(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の端部集水部と、該端部集水部間に配置された少なくとも１つの中間集水部とを備え、互いに隣接する前記各集水部間に両端を開口した複数本の中空糸膜を略平行に掛け渡したことを特徴とする中空糸膜ユニット。
【請求項２】
前記集水部間の間隔を２５乃至５０ｃｍとしたことを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜ユニット。
【請求項３】
請求項１または２記載の中空糸膜ユニットの各集水部に、吸引装置に接続された処理水取出し管を連結したことを特徴とする膜分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、浄水、下水、し尿や各種の排水等の汚水の水処理設備に設置して固液分離を行うのに用いられる中空糸膜ユニット及び膜分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汚水処理にあっては、汚水に膜分離を施すことによって、一定粒径以上の固形物を汚水から分離除去して、処理水を再利用することが広く行われており、この膜分離を行う装置の一つとして、中空糸膜をユニット化した中空糸膜ユニットを使用した膜分離装置が知られている。
【０００３】
ここで、中空糸膜は、例えば直径が１０００μｍ程度の、例えばＥＶＡＬ（イーバル）、ポリエチレンやエチレンビニルアルコール製の中空な糸の周壁に、例えば直径が０．１〜０．４μｍ程度の孔を多数設けたもので、汚水中に浸漬させつつ、この内部を吸引して低圧状態にすることで、固形物を除いた処理水のみを内部に透過させて固液を分離するようになっている。
【０００４】
図３は、前記中空糸膜ユニットを使用した膜分離装置の従来の一般的な構成を示すもので、中空糸膜ユニット１は、鉛直方向に延びる一対の中空筒状の集水部２，３間に複数本の中空糸膜４を上下方向に所定間隔離間させつつ、互いに平行に掛け渡して構成されている。前記中空糸膜４は両端で開口しており、この両開口端は前記各集水部２，３にそれぞれ水密的に結合されている。そして、前記各集水部２，３の上端は、カップリング５を介して、二股に分岐した処理水取出し管６にそれぞれ連結され、この処理水取出し管６に吸水ポンプ等の吸引装置７が接続されている。
【０００５】
これにより、前記中空糸膜ユニット１を、例えば、空気を噴出する散気管を下方に配置した曝気槽内に設置して、この曝気槽内の汚水中に浸漬させ、前記散気管から空気を噴出させつつ、吸引装置７で集水部２，３及び各中空糸膜４を吸引することで汚水の固液分離を行って、処理水のみを処理水取出し管６から外部に取り出す。
【０００６】
なお、この例は、中空糸膜の両端を開口させて両端から同時に吸引するようにしているが、中空糸膜の一端のみを開口させて他端を閉塞させ、この一方の開口端からのみ吸引することも広く行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術にあっては、例えば設置スパンの関係で、集水管２，３の間隔Ｌを長くすると、十分な吸水（固液分離）圧が得られず、中空糸４をそのほぼ全長に亘って有効に利用することが困難であった。例えば、集水管２，３の間隔Ｌを、中空糸膜ユニットが設置される曝気槽に好適な、７５ｃｍに設定すると、実用上十分に機能しているのは、中空糸膜４の全長の内の集水部２，３から１０ｃｍ程度の範囲にすぎなかった。しかも、このような取付け端部付近は、膜汚染防止のための下からの散気管等で生じる振動により、中空糸膜４が損傷を受けやすく、複数本の中空糸膜４を緯糸により束ねて補強したり、保護部材を付設するなどしているため、実質的な集水部分は更に少なくなっているのが現状であった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、設置スパンが長くなっても、中空糸膜をそのほぼ全長に亘ってより有効に利用できるようにした中空糸膜ユニット及び膜分離装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の中空糸膜ユニットは、一対の端部集水部と、該端部集水部間に配置された少なくとも１つの中間集水部とを備え、互いに隣接する前記各集水部間に両端を開口した複数本の中空糸膜を略平行に掛け渡したことを特徴とする。これにより、設置スパンが長くても、中空糸膜の集水部間の間隔を短くして、中空糸膜内部の損失抵抗を低く抑えることで、中空糸膜をそのほぼ全長に亘ってより有効に利用することができる。
【００１０】
各集水部間の間隔は２５乃至５０ｃｍ程度にすることが好ましい。これにより、中空糸膜の中央部を有効に利用でき、吸水量を増やすことができる。
【００１１】
本発明の膜分離装置は、請求項１または２記載の中空糸膜ユニットの各集水部に、吸引装置に接続された処理水取出し管を連結したことを特徴とする。これにより、中空糸膜をそのほぼ全長に亘ってより有効に利用し、しかも３カ所以上から集水することで、膜分離装置の透過流速を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１及び図２を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態の中空糸膜ユニット及び該ユニットを備えた膜分離装置を示すもので、中空糸膜ユニット１０には、鉛直方向に延びる一対の中空筒状の端部通水部１１，１２と、この一対の端部通水部１１，１２のほぼ中央に位置する中空筒状の中間通水部１３が備えられている。そして、互いに隣接する各通水部１１，１２，１３の間、即ち、一方の端部通水部１１と中間通水部１３との間、及び他方の端部通水部１２と中間通水部１３との間に複数本の中空糸膜１４が上下方向に所定間隔離間して掛け渡されて中空糸膜ユニット１０が構成されている。この各中空糸膜１４は両端で開口し、この両開口端部は各通水部１１，１２，１３に水密的に結合されている。
【００１３】
前記各集水部１１，１２，１３の上端は、カップリング１５を介して、３方向に分岐した処理水取出し管１６にそれぞれ連結され、この処理水取出し管１６に吸水ポンプ等の吸引装置１７が接続されている。
【００１４】
ここで、前記端部通水部１１，１２の距離Ｌ１は、例えば７５ｃｍに設定されており、この結果、互いに隣接する前記各通水部１１，１３及び１２，１３間の間隔Ｐ１は、端部通水部１１，１２の距離Ｌ１の半分の３７．５ｃｍに設定され、各中空糸膜１４の長さもこの通水部間隔Ｐ１に合わせて設定されている。従って、従来の中央部分の中空糸膜の有効利用が可能となり、吸水量を増加することができる。
【００１５】
即ち、前記中空糸膜ユニット１０を、例えば、空気を噴出する散気管を下方に配置した曝気槽内に設置して、この曝気槽内の汚水中に浸漬させ、前記散気管から空気を噴出させつつ、吸引装置１７で集水部１１，１２，１３及び各中空糸膜１４を吸引することで汚水の固液分離を行い、処理水を処理水取出し管１６から外部に取り出す。この時、中空糸膜ユニット１０の設置スパンが長くても、端部集水部１１，１２間に中間集水部１３を備え、互いに隣接する集水部１１，１３及び１２，１３間に中空糸膜１４を掛け渡すことで、中空糸膜１４の長さ短くして、中空糸膜１４の内部の抵抗損失を低く抑え、中空糸膜１４をそのほぼ全長に亘ってより有効に利用することができる。しかも、３カ所以上から集水することで、膜分離装置の透過流速が向上する。
【００１６】
図２は、本発明の第２の実施の形態の中空糸膜ユニット及び該ユニットを備えた膜分離装置を示すもので、これは、一対の端部通水部１１，１２と、複数（図示では３つ）の中間通水部１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）を備え、互いに隣接する各通水部１１と１３ａ、１３ａと１３ｂ、１３ｂと１３ｃ及び１３ｃと１２の間に複数本の中空糸膜１４を上下方向に所定間隔離間して掛け渡して中空糸膜ユニット１０を構成し、これらの各通水部１１，１２，１３の上端をカップリング１５を介して処理水取出し管１６にそれぞれ連結し、この処理水取出し管１６に吸水ポンプ等の吸引装置１７を接続したものである。
【００１７】
なお、この各中空糸膜１４は両端で開口し、この両開口端部は各通水部１１，１２，１３に水密的に結合されていることは、前記実施の形態の場合と同様である。これにより、図３に示す構造と比較して、吸水量の増大を見込むことができる。
【００１８】
この実施の形態によれば、端部通水部１１，１２の距離Ｌ２に左右されることなく、互いに隣接する前記各通水部１１と１３ａ、１３ａと１３ｂ、１３ｂと１３ｃ及び１３ｃと１２間の間隔Ｐ２を任意に設定することができ、これによって、各中空糸膜１４の長さも、そのほぼ全長に亘ってより有効に利用することができる任意の長さに設定することができる。尚、通水部間隔は短い方が吸水性は良好となるが、余り短ピッチとすると吸水に直接寄与しない集水部の数及び長さが増加することになるので、この適当なバランスを考慮すべきである。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、端部集水部の間に中間集水部を設けることで、設置スパンが長くなっても、中空糸膜の長さを短くして中空糸膜をそのほぼ全長に亘ってより有効に利用することができ、膜分離装置の透過性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の中空糸膜ユニット及び該ユニットを備えた膜分離装置を示す正面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の中空糸膜ユニット及び該ユニットを備えた膜分離装置を示す正面図である。
【図３】従来の中空糸膜ユニットを備えた膜分離装置を示す正面図である。
【符号の説明】
１０    中空糸膜ユニット
１１，１２    端部通水部
１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ    中間通水部
１４    中空糸膜
１６    処理水取出し管
１７    吸引装置
【図１】
0003724970.tif 000002
【図２】
0003724970.tif 000003
【図３】
0003724970.tif 000004