(57)【要約】【課題】組み立てが容易であるとともに、膜モジュールの数に合わせて長さをフレキシブルに調整することができ、散気枝管を精度よく接続することが可能な散気ヘッダー及び散気装置、膜モジュールユニット、並びにこれらを用いた水処理方法を提供する。【解決手段】水処理用の膜モジュールを洗浄する散気枝管５に散気用気体を供給する散気ヘッダー４であり、少なくとも一方の端部４２ａが開口した筒本体４２を有する複数の筒部４１を備え、これら複数の筒部４１が、筒本体４２の端部４２ａ同士が互いに気密に接続されることで順次連結されており、複数の筒部４１のうちの少なくとも一つの筒部４１が、散気枝管５と接続されて該散気枝管５に散気用気体を供給する接続部４５を有し、複数の筒部４１のうちの少なくとも一つの筒部４１が、筒本体４２の内部に散気用気体を供給する供給口４３を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水処理用の膜モジュールに向けて散気用気体を噴出する散気枝管に、前記散気用気体を供給する散気ヘッダーであって、
少なくとも一方の端部が開口した筒本体を有する複数の筒部を備えるとともに、該複数の筒部は、前記筒本体の前記端部同士が互いに気密に接続されることで順次連結されており、
前記複数の筒部のうちの少なくとも一つの筒部が、前記散気枝管と接続されて該散気枝管に前記散気用気体を供給する接続部を有し、
前記複数の筒部のうちの少なくとも一つの筒部が、前記筒本体の内部に前記散気用気体を供給する供給口を有する散気ヘッダー。
【請求項２】
前記複数の筒部は、それぞれ、前記筒本体の端部の外周面と、隣接する他の筒部が備える筒本体の端部の内周面とが摺接され、この摺接領域において隣接する前記筒本体同士が接続されることで順次連結されている請求項１に記載の散気ヘッダー。
【請求項３】
前記複数の筒部は、それぞれ、前記筒本体の端部における、隣接する他の筒部が備える筒本体の端部における内周面と摺接される外周面の摺接領域に、少なくとも一つの貫通孔が形成されており、
前記貫通孔が、前記隣接する他の筒部が備える筒本体の接続部と連通している請求項２に記載の散気ヘッダー。
【請求項４】
前記複数の筒部は、それぞれ、前記筒本体の端部の内周面において、隣接する他の筒部が備える筒本体の端部の外周面との摺接領域に、位置決め機構を備える請求項２又は３に記載の散気ヘッダー。
【請求項５】
前記位置決め機構が、前記筒本体の前記内周面から内方に突出した凸部である請求項４に記載の散気ヘッダー。
【請求項６】
前記複数の筒部は、それぞれ、前記摺接領域の筒本体の長手方向における長さが、前記摺接領域における前記筒本体の内径の６０％以上である請求項２〜５の何れか一項に記載の散気ヘッダー。
【請求項７】
前記接続部は、前記筒本体の外周面から延出する筒状の接続部本体を有する請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の散気ヘッダー。
【請求項８】
前記接続部は、前記接続部本体の前記筒本体と接続されている側とは反対側の先端部の外周面に、螺旋状の凹凸が形成された螺旋構造を有する請求項７に記載の散気ヘッダー。
【請求項９】
前記接続部は、前記接続部本体の前記筒本体と接続されている側に、前記接続部本体の外周面と前記筒本体の外周面とを繋ぐように形成された補強部を有する請求項７又は８に記載の散気ヘッダー。
【請求項１０】
前記接続部は、前記摺接領域に配置される前記補強部が、前記筒本体の外周に沿って周方向全体にわたって配置されている請求項９に記載の散気ヘッダー。
【請求項１１】
樹脂材料から成形された樹脂成形部材である、請求項１〜１０の何れか一項に記載の散気ヘッダー。
【請求項１２】
少なくとも、散気ヘッダーと、該散気ヘッダーから散気用気体が供給される散気枝管とを備え、
前記散気ヘッダーが、請求項１〜請求項１１の何れか一項に記載の散気ヘッダーである散気装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の散気装置と、
集水ヘッダーと、
前記集水ヘッダーに接続される膜モジュールと、
前記散気装置、前記膜モジュール及び前記集水ヘッダーが取り付けられるフレーム部とを備える膜モジュールユニット。
【請求項１４】
請求項１３に記載の膜モジュールユニットを用いることを特徴とする水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、散気ヘッダー、散気装置、膜モジュールユニット及び水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
浄水処理や下排水処理等の水処理においては、精密濾過膜や限外濾過膜等の分離膜を配設した膜モジュールを用いて被処理水の固液分離を行う方法が種々検討されている。分離膜を配設した膜モジュールを用いて被処理水の濾過処理を行うことで、水質の高い処理水を得ることができる。このような膜モジュールを用いて被処理水の固液分離を行う方法としては、例えば、ハウジングに多数本の中空糸膜がシート状に固定された中空糸膜モジュールを用いて、固液分離を行う方法が知られている。また、膜モジュール接続用の孔が形成された筒状の集水ヘッダーに複数の膜モジュールを接続し、濾過液を集合させて取り出す方法が知られている。
【０００３】
膜モジュールを用いて被処理水の固液分離を行う場合、濾過処理を継続するのに伴って、汚泥等の懸濁物質による膜モジュール表面の細孔の目詰まりが進行するため、濾過流量の低下や、膜間差圧の上昇等が生じるという問題がある。このような状態を解消するため、膜モジュールを用いた水処理を行う場合には、通常、被処理水が収容された水槽内において、膜モジュールの下方に散気装置を配設することで、膜モジュールを定期的に洗浄する方法が採用されている。このように、被処理水内において散気装置から空気等の気体を散気させることで、被処理水を曝気するとともに、散気用気体の気泡の上昇を利用して膜モジュールを揺動させることで、膜モジュールに付着した懸濁物質を剥離させることが可能となる。
【０００４】
上記のような、膜モジュールの洗浄に用いる散気装置としては、例えば、ステンレス管からなる散気ヘッダーと散気枝管とが、溶接によって一体化されたものが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
また、散気装置として、散気ヘッダーが、その長さ方向で一体構造とされたものが提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０６１７３７号
【特許文献２】特許第３７８４２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された散気装置は、散気ヘッダーや散気枝管がステンレス管から構成されているため、孔開け加工や曲げ加工等が困難であるとともに、重量が大きいという問題がある。また、このような散気ヘッダーは、被洗浄物である膜モジュールの数が増えるほど長尺になり、接続される散気枝管の数も増加するが、特許文献１に記載の技術では、散気ヘッダーに複数の貫通孔の孔開け加工を施した後、この貫通孔の位置に、散気枝管を１つずつ溶接して接続する必要が生じる。このため、工程が大幅に増加して煩雑となり、生産性が低下するとともに、コストアップになるという問題がある。
【０００７】
また、散気装置は、通常、散気枝管に複数で形成される散気孔の高さ位置（レベル）を揃えることが要求され、例えば、５／１０００程度の精度で揃えることが必要となる。しかしながら、特許文献１に記載の散気装置は、ステンレス管への孔加工や溶接によって散気ヘッダーに散気枝管が一体化されたものなので、例えば、４０枚の膜モジュールを備える膜モジュールユニットに適用した場合、散気ヘッダーの長さが２ｍにも達し、加工上の歪みが積算されることから、目標精度を達成するのが困難であるという問題がある。
【０００８】
ここで、例えば、治具等を使用することで、散気枝管に形成される散気孔の高さ位置を強制的に揃えることも考えられる。しかしながら、このような方法で、散気枝管に形成される散気孔の高さ位置を強制的に調整した場合には、この分の加工費が加算されることで、製造コストが増大するという問題があった。
【０００９】
また、特許文献１に記載の散気装置を、例えば、樹脂管からなる既製部品に置き換えることも考えられる。しかしながら、上記のような樹脂管からなる既製部品で散気装置を構成した場合には、要求されるピッチで散気枝管を配置することができなくなるおそれがあった。
さらに、特許文献１に記載の散気装置は、散気ヘッダーと散気枝管とが一体構造とされていることから、例えば管内に汚泥等が堆積した場合の洗浄が難しく、メンテナンス性に劣るという問題もあった。
【００１０】
また、特許文献２に記載の散気装置は、散気ヘッダーが長さ方向で一体構造とされていることから、特許文献１と同様、散気ヘッダーが長くなった場合に、加工上の歪みが積算され、散気孔の高さ位置を精度よく揃えることが困難になるという問題があった。
【００１１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、組み立てが容易であるとともに、膜モジュールの数に合わせて長さをフレキシブルに調整することができ、散気枝管を精度よく接続することが可能な散気ヘッダー及び散気装置、膜モジュールユニット、並びにこれらを用いた水処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた。この結果、散気ヘッダーを、互いに気密に連結された複数の筒部から構成し、さらに、この筒部が、散気枝管と接続されて該散気枝管に散気用気体を供給する接続部を有する構成とすることで、組み立てが容易となり、且つ、膜モジュールの数に合わせて長さをフレキシブルに調整できることを見出した。さらに、本発明者等は、上記構成を採用することで、散気ヘッダーに対して、簡便な方法で精度よく散気枝管を接続できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、以下の態様を包含する。
【００１３】
［１］  水処理用の膜モジュールに向けて散気用気体を噴出する散気枝管に、前記散気用気体を供給する散気ヘッダーであって、少なくとも一方の端部が開口した筒本体を有する複数の筒部を備えるとともに、該複数の筒部は、前記筒本体の前記端部同士が互いに気密に接続されることで順次連結されており、前記複数の筒部のうちの少なくとも一つの筒部が、前記散気枝管と接続されて該散気枝管に前記散気用気体を供給する接続部を有し、前記複数の筒部のうちの少なくとも一つの筒部が、前記筒本体の内部に前記散気用気体を供給する供給口を有する散気ヘッダー。
［２］  前記複数の筒部は、それぞれ、前記筒本体の端部の外周面と、隣接する他の筒部が備える筒本体の端部の内周面とが摺接され、この摺接領域において隣接する前記筒本体同士が接続されることで順次連結されている上記［１］に記載の散気ヘッダー。
［３］  前記複数の筒部は、それぞれ、前記筒本体の端部における、隣接する他の筒部が備える筒本体の端部における内周面と摺接される外周面の摺接領域に、少なくとも一つの貫通孔が形成されており、前記貫通孔が、前記隣接する他の筒部が備える筒本体の接続部と連通している上記［２］に記載の散気ヘッダー。
［４］  前記複数の筒部は、それぞれ、前記筒本体の端部の内周面において、隣接する他の筒部が備える筒本体の端部の外周面との摺接領域に、位置決め機構を備える上記［２］又は［３］に記載の散気ヘッダー。
［５］  前記位置決め機構が、前記筒本体の前記内周面から内方に突出した凸部である上記［４］に記載の散気ヘッダー。
［６］  前記複数の筒部は、それぞれ、前記摺接領域の筒本体の長手方向における長さが、前記摺接領域における前記筒本体の内径の６０％以上である上記［２］〜［５］の何れかに記載の散気ヘッダー。
［７］  前記接続部は、前記筒本体の外周面から延出する筒状の接続部本体を有する上記［１］〜［６］の何れかに記載の散気ヘッダー。
［８］  前記接続部は、前記接続部本体の前記筒本体と接続されている側とは反対側の先端部の外周面に、螺旋状の凹凸が形成された螺旋構造を有する上記［７］に記載の散気ヘッダー。
［９］  前記接続部は、前記接続部本体の前記筒本体と接続されている側に、前記接続部本体の外周面と前記筒本体の外周面とを繋ぐように形成された補強部を有する上記［７］又は［８］に記載の散気ヘッダー。
［１０］  前記接続部は、前記摺接領域に配置される前記補強部が、前記筒本体の外周に沿って周方向全体にわたって配置されている上記［９］に記載の散気ヘッダー。
［１１］  樹脂材料から成形された樹脂成形部材である、［１］〜［１０］の何れかに記載の散気ヘッダー。
［１２］  少なくとも、散気ヘッダーと、該散気ヘッダーから散気用気体が供給される散気枝管とを備え、前記散気ヘッダーが、上記［１］〜［１１］の何れかに記載の散気ヘッダーである散気装置。
［１３］  上記［１２］に記載の散気装置と、集水ヘッダーと、前記集水ヘッダーに接続される膜モジュールと、前記散気装置、前記膜モジュール及び前記集水ヘッダーが取り付けられるフレーム部とを備える膜モジュールユニット。
［１４］  上記［１３］に記載の膜モジュールユニットを用いることを特徴とする水処理方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る散気ヘッダーによれば、上記のように、互いに気密に連結された複数の筒部から構成し、さらに、筒部が、散気枝管と接続されて該散気枝管に散気用気体を供給する接続部を有することで、組み立てが容易となり、且つ、膜モジュールの数に合わせて長さをフレキシブルに調整できる。これにより、軽量化が実現できるとともに、散気孔の高さを精度よく精度よく調整しながら、散気枝管を接続することが可能になる。
【００１５】
また、本発明に係る散気装置及び膜モジュールユニットによれば、上記本発明に係る散気ヘッダーを備えるものなので、組み立てが容易で、且つ、膜モジュールの数に対応してフレキシブルな仕様変更が可能であるとともに、散気枝管に設けられる散気孔の高さ位置の精度も高められる。
【００１６】
また、本発明に係る水処理方法によれば、上記本発明に係る膜モジュールユニットを用いて被処理水を処理する方法なので、散気装置で洗浄された膜モジュールによって効率よく懸濁物質を除去することができ、効果的な水処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る散気ヘッダー、散気装置、膜モジュールユニット及び水処理方法の一例を模式的に説明する図であり、膜モジュールユニットの全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る散気装置で膜モジュールを洗浄する際の散気用気体の流路を模式的に説明する概略図である。
【図３】本発明に係る散気ヘッダー及び散気装置の一例を模式的に説明する図であり、散気ヘッダーに複数の散気枝管が取り付けられた散気装置を示す平面図である。
【図４】本発明に係る散気ヘッダー及び散気装置の一例を模式的に説明する図であり、図３に示す散気装置の側面図である。
【図５】本発明に係る散気ヘッダー及び散気装置の一例を模式的に説明する図であり、図３及び図４に示す散気装置の正面図である。
【図６】本発明に係る散気ヘッダー、散気装置、膜モジュールユニット及び水処理方法の他の例を模式的に説明する図であり、散気装置が２台で並列に配置された膜モジュールユニットの全体構成を示す側面図である。
【図７】本発明に係る散気ヘッダー及び散気装置の他の例を模式的に説明する図であり、散気ヘッダーに複数の散気枝管が取り付けられた散気装置を２台で並列に配置した状態を示す平面図である。
【図８】本発明に係る散気ヘッダー及び散気装置の他の例を模式的に説明する図であり、図７に示す散気装置の側面図である。
【図９】本発明に係る散気ヘッダー及び散気装置の他の例を模式的に説明する図であり、図７及び図８に示す散気装置の正面図である。
【図１０】本発明に係る散気ヘッダーの一例を模式的に説明する図であり、接続部本体の外周面と筒本体の外周面とを繋ぐように形成された補強部を拡大して示す平面図である。
【図１１】本発明に係る散気ヘッダーの一例を模式的に説明する図であり、図１０に示す散気ヘッダーの側面図である。
【図１２】本発明に係る散気ヘッダーの一例を模式的に説明する図であり、接続部本体の外周面と筒本体の外周面とを繋ぐように形成された補強部を拡大して示す平面図である。
【図１３】本発明に係る散気ヘッダーの一例を模式的に説明する図であり、図１２に示す散気ヘッダーの側面図である。
【図１４】本発明に係る散気ヘッダーの他の例を模式的に説明する図であり、接続部本体の外周面と筒本体の外周面とを繋ぐように形成された補強部を拡大して示す平面図である。
【図１５】本発明に係る散気ヘッダーの他の例を模式的に説明する図であり、図１４に示す散気ヘッダーの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る散気ヘッダー、この散気ヘッダーを備える散気装置、この散気装置を備える膜モジュールユニット、及び、この膜モジュールユニットを用いる水処理方法の実施の形態を挙げ、図１〜図１５を適宜参照しながら説明する。なお、以下の説明で用いる各図面は、その特徴をわかりやすくするために、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等は実際とは異なる場合がある。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００１９】
＜散気ヘッダー、散気装置及び膜モジュールユニットの構成＞
以下、本実施形態の散気ヘッダー、及び、散気ヘッダーに複数の散気枝管が取り付けられてなる散気装置、並びに、この散気装置が備えられる膜モジュールユニットについて説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態の散気ヘッダー４を具備する散気装置３が備えられた膜モジュールユニット１の全体構成を示す斜視図である。また、図２は、本実施形態の散気ヘッダー４を具備する散気装置３で膜モジュール６を洗浄する際の散気用気体Ａの流路を示す概略図である。また、図３〜図５は、本実施形態の散気ヘッダー４をより詳細に示す図であり、図３は、複数の散気枝管５が接続された散気ヘッダー４を上方（図１中における膜モジュールユニット１の上側）から見た平面図であり、図４は側面図、図５は正面図である。
【００２１】
［膜モジュールユニット］
まず、本実施形態の膜モジュールユニット１の構成について、以下に詳述する。
本実施形態の膜モジュールユニット１は、被処理水が貯留される処理槽９０（図２参照）内に浸漬されることで、被処理水を濾過して汚泥と濾液である処理水とを固液分離させるものである。図１に例示する本実施形態の膜モジュールユニット１は、各構成要素を支持するフレーム２と、フレーム２の下部に配置された膜洗浄用の散気装置３と、フレーム２内に直立姿勢で挿入・固定される複数の膜モジュール６と、フレーム２の上方に配置される集水ヘッダー７と、膜モジュール６を集水ヘッダー７に接続する合流管８とを備え、概略構成されている。また、散気装置３には、ブロア等から構成され、散気ヘッダー４に向けて散気用気体Ａを供給する散気用気体供給装置８０（図２参照）が接続されており、集水ヘッダー７は図示略の吸引ポンプに接続されている。そして、膜モジュールユニット１は、散気装置３に備えられる散気ヘッダーとして、本発明に係る散気ヘッダー４が採用されている。
【００２２】
フレーム部２は、散気装置３、膜モジュール６及び集水ヘッダー７等の、膜モジュールユニット１の各構成要素を設置することが可能な構成とされる。具体的には、フレーム部２は、チャンネル材から成る４本の縦フレーム２Ｔを備えており、各縦フレーム２Ｔの上部及び下部が、互いに離間した状態で横フレーム２Ｙによって接続されることで、枠状の骨格が形成されている。
【００２３】
フレーム部２の下部には、本発明に係る散気装置３が、縦フレーム２Ｔに囲まれた領域で横フレーム２Ｙに固定され、フレーム部２の上部には前面と後面に集水ヘッダー７が各々横フレーム２Ｙに固定されている。また、フレーム部２の内部には、複数の膜モジュール６が、それぞれ一定の間隔をおいて面平行に配列されて固定されている。また、フレーム部２の前面、両側面、後面は、板材２Ｐによって覆われ、散気装置３による洗浄効果をフレーム内に集中的に作用させるように構成されている。なお、図１中においては、前面の板材２Ｐは図示を省略している。
【００２４】
散気装置３は、上述したように、散気ヘッダー４と、この散気ヘッダー４に複数で接続される散気枝管５とを具備し、膜モジュール６の下方に配置されるように、フレーム部２の下部に固定されている。本実施形態の膜モジュールユニット１で用いられる換気装置３、及び、これに備えられる散気ヘッダー４の詳細については後述する。
【００２５】
また、散気装置３には、上述したように、散気用気体供給装置８０により、気体供給管８１を介して散気用気体Ａが供給される。この散気用気体供給装置８０としては、例えば、図示略のブロア等の空気供給手段と、吸引ポンプ等の減圧手段の両方を備え、それぞれ、切替弁等によって気体供給管８１に連通する手段を適宜選択して切り替え可能に構成されたものが用いられる。即ち、散気装置３による運転形態を、空気供給手段によって散気用気体Ａを供給する散気運転と、減圧手段によって散気装置３をなす散気ヘッダー４及び散気枝管５を減圧処理する減圧運転とで、散気用気体供給装置８０における切替弁の操作で適宜切り替え可能に構成されたものを採用できる。
【００２６】
膜モジュール６は、被処理水を濾過して汚泥と濾液である処理水とを固液分離させるものであり、上部ハウジング６２Ａ、下部ハウジング６２Ｂ、複数の中空糸膜をシート状とした中空糸膜シート状物６１、及び一対の支柱６４，６４から構成されている。中空糸膜シート状物６１は、その両端部が、各ハウジング６２Ａ，６２Ｂ内に挿入され、各ハウジング６２Ａ，６２Ｂ内に設けられた集水部内に開口されている。支柱６４，６４は、各ハウジング６２Ａ，６２Ｂの両端部同士を接続する棒状部材であり、この支柱６４，６４によって、上部ハウジング６２Ａと下部ハウジング６２Ｂとが一定の間隔を保持することで、中空糸膜シート状物６１の面形態を維持して、全体として平型の膜モジュール６を構成している。
【００２７】
図１に示すように、複数の膜モジュール６は、フレーム部２の内部において、前面から後面に向かってフレーム部２に挿入・固定されている。複数の膜モジュール６は、中空糸膜シート状物６１を構成する面が互いに対面するように、且つ、各ハウジング６２Ａ，６２Ｂの長手方向が揃うように、一定間隔でフレーム部２内に配置され、各ハウジング６２Ａ，６２Ｂを介してフレーム部２に固定されている。より具体的には、複数の膜モジュール６は、対向する縦フレーム２Ｔの間に、フレーム部２の前面と後面にまたがるように配置され、例えば、上部ハウジング６２Ａの両端、及び、下部ハウジング６２Ｂの両端が、それぞれフレーム部２の所定の位置に固定される。
また、各上部ハウジング６２Ａには取水口６３が形成されており、この取水口６３が、合流管８によって集水ヘッダー７と接続されている。
【００２８】
なお、本実施形態における上部とは、縦フレーム２Ｔの延びている上下方向（鉛直方向）の上方側の部分である。また、下部とは、縦フレーム２Ｔの延びている上下方向（鉛直方向）の下側の部分である。
【００２９】
集水ヘッダー７は、複数の膜モジュール６から濾液を集めて膜モジュールユニット１の外部に取り出すために用いられ、図示例においては、フレーム部２の上部に配置・固定されており、図示例では、上部の横フレーム２Ｙに固定されている。また、集水ヘッダー７は、後述する合流管８を介して膜モジュール６と接続されている。
【００３０】
また、図１中に示す例の集水ヘッダー７は、複数の集水筒部７１を有しており、これら複数の集水筒部７１が互いに水密に連結することによって構成されている。即ち、図示例の集水ヘッダー７は、集水筒部７１が計５つ連結されることで構成され、複数で配列された膜モジュール６の幅方向両端側に沿うように、計２本で配置されている。
【００３１】
また、図示例の集水筒部７１においては、膜モジュール６と接続される接続部７２が、それぞれ計３箇所ずつ、筒外方向に向けて平行に設けられている。これにより、図示例の集水ヘッダー７には、１本あたり計１５箇所に接続部７２が設けられている。各々の接続部７２は、合流管８を介して、膜モジュール６の上部ハウジング６２Ａに設けられる取水口６３と接続される。これにより、複数の膜モジュール６内の濾液が、合流管８を介して集水筒部７１に集められる。
【００３２】
また、集水ヘッダー７は、複数の集水筒部７１のうちの少なくとも一つの集水筒部７１が、取水部７３を有しており、この取水部７３がホース７８を介して図示略の吸引ポンプに接続される。これにより、２本の集水ヘッダー７に集められた濾液は、ホース７８を介して膜モジュールユニット１の外部に排出可能とされている。
【００３３】
なお、図１中に例示した集水ヘッダー７を構成する複数の集水筒部７１は、それぞれ、一つの第一端集水筒部７１Ａと、三つの中間集水筒部７１Ｂと、一つの第二端集水筒部７１Ｃとから構成されている。
第一端集水筒部７１Ａは、集水ヘッダー７の一方の端部を構成し、この一方の端部を閉塞するように構成されている。また、第一端集水筒部７１Ａには取水部７３が設けられていない。
中間集水筒部７１Ｂは、集水ヘッダー７の長さ方向中央部分を構成し、本実施形態で３つの中間集水筒部７１Ｂが連結されている。また、中間集水筒部７１Ｂにも、取水部７３は設けられていない。
第二端集水筒部７１Ｃは、集水ヘッダー７の他方の端部を構成し、この他方の端部を閉塞するように構成されている。また、第二端集水筒部７１Ｃには、ホース７８を介して図示略の吸引ポンプに接続される取水部７３が設けられている。
【００３４】
本実施形態の膜モジュールユニット１は、被処理水が貯留された槽内に浸漬して使用されることで、被処理水を濾過して汚泥と濾液である処理水とを固液分離させる。そして、膜モジュールユニット１は、以下に詳述する散気ヘッダー４を備えた散気装置３が用いられたものであり、上記のような被処理水を処理する過酷な環境下で使用した場合でも、膜モジュール６を効果的に洗浄することができ、安定した濾過性能が得られる。
【００３５】
［散気ヘッダー及び散気装置］
次に、本実施形態の散気ヘッダー４、及び、これを備える散気装置３の詳細な構成について、以下に説明する。
図３〜図５に示すように、本実施形態の散気ヘッダー４は、複数で順次連結された筒部４１と、詳細を後述する散気枝管５を接続するための接続部４５（図１０及び図１１を参照）とを備え、概略構成されている。
【００３６】
本実施形態の散気ヘッダー４は、図１及び図２に示すように、散気用気体Ａを噴出することで水処理用の膜モジュール６を洗浄する散気枝管５に向けて、散気用気体Ａを供給するものである。また、本実施形態の散気装置３は、上記の散気ヘッダー４と、この散気ヘッダー４に設けられる複数の接続部４５に接続される複数の散気枝管５とを備えてなるものである。
【００３７】
散気ヘッダー４は、処理槽９０に収容された被処理水Ｗ中において膜モジュール６の下方に配置され、散気用気体供給装置８０から供給される散気用気体Ａを、散気ヘッダー４に接続された散気枝管５に供給する。散気枝管５は、被処理水Ｗ中において、散気用気体Ａを、管表面に複数で形成された散気孔５２ａから膜モジュール６に向けて噴出し、膜モジュール６を洗浄できるように構成されている。また、散気枝管５は、一般的に、２枚の膜モジュール６に対して、１本程度の割合で配置される。即ち、例えば、膜モジュール６を２０枚備える膜モジュールユニット１の場合には、１０本の散気枝管５が、各膜モジュール６に対して均等に配置される。
【００３８】
図３に示すように、散気ヘッダー４には、第１筒部４１Ａの端部４２ａ側となる供給口４３側にエルボ管３１が接続され、このエルボ管３１を介して、散気用気体供給装置８０から筒本体４２の内部に散気用気体Ａが供給される。また、散気ヘッダー４の中心軸が水平に配置された状態において、エルボ管３１は、その一方の端部（散気ヘッダー４に接続する側とは反対側の端部）が鉛直方向上方を向くように取り付けられている。
【００３９】
また、散気ヘッダー４は、上記のような水平に配置された状態において、上記の接続部４５が下方に向かうように延設されている。
【００４０】
本発明に係る散気ヘッダー４は、少なくとも一方の端部が開口した筒本体４２を有する複数の筒部４１を備え、これら複数の筒部４１が、筒本体４２の端部同士が互いに気密に接続されることで順次連結できる構成とされる。そして、散気ヘッダー４は、複数の筒部４１のうちの少なくとも一つの筒部４１が、散気枝管５と接続されて該散気枝管５に散気用気体Ａ（図２参照）を供給する接続部４５を有し、複数の筒部４１のうちの少なくとも一つの筒部４１が、筒本体４２の内部に散気用気体Ａを供給する供給口４３を有する。
【００４１】
そして、本実施形態で例示する散気ヘッダー４は、複数の筒部４１として第１筒部４１Ａ及び第２筒部４１Ｂの２つの筒部を備え、これら各筒部４１Ａ，４１Ｂは、それぞれ、第１筒本体４２Ａ又は第２筒本体４２Ｂを有する。また、第１筒部４１Ａと第２筒部４１Ｂとは、第１筒本体４２Ａと第２筒本体４２Ｂとが各端部同士で互いに気密に接続され、その中心軸が同軸状に配置された状態で順次連結されている。
【００４２】
また、図３〜図５中に示す例の散気ヘッダー４は、両方の端部４２ａ，４２ｂが開口した第１筒部４１Ａと第２筒部４１Ｂとが、第１筒部４１Ａの端部４２ｂと第２筒部４１Ｂの端部４２ａとが接続されることで連結されている。これとともに、散気ヘッダー４は、各筒部４１Ａ，４１Ｂの何れもが、計５箇所に設けられた接続部４５を備えている。また、散気ヘッダー４は、第１筒部４１Ａの端部４２ａ側が、第１筒本体４２Ａの内部に散気用気体Ａを供給する供給口４３とされており、図示例では、供給口４３にエルボ管３１が取り付けられている。一方、第２筒部４１Ｂの端部４２ｂは、閉止栓４４が取り付けられることで閉塞されている。
【００４３】
第１筒部４１Ａは、上述したように、第１筒本体４２Ａの一方の端部４２ａが、散気用気体Ａが供給される供給口４３とされており、この供給口４３にエルボ管３１の一端側が取り付けられている。このエルボ管３１の他端側には、気体供給管８１（図２参照）が取り付けられることで、散気ヘッダー４内に散気用気体Ａが供給される。
【００４４】
また、第１筒部４１Ａには、上述したように、接続部４５が計５箇所に設けられ、第１筒本体４２Ａの長手方向で一列に並んで、各々等間隔で配置されている。図示例の接続部４５は、第１筒本体４２Ａの外周面から延出する筒状の接続部本体４６と、この接続部本体４６の外周面と第１筒本体４２Ａの外周面とを繋ぐように形成された補強部４７とからなり、且つ、第１筒本体４２Ａと一体に形成されている。
【００４５】
接続部本体４６は、内部空間が第１筒本体４２Ａと連通しており、第１筒本体４２Ａの外周面から、該第１筒本体４２Ａの中心軸に対して垂直に延出している。また、図示例の接続部本体４６は円筒状に構成されており、図１１の側面図において拡大して示すように、第１筒本体４２Ａと接続される側と反対側の先端部近傍の外周面に、螺旋状の凹凸構造からなる螺旋構造Ｍを有している。この螺旋構造Ｍは、接続部本体４６の先端部から一定の領域の外周面に螺旋状の溝が形成された構成とされている。
【００４６】
なお、詳細な図示を省略するが、接続部本体は、第１筒本体４２Ａの外周面から内方に突出した凹部構造のスリーブ部からなる構成としてもよいが、本実施形態のように、第１筒本体４２Ａの外周面から外方に突設された凸部構造の接続部本体４６とすることがより好ましい。
【００４７】
また、接続部４５は、上記のような外周面に設けられる螺旋構造Ｍに加え、さらに、内周面側に図示略の蓋部材を挿入できる構造を設けることがより好ましい。これにより、複数の接続部４５を、散気枝管５が接続される箇所と、蓋部材が挿入されて閉塞される箇所とに分けることで、散気枝管５の配置形態を複数のパターンから選択でき、被洗浄物である膜モジュール６の配置も自由に設定することが可能になる。従って、従来の方法、即ち、膜モジュールが配置されていない位置に対応する散気枝管の散気孔をゴムプレート等で塞ぐ等の方法において生じていた、ゴムプレートの劣化やずれ等による部材の脱落を防止できる。
【００４８】
ここで、例えば、被処理水の処理運転中に、一部の膜モジュールに破損等が生じた場合、当該膜モジュールは吸引濾過を停止するので、その下方に配置される散気枝管も不要となる。このような場合において、上記のように、当該接続部４５から散気枝管５を取り外し、この箇所を蓋部材で閉塞することで、散気用気体Ａの使用量を低減することが可能になるので、ブロア等から構成される散気用気体供給装置８０における電気使用量も節減するこが可能となる。
【００４９】
補強部４７は、図１０及び図１１に示すように、接続部本体４６と第１筒本体４２Ａとの接続部近傍において、接続部本体４６の外周面と第１筒本体４２Ａの外周面とを繋ぐように、平面視で三角形状の板状リブとして形成されている。また、補強部４７は、接続部本体４６を挟んで対称の位置となるように一対で配置されている。
【００５０】
第２筒部４１Ｂは、上述したように、第１筒部４１Ａの端部４２ｂに第２筒部４１Ｂの端部４２ａが接続されることで気密に連結され、また、反対側の端部４２ｂに閉止栓４４が取り付けられることで、散気ヘッダー４の一方の閉塞端部を構成する。第２筒部４１Ｂの内部には、供給口４３から第１筒部４１Ａ内に供給された散気用気体Ａが導入される。
【００５１】
また、第２筒部４１Ｂにも、上記の第１筒部４１Ａと同様、接続部４５が計５箇所に設けられ、第２筒本体４２Ｂの長手方向で一列に並んで、各々等間隔で配置されている。そして、第２筒部４１Ｂに設けられる接続部４５も、第１筒部４１Ａと同様、第２筒本体４２Ｂの外周面から延出する筒状の接続部本体４６と、この接続部本体４６の外周面と第２筒本体４２Ｂの外周面とを繋ぐように形成された補強部４７とからなり、第２筒本体４２Ｂと一体に形成されている。
【００５２】
第２筒部４１Ｂに設けられる接続部本体４６も、上記同様、内部空間が第２筒本体４２Ｂと連通しており、第２筒本体４２Ｂの外周面から、該筒本体４２の中心軸に対して垂直に延出している。また、接続部本体４６は円筒状に構成されており、第２筒本体４２Ｂと接続される側と反対側の先端部近傍の外周面において、先端部から一定の領域に溝が形成されることで、螺旋状の凹凸構造からなる螺旋構造Ｍを有している。
【００５３】
また、第２筒部４１Ｂについても、第１筒部４１Ａと同様、接続部本体を、第２筒本体４２Ｂの外周面から内方に突出した凹部構造のスリーブ部として構成してもよいが、第２筒本体４２Ｂの外周面から外方に突設された凸部構造の接続部本体４６とすることがより好ましい。
【００５４】
また、第２筒部４１Ｂでも、補強部４７が、接続部本体４６と第２筒本体４２Ｂとの接続部近傍において、接続部本体４６の外周面と第２筒本体４２Ｂの外周面とを繋ぐように平面視三角形状の板状のリブとして形成され、接続部本体４６を挟んで対称の位置となるように一対で配置されている。
【００５５】
本実施形態においては、散気ヘッダー４を構成する第１筒部４１Ａ及び第２筒部４１Ｂを、例えば、ＰＶＣ等の樹脂成形部材から構成することができる。即ち、各々の筒部４１を、筒本体４２と接続部４５とが樹脂材料から一体に形成されたものを採用することができる。
さらに、本実施形態においては、散気ヘッダー４に取り付けられる後述の散気枝管５の他、各々の筒部４１に取り付けられるエルボ管３１や閉止栓４４についても、筒部４１と同様の樹脂材料から形成されたものを用いることができる。
このように、各部材を樹脂成形部材から構成することにより、各部材が軽量化されて取扱性が向上し、また、一体成形を行うことも可能になることから、安価で量産性にも優れるという利点がある。
【００５６】
ここで、第１筒本体４２Ａは、外径が一定の大きさで形成されている。また、この第１筒本体４２Ａは、端部４２ｂ側の外周面が、この位置で接続される第２筒本体４２Ｂの端部４２ａの内周面と摺接した状態で連結されている。また、開口している端部４２ｂには、平面視で半円形状とされ、且つ、端部４２ａ側に向かうように窪む形状の貫通孔４２ｃが形成されている。
【００５７】
一方、図１２及び図１３に示すように、第２筒本体４２Ｂは、第１筒本体４２Ａと接続される端部４２ａ側に、反対側の端部４２ｂよりも外径が大きな拡径領域４２ｄを有している。この拡径領域４２ｄは、第２筒本体４２Ｂの端部４２ａから端部４２ｂ側に向かう所定の領域で形成されており、端部４２ｂよりも大きな内径で形成されている。また、図示例における拡径領域４２ｄは、端部４２ｂ側から端部４２ａ側に向かうに従って第２筒本体４２Ｂの中心軸に近づくように、その内周面が傾斜した逆テーパ形状とされている。このように、第２筒本体４２Ｂは、拡径領域４２ｄにおける内周面が逆テーパ形状とされていることで、端部４２ａ側の内径が、端部４２ｂ側の内径よりも小さく形成されている。そして、本実施形態の散気ヘッダー４は、第２筒本体４２Ｂにおける拡径領域４２ｄの内周面が、第１筒本体４２Ａにおける外周面と摺接した状態で接着されることで、第１筒部４１Ａと第２筒部４１Ｂとが気密に連結される。
【００５８】
ここで、本実施形態においては、第１筒本体４２Ａと第２筒本体４２Ｂとが摺接して重ね合わされる領域を「摺接領域」と言う。従って、第１筒本体４２Ａの外周面において、第２筒本体４２Ｂにおける拡径領域４２ｄの内周面と摺接する領域は、第１筒本体４２Ａの摺接領域であり、また、第２筒本体４２Ｂの拡径領域４２ｄの内周面において、第１筒本体４２Ａの外周面と摺接する領域は、第２筒本体４２Ｂの摺接領域である。
【００５９】
なお、上記の摺接領域の筒本体４２の長手方向に沿った長さは、特に限定されないが、第２筒本体４２Ｂの内周面の最外部（図１２における端部４２ａ）の内径の６０％以上であることが好ましく、７５〜９５％がより好ましく、８５〜９０％がさらに好ましい。摺接領域の筒本体の長さ方向に沿った長さが上記の下限値以上であれば、連結された第１筒部４１Ａと第２筒部４１Ｂとの間で中心軸がぶれ難く、また、上限値以下であれば、これらを連結する際の組立性が高められる。
【００６０】
これにより、第１筒部４１Ａと第２筒部４１Ｂとが、各中心軸を一致させた状態で連結される。この際、第１筒本体４２Ａに形成された貫通孔４２ｃの位置が、第２筒部４１Ｂに設けられた５箇所の接続部４５のうちの、最も端部４２ａ寄りに設けられた接続部４５の位置と一致している。これにより、第１筒部４１Ａと第２筒部４１Ｂとが、少なくとも一部で重なった状態であっても、全ての接続部４５が、第１筒部４１Ａ及び第２筒部４１Ｂの内部に連通した状態となる。
【００６１】
なお、第１筒本体４２Ａの端部４２ｂの外周面と、第２筒本体４２Ｂにおける拡径領域４２ｄの内周面とを摺接させるにあたっては、例えば、第１筒本体４２Ａの摺接領域における貫通孔４２ｃの位置と、第２筒本体４２Ｂの摺接領域における接続部４５の位置とを一致させるため、第２筒本体４２Ｂの内周面に図示略の位置決め機構が備えられていることが好ましい。この位置決め機構としては、第１筒本体４２Ａと第２筒本体４２Ｂとが決められた摺接領域で摺接できるように、例えば、第２筒本体４２Ｂの内周面から内方に突出した凸部であってもよい。また、このような凸部からなる位置決め機構は、第２筒本体４２Ｂの内周面の一部に設けられていてもよいし、内周面の全体に設けられていてもよい。この際、散気ヘッダー４内における散気用気体Ａの流通が妨げられるのを防止するため、例えば、第２筒本体４２Ｂの内周面の全体（接続部４５の形成位置等を除く）にわたって、第１筒本体４２Ａの厚み程度の高さ、又は、それ未満の高さの凸部を設けることが好ましい。
【００６２】
上述したように、本実施形態の散気装置３は、上記構成とされた散気ヘッダー４に備えられる複数の接続部４５に、被処理水Ｗ中に散気用気体Ａを噴出させるための散気枝管５が接続されている。
【００６３】
散気枝管５は、図３〜図５に示すように、散気ヘッダー４の接続部４５に接続するための固定部材５１と、この固定部材５１に接続されて散気用気体Ａ（図２参照）を噴出するための枝管部５２とを備えている。
【００６４】
固定部材５１は、図示例のようなＴ字状に形成された三方管（Ｔ字形三方管）からなり、中央の管部５１ａが、例えば、ねじ込み接続によって、散気ヘッダー４の接続部４５に形成された螺旋構造Ｍ（図１１参照）に対して着脱自在に取り付けられる。あるいは、接続部４５と固定部材５１との接続を、ユニオン接続構造で行うことも可能である。また、固定部材５１の接続部４５への接続については、上記のユニオン接続やねじ込み接続に限定されず、例えば、Ｏリングを用いたシール構造とし、ニップル接続が可能な構成を採用することで、散気枝管５の着脱が容易になり、散気枝管５が汚泥等によって閉塞した際の洗浄作業性も向上する。
【００６５】
固定部材５１は、中央の管部５１ａが接続部４５に接続された状態で、両側の管部５１ｂが水平に配置され、かつ、散気ヘッダー４の中心軸と直交する方向に延びるように配置される。本実施形態においては、図４に示すように、散気ヘッダー４の長さ方向に沿って等間隔で設けられた複数の接続部４５に対応するように、固定部材５１も接続部４５と同数で設けられ、図示例においては、１０箇所の接続部４５に対してそれぞれ固定部材５１が取り付けられている。
また、固定部材５１の材料としては、散気ヘッダー４と同様、例えばＰＶＣ等の樹脂を用いることができる。
【００６６】
固定部材５１の両側の管部５１ｂには、それぞれ一対で設けられる枝管部５２の一端側が接続されている。枝管部５２は、被処理水Ｗ中において散気管として機能するものであり、散気ヘッダー４と同様、例えばＰＶＣ等の樹脂から構成することができる。また、枝管部５２には、散気用気体Ａを噴出するための複数の散気孔５２ａが形成されている。この散気孔５２ａの数は、枝管部５２の長さ等に基づいて適宜設定することができるが、例えば、１本あたりで２個〜６個とするのが好ましい。図３に示す例においては、１本の枝管部５２に、概ね８０〜１００ｍｍ程度のピッチで計３個の散気孔５２ａが形成されている。また、これらの散気孔５２ａは、図示例のように、散気ヘッダー４が水平に配置された状態で、全て鉛直方向上方を向くような位置で形成されている。即ち、枝管部５２は、散気ヘッダー４が水平に配置された状態で、外周面における散気孔５２ａを形成した部位が水平となるように構成されている。
【００６７】
なお、散気孔５２ａの位置は、図示例のような鉛直方向上方を向くような位置には限定されず、例えば、図示を省略するが、複数の散気孔５２ａが、鉛直方向下方を向くような位置で設けられていてもよい。あるいは、散気孔５２ａを、鉛直方向上方を向くような位置と、鉛直方向下方を向くような位置の両方に設けてもよい。
【００６８】
また、図示例の枝管部５２は、固定部材５１に取り付けられる端部とは反対側の他端近傍に屈曲部５２ｂが形成されることにより、散気ヘッダー４を水平に配置した状態において、他端側の開口５２ｃが鉛直方向下方を向くように構成されている。屈曲部５２ｂとしては、図示例のようなエルボ等の部品を組み付けることで形成してもよいが、樹脂による一体成形で形成してもよい。また、開口５２ｃの直径については、枝管部５２の直径と同じになるように形成することが好ましい。
【００６９】
また、屈曲部５２ｂによって形成される、鉛直方向下方を向く部位については、その寸法や形状等は特に限定されないものの、例えば、枝管部５２に供給する散気用気体Ａの流量が大きい場合には、その長さを、例えば５０ｍｍ〜３００ｍｍ程度の比較的長めの寸法とすることが好ましい。これは、枝管部５２に供給される散気用気体Ａの流量を大きくした場合、開口５２ｃから比較的多めの散気用気体Ａが噴出するようになり、散気孔５２ａからの散気用気体Ａの噴出均一性に影響が及ぶ可能性があるためである。上記のように、枝管部５２の鉛直方向下方に向く部位を長めに形成することにより、散気孔５２ａからの散気用気体Ａの噴出均一性を良好なものにすることができる。
【００７０】
そして、図示例のように、枝管部５２は、その全てが、何れも他の枝管部５２と平行となるように配置されている。また、枝管部５２は、固定部材５１の両側の管部５１ｂに、その長さ方向に沿ってそれぞれ接続されているので、これら枝管部５２は、散気ヘッダー４を中心として左右対称に配置されたものとなる。
【００７１】
枝管部５２は、その平面視長さ、即ち、一端側から他端側までの平面視した長さが、５００ｍｍ以下、より好ましくは４００ｍｍ以下に形成される。また、枝管部５２の長さは、短いほど均一散気に適しているが、例えば、５０ｍｍ以上、より好ましくは１００ｍｍ以上として、膜モジュールユニット１の大きさに合わせて設計することが好ましい。
【００７２】
また、枝管部５２の内径は、散気装置３の寸法（大きさ）等によっても異なるものの、例えば、１０〜３０ｍｍ程度の内径とすることが好ましい。同様に、散気孔５２ａの直径については、例えば、４．５〜７．０ｍｍ程度であることが好ましい。これは、散気孔５２ａの直径が小さすぎると、散気孔５２ａが汚泥等によって閉塞され易くなり、一方、散気孔５２ａの直径が大きすぎると、散気孔５２ａを通過する散気用気体Ａの流速が低くなり、充分な散気効果が得られなくなる可能性があるためである。
【００７３】
なお、図１、及び図３〜図５には、散気装置３が１台（１セット）のみで用いられる例を示しているが、これには限定されない。例えば、図６に示す例の膜モジュールユニット１０、並びに、図７〜図９に示す例の散気装置３のように、上記した構成の散気装置３を２台で並列に配置して用いてもよい。図６に示した膜モジュールユニット１０は、複数の膜モジュール６が３列に並べて平行に配列されることで、実質的に幅寸法の大きな膜モジュールが設けられた例である。
【００７４】
上記のように、散気装置３を２台で並列に配置することにより、幅寸法の大きな膜モジュール６の洗浄にも容易に適用できるという利点がある。この場合には、各散気ヘッダー４における供給口４３のそれぞれに気体供給管８１が接続され、各々、散気用気体Ａが供給されるように構成することができる。
【００７５】
［作用効果］
本実施形態の散気ヘッダー４によれば、互いに気密に連結された複数の筒部４１から構成し、さらに、筒部４１が、散気枝管５と接続されて該散気枝管５に散気用気体Ａを供給する接続部４５を有して構成されている。これにより、散気装置３、ひいては膜モジュールユニット１を製造する際の組み立てが容易となり、優れた生産性が得られる。
【００７６】
また、散気ヘッダー４を、任意の数量の複数の筒部４１が連結された構成とすることで、膜モジュールユニット１に備えられる膜モジュール６の数量に合わせて長さをフレキシブルに調整しながら、接続される散気枝管５の数量もフレキシブルに調整することができ、また、軽量化も可能になる。
【００７７】
また、本実施形態の散気ヘッダー４を適用した散気装置３及び膜モジュールユニット１によれば、組み立てが容易で、且つ、膜モジュール６の数に対応してフレキシブルな仕様変更が可能になる。
さらに、散気ヘッダー４において、１本の筒部４１に対して接続される散気枝管５の数量が抑制されているので、各筒部単位での重量も軽減され、散気枝管５に設けられる散気孔５２ａの高さ位置の精度をより高めることが可能になる。
【００７８】
また、散気ヘッダー４をなす第１筒部４１Ａ、第２筒部４１Ｂを樹脂材料部材から構成することで、安価で量産性に優れた材料で散気ヘッダー４を構成することができる。また、各部材が樹脂材料から構成されることで、金属材料で構成した場合に比べて軽量化を図ることができる。
【００７９】
また、本実施形態では、膜モジュールユニット１において用いられる膜モジュール６の数に合わせて散気枝管５の設置数を増やす場合においても、筒部４１の連結数を追加するだけで任意の長さの散気ヘッダー４を得ることが可能となる。
【００８０】
また、第２筒部４１Ｂに備えられる拡径領域４２ｄの内周面が逆テーパ状をなしているので、筒本体が部分的に干渉した状態で第１筒部４１Ａと連結することができる。これにより、各々の筒部４１同士の連結強度がより一層高められ、互いに気密に連結させることが可能になる。
【００８１】
各々の筒部４１に備えられる接続部４５が、各々の筒本体４２から突出した筒状に構成されることで、散気枝管５を接続するにあたり、例えば、筒本体４２に散気枝管５の固定部材５１を嵌め込むための孔（凹部）を形成した場合に比べ、接続部４５にＯリング等のシール部材を設け易くすることができる。従って、第１筒部４１Ａ及び第２筒部４１Ｂと、散気枝管５とを気密に連結することができる。
【００８２】
また、本実施形態では、各々の筒部４１に備えられる接続部４５の外周面に、螺旋状の凹凸が形成された螺旋構造Ｍを有した構成なので、散気枝管５の固定部材５１に、内周面に螺旋構造が形成された図示略の蓋を用いることで、簡単に閉塞することができる。これにより、接続部本体４６に対して単に他の部材を嵌め込む場合等に比べて、より強固な閉塞が可能になる。従って、仮に、複数の接続部４５のうち、部分的に散気枝管５を接続する必要が無い接続部４５がある場合でも、当該接続部４５を容易且つ強固に閉塞することができる。
【００８３】
さらに、接続部４５の内周面ではなく、外周面側に螺旋構造Ｍが形成されていることで、散気枝管５を接続する際のシール性が損なわれてしまうのを抑制できる。詳細な図示を省略するが、例えば、接続部４５への散気枝管５の接続を、上記の螺旋構造Ｍによる固定に加え、さらに、接続部４５の内部に散気枝管５の固定部材５１の一部が嵌り込むような構造とすることで、接続部４５と散気枝管５との接続に、螺旋構造Ｍが影響を与えるのを防止できる。
【００８４】
また、接続部４５が補強部４７を有することで、接続部本体４６と各々の筒本体４２Ａ，４２Ｂとの間の強度をより向上させることが可能となる。
【００８５】
［散気ヘッダーの他の例（変形例）］
以下、本発明に係る散気ヘッダーの変形例について説明する。
図１４は、本発明に係る散気ヘッダーを構成する筒部４１の変形例を示す平面図であり、図１５は、図１４に示す筒部４１の側面図である。
【００８６】
図１２及び図１３に示した第２筒部４１Ｂは、補強部４７が、接続部本体４６の外周面と第１筒本体４２Ａの外周面とを繋ぐように、平面視で三角形状の板状のリブとして形成されている。これに対し、図１４及び図１５に示した第２筒部４１Ｃ（４１）は、第２筒本体４２Ｃから突出する各接続部４５Ａのうち、摺接領域に配置される補強部４７Ａが、第２筒本体４２Ｃの外周に沿って周方向全体にわたって配置されている点で、上記の散気ヘッダー４とは異なる。
【００８７】
ここで、本実施形態で説明する、「外周に沿って周方向全体にわたって配置される」とは、例えば、第２筒本体４２Ｃの外周面において、周方向全体の長さの８０％以上の範囲に補強部４７Ａが配置されていることを言う。即ち、図１４及び図１５に示すように、補強部４７Ａの一部の高さが、第２筒本体４２Ｃの外周面とほぼ同一になり、補強部４７Ａが実質的に一部途切れた形状となっている場合であっても、周方向全体の長さの８０％以上の範囲に補強部４７Ａが配置されていればよい。
【００８８】
また、散気ヘッダーの接続部に備えられる補強部の形状は、これらには限定されず、筒本体や接続部、あるいは散気枝管の形状や寸法に応じて、適宜、設計することが可能である。
【００８９】
以上、図１〜１５を参照しながら説明した本実施形態の散気ヘッダーにおいては、各筒部４１に設けられる複数の接続部４５を全て同じ形状としたが、これには限定されない。接続部４５の形状や寸法は、例えば、筒本体４２の形状や寸法、あるいは、接続部４５に取り付けられる散気枝管５の形状や寸法等に応じて、それぞれ異なる形状であってもよい。
【００９０】
また、本実施形態においては、第１筒部４１Ａ及び第２筒部４１Ｂの両方に接続部４５が設けられている構成を示しているが、これには限定されず、例えば、第１筒部４１Ａ、又は、第２筒部４１Ｂの何れか一方に接続部４５が設けられた構成としてもよい。
【００９１】
また、本実施形態では、複数の筒部４１として、第１筒部４１Ａと第２筒部４１Ｂの２つが設けられた例を示しているが、これには限定されず、例えば、膜モジュールユニット１に備えられる膜モジュール６の数量に応じて、さらに多数の筒部４１を連結して用いることも可能である。
【００９２】
さらに、隣接する複数の筒部４１同士は、本実施形態のような、単に嵌め込まれて連結される構造に限定されるものではない。即ち、隣接する複数の筒部４１同士の連結は、例えば、筒部４１間を熱溶着する方法等を用いて、より強固に連結されてもよい。
【００９３】
＜水処理方法＞
本実施形態の水処理方法は、上述した構成を備えた、本発明に係る膜モジュールユニット１を用いて被処理水の処理を行う方法である。即ち、本実施形態の水処理方法においては、図１に示すような膜モジュールユニット１を、図２に示すような被処理水Ｗが貯留された処理槽９０内に浸漬して使用することで、被処理水Ｗを濾過して汚泥と濾液である処理水とを固液分離させることができる。
そして、本実施形態の水処理方法においては、本発明に係る膜モジュールユニット１が用いられる点以外は、公知の技術と同様の方法で水処理を行うことができる。
【００９４】
本実施形態の水処理方法によれば、上記のような本発明に係る膜モジュールユニット１を用いて被処理水Ｗを処理する方法なので、散気装置３で洗浄された膜モジュール６によって効率よく懸濁物質を除去することができ、効果的な水処理が可能となる。
【００９５】
＜その他＞
以上、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述したが、本実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は本実施形態によって限定されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明の散気ヘッダーは、組み立てが容易であるとともに、膜モジュールの数に合わせて長さをフレキシブルに調整することができ、散気枝管を精度よく接続することが可能となる。これにより、本発明の散気ヘッダーを備える散気装置を、被処理水の固液分離等を行うための膜モジュールユニットに適用した場合には、膜モジュールの数に対応してフレキシブルな仕様変更が可能であり、且つ、散気枝管に設けられる散気孔の高さ位置の精度も高められるので、膜モジュールを効果的に洗浄でき、効率よく懸濁物質を除去して効果的な水処理が可能となる観点から非常に好適である。
【符号の説明】
【００９７】
１，１０…膜モジュールユニット、
２…フレーム部、
２Ｔ…縦フレーム、
２Ｙ…横フレーム、
２Ｐ…板材、
３…散気装置、
３１…エルボ管、
４…散気ヘッダー、
４１…筒部
４１Ａ…第１筒部、
４１Ｂ…第２筒部、
４２…筒本体
４２Ａ…第１筒本体、
４２Ｂ…第２筒本体、
４３…供給口、
４４…閉止栓、
４５…接続部、
４６…接続部本体、
４７…補強部、
Ｍ…螺旋構造、
５…散気枝管、
５１…固定部材、
５１ａ，５１ｂ…管部、
５２…枝管部、
５２ａ…散気孔、
５２ｂ…屈曲部、
６…膜モジュール、
６１…中空糸膜シート状物、
６２Ａ…上部ハウジング、
６２Ｂ…下部ハウジング、
６３…取水口、
７…集水ヘッダー、
８…合流管、
８０…散気用気体供給装置、
８１…気体供給管、
９０…処理槽、
Ａ…散気用気体、
Ｗ…被処理水。
【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】
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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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