(57)【要約】  各膜エレメントの膜面へ均一な気液混合流を送ることができ、膜面の汚れをかきとる力を維持することができる浸漬型膜分離装置を提供する。水平方向に配列された複数の膜エレメント２と、該膜エレメントの下方に配置された散気装置４と、該散気装置及びその周囲の空間を囲む枠体３とを有する浸漬型膜分離装置であって、前記枠体により囲まれた空間の側面の開口部面積のうち、前記膜エレメントの配列方向と平行な側面で、散気装置より上の開口部の面積Ｂと、配列された膜エレメント上面の開口部の面積Ａとの割合（Ｂ／Ａ）が０．８〜５．０であることを特徴とする。
2009028435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に配列された複数の膜エレメントと、該膜エレメントの下方に配置された微細気泡散気装置と、該微細気泡散気装置及びその周囲の空間を囲む枠体とを有する浸漬型膜分離装置であって、前記枠体は直立枠部と横架枠部からなり、直立枠部の間はいずれもフードが設けられてない開口部であり、さらに、該開口部の面積のうち、前記膜エレメントの配列方向と平行な側面で、散気装置より上の開口部の面積Ｂと、配列された膜エレメント上面の開口部の面積Ａとの割合（Ｂ／Ａ）が０．８〜５．０であることを特徴とする浸漬型膜分離装置。
【請求項２】
前記微細気泡散気装置の散気孔の孔径が、１．０μｍ〜５００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の浸漬型膜分離装置。
【請求項３】
前記微細気泡散気装置における散気面が、伸縮により開閉する微細スリットの散気孔が多数形成された弾性シートからなり、前記微細スリットの開閉により微細気泡が放出される構造であることを特徴とする請求項１に記載の浸漬型膜分離装置。
【請求項４】
前記微細気泡散気装置が複数本の微細気泡散気管を配置してなる散気装置であり、微細気泡散気管が、少なくとも、筒状の支持管と、微細スリットの散気孔が形成された弾性シートとを有し、前記弾性シートが前記支持管の外周を覆うように設けられ、前記弾性シートと前記支持管の間に気体を供給した際に、前記弾性シートの微細スリットが開くことにより、微細気泡が散気孔から放出される構造の微細気泡散気管であることを特徴とする請求項１に記載の浸漬型膜分離装置。
【請求項５】
前記微細気泡散気装置における散気孔が、隣接した膜エレメントの膜間によって形成される空間の鉛直下方に存在するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の浸漬型膜分離装置。
【請求項６】
前記微細気泡散気管どうしの間隔が８０ｍｍ以上２００ｍｍ以下の範囲で設置されていることを特徴とする請求項４に記載の浸漬型膜分離装置。
【請求項７】
前記膜エレメントの下端と前記微細気泡散気装置との距離が、１３０ｍｍ以上４００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の浸漬型膜分離装置。
【請求項８】
前記膜エレメントが、膜表面粗さが０．１μｍ以下、膜表面平均孔径が０．２μｍ以下である平膜を用いた平板状の膜エレメントであることを特徴とする請求項１に記載の浸漬型膜分離装置。
【請求項９】
請求項１に記載の浸漬型膜分離装置が処理槽内に浸漬設置されていることを特徴とする水浄化処理装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の水浄化処理装置を用いた水処理方法であって、前記処理槽内の被処理水を前記処理槽内に浸漬設置された浸漬型膜分離装置を用いて固液分離するに際し、前記散気装置から排出したエアを前記膜エレメント間に導き旋回流を形成させることを特徴とする水浄化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に廃水処理や浄水処理に利用するのに好適な浸漬型膜分離装置、水浄化処理装置、およびこれらを用いた水浄化処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
膜分離法は、省エネルギー、省スペース、省力化および製品の品質向上などの特徴を有するため、適用分野を拡大しながら普及している技術である。膜分離法には、逆浸透、限外濾過、精密濾過、などの方法があり、中空糸膜、平膜、管状膜などの形態をした濾過膜が使用されている。この適用分野としては、従来から海水淡水化、浄水処理、ガス分離、血液浄化などで使用されてきたが、最近では環境保全の観点から、廃水処理への適用が進められている。【０００３】
廃水処理で適用される膜分離技術として、通常の活性汚泥法における最終沈殿池の代わりに精密膜あるいは限外ろ過膜を使用する、膜分離活性汚泥法が開発され普及しつつある。膜分離活性汚泥法は、活性汚泥などの廃水を充填した処理槽内にモジュールを浸漬して、モジュールの透過側をポンプで吸引あるいはサイホンなどのように水位差を利用してろ過水を得る技術であり、通常の活性汚泥法の最終沈殿池の代わりに分離膜を用いることで、生物反応槽の生物量（一般にＭＬＳＳ（Mixed Liquor and Suspended Solid））を高く保ち設置面積を小さくすることができることや、処理水にＳＳ（Suspended Solid）が流出することがなく清澄な処理水を得ることができること等の利点がある。【０００４】
活性汚泥処理では、処理槽内で好気性の微生物を飼育するために散気が必要である。この散気する装置を、膜モジュール内に装填された複数の膜エレメントの下部に据え付ければ、散気による気液混合流で膜の膜面の汚れをかきとりながら固液分離を行うことができ、低コストでの運転が可能となる。【０００５】
このような散気装置を備えた浸漬型膜分離装置として、例えば特許文献１には、筐体内に配列された膜エレメントの下方に、筐体の外枠から下方に向けて５００〜２０００ｍｍの長さのフードを配設し、このフードの内部の下端部近傍に散気装置が据え付けられた装置構造が開示されている。この装置構造を、図１１（斜視図）および図１２（縦断面図）に模式的に示す。【０００６】
このような膜分離装置においては、通常、散気装置１０４からエアが、フード１０５及び１０６で囲まれた空間内に排出されると、そこの活性汚泥の見掛け密度が下がるため、フード１０５及び１０６の下方の開口部からフード外の活性汚泥が流れ込む現象が見られ、旋回流１０９、１１０が発生する。この旋回流１０９、１１０は、散気装置１０４から排出されたエア１０８を、モジュール内の中央部分へ押し上げるため、筐体内の両端近傍に設置されている膜エレメント１１３にはエア１０８が行きにくくなる傾向にあるが、筐体から下方に延びるフードを５００〜２０００ｍｍのように長くすれば、中央部分に集まったエア１０８を再び分散させる効果が得られ、各膜エレメント１０３間に比較的均一な気液混合流を送ることができる、というものである。【０００７】
しかしながら、このような装置構成を取った場合でも、膜エレメント１０３配列方向からの流れ込みの影響を完全に消すことができないため、筐体内の両最外部の膜エレメント１１３にはエアが分散しにくく、各膜エレメント１０３が均一に洗浄され難いといった問題があり、両最外部の膜エレメントが活性汚泥の見掛け密度が下がったモジュール中央部分へ引き寄せられ損傷するといった問題も発生する。また、このような装置構成を取った場合、膜モジュール１０１が上下方向に長尺化するため、処理水槽の水深を大きく取らなくてはならない。そのため、水深の低い処理水槽への設置ができないといった問題や、水深の大きな処理水槽を新規に製作することが必要となるといった問題があった。【０００８】
また、特許文献２には、筐体内に配列された膜エレメントの下方に散気装置が配置され、散気装置から排出されるエアが筐体内に導かれるように筐体下方にフードを設けていて、このフードのうち前記膜エレメントの配列方向に面するフードが、膜エレメントの配列方向に面するフード以外のフードよりも下方に長く延びている膜分離装置が開示されている。この装置構造を、図３（斜視図）および図４（縦断面図）に模式的に示す。【０００９】
この装置構造の膜分離装置では、筐体１０１内に水平方向に配列された複数の膜エレメント１０３の配列方向のフード１０６を、それ以外のフード１０５よりも下方まで延ばして設置することで、配列方向のフード下端の開口部からの旋回流１０９を抑制し、配列方向と垂直な面のフード下端の開口部からの旋回流１１０が各膜エレメントへ均一に気液混合流れを送ることができるというものである。しかしながら、このような装置構成にすれば粗大気泡散気管を設置した場合には均一な気液混合流れとすることができるが、微細気泡散気管を設置した場合にはなお、不均一な気液混合流となり易く、膜面の洗浄効果が不十分となる場合があった。
【特許文献１】特開平５−２７７３４５号公報
【特許文献２】特開２００７−６１７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、各膜エレメントの膜面へ均一な気液混合流を送ることができ、膜面の汚れをかきとる力を維持することができる浸漬型膜分離装置、水浄化処理装置および水浄化処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を解決するため、本発明の浸漬型膜分離装置は、以下の構成からなる。
（１）  水平方向に配列された複数の膜エレメントと、該膜エレメントの下方に配置された微細気泡散気装置と、該微細気泡散気装置及びその周囲の空間を囲む枠体とを有する浸漬型膜分離装置であって、前記枠体は直立枠部と横架枠部からなり、直立枠部の間はいずれもフードが設けられてない開口部であり、さらに、該開口部の面積のうち、前記膜エレメントの配列方向と平行な側面で、散気装置より上の開口部の面積Ｂと、配列された膜エレメント上面の開口部の面積Ａとの割合（Ｂ／Ａ）が０．８〜５．０であることを特徴とする。
（２）  さらに、前記微細気泡散気装置の散気孔の孔径が、１．０μｍ〜５００μｍであることを特徴とする。
（３）  さらに、前記微細気泡散気装置における散気面が、伸縮により開閉する微細スリットの散気孔が多数形成された弾性シートからなり、前記微細スリットの開閉により微細気泡が放出される構造であることを特徴とする。
（４）  さらに、前記微細気泡散気装置が複数本の微細気泡散気管を配置してなる散気装置であり、微細気泡散気管が、少なくとも、筒状の支持管と、微細スリットの散気孔が形成された弾性シートとを有し、前記弾性シートが前記支持管の外周を覆うように設けられ、前記弾性シートと前記支持管の間に気体を供給した際に、前記弾性シートの微細スリットが開くことにより、微細気泡が散気孔から放出される構造の微細気泡散気管であることを特徴とする。
（５）  さらに、前記微細気泡散気装置における散気孔が、隣接した膜エレメントの膜間によって形成される空間の鉛直下方に存在するように配置されていることを特徴とする。
（６）  さらに、前記微細気泡散気管どうしの間隔が８０ｍｍ以上２００ｍｍ以下の範囲で設置されていることを特徴とする。
（７）  さらに、前記膜エレメントの下端と前記微細気泡散気装置との距離が、１３０ｍｍ以上４００ｍｍ以下であることを特徴とする。
（８）  さらに、前記膜エレメントが、膜表面粗さが０．１μｍ以下、膜表面平均孔径が０．２μｍ以下である平膜を用いた平板状の膜エレメントであることを特徴とする。【００１２】
また、上記（１）に記載の浸漬型分離膜モジュールが、処理槽内に浸漬設置されていることを特徴とする水浄化処理装置である。【００１３】
さらにまた、上記記載の水浄化処理装置を用いた水処理方法であって、前記処理槽内の被処理水を前記処理槽内に浸漬設置された浸漬型膜分離装置を用いて固液分離するに際し、前記散気装置から排出したエアを前記膜エレメント間に導き旋回流を形成させることを特徴とする水浄化処理方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、膜エレメントの下方に配置された散気装置から吹き出されたエアによる旋回流を、膜エレメントの膜表面に効率よく均一に接触できるように形成することができ、各膜エレメントの膜面へ均一に気液混合流を送ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本発明の浸漬型膜分離装置の一実施態様を示す概略斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の膜分離装置を上面から見た模式図である。
【図２】（ａ）は図１の膜分離装置を膜エレメント２の配列方向と平行な側面から見た模式図（一部破断断面図）であり、（ｂ）は図５の膜モジュールを膜エレメント２の配列方向と垂直な面から見た模式図（断面図）である。
【図３】浸漬型膜分離装置を槽内に設置して膜分離を行う場合の一実施態様を示す概略斜視図である。
【図４】本発明の装置で用いられる微細気泡散気管の他の一例を示す上面図である。
【図５】本発明の装置に用いられる膜エレメントの一例を分解構造で示す概略斜視図である。
【図６】分離膜の表面性状を説明するための分離膜表面部分を模式的に示す膜断面概略図である。
【図７−１】（ａ）は本発明の浸漬型膜分離装置の他の一実施態様を示す概略斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の膜分離装置を上面から見た模式図である。
【図７−２】（ｃ）は（ａ）の膜分離装置を膜エレメント２の配列方向と平行な側面から見た模式図（一部破断断面図）であり、（ｄ）は（ａ）の膜モジュールを膜エレメント２の配列方向と垂直な面から見た模式図（断面図）である。
【図８】浸漬型膜分離装置を槽内に設置した水浄化処理装置の一例を示す模式図である。
【図９】実施例において採用した膜分離活性汚泥法による廃水処理装置を示す装置概略図である。
【図１０】実施例において微細気泡を作用させた場合の膜差圧の経時的変化を示すグラフである。
【図１１】従来の浸漬型膜分離装置の一例を示す概略斜視図である。
【図１２】（ａ）は図１１の膜分離装置をフード１０５側から見た模式図（一部破断断面図）であり、（ｂ）は図１１の膜分離装置をフード１０６側から見た模式図（断面図）である。
【図１３】従来の浸漬型膜分離装置の他の一例を示す概略斜視図である。
【図１４】（ａ）は図１３の膜分離装置をフード１０５側から見た模式図（一部破断断面図）であり、（ｂ）は図１３の膜分離装置をフード１０６側から見た模式図（断面図）である。
【図１５】本発明の装置で用いられる微細気泡散気管の他の一例を示す上面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１：浸漬型膜分離装置
２：膜エレメント
３：枠体
４：散気装置
ｋ：散気管同士の水平間隔
５：エレメント間の隙間
６：筐体
７：膜エレメント２の配列方向と平行な側面で、散気装置４より上の開口部の面積（Ｂ）の片面
８：エア
９、１０：旋回流
１１、１１Ｒ、１１Ｌ：空気供給管
１２：膜モジュール部分
１４：開閉弁
１６Ｒ、１６Ｌ：分岐管部
１８、１８ａ、１８ｂ：微細気泡散気管
２１：支持板
２２：流路材
２３：分離膜
２４：ろ過水取り出し口
２５：弾性シート
２６：締め付け金具
２７：気体供給部
３１：通しボルト
３２：ナット
４１：処理槽（曝気槽）
４２：ブロワ
４３：吸引ポンプ
４４：被処理水
４５：ろ過水
４６：原水供給ポンプ
４７：脱窒槽
４８：汚泥循環ポンプ
４９：汚泥引き抜きポンプ
５１：膜表層部（膜表面）
５２：表面粗さに相当する高さ
５３：平均孔径に相当する幅
１０１：従来の浸漬型膜分離装置
１０３：膜エレメント
１０４：散気装置
１０５、１０６：フード
１０８：エア
１０９、１１０：旋回流
１１３：両端部に設置された膜エレメント
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。図１は、本発明の浸漬型膜分離装置の一実施態様を示す概略斜視図であり、図１（ｂ）はその上面図であり、図２（ａ）、（ｂ）はその断面図である。【００１８】
本発明の浸漬型膜分離装置は、複数枚が水平方向に配列された膜エレメント２と、膜エレメント２の下方に配置された散気装置４と、該散気装置及びその周囲の空間を囲む枠体３とから基本的に構成される。枠体３は直立枠部と横架枠部からなり、直立枠部の間はいずれもフードが設けられてない開口部であり、該開口部面積のうち、膜エレメント２の配列方向と平行な側面で、散気装置４より上の開口部の面積Ｂと、配列された膜エレメント上部の開口部の面積Ａとの割合（Ｂ／Ａ）が０．８〜５．０となるように設計されている。【００１９】
ここで、配列方向とは、複数の膜エレメント２が配列された並び方向であり、図２（ａ）におけるＣ−Ｄ方向を指している。また、上記した散気装置４より上の開口部の面積Ｂとは、図２（ａ）において符号７で示す部分の面積の和である。即ち、符号７で示した部分は、図２（ａ）における正面側と裏面側とにあるので、符号７で示す部分の面積を２倍した面積が、開口部面積Ｂとなる。符号７で示す部分の面積は、散気装置４および枠体３の直立枠部と横架枠部で囲まれた部分である。【００２０】
また、膜エレメント上部の開口部の面積Ａとは、図１において膜エレメントの間の隙間５の面積（上面面積）を足しあわせた面積（面積和）である。膜エレメント間の隙間５の面積とは、筐体６と膜エレメントに囲まれた部分の面積である。【００２１】
本発明においては、枠体により囲まれて形成された空間内において散気装置よりも上の空間を、従来装置の場合よりも広くし、前記した面積割合（Ｂ／Ａ）が０．８〜５．０となるようにすることが重要である。なかでも、０．８〜３．０の範囲とすることが好ましい。このような位置に散気装置４を設置することにより、散気装置４の上側を旋回する旋回流１０の流れを効率よく形成し、旋回流１０の流路を大きく確保することで、微細気泡散気管を設置した場合でも十分な速度を持つ気液混合流を各膜エレメント２の膜面に供給することができるようになる（図２（ｂ））。【００２２】
微細気泡散気管に空気を供給すると、散気孔から発生した微細気泡は、全方向に噴出するのではなく、散気管上部の散気面から主に噴出され、気液混合流としてエレメント間を上昇していく。すなわち、散気管上部に発生した気泡に向け枠体外側から流れ込む旋回流が発生するため、枠体の四方にフードを設けず、かつ、散気管とエレメント下部との間の面積を広くとることで、旋回流の流路を大きく確保し、膜面洗浄が可能な旋回流速を確保することができる。【００２３】
通常、微細気泡は気泡径が小さいため、粗大気泡に比べて気泡の上昇スピードが遅く、気泡と膜表面との接触による膜面付着物の剥離効果は、粗大気泡を使用した場合に比べて小さくなる。しかし、枠体の開口部を大きくし、旋回流速を大きくすることで、膜面付着物を剥離させるのに十分な旋回流速を確保することができる。【００２４】
これまで、微細気泡散気管は粗大気泡散気管に比べて、活性汚泥中の微生物の呼吸に必要な溶存酸素の供給には非常に有利であるが、膜面洗浄効果が小さいという欠点があったが、枠体の開口部面積を大きく取ることで、膜面洗浄効果を高め、補助散気管を使用せずに酸素供給を行うことができる。【００２５】
散気装置４を、枠体により囲まれた空間の中の所定位置に配置するためには、散気装置４へと空気を送給するための空気供給管１１を枠体３に、もしくは枠体に取付けられた部材に固定させればよい。図１、２に示す場合では、水平方向に延びる空気供給管１１の管壁に、水平方向に延びる散気装置（散気管）４が連接されていて、空気供給管１１の左右端部が枠体３に固定されている。また、散気管４の先端側を、枠体間に横架された部材（図示なし）を介して固定させてもよい。なお、空気供給管１１には、上から下へと延びる空気供給幹管（図示なし）によって空気が供給されている。【００２６】
ここで、散気装置４は、水平方向であって、膜エレメント２の膜面と交差する方向に延びる複数本の散気管から構成され、膜エレメント２の膜面と交差する方向に、散気管の長手方向軸が配置されていることが好ましい。特に、筐体６で囲まれた膜モジュール内の膜エレメントの膜間空間内に、下方から微細気泡を上昇させて膜面に微細気泡を作用させるためには、その膜間空間の鉛直下方向に散気孔が満遍なく存在するように散気装置を配置することが好ましく、これにより、膜エレメントの膜面に均一に微細気泡を作用させ、分離膜表面を効率よく洗浄することができ、高い膜ろ過流束を得ることができる。【００２７】
枠体３に囲まれる空間内に配置され固定されている散気装置４は、微細気泡を発生させることができる散気手段であることが好適である。例えば、空気吐出部の材質に、金属、セラミック、多孔性のゴム、メンブレンを用いた微細気泡用散気装置を使用することができ、一般に酸素溶解効率が高い散気装置として知られているものを使用することができる。また散気装置４の圧力損失は、高すぎると消費電力が増し、省エネルギー性、経済性を損ねることにつながるため、圧力損失が低い方が好ましい。【００２８】
微細気泡散気装置は、孔径が１〜５００μmの散気孔を有するものを使用することができる。散気孔の孔径は、散気孔が設けられた部分が金属管等の非伸縮性材質から構成される場合には、その散気孔の孔径を直接測った値である。このとき、散気孔が円形の場合には、その円直径を孔径とするが、円形でない場合には、写真から孔の有効面積を算出し、円換算したときの直径を孔径とする。即ち、孔の有効面積がａの場合には、孔径は、２×（ａ／π）１／２  として求めればよい。また、孔径の異なる複数個の孔が存在するときには、それぞれの孔径の平均値を、散気孔の孔径とする。また、ゴム製の多孔質膜のように伸縮性の素材からなる部分に散気孔が設けられている場合には、その散気管内に所定の圧力をかけて散気孔を開いた状態にして写真撮影し、写真から孔径を測る方法をとればよい。【００２９】
また、微細気泡散気装置は、散気面が、伸縮により開閉する散気孔が多数形成された弾性シートからなり、その散気孔の開閉により微細気泡が放出される構造の散気装置であることが好ましい。ここで、伸縮により開閉する散気孔としては、微細スリットが挙げられる。具体的には、円筒状支持管の外周面を覆うように、微細スリットが形成された弾性シートを設け、前記円筒状支持管と弾性シートとの間に空気を供給した際に、弾性シートが膨らみ、弾性シートに形成された微細スリットが開くことにより、微細気泡が発生する構造の円筒型散気管の複数本が配列されている散気装置であることが好ましい。このような円筒型散気管としては、（株）美鈴工業により市販されているゴム製円筒型散気管が例示される。【００３０】
また、微細気泡は、直径２ｍｍ以下であることが好ましい。この気泡径は、清水環境下で曝気を行い、膜面相当位置の気泡を写真撮影し、その写真から気泡径の平均値を評価する方法をとればよい。このような直径２ｍｍ以下の微細気泡は、前記孔径が１〜５００μmの散気孔から散気することにより形成されるが、散気管から粗大気泡を発生させた後、気泡を分散して微細化させる気泡微細化装置を、散気装置４と膜エレメント２の中間に設置することによって微細気泡を形成してもよい。【００３１】
本発明においては、散気装置の周りの枠体で囲まれる空間の側面のうち、特に膜エレメントの配列方向と平行な側面部分には、枠体から下方に延びるフードを設けずに、側面の開口部を大きく保つことが好ましい。さらには、枠体で囲まれる空間の側面のいずれにも、枠体から下方に延びるフードを設けないことがこのましい。  【００３２】
このようにフードを設けないことにより旋回流の流路を大きく確保することができ、急縮による圧力損失を抑制することにより、旋回流の流速を大きくでき、十分な速度を持つ気液混合流を膜エレメント間に供給し、膜面の洗浄効果を高めるのに有効である。【００３３】
本発明による効果は、膜エレメント２の下端と散気装置４との距離が３００ｍｍ未満であるときに、特に大きな効果が得られる。膜エレメント２と散気装置４との距離とは、膜エレメント２の最下端から散気装置のエアが排出される部分の最上端の距離を示す。３００ｍｍ未満で大きな効果が得られるが、さらに好ましくは、２００〜３００ｍｍの範囲の距離で設置するのがよい。【００３４】
本発明において設置する散気装置は、水平方向に円筒状の散気管が複数本配列して接続している散気装置であって、この配列された散気管同士の水平間隔が８０ｍｍ以上、２００ｍｍ以下であることが好ましい。散気管同士の水平間隔が８０ｍｍ未満と狭過ぎると、散気管より下方の汚泥の上昇流れが阻害され、散気管表面に汚泥が付着し易くなる。特に、散気管間隔が極めて狭い状態で散気を行うと、散気管の下の空間の流れが滞り、汚泥が滞留し易くなる。汚泥の滞留は、散気管下での汚泥粘度やＭＬＳＳ濃度の増大による性状悪化、さらに、溶存酸素濃度の低下による汚泥の嫌気化を引き起こすので、散気管へ性状悪化した汚泥の付着、固化して散気量の低下や散気孔つまりを引き起こし、散気むらといった散気効率の低下を引き起こし、膜面洗浄に悪影響をおよぼすことになる。また、散気管同士の水平間隔が２００ｍｍを超えるほどに広過ぎると、散気管より放出されたエアが膜エレメント全体に行き渡り難くなり、膜面洗浄の際にむらが生じ易くなる傾向にある。ここで、散気管同士の水平間隔は、例えば、図２（ｂ）において、符号ｋで示す距離である。【００３５】
図３は、浸漬型膜分離装置を槽内に設置して膜分離を行う場合の一実施態様を示す概略斜視図である。この図における浸漬型膜分離装置は、筐体内に膜エレメントを設置した膜モジュール部分１２と、その鉛直下方に設置した散気装置とを離して表しているが、実際は、膜モジュール部分１２と散気装置とは連設されている。また、本発明の装置で設置されている枠体を外した状態を表している。【００３６】
散気装置は、所定位置に複数の微細気泡散気管１８ａ、１８ｂを配置することにより形成されている。この複数の微細気泡散気管１８ａ、１８ｂは、それぞれ、空気供給管１１Ｌ、１１Ｒに、分岐管部１６Ｌ、１６Ｒを介して連接されている。この気体供給管１１Ｒ、１１Ｌは、膜モジュールの鉛直下方部分を挟み対向するように配置されている。即ち、図３における左側の気体供給管１１Ｌから分岐管１６Ｌが分岐し、右側の気体供給管１１Ｒから分岐管１６Ｒが分岐して、分岐管１６Ｒ、１６Ｌそれぞれの先端に、異なる長さの散気管１８ａ、１８ｂが接続されている。このように、膜エレメント２の膜面と交差する方向に、微細気泡散気管の長手方向軸が配置されていることによって、分離膜モジュールの鉛直下方部分に満遍なく散気孔を配置させることが可能となる。【００３７】
また、この微細気泡散気管１８ａ、１８ｂは、その長さが長くなるほど長手方向に均一量で散気できなくなる傾向にある。従って、膜モジュール部分１２が多数の膜エレメントを配置した大型の膜モジュールである場合には、膜モジュールの端から端までの長さをもち、かつ長手方向に均一量で散気できる微細気泡散気管を製作することが難しい。そこで、本発明では、大型の膜モジュール部分の鉛直下方に配置する場合でも、満遍なく均一に微細気泡を発生できる微細構造散気管として、図３、図４に示すように、複数の気体供給管を、分離膜モジュールの鉛直下方部分を挟み対向するように配置し、かつ、それら気体供給管に連接された微細気泡散気管を、分離膜エレメントの膜面に交差する方向に延びるように配置した構造のものを用いることが好ましい。即ち、図３に示すように、長手方向中心軸αがほぼ同一直線上に並ぶように対をなして微細気泡散気管を配列したものである。【００３８】
ここで、隣り合う微細気泡散気管の長さが異なるようにし、先端部が互い違いに配置されるようにすることが好ましい。ここで言う「互い違い」とは、例えば、右側の気体供給管１１Ｒに分岐管部１６Ｒを介して微細気泡散気管が、手前側から矢印Ａ方向に順に、長尺微細気泡散気管１８ｂ、短尺微細気泡散気管１８ａ、長尺微細気泡散気管１８ｂを配し、かつ、左側の気体供給管１１Ｌに分岐管１６Ｌを介して矢印Ａ方向に順に、短尺微細気泡散気管１８ａ、長尺微細気泡散気管１８ｂ、短尺微細気泡散気管１８ａを配することにより、先端部位置が互い違いの不揃いとなる配置方法が例示される。【００３９】
なお、図３の実施態様では、長手方向の長さの異なる２種類の微細気泡散気管１８ａ、１８ｂを各３本の計６本の散気管を含んで構成された散気装置を示したが、散気管の長手方向長さの種類、および本数はこれに限定されるものではなく、曝気槽４１の容積や、膜モジュール部分１２の大きさや、膜エレメント２の枚数や、ライン等の設計の自由度に応じて適宜選択する事ができる。図４に示す別の微細気泡散気管の実施形態についても同様である。【００４０】
図３において膜ろ過運転を行う時には、開閉弁１４を開とすることによりブロア４２から供給される空気が気体供給管１１Ｒ、１１Ｌへと流入し、さらに、分岐管１６Ｒ、１６Ｌを介して、微細気泡散気管１８ａ、１８ｂへと空気が供給される。微細気泡散気管１８ａ、１８ｂの表面の微細散気孔から空気が噴出し、曝気槽（処理槽）４１内に微細気泡が発生する。噴出した微細気泡によるエアリフト作用によって生起する気液混合上昇流や微細気泡が、分離膜の膜面に掃流として作用し、膜ろ過される時に膜面に付着し堆積し易いケーキ層を抑制することができる。【００４１】
次に、微細気泡散気管の別の実施態様を図４（散気管部分の上面図）に示す。ここでは隣り合う微細気泡散気管１８の長手方向長さが２本おきに互い違いになっている。このように、隣り合う微細気泡散気管１８の長手方向長さがすべて互い違いで不揃いになっている必要はなく、複数本おきに互い違いで不揃いになっていてもよい。【００４２】
また、図１５（ａ）に示すように、散気管の長手方向の長さを１０００ｍｍ以上とし、その両端に気体供給部２７が接続された構造をとることもできる。散気管の両端から気体を供給することによって、散気管の長手方向の長さが１０００ｍｍ以上と長い場合であっても、気体供給部からの距離による気泡量の偏りを抑制することができる。ここで、散気管の長手方向の長さは、図１５（ａ）に符号Ｌで示すように、支持管の外周において微細気泡発生用に設けられた空隙の長さである。即ち、支持管の外周シート２との間の空隙の封止用の締め付け具３どうしの距離が表される。【００４３】
このような長い散気管の場合には、また、図１５（ｂ）に示すように、散気管の両端部において、散気管表面を覆っている弾性シート２５を締め付けるのに用いた締め付け金具２６を用いて、両端の締め付け金具２６の間の位置（略中央位置等）で弾性シート２５を締め付けることにより、弾性シート２５の間隙部を、長手方向に少なくとも２分割してもよい。このとき、分割された間隙部の長手方向の長さを１０００ｍｍ以下、好ましくは８００ｍｍ以下とする。これにより、気泡の偏りが発生するのをさらに抑制することができる。この場合、中央の締め付け金具３は細幅であることが好ましい。【００４４】
膜エレメント２は、活性汚泥をろ過できる分離膜が設置され、膜エレメント外部にろ過水を排出できるノズルを有したものであれば、平膜、中空糸膜、管状膜など、いずれのタイプでも使用することができ、本発明の効果が得られる。特に、循環流による膜面の洗浄が、安定運転に重要な平膜タイプを使用した場合に、特に大きな効果が得られる。【００４５】
平膜タイプの膜エレメント２の構造は、特に限定されず、種々の構造を選択して使用することができる。一例としては、図５のようにろ過水取り出し口２４を有した板状の支持板２１の両面側若しくは片面側に、流路材２２、シート状の分離膜２３を順に設置した構造が挙げられる。図５では支持板２１の片面側に分離膜２３が設置することを示すが、通常は両面側に設置される。【００４６】
筐体内に膜エレメント２を設置する際には、各膜エレメント間に形成される気液混合流を流すための流路がほぼ均一になるように、設置されるのが好ましい。また、気液混合流がスムーズに上昇するように、各膜エレメント２が水平方向に配列されるのがよい。この水平方向とは、水平を基準に±２０°の範囲を表す。流路の幅は、散気装置４から排出されるエア８の量によって適宜設定することができるが、一例として、膜エレメント１枚当り５〜２５Ｌ／分のエアを散気装置４から排出する場合、４〜１０ｍｍの幅とするのが好ましい。【００４７】
膜エレメント２における支持板２１は略平板状のものであれば特に限定されず、材質としては、ＡＳＴＭ試験法のＤ６３８におけるヤング率が３００ＭＰａ程度以上の剛性を持つ材質であれば特に限定されるものではないが、ステンレスなどの金属類、アクリロニトリルブタジエンスチレンゴム（ＡＢＳ樹脂）、塩化ビニルなどの樹脂、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）などの複合材料、その他の材質などを適宜選択、使用することができる。【００４８】
流路材２２は、分離膜２３と支持板２１との間にろ過水が流れる隙間を形成できる厚みを持つものであれば特に限定されるものではないが、一例として、空隙率が４０％〜９６％程度の、ネット、不織布、セラミック・金属等の多孔質材料、を好ましく用いることができる。また、支持板２１の表面を凹凸を持つ形状とすることで、この流路材２２の機能を、支持板の表面に持たせることにより、流路材２２を省略することもできる。【００４９】
分離膜２３の分離機能部分を形成する材質としては、特に限定されるものではなく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコール、セルロースアセテート、ポリアクリロニトリル、塩素化ポリエチレン、ポリ弗化ビニリデン、ポリビニルフルオライド、その他の材質を適宜選択して使用することができる。連続で散気するような環境下で使用する分離膜の場合には、耐久性の高いポリオレフィン系やフッ素系の材質が特に好ましい。また、ＭＬＳＳ(Mixed Liquor and Suspended Solid)濃度が１０００ｍｇ／リットル以下の比較的清澄な原水で使用する分離膜の場合には、ポリアクリロニトリルやセルロースアセテート、ポリスルホンなどが特に好ましい。【００５０】
分離膜として用いる平膜の膜表面部分を、図６に模式的に示す。膜分離活性汚泥法において、活性汚泥は膜表層部において固液分離され、分離された水がろ過水（処理水）として膜内へと透過する。本発明の装置では、分離膜として、膜表面における表面粗さが０．１μｍ以下、さらには０．０１〜０．０７μｍと、膜表面粗さが小さい平滑表面の分離膜を用いることが好ましい。さらに、分離膜は、その膜表面における平均孔径が０．２μm以下、さらには、０．０１〜０．１μmであることが好ましい。【００５１】
膜表面における表面粗さとは、分離膜が被処理水と接触する膜表面に対して垂直方向の高さの平均値と言うことができ、図６の模式図において符号５２で示す高さでもって表すことができる。そして、この膜表面における表面粗さは、以下のような装置・手法により測定することができる。測定装置として原子間力顕微鏡装置（Digital Instruments社製Nanoscope（登録商標）IIIａ）を用い、探針としてＳｉＮカンチレバー（Digital Instruments社製）を用い、走査モードはコンタクトモード、走査範囲は１０μｍ×２５μｍ、走査解像度は５１２×５１２として各ポイントのＺ軸（膜表面に対して垂直方向）の高さ（Ｚｉとする）を測定し、データを取得する。測定前には、試料となる膜サンプルは、常温でエタノールに１５分浸漬した後、逆浸透膜ろ過水中に２４時間浸漬して洗浄した後、風乾する前処理を行う。そして測定データのベースラインを水平化する処理を行い、下記の式１による計算を行って求められる二乗平均粗さＲＭＳ（μｍ）を膜表層部の表面粗さとする。【００５２】
【数１】
2009028435.tif 000003
【００５３】
膜表面における平均孔径とは、分離膜表面における細孔径の平均値であり、図６の模式図では符号５３で示す幅でもって表すことができる。そして、この膜表面の平均孔径を測定するためには、例えば、膜表面を走査型電子顕微鏡を用いて倍率１０，０００倍で写真撮影し、１０個以上、好ましくは２０個以上の任意の細孔の直径を測定し、数平均して求める。細孔が円状でない場合、画像処理装置等によって、細孔が有する面積と等しい面積を有する円（等価円）を求め、等価円直径を細孔の直径とする方法により求められる。細孔径の標準偏差σが大きすぎると、ろ過孔径性能の劣る孔の割合が多くなるため、標準偏差σは０．１μｍ以下であることが好ましい。【００５４】
膜エレメント２を配置した膜モジュール部分は、筐体６内に水平方向に複数枚配列された構造（図１）でもよいが、その他に、配列させた膜エレメントを通しボルト３１とナット３２でもって固定させた構造（図７）でもよい。【００５５】
図７において、通しボルト３１は、複数枚〜多数枚の膜エレメント２を貫通し、固定できるものであれば、特に限定されるものではない。膜エレメントの締付力や重量に応じて、適宜、本数やボルト径を設定することができる。通しボルト３１を固定する際には、両端にナット３２が設置されるのが好ましい。【００５６】
ここで、図７における散気装置４より上の開口部の面積Ｂとは、図７（ｃ）において符号７で示す部分の面積の和である。即ち、符号７で示した部分は、図７（ｃ）における正面側と裏面側とにあるので、符号７で示す部分の面積を２倍した面積が、開口部面積Ｂとなる。符号７で示す部分の面積は、散気装置４および枠体３の直立枠部と横架枠部で囲まれた部分である。【００５７】
また、膜エレメント上部の開口部の面積Ａとは、図７（ｂ）において膜エレメントの間の隙間５の面積（上面面積）を足しあわせた面積（面積和）である。膜エレメント間の隙間５の面積とは、筐体６と膜エレメントに囲まれた部分の面積である。【００５８】
膜エレメントを収納するための筐体６は、複数枚〜多数枚の膜エレメント２を内部に収納・保持できるもので、かつその下方に散気装置４を有する枠体３を接続できるものであれば特に限定されるものではない。形状は、円筒形や直方体など種々の形状を選択することができるが、板状の平膜エレメント２を使用する場合には、充填密度が高くなるように直方体を選択するのが好ましく、散気による旋回流１０が筐体６内の平膜エレメント２間を通過し易くするために筐体の上下端部が開放されていることが好ましい。また、筐体６には各膜エレメント２からのろ過水を集合するための集水管などが付設されていても良い。【００５９】
このように膜エレメントが配列された膜モジュール部分の下方に散気装置と枠体とが設置されて形成される浸漬型膜分離装置は、処理槽内に浸漬設置され、水浄化処理装置を構成する。例えば図８に示す場合において、廃水などの被処理水４４は、ポンプ４３の吸引力により膜エレメント２に設置された分離膜２３を通過する。この際、被処理水中に含まれる微生物粒子、無機物粒子などの懸濁物質が阻止される。そして、分離膜２３を通過した水は、膜エレメント２内の濾ろ過水流路及びろ過水出口を通って取り出される。一方、ろ過と平行してブロア４２から供給されたエアが散気装置４から槽内に放出され、このエアが膜エレメント間に入り、そのエアの上昇によって生じる気液混合上昇流が、膜エレメント２の膜面間を上昇し、膜面に付着堆積した物質を離脱させる。膜モジュール部分を通過したエアは、処理槽上部の大気中へ消えるが、同時に上昇した被処理水はモジュール部分の外側を下降して、再びモジュール下部の開口部からモジュール内に入る旋回流を形成する。【００６０】
このとき、本発明で特定した構造の膜分離装置を設置すると、エアによる気液混合流を膜面各部に均一に分散させることができるため膜面を効率よく洗浄することができる。
【実施例】
【００６１】
（実施例１）
流路材の代わりとなる凹凸を両面に形成した、高さ１０００ｍｍ×幅５００ｍｍ×厚み６ｍｍのＡＢＳ製支持板の表裏面に、それぞれ分離膜（平膜）を設置して、膜エレメント（分離膜面積は0.9m２）を作成した。ここで、分離膜としては、ポリフッ化ビニリデン製の表面平均孔径0.08μm、表面粗さ０．０６２μmの平膜を用いた。【００６２】
次に、内寸（略寸）が高さ１０００ｍｍ×幅５１５ｍｍ×奥行２９０ｍｍで上下が開放した筐体を製作した。筐体の下には枠体が連接されていて、枠体内の空間の所定位置に、散気装置が固設されていて、エレメント下端から散気装置までの上下方向の距離は２２０ｍｍであった。この時、膜エレメントの配列方向と平行な側面で、散気装置より上部の開口部の面積は、片面側５２２ｃｍ２であった。筐体内に２０枚の膜エレメントを装填したときの、筐体上部の膜エレメント上面の開口部の面積は７００ｃｍ２であった。従って、Ｂ／Ａの値は、５２２×２／７００＝１．５であった。【００６３】
また、散気装置として、スリット長さ２ｍｍの微細スリットが多数設けられている直径７０ｍｍの微細気泡散気管を３本用い、所定位置に設置するために、散気管へ空気を送給する空気供給管を枠体に固定した。なお、散気管同士の水平間隔は１２５ｍｍとした。【００６４】
以上のようにして、２０枚の膜エレメント２が筐体６内に装填され、枠体３と散気管４とが設置された、図１に示す構造の浸漬型膜分離装置１を製作した。  また、表１にまとめて示す条件にて、図８に示す処理装置の水浄化処理プロセスによって、生活廃水の処理を行った。図８では、浸漬型膜分離装置を、膜エレメントが装填された膜モジュール部分１２と散気装置４とに簡略化して示している。図８に示すように、原水（生活廃水）４４は、原水供給ポンプ４６を介して、まず脱窒槽４７に導入され活性汚泥と混合される。その後、この活性汚泥混合液は曝気槽４１に導入される。生物処理工程は、窒素除去のため、硝化工程（好気）と脱窒工程（無酸素）により処理が進められる。後段の曝気槽４１（好気槽）でアンモニア性窒素（ＮＨ４−Ｎ）の硝化を進め、膜分離活性汚泥槽から前段の脱窒槽４７へ硝化液を汚泥循環ポンプ４８により循環され、脱窒槽４７にて窒素を除去する。【００６５】
ここで、曝気槽４１内では、空気供給装置４２により送風された空気が散気装置４を介して曝気される。この曝気により、活性汚泥が好気状態に維持され、硝化反応やＢＯＤ酸化が行われる。さらに、この空気曝気により、膜モジュール部分１２内の膜面上へ付着する汚泥の付着・堆積が洗浄される。また、曝気槽４１と脱窒槽４７内のＭＬＳＳ濃度維持のため、定期的に汚泥を、汚泥引き抜きポンプ４９により引き抜いた。【００６６】
膜モジュール部分１２による膜ろ過は吸引ポンプ４３で透過水側を吸引することにより行った。また、分離膜の膜表面への汚泥付着防止のため、タイマーを内蔵し、予め記録されたプログラムに従い、定期的に吸引ポンプの運転／停止を切り替えるリレースイッチを用いることにより、膜ろ過は、8分運転と2分休止とを繰り返す間欠運転で行い、膜ろ過流束は1.0m/day（平均フラックス）と固定した運転を行った。【００６７】
【表１】
2009028435.tif 000004
【００６８】
運転性能の変化を表す指標として膜差圧を経時的に測定し、その経時的変化を図１０に黒丸でもって示した。運転中に生じる旋回流が不均一であれば膜面洗浄が不十分となり、膜差圧が上昇し、安定運転が困難になるので、膜差圧の変化でもって運転性能を評価できる。【００６９】
９０日間の運転を続けたところ、９０日間における差圧上昇速度は０．０７ｋＰａ／ｄであり、ほぼ安定した運転を継続することができた。
（比較例１）
実施例１と同様の浸漬型膜分離装置において、枠体に固定された散気装置の位置を変更し、膜エレメント下端から散気装置までの上下方向の距離が１２０ｍｍとなる位置に微細気泡散気管３本を設置した。この時、膜エレメントの配列方向と平行な側面で、散気装置より上部の開口部の面積は、片面側２２７ｃｍ２であった。筐体上部の膜エレメント上面の開口部の面積は７００ｃｍ２であり、Ｂ／Ａの値は、２２７×２／７００＝０．６５であった。この膜分離装置を用いて実施例１と同様の運転条件で運転したところ、３０日間の運転における差圧上昇速度が０．９３ｋＰａ／ｄであり、安定運転することができなかった。
（比較例２）
実施例１と同様の浸漬型膜分離装置において、枠体の上部から下部にのびるフードを取り付けた。この時、膜エレメントの配列方向と平行な側面で、散気装置より上部の開口部の面積は、片面側１７５ｃｍ２であった。筐体上部の膜エレメント上面の開口部の面積は７００ｃｍ２であり、Ｂ／Ａの値は、１７５×２／７００＝０．５であった。この膜分離装置を用いて実施例１と同様の運転条件で運転したところ、３０日間の運転における差圧上昇速度が１．３ｋＰａ／ｄであり、安定運転することができなかった。
（実施例２）
実施例１と同様の浸漬型膜分離装置において、枠体に固定された散気装置の位置を変更し、膜エレメント下端から散気装置までの上下方向の距離が１４０ｍｍとなる位置に微細気泡散気管３本を設置した。この時、膜エレメントの配列方向と平行な側面で、散気装置より上部の開口部の面積は、片面側２８０ｃｍ２であった。筐体上部の膜エレメント上面の開口部の面積は７００ｃｍ２であり、Ｂ／Ａの値は、２８０×２／７００＝０．８であった。この膜分離装置を用いて実施例１と同様の運転条件で運転したところ、９０日間の運転における差圧上昇速度が０．１ｋＰａ／ｄであり、ほぼ安定した運転を継続することができた。
（実施例３）
実施例１と同様の浸漬型膜分離装置において、枠体に固定された散気装置の位置を変更し、膜エレメント下端から散気装置までの上下方向の距離が４００ｍｍとなる位置に微細気泡散気管３本を設置した。この時、膜エレメントの配列方向と平行な側面で、散気装置より上部の開口部の面積は、片面側１０５０ｃｍ２であった。筐体上部の膜エレメント上面の開口部の面積は７００ｃｍ２であり、Ｂ／Ａの値は、１０５０×２／７００＝３であった。この膜分離装置を用いて実施例１と同様の運転条件で運転したところ、９０日間の運転における差圧上昇速度が０．０６ｋＰａ／ｄであり、ほぼ安定した運転を継続することができた。
（実施例４）
３０Ｌのラボ用膜分離活性汚泥装置を用いて、ＢＯＤ濃度１，０００ｐｐｍの食品工場模擬廃水を水滞留時間１日の条件で膜ろ過処理した。分離膜としては、実施例１と同様の平膜を使用した。この分離膜を支持板両面に設置した膜エレメント（有効膜面積１２ｃｍ四方×２）を６枚、筐体内に収容した。筐体の下には枠体に設置された散気装置が固設されていて、エレメント下端から散気装置までの上下方向の距離は１５０ｍｍであった。この時、膜エレメントの配列方向と平行な側面で、散気装置より上部の開口部の面積は、片面側９８ｃｍ２であった。筐体内に６枚の膜エレメントを装填したときの、筐体上部の膜エレメント上面の開口部の面積は４２ｃｍ２であった。従って、Ｂ／Ａの値は、９８×２／４２＝４．７であった。通常運転では、分離膜Ａ（表２参照）を用いた。散気装置としては、散気管Ａ（長さ２ｍｍの微細スリットが一定間隔で設けられているゴムシートを円筒外周に設けた微細気泡発生散気管（サンロイドフレックスエアーＴシリーズ））をラボ検討用にサイズを加工し、風量２０Ｌ／ｍｉｎで曝気した。温度は２０〜２５℃に保たれていた。フラックス０．４ｍ／ｄで、運転８分、休止２分の間欠運転の条件で膜ろ過処理を行い、流入模擬廃水と同量の膜透過液を排出し、残りは液面制御のため３０Ｌのラボ用膜分離活性汚泥装置にポンプで返送した。汚泥をＭＬＳＳ濃度約８ｇ／Ｌの濃度で仕込み、運転を開始した。以降の試験結果を表３にまとめた。【００７０】
次に、ＭＬＳＳ濃度を約２５ｇ／Ｌに保って運転を行った。ここで、６枚あるエレメントのうち３枚を新品の分離膜Ａを用いた膜エレメントとし、残りを分離膜Ｂ（表２参照）を用いた膜エレメントとし、それら膜エレメントを交互にモジュールに収容、配置し運転を行ったところ、分離膜Ｂでは運転２５日に差圧が２０ｋＰａ以上となった（ケース４）。この間、分離膜Ａでは差圧が３ｋＰａ以下で安定に推移した。【００７１】
【表２】
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【００７２】
【表３】
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【００７３】
（参考例１）
実施例１と同様の浸漬型膜分離装置において、枠体に固定された散気装置の間隔を変更し、散気管間隔が６０ｍｍとなる位置に微細気泡散気管４本を設置した。この膜分離装置を用いて実施例１と同様の運転条件で運転したところ、９０日間の運転における差圧上昇速度が０．２６ｋＰａ／ｄであり、差圧上昇速度が大きくなった。また、運転後の散気管表面には汚泥が全面に大量に付着していた。
（参考例２）
実施例１と同様の浸漬型膜分離装置において、枠体に固定された散気装置の間隔を変更し、散気管間隔が３００ｍｍとなる位置に微細気泡散気管２本を設置した。この膜分離装置を用いて実施例１と同様の運転条件で運転したところ、９０日間の運転における差圧上昇速度が０．３０ｋＰａ／ｄであり、差圧上昇速度が大きくなった。また、運転後の膜エレメント表面には汚泥ケークが大量に付着していた。
（実施例５）
実施例１と同様の浸漬型膜分離装置において、膜エレメントを１００枚装填して運転を行った。膜エレメント下端から散気装置までの上下方向の距離が２２０ｍｍとなる位置に片側からエアを供給する微細気泡散気管３本を、対向する微細気泡散気管の先端同士を近接位置とし、さらに、それらの先端部が互い違いとなるように配置した。この時、膜エレメントの配列方向と平行な側面で、散気装置より上部の開口部の面積は、片面側２５２０ｃｍ２であった。筐体上部の膜エレメント上面の開口部の面積は４０００ｃｍ２であり、Ｂ／Ａの値は、２５２０×２／４０００＝１．２６であった。【００７４】
このような大型の浸漬型膜分離装置においても、分離膜モジュール内の各エレメントの膜面に均一に微細気泡を散気させることができた。
（実施例６）
実施例５と同様の浸漬型膜分離装置において、散気管として、長さ１４００ｍｍで両側からエアを供給することができる微細気泡散気管を用いた。この運転においても、分離膜モジュールの膜面に均一に微細気泡を散気させることができた。【００７５】
このように、下水等の汚水（廃水）を膜分離活性汚泥処理する廃水処理方法において、本発明の膜分離装置を使用した場合、差圧の上昇を抑え安定に運転することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の浸漬型膜分離装置は、下水等の汚水（廃水）を、膜分離活性汚泥法により処理し、水を清浄化する廃水処理を行う場合に適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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