(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過槽の内側にこの濾過槽と離間させて筒状の分離槽を設け、この分離層内に膜モジュールを垂直方向に設置し、前記分離槽内に導入した原水を、膜モジュールの上部から吸引濾過する工程と、膜モジュールの下部から吸引濾過する工程とを、交互に又は同時に行う浸漬型膜濾過方法であって、濾過処理時には、原水供給水量と膜濾過水量とを常時一定にし、原水の水面を膜モジュールの上端部よりも上側で、分離槽の上端部よりもやや下側の位置に保つ一方、エアスクラビング時には、原水供給水量と排泥水量とを調節し、原水の水面を分離槽の上端部の位置に保つことを特徴とする浸漬型膜濾過方法。
【請求項２】
濾過槽と、この濾過槽内に垂直方向に設置した膜モジュールと、濾過槽に供給した原水を膜モジュールに吸引濾過させるための膜濾過水吸引ポンプと、この膜濾過水吸引ポンプと膜モジュールの上部取出口および下部取出口とを接続する濾過水取出管と、この濾過水取出管に設けられ、膜濾過水吸引ポンプの作動時に、濾過水を上部取出口および下部取出口のいずれから取り出すかを選択する切替え用の電動弁とを備えることを特徴とする浸漬型膜濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、膜モジュールを濾過槽内に浸漬し、膜濾過水吸引ポンプを作動させて濾過槽内の膜に原水を透過させ、原水の濾過を行う浸漬型膜濾過設備において、膜への濾過流量（以下、フラックスという。）を一定にし、効率のよい膜濾過を行うことができる浸漬型膜濾過方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水処理設備においては、凝集・沈殿・砂濾過法に代わる新たな浄水処理として原水を濾過膜に流して透過させ、固液分離を行う膜処理技術が注目され、実用化の段階となっている。図２は、従来から用いられている浸漬型膜濾過設備の一例を示す断面図であり、濾過槽１内に膜モジュール５を浸漬してあり、原水ポンプＰ1 により濾過槽１に導入した原水３を、膜濾過水吸引ポンプＰ2 を作動させて膜モジュール５の膜により濾過し、透過した膜濾過水７を処理水槽８に貯留し、浄水用の処理水として供するものである。膜濾過水吸引ポンプ停止後、物理洗浄を行うときは、エアスクラビング用のブロワＢを作動させ、膜モジュール５の下方に設けたエア供給用の散気管９からエアを噴出させて上向流を生起し、膜モジュール５の膜表面に付着したコロイドその他の濁質等を除去する。そして、濃縮された濁質等は、濾過槽１の底部に汚泥（沈殿物）１１として沈降し、電動弁１２を開いて系外に排出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、膜モジュール５にはこれを水平方向に設置してその両側から膜濾過水を吸引する横置きタイプと、膜モジュール５を垂直方向に設置してその上側から膜濾過水を吸引する縦置きタイプとがあるが、例えば横置きタイプの場合、図３の概念図に示すように、原水３を膜モジュール５の膜により濾過し、膜モジュール５の両側から膜濾過水７を吸引するため、膜の中央部より両側の方が吸引力が強く、両側寄りほどフラックスＦが大となる。したがって、初期濃度Ｃ0 にくらべ濃縮された濃度Ｃ1 は両側寄りが大きく、目詰まりを起こす。この傾向は、ブロワ１０を作動させ、散気管９からエアを噴出させて上向流を生起させた場合に特に顕著となる。一方、縦置きタイプの場合は、図４の概念図に示すように、原水３を膜モジュール５の膜により濾過し、膜モジュール５の上側から膜濾過水７を吸引するため、膜の上側の吸引力が強く、下端部寄りほどフラックスＦが小となる。したがって、水槽内の濃度差は上側が薄く、下側が濃くなって、下端部寄りほど目詰まりを起こす。
【０００４】
このように、従来は水槽内に濃度差ができて、膜濾過の効率を悪いものとしていた。この発明は、上記した従来技術における問題点を解決し、膜へのフラックスを一定にし、効率のよい膜濾過を行うことができる浸漬型膜濾過方法およびその装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、この発明は、濾過槽の内側にこの濾過槽と離間させて筒状の分離槽を設け、この分離層内に膜モジュールを垂直方向に設置し、前記分離槽内に導入した原水を、膜モジュールの上部から吸引濾過する工程と、膜モジュールの下部から吸引濾過する工程とを、交互に又は同時に行う浸漬型膜濾過方法であって、濾過処理時には、原水供給水量と膜濾過水量とを常時一定にし、原水の水面を膜モジュールの上端部よりも上側で、分離槽の上端部よりもやや下側の位置に保つ一方、エアスクラビング時には、原水供給水量と排泥水量とを調節し、原水の水面を分離槽の上端部の位置に保つことを特徴とする浸漬型膜濾過方法を構成した。
【０００６】
また、この発明は、濾過槽と、この濾過槽内に垂直方向に設置した膜モジュールと、濾過槽に供給した原水を膜モジュールに吸引濾過させるための膜濾過水吸引ポンプと、この膜濾過水吸引ポンプと膜モジュールの上部取出口および下部取出口とを接続する濾過水取出管と、この濾過水取出管に設けられ、膜濾過水吸引ポンプの作動時に、濾過水を上部取出口および下部取出口のいずれから取り出すかを選択する切替え用の電動弁とを備えることを特徴とする浸漬型膜濾過装置を構成した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面について説明する。図１は、この発明に係る浸漬型膜濾過設備における浸漬水濃縮方法を説明するための装置の断面図である。
図１において、濾過槽１には、その内側にこれと離間させて筒状の分離槽１ａを設け、濾過槽１の内側において当該濾過槽１を内と外の二槽に分けている。分離槽１ａ内には浸漬水である原水３が原水ポンプＰ1 により原水導入ラインａより導入される。原水３は、板状体に多数の穴を穿ったいわゆるパンチングメタルと称する整流板２を介して濾過槽１内に濃度が均一となるように流入される。濾過槽１の内部に浸漬した膜モジュール５は、図中に点線で示すように垂直方向に設置され、原水３はその膜により濾過される。膜モジュール５は、ＭＦ膜，ＵＦ膜，ＲＯ膜あるいは適宜のメッシュの網状体からなり、この実施形態では、ポリエチレン製親水化中空糸膜精密濾過膜を用いた。ポリエチレン製に代えて酢酸セルロース製を用いてもよい。
【０００８】
原水３は、膜濾過水吸引ポンプＰ2 に吸引されて膜モジュール５の内部に透過され、内側に透過した濾過水を取り入れるが、この際、膜濾過水吸引ポンプＰ2 と膜モジュール５とを接続する濾過水取出管６は、膜モジュール５の上部取出口５Ａに連結される上部濾過水取出管６Ａと、膜モジュール５の下部取出口５Ｂに連結される下部濾過水取出管６Ｂとに分岐されている。なお、上部濾過水取出管６Ａと下部濾過水取出管６Ｂとは、図面上はシンボル的に２つのラインで示している。そして、上部濾過水取出管６Ａおよび下部濾過水取出管６Ｂのそれぞれの濾過水取出ラインｂ，ｃ上には切替え用の電動弁４Ａおよび４Ｂを設けてある。この電動弁４Ａおよび４Ｂは、膜濾過水吸引ポンプＰ2 の作動時に、濾過水を膜モジュール５の上部取出口５Ａおよび下部取出口５Ｂのいずれから取り出すかを選択し切り替える。したがって、この発明では、切替え用の電動弁４Ａおよび４Ｂを作動させることにより、膜モジュール５の上部から膜濾過水を吸引する工程と、膜モジュール５の下部から膜濾過水を吸引する工程とが、交互に又は同時に行われる。
【０００９】
原水３は、膜濾過水吸引ポンプＰ2 の作動により膜モジュール５の膜により濾過され、膜モジュール５の上部取出口５Ａおよび下部取出口５Ｂのいずれか、または双方から同時に、透過水ラインｄを通って取り出され、膜濾過水７を処理水槽８に貯留し、浄水用の処理水として供される。膜濾過水吸引ポンプＰ2 の停止後、物理洗浄を行うときは、エアスクラビング用のブロワＢを作動させ、膜モジュール５の下方および側方に設けたエア供給用の散気管９Ａおよび９Ｂからエアを噴出させ、膜モジュール５の膜表面に付着したコロイドその他の濁質等を除去する。そして、濃縮された濁質等は、濾過槽１の底部に汚泥（沈殿物）１１として沈降し、電動弁１２を開いて系外に排出される。また、逆洗処理は、処理水槽８内の浄水用の処理水を逆洗ポンプＰ3 により逆洗水ラインｅを経由して透過水ラインｄより逆流させ、膜モジュール５の内側から外側に向けて噴出させて、逆洗水による膜の物理洗浄を行うものである。
【００１０】
濾過処理時、原水３は原水ポンプＰ1により導入され、膜濾過水吸引ポンプＰ2に吸引されて膜モジュール５の膜により濾過される。このとき、原水供給水量と膜濾過水量とを常時一定にし、原水３の水面を膜モジュール５の上端部よりも上側で、分離槽１ａの上端部よりもやや下側の位置（符号ｇの位置）に保つ。
【００１１】
エアスクラビング時には、膜濾過水吸引ポンプＰ2を停止し、散気管９Ａおよび９Ｂに送給されたエアが気泡となって、原水３を濃縮する。このとき、原水３の供給量と電動弁１２の開閉による排泥水量とを調節し、浸漬水の水面を分離槽１ａの上端部つまりオーバーフローの位置（符号ｆの位置）とする。オーバーフローにより濃縮された水および汚泥は濾過槽１と分離槽１ａの間に流れ込み、濾過槽１の下層において浸漬水と汚泥とが分離される。分離された汚泥１１は排水管１ｂより排出される。
【００１２】
【発明の効果】
この発明によれば、濾過槽の内側にこの濾過槽と離間させて筒状の分離槽を設け、この分離層内に膜モジュールを垂直方向に設置し、前記分離槽内に導入した原水を、膜モジュールの上部から吸引濾過する工程と、膜モジュールの下部から吸引濾過する工程とを、交互に又は同時に行う浸漬型膜濾過方法であって、濾過処理時には、原水供給水量と膜濾過水量とを常時一定にし、原水の水面を膜モジュールの上端部よりも上側で、分離槽の上端部よりもやや下側の位置に保つ一方、エアスクラビング時には、原水供給水量と排泥水量とを調節し、原水の水面を分離槽の上端部の位置に保つ浸漬型膜濾過方法を構成し、また、濾過槽と、この濾過槽内に垂直方向に設置した膜モジュールと、濾過槽に供給した原水を膜モジュールに吸引濾過させるための膜濾過水吸引ポンプと、この膜濾過水吸引ポンプと膜モジュールの上部取出口および下部取出口とを接続する濾過水取出管と、この濾過水取出管に設けられ、膜濾過水吸引ポンプの作動時に、濾過水を上部取出口および下部取出口のいずれから取り出すかを選択する切替え用の電動弁とを備える浸漬型膜濾過装置を構成した。したがって、従来の膜モジュールの上側からのみ膜濾過水を吸引する手段と比較して、膜へのフラックスを一定にし、効率のよい膜濾過を行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る浸漬型膜濾過方法およびその装置を説明するための装置の断面図である。
【図２】従来から用いられている浸漬型膜濾過設備の一例を示す断面図である。
【図３】従来の膜モジュールを水平方向に設置する横置きタイプの浸漬型膜濾過設備のフラックスの傾向を示す概念図である。
【図４】従来の膜モジュールを垂直方向に設置する縦置きタイプの浸漬型膜濾過設備のフラックスの傾向を示す概念図である。
【符号の説明】
１  …濾過槽
１ａ…分離槽
２  …整流板
３  …原水
４Ａ…電動弁
４Ｂ…電動弁
５  …膜モジュール
５Ａ…上部取出口
５Ｂ…下部取出口
６  …濾過水取出管
６Ａ…上部濾過水取出管
６Ｂ…下部濾過水取出管
７  …膜濾過水
８  …処理水槽
９  …散気管
１１  …汚泥
１２  …電動弁
Ｂ  …ブロワ
Ｐ1 …原水ポンプ
Ｐ2 …膜濾過水吸引ポンプ
Ｐ3 …逆洗ポンプ
ａ  …原水導入ライン
ｂ  …濾過水取出ライン
ｃ  …濾過水取出ライン
ｄ  …透過水ライン
ｅ  …逆洗水ライン
【図１】
0003644616.tif 000002
【図２】
0003644616.tif 000003
【図３】
0003644616.tif 000004
【図４】
0003644616.tif 000005