(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物処理に浸漬型の膜モジュールを適用した浸漬型膜分離装置であって、膜モジュールが浸漬されて設置された処理水槽と、該膜モジュールの下部から曝気を行うためのブロワと、該処理水槽内の液への消泡剤注入手段と、該処理水槽内の泡のレベルを測定するための泡センサと、該泡センサの測定値に基いて消泡剤の注入量を制御するための制御手段とを備えてなることを特徴とする浸漬型膜分離装置。
【請求項２】
請求項１において、該処理水槽内の液を循環するための循環配管を備え、該循環配管に消泡剤注入手段を設けたことを特徴とする浸漬型膜分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は浸漬型膜分離装置に係り、特に、処理水槽内に浸漬吸引方式の膜モジュールを設置した浸漬型膜分離装置であって、曝気による液流速を安定に保つことにより、分離膜の汚染を防止して、長期に亘り効率的な膜分離処理を行える浸漬型膜分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、省エネルギーを目的として、ＵＦ（限外濾過）膜又はＭＦ（精密濾過）膜やセラミック膜を用いた、中空糸型又は平膜型の浸漬吸引方式の膜モジュールが開発され、その実用化が進んでいる。
【０００３】
図３は従来の浸漬型膜分離装置を示す系統図であり、処理水槽１内に膜モジュール２が浸漬設置され、この膜モジュール２の透過水側を、吸引ポンプ３で吸引することにより、膜分離処理が行われる。４は、膜モジュール２の下部で曝気を行うためのブロワである。
【０００４】
この浸漬型膜モジュール２による処理においては、低いフラックス（透過流束）として吸引することと、膜モジュール２の下部からの曝気で生じる液流により、膜表面での汚染物質の濃縮を低減すると共に膜面を洗浄することで、長期間安定に運転を継続することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
曝気による膜面の洗浄を行う場合、得られる洗浄効果は、曝気により生じる液流速に大きく左右されるが、従来においては、被処理液の性状や運転条件によっては、曝気により生じる液流速が小さく、このため、十分な洗浄効果が得られず、短期間で膜が汚染され、安定運転を継続し得なくなる場合があった。
【０００６】
本発明は上記従来の問題点を解決し、曝気により安定かつ十分な液流速を得ることにより、膜の汚染を防止して、長期に亘り安定かつ効率的な膜分離処理を行える浸漬型膜分離装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、生物処理に浸漬型の膜モジュールを適用した浸漬型膜分離装置であって、膜モジュールが浸漬されて設置された処理水槽と、該膜モジュールの下部から曝気を行うためのブロワと、該処理水槽内の液への消泡剤注入手段と、該処理水槽内の泡のレベルを測定するための泡センサと、該泡センサの測定値に基いて消泡剤の注入量を制御するための制御手段とを備えてなることを特徴とする。
【０００８】
このように処理水槽内の発泡を抑制することで、曝気による膜面の液流速を、清水の場合と同様に高く保つことができ、これにより良好な膜洗浄効果が得られ、膜汚染が防止される。
【０００９】
一般に、ドラフトチューブ内の清水に曝気を行った場合、曝気条件と曝気により生じる液流速（上昇流速）との関係は、次式で示される。
【００１０】
Ｕｌｕ＝ａ（ｈ・Ｕｇ）b
Ｕｌｕ：上昇流速（ｍ／ｓ）
ｈ：散気水深（ｍ）
Ｕｇ：ガス線速度（ｍ／ｓ）
ａ，ｂ：定数
上記式より、処理水槽内に浸漬設置された分離膜面の液流速は、散気水深とガス線速度（＝曝気量）によって決定されるものと推定される。つまり、散気水深一定で膜面の液流速を速くするためには、曝気量を多くする必要がある。
【００１１】
しかし、従来においては、処理水槽内の被処理液の性状や運転条件によっては、散気水深や曝気量が一定でも、液流速が低下する場合があった。
【００１２】
ところで、生物処理に浸漬型の膜モジュールを適用した場合、曝気により、処理水槽内で発泡が頻発する。
【００１３】
本発明者らは、処理水槽内の発泡量と曝気による液流速との関係を調べたところ、図４に示す如く、発泡時は液流速が低下し、消泡剤の添加による消泡時には液流速が上昇することが判明した。これは、消泡剤の添加により液の粘性が低下し、曝気流が効果的に液流を発生させることによるものと推定される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を詳細に説明する。
【００１５】
図１，２は本発明の浸漬型膜分離装置の一実施例を示す系統図であり、図１，２において、図３に示す部材と同一機能を奏する部材には同一符号を付してある。
【００１６】
図１の浸漬型膜分離装置は、図３に示す従来の浸漬型膜分離装置に対して、消泡剤を添加するための薬注ポンプ５を備える薬注配管６を設けると共に、液位計（泡センサ）７を設け、液位計７で処理水槽１内の泡のレベルを測定し、この測定値に基いて、消泡剤を注入制御するようにしたものである。なお、消泡剤の注入は間欠注入、連続注入のいずれでも良い。
【００１７】
即ち、一般に消泡剤は高価であるため、必要量以上を過剰注入することは経済的に不利である上に、消泡剤の過剰注入が新たな膜汚染の要因となる場合がある。
【００１８】
このため、本実施例の浸漬型膜分離装置では、液位計７の測定値に基いて、消泡剤の注入量を制御するように構成されている。
【００１９】
図２に示す浸漬型膜分離装置は、処理水槽１内の液を循環するための循環ポンプ８を備える循環配管９に、消泡剤の注入手段（薬注ポンプ５及び薬注配管６）を設けたものであり、この浸漬型膜分離装置においても、図１の浸漬型膜分離装置と同様、液位計７の測定値に基いて消泡剤の注入量を制御する。
【００２０】
図２の浸漬型膜分離装置によれば、循環ポンプ８及び循環配管９で槽内液を槽底部から抜き、散布ノズル９Ａより液面上方から散布する液循環と、この循環液への消泡剤の間欠又は連続注入とで、より一層良好な消泡効果を得ることができる。
【００２１】
このような本発明の浸漬型膜分離装置は、各種懸濁液、好ましくは有機性排水の活性汚泥処理槽等に、浸漬型膜モジュールを浸漬設置した浸漬型膜分離装置に、有効に適用され、負荷の変動等により活性汚泥が異常発泡した場合等においても、槽内液の消泡による液粘性の低下で、曝気により生じる液流速を高め、良好な膜洗浄効果を得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の浸漬型膜分離装置によれば、処理水槽内の膜モジュールが浸漬設置された浸漬型膜分離装置において、曝気により大きな液流速を確実に発生させることができるようになり、高い膜洗浄効果で膜の汚染を防止して、膜の透過流束を長期に亘り安定に維持することができる。このため、長期間、安定かつ効率的な膜分離処理を行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浸漬型膜分離装置の一実施例を示す系統図である。
【図２】本発明の浸漬型膜分離装置の他の実施例を示す系統図である。
【図３】従来の浸漬型膜分離装置を示す系統図である。
【図４】処理水槽内の発泡量と曝気による液流速との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１  処理水槽
２  膜モジュール
３  吸引ポンプ
４  ブロワ
５  薬注ポンプ
６  薬注配管
７  液位計
【図１】
0003700213.tif 000002
【図２】
0003700213.tif 000003
【図３】
0003700213.tif 000004
【図４】
0003700213.tif 000005