(57)【要約】【課題】  貯水槽等内に浸漬されるケーシング内に導入された原水に活性炭を添加して濾過する際に、膜モジュールの膜表面に満遍なく均一な活性炭の層を確実に形成する。【解決手段】  原水Ｗが導入される貯水槽等内に設置される濾過ユニット１であって、貯水槽等内の原水Ｗ中に浸漬される有底筒状のケーシング２と、このケーシング２内に収容される膜モジュール３Ａと、ケーシング２内に導入された原水Ｗに活性炭を添加する活性炭供給手段とを備えるとともに、ケーシング２の底部には原水Ｗを攪拌する第１の散気手段７を設ける一方、この第１の散気手段７よりも膜モジュール３Ａに近接した位置には膜モジュール３Ａをエアスクラビングする第２の散気手段８を設ける。【選択図】        図２
2006205074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水が導入される貯水槽あるいは貯水池内に設置される濾過ユニットであって、上記貯水槽あるいは貯水池内の原水中に浸漬される有底筒状のケーシングと、このケーシング内に収容される膜モジュールと、上記ケーシング内に導入された上記原水に活性炭を添加する活性炭供給手段とを備えるとともに、上記ケーシングの底部には、上記原水を攪拌する第１の散気手段が設けられる一方、この第１の散気手段よりも上記膜モジュールに近接した位置には、上記膜モジュールをエアスクラビングする第２の散気手段が設けられていることを特徴とする濾過ユニット。
【請求項２】
上記ケーシング内には、該ケーシング内の原水を攪拌する撹拌羽根が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の濾過ユニット。
【請求項３】
上記膜モジュールが上下方向に並んで複数設置されるとともに、上記第２の散気手段には、これらの各膜モジュールの下方にそれぞれ近接して散気を行う複数の散気装置が備えられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の濾過ユニット。
【請求項４】
上記膜モジュールが上下方向に並んで複数設置されるとともに、上記活性炭供給手段は、これらの膜モジュールの上下少なくとも一方に近接して上記活性炭を供給する複数の注入管を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の濾過ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水場等の沈殿池のような貯水槽あるいは貯水池（以下、貯水槽等と称する。）内に設置されて原水を濾過処理するための濾過ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このように浄水場等の沈殿池のような貯水槽等内に保持された原水を濾過処理するための濾過装置としては、例えば特許文献１〜５に、原水が導入される槽内に、中空糸膜等によって構成された膜モジュールが浸漬されるとともに、この膜モジュールの下には槽内に空気を散気する散気管が設けられたものが提案されている。そして、これら特許文献１〜５に記載の濾過装置においては、この槽内に導入される原水に活性炭を添加したり、槽内に活性炭を浸漬あるいは内蔵したりして、原水中の有機物等をこの活性炭によって吸着することにより濾過効率の向上を図るようにしている。
【特許文献１】特開平８−５７２７３号公報
【特許文献２】特開平９−２４２５０号公報
【特許文献３】特開平１０−３２３６８３号公報
【特許文献４】特開２００３−９４０５６号公報
【特許文献５】特許第３４４０４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、このうち特許文献２に記載の濾過装置は槽（容器）内に導入される原水そのものに活性炭を添加するものであり、また特許文献５に記載の濾過装置は原水そのものが導入される処理槽そのものに活性炭が浸漬されたものであるので、いずれも導入される原水の量に対してこの活性炭により濾過効率の十分な向上を図るには大量の活性炭を添加しなければならず、コスト高を招く結果となる。一方、残りの特許文献１、３、４に記載の濾過装置では、予め沈降分離槽等で汚泥をある程度分離した原水を別の処理槽等に導入して活性炭と膜モジュールとにより濾過するようにしているが、この場合にはこれら２つの槽が必要となって濾過装置を設置するのに広大なスペースを要することになる。
【０００４】
そこで、本発明の発明者は、先に特願２００３−３４７４６６において、原水が導入される貯水槽等内に浸漬されて設置される有底筒状のケーシングに、上記貯水槽等内の原水を該ケーシング内に導入する導入口と、導入された原水に活性炭を添加する活性炭供給手段と、活性炭が添加された上記ケーシング内の原水を撹拌する撹拌手段と、原水を濾過する膜モジュールとを備えた濾過ユニットを提案している。従って、このような濾過ユニットによれば、原水を濾過するのに貯水槽等以上のスペースを要することがなく、また貯水槽等内における沈降分離によって汚泥等がある程度除去された清澄な原水がケーシング内に導入されて濾過されるので、活性炭の添加量も少なくて済み、濾過コストの削減を図ることができる。
【０００５】
ところで、このように膜モジュールによって濾過される原水に活性炭を添加して濾過を行った場合には、この活性炭が膜モジュールの中空糸膜等の表面に付着して層が形成され、この活性炭層によって原水中の比較的大きな有機物等の混濁物が膜表面に付着する前に吸着されて、上記膜への負担を軽減するようになる。従って、このような場合には、この膜の表面に如何に均一に活性炭を付着させて層を形成するかが重要になるが、上記特許文献１〜５を初め、特願２００３−３４７４６６に提案された濾過ユニットにおいても、活性炭が添加された原水を攪拌するのは、該原水を循環させたり、あるいは膜モジュールの洗浄時にエアスクラビングによって付着物を剥離したりする散気手段と共通のものである。このため、該散気手段による攪拌は、懸濁物を均一に攪拌するというよりも膜を激しく揺動するためのものである。もし、攪拌強度を下げるため散気量を下げたとすれば、ケーシング全体を散気するのでどうしても攪拌にムラが起こり、均一な攪拌ができない。このため、このような散気手段では膜の表面に活性炭を満遍なく均一に付着させるのが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような背景の下になされたものであって、上記特願２００３−３４７４６６に提案されているように、貯水槽等内に浸漬される有底筒状のケーシング内に膜モジュールが収容され、該ケーシング内に導入された原水に活性炭を添加して濾過する濾過ユニットにおいて、この膜モジュールの膜表面に満遍なく均一な活性炭の層を確実に形成することが可能な濾過ユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、原水が導入される貯水槽等内に設置される濾過ユニットであって、上記貯水槽等内の原水中に浸漬される有底筒状のケーシングと、このケーシング内に収容される膜モジュールと、上記ケーシング内に導入された原水に活性炭を添加する活性炭供給手段とを備えるとともに、上記ケーシングの底部には、上記ケーシング内全体の原水を攪拌する第１の散気手段を設ける一方、この第１の散気手段よりも上記膜モジュールに近接した位置には、上記膜モジュールを集中的にエアスクラビングする第２の散気手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
このような濾過ユニットにおいては、上記ケーシング内に第１、第２の２種の散気手段が設けられており、貯水槽等からケーシング内に導入されて上記活性炭供給手段により活性炭が添加された原水は、まず第１の散気手段によりケーシング内全体に亙って攪拌されて活性炭がケーシング内全体に分散される。そして、第２の散気手段により膜モジュールを集中的に攪拌することにより膜モジュール内を均一に攪拌することができる。しかる後に膜モジュールによって原水が濾過されることにより、この膜モジュールの中空糸膜等からなる膜の表面に、上記活性炭の層を満遍なく均一に形成することができる。
【０００９】
このため、上記構成の濾過ユニットによれば、こうして形成された活性炭層によって原水中の比較的大きな有機物等の混濁物を確実に吸着して膜モジュールへの負担を軽減し、効率的な濾過を行うことが可能となる。さらに、こうして原水の濾過を行ううちに、比較的大きな有機物等の混濁物が上記活性炭層の活性炭に吸着され、また膜表面にも比較的微細な混濁物が付着して濾過抵抗が増大したときには、第１の散気手段にてエアスクラビングするとともに、膜モジュールに近接して設けられた第２の散気手段からのエアスクラビングを行い、濾過水による逆圧洗浄をすることによって、上記活性炭層に吸着された混濁物を活性炭層ごと剥離し、膜表面に付着した微細な混濁物も剥離して膜モジュールを確実に洗浄することができる。第２の散気手段を用いることにより、従来の第１の散気手段だけを用いたときよりも効率の高い洗浄が可能となる。そして、このように剥離した混濁物を含んだケーシング内の原水を排出した後に、新たに導入した原水に活性炭を添加して第１および第２の散気手段により攪拌し、膜モジュールに活性炭層を形成することで、再び効率的な濾過を再開することが可能となる。
【００１０】
ここで、この第１の散気手段による攪拌流をより確実にケーシング内全体に行き渡らせてさらに満遍なく均一な活性炭層を形成するのに、上記ケーシング内に、該ケーシング内の原水を攪拌する撹拌羽根を設けるようにしてもよい。
【００１１】
一方、上記膜モジュールが上下方向に複数並んで設置されている場合には、上記第２の散気手段に、これらの膜モジュールの下方にそれぞれ近接して散気を行う複数の散気装置を備えることにより、各膜モジュールに対してより確実なエアスクラビングが可能となる。また、同様に膜モジュールが上下方向に複数並んで設置されている場合には、上記活性炭供給手段についても、これらの膜モジュールの上下少なくとも一方に近接して活性炭を供給する複数の注入管を備えことにより、少なくともこれら膜モジュールの周辺には確実に活性炭を分散せしめてその表面に上述のような活性炭層を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１ないし図３は本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態の濾過ユニット１は、特願２００３−３４７４６６において提案したものと同様に、原水Ｗが保持される図示されない貯水槽等内に設置されて、内部にこの貯水槽等内の原水Ｗが導入可能とされる有底筒状のケーシング２と、このケーシング２内に収容される膜モジュール３Ａと、該ケーシング２内に導入された上記原水Ｗに活性炭を添加する活性炭供給手段４と、該ケーシング２内の原水Ｗを排出する排出手段５とを備えたものとされている。
【００１３】
ここで、本実施形態ではケーシング２は、ステンレス等の耐蝕性の高い金属材などにより、平面視に長方形の矩形状をなし、かつその高さがこの矩形の長・短辺の長さに対して大きくされた縦長の有底矩形筒状、すなわち矩形の筒の底部が閉塞された形状とされていて、この底部を下向きにしてその高さ方向を鉛直縦方向に向け、上記貯水槽等内に設置される。
【００１４】
また、このケーシング２の底部は、下方に向かうに従い断面が漸次小さくなる下向きに凸の凸形状とされ、特に本実施形態では凸曲面形状とされている。具体的には、図１に示すように、ケーシング２の高さ方向に延びる４つの側壁面のうち、互いに対向する一対の第１側壁面２Ａ、２Ａの下端部は、該ケーシング２の高さ方向に延びるとともに、その下端縁が該第１側壁面２Ａに対向する側面視において下方に凸とされた凸曲線状とされ、他の互いに対向する残りの一対の第２側壁面２Ｂ、２Ｂの下端部は、上記第１側壁面２Ａの下端縁に沿うように、下方に向かうに従い漸次互いに接近させられた凸曲面状とされて、これらの第１、第２側壁面２Ａ、２Ｂの上記下端部が、ケーシング２の底部を画成するようになっている。
【００１５】
なお、本実施形態では、ケーシング２が平面視になす上記長方形において、第１側壁面２Ａの上端縁は短辺を画成し、第２側壁面２Ｂの上端縁は長辺を画成するようになっている。また、本実施形態の第１側壁面２Ａ、２Ａの下端縁は単一の円弧とされていて、特に本実施形態では半円弧とされており、従って第２側壁面２Ｂ、２Ｂの下端部は互いに滑らかに連なって半円筒状を呈することになる。さらに、ケーシング２の下端には図２に示すようにドレン口２Ｃが配設されている。ただし、ケーシング２の底部は本実施形態の凸曲面形状に限られるものではなく、例えば上記他の一対の第２側壁面２Ｂ、２Ｂを一定の傾斜角で下方に向かうに従い互いに接近する傾斜平面状としたり、上記一対の第１側壁面２Ａ、２Ａも下方に向かうに従い漸次互いに接近する凸曲面状あるいは傾斜平面状としたりして、このケーシング２の底部を全体に亙って凸曲面状としたり、あるいは角錐台形状や下向きに凸となる切妻屋根形状としたりしてもよい。
【００１６】
一方、ケーシング２の上部には、該ケーシング２の内部に原水Ｗを導入するための流入口２Ｄが設けられており、この流入口２Ｄには、該流入口２Ｄを介しての原水Ｗの流通を制御する図示しない制御手段が備えられている。ここで、本実施形態では、流入口２Ｄは、ケーシング２が平面視になす長方形の短辺に沿う上記一対の第１側壁面２Ａ、２Ａのうち、一方の第１側壁面２Ａの上部におけるその幅方向中央部に、該壁面２Ａを貫通するように突設された一つの管状部材の内周面により構成されている。このように流入口２Ｄを一つとすることにより、流入口２Ｄが配設された第１側壁面２Ａの強度の低下を最小限に抑制できるようになっている。
【００１７】
また、上記制御手段は、この管状部材の根元部分に設けられたバタフライ弁等の開閉バルブによって構成されており、この開閉バルブを図示されない駆動手段によって駆動して流入口２Ｄを開放することにより、該流入口２Ｄを介して原水Ｗがケーシング２内に導入可能とされ、また、流入口２Ｄを閉鎖することによりケーシング２内が外部の原水Ｗと隔絶されて該流入口２Ｄを介しての原水Ｗの流入およびケーシング２からの原水Ｗの流出が阻止され、すなわち原水Ｗの流通が制御されるようになされている。そして、上記流入口２Ｄは、図２に示されるように、貯水槽等に保持される原水Ｗの水面部Ｈに開口する高さ、より具体的には水面部Ｈよりも僅かに下方に水没する高さに開口可能とされている。ただし、流入制御方法を限定するものではない。
【００１８】
さらに、上記ケーシング２の外周には、この流入口２Ｄの周囲を取り囲むように仕切り板２Ｅが設けられている。本実施形態では、この仕切り板２Ｅは、図１に示すように流入口２Ｄが配設された第１側壁面２Ａの上部表面のうち、その幅方向における両端部からそれぞれ上記第２側壁面２Ｂ、２Ｂと平行に、かつ互いにも平行に突出するように延びる２枚の板材と、これらの板材の突端の間に上記第１側壁面２Ａの表面に平行に延びる矩形状の板材とからなる平面視に「コ」字状のものであって、この仕切り板２Ｅの上下は開放された状態とされている。
【００１９】
この仕切り板２Ｅは、図２に示すように上記流入口２Ｄとの間に間隔をあけ、かつ貯水槽等に保持される原水Ｗの水面部Ｈの高さに位置して該水面部Ｈを仕切り板２Ｅの内外で仕切るように配設されており、従って原水Ｗは、この仕切り板２Ｅの下方開口部から該仕切り板２Ｅとケーシング２との間に入り込んで上記流入口２Ｄからケーシング２内に導入されることとなる。これにより、水面部Ｈに浮いているゴミ等の浮遊物がそのままケーシング２内に導入されるのを防ぐことができるとともに、上記板材により流入口２Ｄの周囲を限定的に取り囲むことによって、仕切り板２Ｅを設けたことによる濾過ユニット１の貯水槽等内における占有体積の増大が最小限に抑制されるようになっている。
【００２０】
一方、ケーシング２内に収容される膜モジュール３Ａは、例えば中空糸膜をスクリーン状に張ったエレメントや平膜状の分離膜を有するエレメントを多数積層したり、あるいは管状のセラミック膜エレメントを多数本束ねたりして、図示されないヘッダ等によりまとめられてモジュール化されたものであって、個々の膜モジュール３Ａは、本実施形態では概略横長の直方体状をなしている。そして、本実施形態では同形同大のこのような膜モジュール３Ａが複数（図では４つ）、それぞれの長手方向に延びる一対の側面を水平かつ該側面の長辺をケーシング２が平面視になす矩形の長辺（第２側壁面２Ｂの上端縁）と平行にし、また膜モジュール３Ａ同士ではこれらの側面を対向させて上下に整列するように並列に積層されることにより、膜モジュールセット３を構成してケーシング２内に配設されている。
【００２１】
こうして積層された複数の膜モジュール３Ａは、そのうち最上端の膜モジュール３Ａが図１および図２に示すようにケーシング２の上記流入口２Ｄよりも下方に位置するようにされる。また、上下に隣接する膜モジュール３Ａ同士は、互いに密着させられていても、あるいは適当な間隔をあけるようにしてもよい。そして、上記ヘッダは、膜濾過水管３Ｂを介して図示されない吸引ポンプに接続されており、膜モジュールセット３の複数の膜モジュール３Ａによって原水Ｗから濾過された濾過水は、この吸引ポンプにより膜濾過水管３Ｂを通して排出される。
【００２２】
また、本実施形態では、ケーシング２内に、上記流入口２Ｄから下方に向けて下降するように延びる下降管路６Ａが備えられていて、この下降管路６Ａの下端開口部６Ｂはケーシング２の底部近傍に位置させられており、この下降管路６Ａによって、ケーシング２内に導入された原水Ｗが膜モジュール３Ａに直接衝突するのを抑える膜モジュール保護手段６が構成されている。ここで、上記下降管路６Ａは、断面が偏平した「コ」字状をなすアングル型の条材が、上記流入口２Ｄのケーシング２内側開口部からケーシング２底部に亙って、この断面の開口部を、流入口２Ｄが配設されたケーシング２の上記第１側壁面２Ａの裏面のうち、流入口２Ｄと対応する部分(幅方向中央部)に向けて接合されることにより形成されたものであり、その上端部は流入口２Ｄの高さを超えてケーシング２の上端部と略同等の高さで開口させられている。
【００２３】
なお、下降管路６Ａは上記形態に限られるものではなく、例えば上記条材を平面視に流入口２Ｄ側に開口する断面半円形状としたり、またケーシング２の内側に、上記第１側壁面２Ａの裏面と平行でかつ間隔をあけるように別の壁面を新たに配設して、ケーシング２の内部空間を仕切ることにより、上記壁面と上記裏面との間の隙間を下降管路６Ａとしたりするようにしてもよく、この断面形状は限定されるものではない。また、円管状や角管状等のパイプを流入口２Ｄからケーシング２内の下方に延びるように配設して下降管路６Ａとしてもよい。さらに、膜モジュール保護手段６としては、このような下降管路６Ａに代えて、例えばケーシング２の内部において流入口２Ｄと対向し、かつその周囲が解放された板状体（じゃま板）を設けて、流入口２Ｄから流入した原水Ｗがこの板状体と衝突して膜モジュール３Ａには直接降りかからないようにしたりしてもよい。
【００２４】
さらに、本実施形態においては、上記排出手段５として、一端がケーシング２内の底部に開口するとともに、他端がケーシング２の外部に配設される図示されない吸引ポンプに接続された排出管５Ａが備えられている。この排出管５Ａは、上記吸引ポンプ側から濾過ユニット１のケーシング２直上に延びて該ケーシング２上部の開口部から上記高さ方向にケーシング２内に通され、その上記一端が該ケーシング２底部に至るように延設されており、しかも、この排出管５Ａの一端は、上述のように凸曲面状とされて下向きに凸とされたケーシング２内底部の下端近傍に下向きに開口するように配設されている。
【００２５】
なお、この排出手段５としては、ケーシング２の底部に設けられた上記ドレン口２Ｃに、ケーシング２の外部からやはり吸引ポンプに接続された図示されないドレン排出管を接続するようにしてもよい。このドレン排出管は例えば可撓性のあるフレキシブル管により構成され、ケーシング２の外部において、ケーシング２の上記高さ方向に延びてその一端部が貯水槽等の外部に配設される上記吸引ポンプに接続される。ただし、このドレン排出管はフレキシブル管に限られるものではなく例えば鋼管等の剛体管であってもよい。
【００２６】
さらに、上記ケーシング２には、該ケーシング２を貯水槽等内の原水Ｗ中に懸架して支持する剛体材製の支持部材２Ｆが取り付けられている。ここで、本実施形態ではこの支持部材２Ｆは、ケーシング２と同様にステンレスのような鋼材等の金属材により形成されて図２に示すように断面矩形の筒状あるいは管状（角パイプ状）をなしていて、同形同大の一対のこのような支持部材２Ｆが、ケーシング２の上記一対の第２側壁面２Ｂ，２Ｂのそれぞれ上端外側縁部に、その長手方向を互いに平行かつ該第２側壁面２Ｂの上端縁とも平行とするとともに、鉛直縦方向に向けられるケーシング２の上記高さ方向に垂直な１の平面すなわち１の水平面上に位置するようにし、かつその両端部を上記一対の第１側壁面２Ａ，２Ａから互いに等しい長さだけ突出させ、ボルト等による締結または溶接等による接合によって固定されて取り付けられている。
【００２７】
このような支持部材２Ｆは、上述のようにケーシング２の底部を下向きにして上記高さ方向を鉛直縦方向に向けた状態で、内部に原水Ｗが導入された上記貯水槽等の上に渡された図示されないフレームやレール等の支持部や、あるいはこの貯水槽等の上側開口部を間にした両側の開口端面に、上記第１側壁面２Ａ，２Ａから突出したその両端部の下面を載置または固定させることにより、ケーシング２や膜モジュールセット３を含む濾過ユニット１の荷重を実質的に撓み無く支持して、上述のようにケーシング２をこの貯水槽等内の原水Ｗ中に懸架して浸漬するようにされている。さらに、この支持部材２Ｆは、こうしてケーシング２が原水Ｗ中に懸架されて浸漬された状態で、上述のようにケーシング２の流入口２Ｄと仕切り板２Ｅとが原水Ｗの水面部Ｈの高さに位置して該流入口２Ｄから導入された原水Ｗ中に膜モジュールセット３のすべての膜モジュール３Ａが浸漬されるように、これら流入口２Ｄおよび仕切り板２Ｅとケーシング内に収容された膜モジュールセット３の複数の膜モジュール３Ａのうちその最上端の膜モジュール３Ａの配設位置よりも上方に位置するように取り付けられている。
【００２８】
そして、本実施形態の濾過ユニット１ではさらに、図２に示すように上記ケーシング２内に、上記活性炭供給手段４によって活性炭が添加されたケーシング２内の原水Ｗを攪拌するための第１の散気手段７と、上記膜モジュール３Ａをエアスクラビングにより洗浄するための第２の散気手段８とが設けられており、このうち第１の散気手段７はケーシング２の底部に配設される一方、第２の散気手段８はこの第１の散気手段７よりも膜モジュール３Ａに近接した位置に配設されている。
【００２９】
ここで、これら第１、第２の散気手段７，８は、例えば多数の下向きに開口する空気孔を有する１本または複数本の配管あるいは焼結管等よりなる散気装置７Ａ，８Ａが空気供給管７Ｂ，８Ｂを介して図示されないブロア等の空気供給源に接続された構成とされており、これら散気手段７，８による気泡が上昇してケーシング２内に保持された原水Ｗを撹拌し、また膜モジュール３Ａをこの気泡によってエアスクラビングするようになされている。ただし、これら第１、第２の散気手段７，８は、このような手段のみに限定されるものでは無い。
【００３０】
このうち、第１の散気手段７においては、その散気装置７Ａが、上述のように下向きに凸とされるケーシング２底部のケーシング２内における最深部に配設されている。
【００３１】
一方、上記第２の散気手段８は、膜モジュールセット３を構成する複数の上記膜モジュール３Ａと同数の散気装置８Ａを備えており、これらの散気装置８Ａは図２に示すように各膜モジュール３Ａの下方に近接して配設されている。従って、このように上下方向に並んだ複数の膜モジュール３Ａによって膜モジュールセット３が構成される本実施形態では、上記散気装置８Ａは、最下端の膜モジュール３Ａの下側と上下に隣接する膜モジュール３Ａ同士の間とに配設されることとなる。
【００３２】
本実施形態では、ケーシング２内の最深部に配設される第１の散気手段７の散気装置７Ａと、第２の散気手段８の最下端の散気装置８Ａとの間には上下方向に間隔があけられており、ケーシング２内底部のこの間隔部分には、ケーシング２内の原水Ｗをさらに攪拌するための撹拌羽根９が設けられている。この撹拌羽根９は、図示されない駆動装置によって例えば上下方向に延びる回転軸回りに回転させられて、ケーシング２内の原水Ｗを緩やかに循環させることにより攪拌するものとされている。
【００３３】
さらにまた、本実施形態における上記活性炭供給手段４は、上下方向に並んだ複数の膜モジュール３Ａによって膜モジュールセット３が構成されるのに合わせて、これらの膜モジュール３Ａの上下少なくとも一方に近接して活性炭を供給する複数の注入管４Ａを備えたものとされている。すなわち、図３に示すようにケーシング２内には、例えば活性炭が混濁した混濁液を供給する図示されない活性炭供給源から複数本（図では５本）の上記注入管４Ａが延びていて、本実施形態ではこれらの注入管４Ａの端部が、膜モジュールセット３の上記複数の膜モジュール３Ａのうち最下端の膜モジュール３Ａの下側と、最上端の膜モジュール３Ａの上側、および上下に隣接する膜モジュール３Ａの間とにおいて、該膜モジュール３Ａがなす横長直方体の水平とされた側面の幅方向略中央部に開口するように配設されている。
【００３４】
なお、この注入管４Ａも上記空気供給管８Ｂと同様に、１または膜モジュール３Ａの上下および間の数よりも少ない数で活性炭供給源から延びて、ケーシング２内で分岐してそれぞれ膜モジュール３Ａの上下と間の部分とに開口するようにされていてもよい。また、本実施形態では、この活性炭供給手段４の注入管４Ａや上記第１、第２の散気手段７，８の空気供給管７Ｂ，８Ｂ、および膜モジュール３Ａの上記膜濾過水管３Ｂや排出手段５の上記排出管５Ａも、ケーシング２の上部開口部から該ケーシング２内に挿通されて、該ケーシング２内で開口したり、散気装置７Ａ，８Ａや膜モジュール３Ａの上記ヘッダに接続されたりしている。
【００３５】
このような濾過ユニット１によって原水Ｗの濾過を行う際には、まず上記流入口２Ｄを開いて上記貯水槽等内の原水Ｗを流入させ、膜モジュール保護手段６の上記下降管路６Ａを通して、その下端開口部６Ｂからケーシング２内に原水Ｗを導入して満たす。次いで、流入口２Ｄを閉じた後、活性炭供給手段４の上記注入管４Ａから活性炭を原水Ｗに供給して添加しつつ、第１の散気手段７の散気装置７Ａから気泡を散気させるとともに撹拌羽根９を回転させてケーシング２内の原水Ｗ全体を攪拌し、第２の散気手段８によって膜モジュールセット３の各膜モジュール３Ａを集中的にエアスクラビングする。そして、この攪拌によって活性炭がケーシング２内に分散したところで、膜モジュール３Ａによって濾過を行うと、その膜表面に活性炭が吸着されて層が形成され、この層によって原水Ｗ中の混濁物が濾過されるので、膜の負担が軽減されて長期に亙って安定した原水Ｗの濾過を行うことができる。
【００３６】
また、こうして長期に亙って濾過を行ううちには、上記活性炭層で有機物等が濾過されるとともに、上記膜モジュール３Ａの表面にも微細な混濁物が付着してその濾過抵抗が増大することが避けられないが、その場合に、上記濾過ユニット１では、第１および第２の散気手段７，８の散気装置７Ａ，８Ａから気泡を散気することにより、膜モジュールセット３の各膜モジュール３Ａをこの気泡によってエアスクラビングして、濾過水による逆圧洗浄を行うことで活性炭の上記層を吸着された有機物等とともに剥離するとともに膜モジュール３Ａの膜表面に付着した上記微細な混濁物も剥離して、膜モジュール３Ａの洗浄を行う。そして、こうして洗浄を行った後は、剥離した混濁物や有機物等を吸着した活性炭が浮遊する原水Ｗを排出手段５によって排出し、次いで再び流入口２Ｄから原水Ｗをケーシング２内に導入して活性炭を供給し、濾過を行う。
【００３７】
このように、上記構成の濾過ユニット１においては、このように活性炭が添加された原水Ｗをケーシング２内全体を攪拌する第１の散気手段７と、膜モジュール３Ａの洗浄の際にエアスクラビングによって膜表面から活性炭層や付着物を剥離する第２の散気手段８とが備えられているので、原水Ｗの濾過時には、満遍なく均一な活性炭層を膜モジュール３Ａの膜表面に確実に形成することができて、膜への負担をより確実に軽減することができる一方、膜モジュール３Ａの洗浄時には付着物等を十分に剥離して洗浄することができて、その後に濾過を再開するときでも高い濾過効率に復元することが可能となる。
【００３８】
また、本実施形態では、ケーシング２内にさらに原水Ｗを攪拌する撹拌羽根９が備えられているので、添加された活性炭の一層均一な分散を図ることができる。
【００３９】
一方、本実施形態では、上下方向に並んだ複数の膜モジュール３Ａによって膜モジュールセット３が構成されており、これに対して上記第２の散気手段８には、これらの膜モジュール３Ａの下方にそれぞれ近接して散気を行う複数の散気装置８Ａが備えられている。従って、膜モジュール３Ａの洗浄の際には、この第２の散気手段８の散気装置８Ａからそれぞれ散気される気泡を直接的に各膜モジュール３Ａ表面に衝突させて、一層効率的な活性炭層や付着物の剥離を図ることができる。また、特に本実施形態のように各散気装置８Ａにそれぞれ空気供給管８Ｂが接続されている場合には、これらの空気供給管８Ｂを介して供給される空気の圧力や供給量を個別に制御することにより、例えば原水Ｗにより高い水圧が作用する下端側の膜モジュール３Ａや、付着物が多くて濾過抵抗の増大が著しい膜モジュール３Ａに対しては、その下方の散気装置８Ａに高い圧力で空気を供給して他の膜モジュール８Ａと均等な洗浄がなされるようにしたりすることも可能となる。
【００４０】
さらに本実施形態では、こうして上下方向に並んだ複数の膜モジュール３Ａによって膜モジュールセット３が構成されているのに対して、活性炭供給手段４も、これら膜モジュール３Ａのそれぞれ上下少なくとも一方（本実施形態では、１つの膜モジュール３Ａに対してその上下の双方）に近接して活性炭を供給する複数の注入管４Ａを備えている。従って、たとえ上記第１の散気手段７や撹拌羽根９によって活性炭が原水Ｗ中に十分均一に拡散されなかったとしても、膜モジュール３Ａの周辺だけには活性炭を必要な濃度で分散させることができ、その膜表面に確実に活性炭層を形成して膜の負担を軽減することが可能となる。なお、この活性炭供給手段４においても、本実施形態のように上端の膜モジュール３Ａの上方と下端の膜モジュール３Ａの下方、および上下に隣接する膜モジュール３Ａの間のそれぞれに注入管４Ａが延びて開口していれば、例えば沈降によって活性炭の濃度が薄くなりがちなケーシング２の上端側では供給する活性炭量を多くするなど、その供給量を個別に制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態の濾過ユニット１の概略を示す斜視図である（活性炭供給手段４、排出手段５、および第１、第２の散気手段７，８、撹拌羽根９等は図示が略されている。）。
【図２】図１に示す実施形態の第１、第２の散気手段７，８の概略を示す、ケーシング２の第２側壁面２Ｂに平行な断面図である（活性炭供給手段４は図示が略されている。）。
【図３】図１に示す実施形態の活性炭供給手段４の概略を示す、ケーシング２の第１側壁面２Ａに平行な断面図である（排出手段５、第１、第２の散気手段７，８、撹拌羽根９等は図示が略されている。）。
【符号の説明】
【００４２】
１  濾過ユニット
２  ケーシング
２Ａ，２Ｂ  ケーシング２の側壁面
２Ｄ  流入口
２Ｅ  仕切り板
３  膜モジュールセット
３Ａ  膜モジュール
４  活性炭供給手段
４Ａ  注入管
５  排出手段
６  膜モジュール保護手段
７  第１の散気手段
８  第２の散気手段
７Ａ，８Ａ  散気装置
Ｗ  原水
【図１】
2006205074.tif 000003
【図２】
2006205074.tif 000004
【図３】
2006205074.tif 000005