‧‧‧連接構件

48‧‧‧板狀本體部

48a‧‧‧外周面(補強構件支持部)

49‧‧‧膜插通孔

50‧‧‧離心分離機

51‧‧‧轉筒篩

52‧‧‧篩網

53‧‧‧連接構件

54‧‧‧連接構件

55‧‧‧缺口

A‧‧‧軸線

G‧‧‧間隙

PW‧‧‧滲透水

S1‧‧‧第一水頭空間

S2‧‧‧第二水頭空間

S3‧‧‧滲透水空間

W1、W2、W3‧‧‧被處理水

W4‧‧‧濃縮水

[圖1]本發明之第一實施形態的水處理系統的概略構成圖。

[圖2]本發明之第一實施形態的膜分離裝置的概略斜視圖。

[圖3]本發明之第一實施形態的膜模組的概略剖面圖。

[圖4]本發明之第一實施形態的補強構件的斜視圖。

[圖5]本發明之第一實施形態的補強構件從補強構件之軸方向觀看的側面圖。

[圖6]本發明之第一實施形態的膜模組之製造方法的說明用流程圖。

[圖7]本發明之第一實施形態之變形例的膜模組的概略剖面圖。

[圖8]本發明之第二實施形態的補強構件的斜視圖。

[圖9]本發明之第二實施形態的第一變形例的補強構件的斜視圖。

[圖10]本發明之第二實施形態的第二變形例的補強構件的斜視圖。

[圖11]圖10的X箭視圖，本發明之第二實施形態的第二變形例的補強構件的側面圖。

[圖12]本發明之第三實施形態的補強構件的斜視圖。

[圖13]本發明的第四實施形態的水處理系統的設計方法的說明用流程圖。

[圖14]本發明之第四實施形態的水處理系統的概略構成圖。

[圖15]本發明之第四實施形態的水處理系統的概略構成圖。

(第一實施形態)

以下，針對具有本發明之第一實施形態的膜模組1的水處理系統10，參照圖式來詳細說明。

如圖1所示，本實施形態的水處理系統10係具備：將被處理水W1(第一被處理水，亦即包含屎尿、淨化槽污泥的有機性廢水)中所含之有機物予以處理的生物處理水槽11；和將從生物處理水槽11所被排出之被處理水W2(第二被處理水)予以收容的原水槽12；和將從原水槽12所供給之被處理水W3(第三被處理水，亦即原水)分離成滲透水PW和濃縮水W4的膜分離裝置13。

生物處理水槽11係為例如，藉由硝化菌和脫氮菌的作用而將液中的BOD、氮化合物等予以分解除去 的裝置。對生物處理水槽11，係經由第一配管15而供給被處理水W1。生物處理水槽11和原水槽12係藉由第二配管16而被連接。

膜分離裝置13，係具備複數膜模組1。複數膜模組1，係被並列地排列。如圖2所示，複數膜模組1，係在膜分離裝置13的框體14內，被橫向配置。亦即，膜模組1的圓筒形狀之殼體2的軸線A(參照圖3)，係在水平方向上延展。

如圖3所示，膜模組1係具有：殼體2、和被配置在殼體2之內部的複數管狀過濾膜3。膜分離裝置13係為，使用在管狀過濾膜3的內側令被處理水W3一面循環一面過濾的方式，從被處理水W3取出滲透水PW的裝置。

原水槽12和膜分離裝置13係經由原水供給配管17而被連接。在原水供給配管17，設有循環泵浦21。原水槽12中所被儲留的被處理水W2，係藉由循環泵浦21而被一面加壓，一面供給至膜分離裝置13。

從膜分離裝置13所分離的滲透水PW，係被導入至滲透水配管18。滲透水配管18，係被連接至儲留槽20。亦即，膜模組1的滲透水排出口9(參照圖3)，係被連接至滲透水配管18。在滲透水配管18，係設有抽吸泵浦22。

滲透水PW被分離而從膜分離裝置13所排出的濃縮水W4，係去除剩餘污泥的全量會經由返送配管19(返送管線)而被返送至生物處理水槽11。亦即，膜模組 1的濃縮水排出口8(參照圖3)，係被連接至返送配管19，濃縮水W4係可不被返送至原水槽12。

從生物處理水槽11所排出的被處理水W2，係經由原水槽12、膜分離裝置13，而回到生物處理水槽11。亦即，被處理水，係在水處理系統10的配管中循環。

如上述，複數膜模組1，係被並列地排列。具體而言，原水供給配管17、滲透水配管18、及返送配管19，係被連接至各個膜模組1。

如圖3所示，膜模組1係具備：圓筒形狀之殼體2、和複數管狀過濾膜3、將管狀過濾膜3予以補強的補強構件34。

殼體2係具有：呈圓筒形狀的殼體本體4、將殼體本體4之一端(第一端側)予以閉鎖的第一側壁5、將殼體本體4之他端(第二端側)予以閉鎖的第二側壁6、被形成在殼體本體4的被處理水導入口7、被形成在殼體本體4的濃縮水排出口8、被形成在殼體本體4的滲透水排出口9。

膜模組1係具備：將殼體2的內部分割成3個空間的第一隔壁30和第二隔壁31。第一隔壁30和第二隔壁31上，係被形成有複數插通孔32。插通孔32，係將第一隔壁30及第二隔壁31的板厚方向予以貫通的孔。插通孔32之內徑，係比管狀過濾膜3之外徑略大。

第一隔壁30，係為板形狀的構件，被固定在殼體2之內部的第一端側(第一側壁5側)。被殼體本體 4、第一隔壁30、第一側壁5所圍繞的空間，係為第一水頭空間S1。

第二隔壁31，係為板形狀的構件，被固定在殼體2之內部的第二端側(第二側壁6側)。被殼體本體4、第二隔壁31、第二側壁6所圍繞的空間，係為第二水頭空間S2。

被殼體本體4、第一隔壁30、第二隔壁31所圍繞的空間，係為滲透水空間S3。從複數管狀過濾膜3所取出的滲透水PW，係被排出至滲透水空間S3後，經由滲透水排出口9而被導入至滲透水配管18(參照圖1)。

被處理水導入口7，係使殼體2的外部與第一水頭空間S1連通的開口。被處理水導入口7，係被形成在殼體本體4。被處理水導入口7，係被設在殼體2之軸線A方向上的，第一隔壁30、與第一側壁5之間。

濃縮水排出口8，係使殼體2的外部與第二水頭空間S2連通的開口。濃縮水排出口8，係被形成在殼體本體4。濃縮水排出口8，係被設在殼體2之軸線A方向上的，第二隔壁31、與第二側壁6之間。

滲透水排出口9，係使殼體2的外部與滲透水空間S3連通的開口。

滲透水排出口9，係被形成在殼體本體4。滲透水排出口9，係被設在殼體2之軸線A方向上的，第一隔壁30、與第二隔壁31之間。

各個管狀過濾膜3之第一端，係被第一隔壁 30的插通孔32所插通，並且被固定在插通孔32的內周面。在插通孔32的內周面與管狀過濾膜3的外周面之間，係藉由密封材(未圖示)而被密封。作為密封材，係環氧樹脂或聚氨酯樹脂等，在初期具有黏性，而會經時性硬化的材料為理想。

各個管狀過濾膜3之第二端，係用與管狀過濾膜3之第一端相同的方法，被固定在第二隔壁31的插通孔32。

管狀過濾膜3，係呈圓筒形狀，藉由對單一主要構成素材將親水性單體進行共聚而成的單層結構之高分子過濾膜，而被形成。

亦即，管狀過濾膜3，係藉由主要材料為1種類的素材，而被形成。藉由主要材料為1種類的素材來加以形成這件事情是意味著，在形成管狀過濾膜3的素材(例如樹脂)中，1種類樹脂是佔有50質量%以上的意思。

又，藉由主要材料為1種類的素材來加以形成這件事情是意味著，該1種類的素材之性質是主宰了構成素材之性質的意思。具體而言，意味著1種類的樹脂是具有50質量%-99質量%的素材。

作為構成管狀過濾膜3的主要材料，係可使用：氯乙烯係樹脂、聚碸(PS)系、聚偏二氟乙烯(PVDF)系、聚乙烯(PE)等之聚烯烴系、聚丙烯腈(PAN)系、聚醚碸係、聚乙烯醇(PVA)系、聚醯亞胺(PI)系等之高分子材料。

作為構成管狀過濾膜3的主要材料，氯乙烯 系樹脂是尤其理想。作為氯乙烯係樹脂，係可舉出氯乙烯單獨聚合物(氯乙烯均聚物)、可和氯乙烯單體共聚的具有不飽和鍵結的單體與氯乙烯單體的共聚物、對聚合物將氯乙烯單體做接枝共聚而成的接枝共聚物、這些氯乙烯單體單位被氯化而成者所成的(共)聚合物等。

作為親水性單體係可舉出例如：(1)氨基、銨基、吡啶基、亞氨基、甜菜鹼結構等之含陽離子性基的乙烯基單體及/或其鹽類、(2)羥基、醯胺基、酯結構、醚結構、等之親水性的含非離子性基的乙烯基單體、(3)羧基、磺酸基、磷酸基等之含陰離子性基的乙烯基單體及/或其鹽類、(4)其他單體等。

本實施形態的膜模組1，係具備將各個管狀過濾膜3予以補強的補強構件34。補強構件34，係將各個管狀過濾膜3從外周側予以包覆的筒狀之構件。

管狀過濾膜3，係被插通在補強構件34之內周側。補強構件34，係補強構件34的內周面與管狀過濾膜3的外周面是跨越略全周地接觸而被形成。

如圖4所示，補強構件34係具有：被配置在管狀過濾膜3之外周側的筒狀本體部35；和被設在筒狀本體部35之內周面35a的複數支持部36；和被形成在筒狀本體部35的複數貫通孔37。

筒狀本體部35，係呈圓筒狀。如圖5所示，筒狀本 體部35之內徑(內周面35a的直徑)，係比管狀過濾膜3之外徑還大。在筒狀本體部35的內周面35a與管狀過濾膜3的外周面之間，係形成有間隙G。管狀過濾膜3之外徑，例如，若設成5mm，則筒狀本體部35之內徑係可設成例如7mm。此情況下，在筒狀本體部35的內周面35a與管狀過濾膜3的外周面之間的間隙G係為1mm。筒狀本體部35，係被形成為，與管狀過濾膜3之間的間隙G是呈一定。

筒狀本體部35的長度，係和第一隔壁30與第二隔壁31之間的間隔相同。亦即，筒狀本體部35的長度，係和在滲透水空間S3所露出的管狀過濾膜3的長度相同。

筒狀本體部35，可藉由例如鈦或鋁等輕量的金屬、或聚縮醛樹脂等塑膠來形成。筒狀本體部35的板厚，係在不損及補強構件34之強度的範圍內，盡可能地薄，較為理想。

支持部36，係為在筒狀本體部35之軸線方向(延展方向)上延展的突起。支持部36，係在筒狀本體部35的周方向上，保持間隔而形成複數(本實施形態中係為8個)。各個支持部36的高度，係和筒狀本體部35的內周面35a與管狀過濾膜3的外周面之間的間隙G的寬度，大略相同。

此外，本實施形態的補強構件34，係具有8個支持部36，但若能支持管狀過濾膜3則不在此限。為 了確保較大的筒狀本體部35與管狀過濾膜3之間的空間，亦即，滲透水PW所被排出的空間，係越少越好。

又，在上記實施形態中，雖然支持部36是連續於筒狀本體部35之軸線方向而被形成，但不限於此。支持部36，係不會埋住筒狀本體部35與管狀過濾膜3之間的空間，盡可能地確保該空間，同時能夠支持管狀過濾膜3即可。例如，支持部36，係亦可在軸線方向上被斷續地形成。又，亦可將管狀過濾膜3藉由彼此分離的複數支持突起而做點支持的構成。

貫通孔37，係為使筒狀本體部35之外周側與筒狀本體部35之內周側連通的開口。複數貫通孔37，係在筒狀本體部35之外面的全面，被規則地(均等地)配置。貫通孔37，係在不損及補強構件34之強度的範圍內，盡可能地形成較多，較為理想。筒狀本體部35之周方向上的貫通孔37的位置，係與支持部36不同，較為理想。

接著說明，本實施形態的膜模組1之製造方法。

如圖6所示，本實施形態的膜模組1之製造方法M1，係含有：測定被處理水W3(原水)中所含之粗纖維量之比率的粗纖維量測定工程S11；和基於被處理水W的粗纖維量來選定管狀過濾膜3之內徑的膜內徑選定工程S12；和準備具有膜內徑選定工程S12中所被選定之內徑的管狀過濾膜3、殼體2等之製造構件的製造構件準備工 程S13；和將製造構件予以組裝的組裝工程S14。

粗纖維量測定工程S11，係測定膜分離裝置13中所被導入的被處理水W3的粗纖維量(mg/公升)的工程。所謂粗纖維，係有機性廢水也就是被處理水W中所含之髮的毛等之纖維成份。

粗纖維量測定工程S11，係將被處理水W3之一部分予以取出，例如，可藉由重量法而加以測定。具體而言，1公升的被處理水W3取出後，去除水分而乾燥之，藉由測定剩下的粗纖維量，就可加以算出。粗纖維量的測定，係可藉由例如下水試驗方法中的粗浮遊物分析方法來為之。

膜內徑選定工程S12，係基於粗纖維量測定工程S11中所被測定的粗纖維量，來選定管狀過濾膜3之內徑的工程。

發明人們，係根據實驗及研討的結果，發現藉由隨應於粗纖維量來變更管狀過濾膜3之內徑，就可抑制因為粗纖維成份所導致的阻塞。具體而言，如以下的表1所示，藉由選定管狀過濾膜3之內徑，就可抑制因為粗纖維成份所導致的管狀過濾膜3之阻塞。

亦即，粗纖維量α為200mg/公升以下的情況下，係將管狀過濾膜3之內徑設成5mm。粗纖維量α是大於200mg/公升而小於500mg/公升的情況下，係將管狀過濾膜3之內徑設成5mm-10mm。粗纖維量α為500mg/公升以上的情況下，係將管狀過濾膜3之內徑設成10mm以上。

製造構件準備工程S13，係為準備構成膜模組1之殼體2、第一隔壁30、第二隔壁31、管狀過濾膜3、補強構件34等的工程。管狀過濾膜3，係準備具有膜內徑選定工程S12中所被選定之內徑者。

組裝工程S14，係將製造構件予以組裝的工程。

接著說明，本實施形態的水處理系統10的作用。

首先，被處理水W1，係於生物處理水槽11中被處理。具體而言，被處理水W1中所含之有機性物質，係被微生物所分解。

接下來，從生物處理水槽11排出的被處理水W2，係被儲留在原水槽12。

從原水槽12所排出的被處理水W3，係一旦經由循環泵浦21而被供給至膜分離裝置13，就被送入至膜模組1的管狀過濾膜3內。另一方面，膜模組1的殼體2內的滲透水空間S3係藉由抽吸泵浦22的作動，而變成負壓。抽吸泵浦22，係對通過滲透水排出口9而在管狀過濾膜3中流動的被處理水W3的流動，成略正交的方向做抽吸。 從管狀過濾膜3滲透的滲透水PW，係經由滲透水排出口9及滲透水配管18而被儲留在儲留槽20。

從膜分離裝置13所被排出的濃縮水W4，去除剩餘污泥後的全量，係經由返送配管19而被返送至生物處理水槽11，而被再度進行處理。

若依據上記實施形態，則將膜模組1予以橫置，亦即，藉由殼體2是朝水平方向延展配置，而將膜模組1做複數配置時，仍可容易更換膜模組1。藉此，可使得維修由複數膜模組1所成之膜分離裝置13的維修變得容易。

又，複數管狀過濾膜3是藉由補強構件34而被補強，因此即使在管狀過濾膜3是在水平方向上延展的配置的情況下，仍可防止管狀過濾膜3撓曲。

又，藉由補強構件34的支持部36而在補強構件34的內周面與管狀過濾膜3的外周面之間形成間隙G，就可不會阻礙從管狀過濾膜3所滲透出來的滲透水PW的流動，可將管狀過濾膜3支持成不會撓曲。

又，將膜模組1予以縱置時，管狀過濾膜3的第一端與第二端的水頭差(阻抗)會變大。藉由將膜模組1予以橫置，相較於將膜模組1予以縱置的情形，水頭差較小，可縮小FLUX(流出量)分布。

又，藉由將膜模組1予以橫置，就可容易將複數膜模組1彼此串列地連接。即使構成膜分離裝置13的複數膜模組1的排列方法是直列的情況下，仍可容易對 應。

又，隨應於原水的粗纖維量，來選定管狀過濾膜3之內徑，藉此就可抑制管狀過濾膜3因粗纖維成份而被阻塞。

又，藉由以具有親水性的材料來形成管狀過濾膜3，就可降低被處理水W3的膜面流速。膜面流速，係可設成例如0.15m/s-0.30m/s。

若管狀過濾膜3為疏水性，則必須要將膜面流速提高(例如2.5m/s)。因此，循環流量會變多，就必須要將從膜分離裝置13所被排出的濃縮水W4，返送至原水槽12及生物處理水槽11。為了返送至原水槽12及生物處理水槽11，就必須要有將濃縮水W4分配至原水槽12與生物處理水槽11的分配槽、或將濃縮水W4返送至原水槽12的配管。

本實施形態的水處理系統10，係可降低膜面流速，因此可減少濃縮水W4的循環流量。藉此，可減低循環泵浦21的動力。又，不需要將濃縮水W4分配至原水槽12與生物處理水槽11的分配槽、或將濃縮水W4返送至原水槽12的配管。

又，藉由減少流量，可使配管小徑化。又，藉由減少流量，削減流量計等之機器。

此外，在上記實施形態中，作為膜模組1，是採用將管狀過濾膜3並列排列的膜模組1，但不限於此。例如，亦可如圖7所示，將複數管狀過濾膜3直列地連 接。亦即，亦可構成為，具有將複數管狀過濾膜3之第一端彼此、及管狀過濾膜3之第二端彼此予以連接，以使得複數管狀過濾膜3是呈串列地連接的複數U字狀的連接構件46。

此時，亦可對被直列地連接的複數管狀過濾膜3，將被處理水導入口7、及濃縮水排出口8，經由連接構件53及連接構件54而直接連接而導入被處理水W3，並排出濃縮水W4。此情況下，由於亦可沒有下部水頭空間S1及上部水頭空間S2，因此亦可不要第一側壁5和第二側壁6等，而變更殼體的構成。

又，亦可將補強構件34的長度設成比第一隔壁30與第二隔壁31之間的間隔還長，將補強構件34在第一隔壁30及第二隔壁31的插通孔32中予以插通。藉由設成如此形態，就可更加減輕對管狀過濾膜3所施加的負擔。

(第二實施形態)

以下，根據圖式來說明本發明之第二實施形態的膜模組中所被使用的補強構件。此外，在本實施形態中，是以和上述的第一實施形態的相異點為中心來說明，至於相同的部分則省略其說明。

如圖8所示，本實施形態的補強構件，係呈筒狀，在管狀過濾膜3之外周側被配置成與管狀過濾膜3相接的篩網狀之網狀結構體39。網狀結構體39，係藉由將複數線 狀之塑膠互此組合成格子狀而被形成的塑膠管。藉由將複數線狀之塑膠組合成格子狀，網狀結構體39係被形成有，相當於第一實施形態之補強構件34之貫通孔37的複數網目40。

作為線狀之塑膠的替代，亦可採用例如，不鏽鋼等之金屬所形成的金屬線。又，亦可採用被聚乙烯等所被覆的金屬線。

又，複數線狀之塑膠的組合方式，係不限於格子狀，亦可將複數線狀之塑膠編成六角形。

又，如圖9所示，亦可採用將圓筒形狀的塑膠管加工成網目狀的網狀結構體41。亦即，亦可為形成有圓筒形狀的筒本體部42、和在筒本體部42上被規則地形成的複數滲透水排出孔43的構成。滲透水排出孔43之形狀，係不限於圖9所示的四角形狀，亦可為六角形狀、或只要是能夠讓滲透水PW充分排出，則亦可為圓形。

若依據上記實施形態，則相較於第一實施形態的補強構件34，可以用較簡單的結構，來補強管狀過濾膜3。又，可使滲透過管狀過濾膜3的滲透水PW，從網目40或滲透水排出孔43排出。

此外，在上記實施形態中，雖然是在管狀過濾膜3之外周側配置作為補強構件34的網狀結構體39之構成，但不於此。例如，如圖10及圖11所示，亦可將管狀過濾膜本身以金屬製的金屬線44予以補強而設成含有金屬線的管狀過濾膜3B。金屬線44，係亦可被嵌埋在管 狀過濾膜3的厚度方向的中央附近。金屬線44，係亦可在管狀過濾膜3的延展方向上，螺旋狀地延展。

金屬線44的嵌埋方法，係只要藉由金屬線44而能補強管狀過濾膜3即可，不限於上記方法。例如，亦可將複數金屬線44在管狀過濾膜3中嵌埋成格子狀。

(第三實施形態)

以下，根據圖式來說明本發明之第三實施形態的膜模組中所被使用的補強構件。此外，在本實施形態中，是以和上述的第一實施形態的相異點為中心來說明，至於相同的部分則省略其說明。

如圖12所示，本實施形態的補強構件34C，係具有：呈圓形板狀的板狀本體部48、被形成在板狀本體部48的複數膜插通孔49。複數膜插通孔49中，係有各個管狀過濾膜3插通。補強構件34C，係在殼體2之軸線方向上保持間隔而被設置3個。

補強構件34C的板狀本體部48的外周面48a，係抵接於殼體2的內周面。補強構件34C，係藉由使補強構件34C之下部抵接於殼體2的內周面，而被支持。補強構件34C之下部的外周面48a，係作為支持補強構件34C的補強構件支持部而發揮機能。又，為了讓滲透水PW在滲透水空間S3內流通，例如在補強構件34C的一部分，存在有缺口55，較為理想。

若依據上記實施形態，則複數管狀過濾膜3 是藉由補強構件34C而被機械性連結。藉此，即使在管狀過濾膜3是在水平方向上延展的配置的情況下，仍可防止管狀過濾膜3撓曲。

又，本實施形態的補強構件34C，係將管狀過濾膜3僅在延展方向的3點予以支持，因此相較於第一實施形態的補強構件34，可使滲透水PW更能滲透。

此外，上記實施形態的補強構件34C，係補強構件34C的外周面48a是抵接於殼體2的內周面，但不限於此。亦即，只要補強構件34C是被殼體2的內周面所支持，則補強構件34C的上部亦可不抵接於殼體2的內周面。又，亦可為例如多角形狀等，外周的一部分是抵接於殼體的形狀。

又，補強構件34C之數量係不限於3個，亦可隨應於管狀過濾膜3的強度，做適宜增減。

(第四實施形態)

以下，根據圖式來說明本發明的第四實施形態的水處理系統10的設計方法。

本實施形態的水處理系統10，係隨應於被處理水W3的粗纖維量而被設計。亦即，本實施形態的水處理系統的設計方法，係隨應於被處理水W3的粗纖維量，來變更將粗纖維予以去除的裝置的配置。

如圖13所示，本實施形態的水處理系統的設計方法M2係含有：測定被處理水W3(原水)之粗纖維量的 粗纖維量測定工程S21、和基於被處理水W3的粗纖維量來選定纖維去除裝置的纖維去除裝置選定工程S22。

粗纖維量測定工程S21，係測定膜分離裝置13中所被導入的被處理水W3的粗纖維量(mg/公升)的工程。

纖維去除裝置選定工程S22，係基於粗纖維量測定工程S21中所被測定的粗纖維量，來選定要設置在水處理系統10中的纖維去除裝置的工程。

發明人們，係根據實驗及研討的結果，發現藉由隨應於粗纖維量來選定纖維去除裝置，就可抑制粗纖維成份往膜分離裝置13之流入。具體而言，如以下的表2所示，藉由選定纖維去除裝置，就可抑制粗纖維成份往膜分離裝置13之流入。

粗纖維量α為2,000mg/公升以上的情況下，係如圖14所示，在生物處理水槽11與原水槽12之間的第二配管16，設置離心分離機50。

粗纖維量α是大於500mg/公升而小於2,000mg/公升 的情況下，係如圖14所示，在第二配管16設置轉筒篩51。轉筒篩51，係由透水性周面所成的旋轉滾筒，藉由驅動裝置而低速地旋轉。從轉筒篩51的第一端所被供給的有機性污泥，係在被傾斜配置的轉筒篩51之內部移動的過程中，有機性廢水中的水分會從透氣性周面成為分離水而被排出，從第二端係排出被濃縮的有機性污泥。

粗纖維量α為500mg/公升以下的情況下，係如圖15所示，在原水供給配管17的循環泵浦21的下流側，設置篩網52。作為篩網52的替代，亦可設置自動過濾器、或複式過濾器。

若依據上記實施形態，則可抑制粗纖維成份往膜分離裝置13之流入。

又，藉由設置原水之粗纖維量所相應的纖維去除裝置，就可謀求水處理系統10的最佳化。

以上，雖然針對本發明之實施形態而說明了細節，但在不脫離本發明的技術思想的範圍內，可施加各種變更。

例如，關於管狀過濾膜3的根數，雖然在圖3等中圖示了5根管狀過濾膜3，但管狀過濾膜3的根數係不限於此。

[產業上利用之可能性]

若依據該膜模組，則複數管狀過濾膜是藉由補強構件而被補強，因此即使在管狀過濾膜是在水平方向 上延展的配置的情況下，仍可防止管狀過濾膜撓曲、從隔壁脫落、隔壁與管狀過濾膜之間產生間隙等而降低處理能力。

又，將膜模組配置成，使殼體朝水平方向延展，藉此，即使將膜模組做複數配置時，仍可容易更換膜模組。藉此，可使得維修由複數膜模組所成之膜分離裝置的維修變得容易。

1‧‧‧膜模組

2‧‧‧殼體

3‧‧‧管狀過濾膜

4‧‧‧殼體本體

5‧‧‧第一側壁

6‧‧‧第二側壁

7‧‧‧被處理水導入口

8‧‧‧濃縮水排出口

9‧‧‧滲透水排出口

30‧‧‧第一隔壁

31‧‧‧第二隔壁

32‧‧‧插通孔

34‧‧‧補強構件

A‧‧‧軸線

PW‧‧‧滲透水

S1‧‧‧第一水頭空間

S2‧‧‧第二水頭空間

S3‧‧‧滲透水空間

W3‧‧‧被處理水

W4‧‧‧濃縮水

Claims (6)

1. 一種膜模組，係具備：軸線是在水平方向上延展的筒形狀之殼體；和被設在前記殼體的延展方向之第一端側的第一隔壁；和被設在前記殼體的延展方向之第二端側的第二隔壁；和複數管狀過濾膜，係於前記殼體之內部朝水平方向延展，第一端是被連結至前記第一隔壁，第二端是被連結至前記第二隔壁，具有由親水性單體被共聚而成的單層結構；和補強構件，係在前記第一隔壁與前記第二隔壁之間的範圍內，將前記管狀過濾膜予以補強。
2. 如請求項1所記載之膜模組，其中，前記補強構件係具有：筒狀本體部，係呈筒狀，被配置在前記管狀過濾膜之外周側，且被形成為，與前記管狀過濾膜的外周面之間所被形成的間隙係為一定；和複數支持部，係在前記筒狀本體部的內周面被彼此分離配置，支持前記管狀過濾膜的外周面；和複數貫通孔，係被形成在前記筒狀本體部。
3. 如請求項1所記載之膜模組，其中，前記補強構件，係呈筒狀，在前記管狀過濾膜之外周側被配置成與前記 管狀過濾膜相接的篩網狀之網狀結構體。
4. 如請求項1所記載之膜模組，其中，前記補強構件係具有：板狀本體部，係呈板狀，下部具有抵接於前記殼體之內周面的補強構件支持部；和複數貫通孔，係被形成在前記板狀本體部，被前記複數管狀過濾膜所插通。
5. 一種膜模組之製造方法，係為如請求項1至請求項4之任一項所記載之膜模組之製造方法，其係含有：粗纖維量測定工程，係測定被處理水中所含之粗纖維量之比率；和膜內徑選定工程，係基於前記粗纖維量之比率來選定管狀過濾膜之內徑；和製造構件準備工程，係準備前記膜模組的製造構件，其係含有，具有前記膜內徑選定工程中所被選定之內徑的前記管狀過濾膜；和組裝工程，係將前記製造構件予以組裝。
6. 一種水處理系統，係具備：生物處理水槽，係將被處理水中所含有的有機物，予以處理；和原水槽，係收容從前記生物處理水槽所被排出之被處理水；和膜分離裝置，係具有如請求項1至請求項4之任一項 所記載之膜模組，將從前記原水槽所供給的被處理水，分離成滲透水和濃縮水；和返送管線，係將前記濃縮水返送至前記生物處理水槽；不將前記濃縮水返送至前記原水槽。