(57)【要約】【課題】凝集剤を添加してフロックを生成した被処理水を膜モジュールで濾過する凝集濾過処理装置であって、最適な大きさのフロックを容易且つ十分に膜モジュールへ供給する。【解決手段】被処理水を膜モジュール２に供給する供給ポンプ５が設けられ、供給ポンプ５の上流側に、混和槽４と、この混和槽４内に導入された被処理水に凝集剤を添加する第１の添加部８とが設けられ、供給ポンプ５の下流側において、被処理水に凝集剤を添加する第２の添加部１０が設けられ、第２の添加部１０の下流側に、凝集剤を添加した被処理水を攪拌する攪拌装置６が設けられ、攪拌装置６の下流側に膜モジュール２が設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凝集剤を添加してフロックを形成した被処理水を膜モジュールで濾過する凝集濾過処理装置であって、上記被処理水を膜モジュールに供給する供給ポンプが設けられ、上記供給ポンプの下流側において、被処理水に凝集剤を添加する添加部が設けられ、上記添加部の下流側に、凝集剤を添加した被処理水を攪拌する攪拌装置が設けられ、上記攪拌装置の下流側に上記膜モジュールが設けられていることを特徴とする凝集濾過処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上水，浄水，下水，用水，廃水等の処理において、このような被処理水に凝集剤を添加してフロックを形成した後、膜モジュールで濾過する凝集濾過処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の凝集濾過処理装置としては、図４に示すように、原水（被処理水）を膜モジュール５１に供給する供給ポンプ５２が設けられ、供給ポンプ５２の上流側（吸込側）に凝集槽５３と循環槽５４とが設置され、供給ポンプ５２の下流側（吐出側）と膜モジュール５１との間に、フロック調整槽５５が設置されている。さらに、上記凝集槽５３内に導入された原水に凝集剤を添加する添加部５６と、上記凝集槽５３内の原水を攪拌混合する混合機５７とが設けられている。
【０００３】
これによると、凝集槽５３に導入された原水に、添加部５６から凝集剤を添加することにより、原水と凝集剤とが凝集反応してフロックが生成される。その後、上記フロックを含んだ原水（凝集処理水）は、循環槽５４を経て供給ポンプ５２によりフロック調整槽５５を通過し、膜モジュール５１に供給されて濾過される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２５９６５４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来形式では、凝集槽５３内で生成されたフロックは、供給ポンプ５２を通過する際、供給ポンプ５２のインペラによってせん断されて小さく破砕されてしまうといった問題がある。この対策として、上記フロック調整槽５５において、上記破砕されたフロックを再凝集させて粗大化しているが、いったん小さく破砕されてしまったフロックを濾過に最適な大きさまで十分に再凝集させることは難しかった。
【０００６】
本発明は、最適な大きさのフロックを容易且つ十分に膜モジュールへ供給することができる凝集濾過処理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】
上記目的を達成するために本発明は、凝集剤を添加してフロックを形成した被処理水を膜モジュールで濾過する凝集濾過処理装置であって、上記被処理水を膜モジュールに供給する供給ポンプが設けられ、上記供給ポンプの下流側において、被処理水に凝集剤を添加する添加部が設けられ、上記添加部の下流側に、凝集剤を添加した被処理水を攪拌する攪拌装置が設けられ、上記攪拌装置の下流側に上記膜モジュールが設けられているものである。
【０００８】
これによると、供給ポンプの下流側において、凝集剤が添加部から被処理水に添加されるため、凝集反応によって生成されたフロックは供給ポンプを通過せず、攪拌装置によって攪拌されて最適な大きさまで粗大化し、その後、膜モジュールに供給される。したがって、上記フロックは供給ポンプで小さく破砕されることはなく、最適な大きさのフロックを容易且つ十分に膜モジュールへ供給することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における第１の実施の形態を図１，図２に基づいて説明する。
図１に示すように、１は、凝集剤（例えばポリ塩化アルミニウムなど）を添加してフロックを生成した被処理水（原水）を膜モジュール２で濾過する凝集濾過処理装置である。上記膜モジュール２へ被処理水を供給するための供給流路３には、混和槽４と供給ポンプ５と密閉型の攪拌装置６とが設けられている。
【００１０】
このうち、上記供給ポンプ５は、被処理水を膜モジュール２へ圧送するものであり、渦巻ポンプ又は渦流ポンプが用いられている。また、上記混和槽４は供給ポンプ５の上流側（すなわち吸込側）に設置されており、混和槽４内に注入された被処理水へ凝集剤を添加する第１の添加部８が設けられている。尚、上記混和槽４には、被処理水と凝集剤とを攪拌混合させる混合機９が設けられている。
【００１１】
また、上記供給ポンプ５の下流側（すなわち吐出側）には、上記供給流路３を流れる被処理水へ凝集剤を添加する第２の添加部１０が設けられている。
上記攪拌装置６は、第２の添加部１０の下流側に設けられており、密閉された本体容器１１と、この本体容器１１内へ挿通される回転軸１２と、この回転軸１２に放射状に取付けられた複数の攪拌翼１３と、上記回転軸１２を回転させる回転駆動装置１４（モーター等）と、本体容器１１に形成された入口１５および出口１６とを備えている。
【００１２】
また、膜モジュール２は、攪拌装置６の下流側に設けられており、図２に示すように、ケーシング２１の内部に複数（２個）の膜エレメント２２を備えたものである。上記膜エレメント２２は、先端を閉塞した直管状のセラミック製の複数本の膜チューブ２３と、これら膜チューブ２３の基端部を集束固定して各膜チューブ２３を片持状に支持する集束プレート２４とで構成されている。上記ケーシング２１の両端には、上記膜エレメント２２を出し入れする膜エレメント装入口２５が形成され、さらに、膜エレメント２２の各膜チューブ２３の基端開口側を覆うキャップ状の集水部材２６が着脱自在に取付けられている。上記ケーシング２１には供給口２７が設けられ、両集水部材２６には、膜エレメント２２で濾過された濾過処理水を排出する排出口２８が設けられている。尚、上記供給流路３は供給口２７に接続されている。
【００１３】
以下、上記構成における作用を説明する。
混和槽４内に注入された被処理水に対して、凝集剤を第１の添加部８から添加し、混合機９で急速攪拌することによって、凝集反応が起こり、被処理水中にフロックが生成される。そして、フロックを含んだ被処理水（凝集処理水）は、供給ポンプ５の吸込口５ａから吸い込まれ、吐出口５ｂから吐出されて、攪拌装置６の本体容器１１内へ供給される。
【００１４】
この際、上記フロックは供給ポンプ５のインペラ（図示省略）によって小さく破砕されてしまうが、供給ポンプ５の下流側において、凝集剤が第２の添加部１０から供給流路３を流れる被処理水（凝集処理水）へ添加されるため、再度、凝集反応が起こってフロックが生成される。このように、第２の添加部１０から添加された凝集剤によって生成されたフロックは、供給ポンプ５を通過せず、攪拌装置６の攪拌翼１３によって緩速攪拌されて、濾過に最適な大きさまで粗大化する。また、供給ポンプ５を通過していったん小さく破砕されてしまったフロックは、上記第２の添加部１０から添加された凝集剤によって再凝集し、攪拌装置６によって緩速攪拌されて、濾過に最適な大きさまで粗大化する。その後、上記フロックは攪拌装置６から膜モジュール２に供給される。
【００１５】
したがって、上記のように、第２の添加部１０から添加された凝集剤によって生成されたフロックは供給ポンプ５で小さく破砕されることはなく、さらに、第１の添加部８から添加された凝集剤によって生成された後に供給ポンプ５で小さく破砕されたフロックは上記第２の添加部１０から添加された凝集剤によって再凝集するため、最適な大きさのフロックを容易且つ十分に膜モジュール２へ供給することができる。
【００１６】
尚、上記膜モジュール２へ送給された被処理水は、図２に示すように、各膜チューブ２３を外側から内側へ透過する際に濾過され、その後、排出口２８から排出される。この際、被処理水中のフロックが十分に膜モジュール２へ送給されているため、逆洗時において膜面付着物が剥離除去され易くなり、濾過継続時間が長くなるとともに薬品洗浄頻度を減らすことができる。
【００１７】
上記第１の実施の形態では、図２に示すように、被処理水を膜チューブ２３の外側から内側へ透過させて濾過する外圧式の膜モジュール２を用いたが、第２の実施の形態として、図３に示すように、被処理水を膜チューブ２３の内側から外側へ透過させて濾過する内圧式の膜モジュール４５を用いてもよい。この場合、膜モジュール４５には、集水部材２６（図２参照）の代わりに、同一形状の配水部材４６が設けられており、供給口２７は上記両配水部材４６に設けられ、排出口２８はケーシング２１に設けられている。
【００１８】
上記各実施の形態では、回転自在な攪拌翼１３を有する回転駆動式の攪拌装置６を用いたが、流路内に乱流を発生させる邪魔板を有する非駆動式の攪拌装置を用いてもよい。
【００１９】
上記各実施の形態では、混和槽４内の被処理水に凝集剤を添加するための第１の添加部８を設けているが、第１の添加部８と混和槽４と混合機９とを不要とし、第２の添加部１０のみから凝集剤を添加してもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、供給ポンプの下流側において、凝集剤が添加部から被処理水に添加されるため、凝集反応によって生成されたフロックは、供給ポンプを通過せず、攪拌装置によって攪拌されて最適な大きさまで粗大化し、その後、膜モジュールに供給される。したがって、上記フロックは供給ポンプで小さく破砕されることはなく、最適な大きさのフロックを容易且つ十分に膜モジュールへ供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における凝集濾過処理装置の構成を示す図である。
【図２】同、凝集濾過処理装置の膜モジュールの断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態における凝集濾過処理装置の膜モジュールの断面図である。
【図４】従来の凝集濾過処理装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１    凝集濾過処理装置
２，４５    膜モジュール
５    供給ポンプ
６    攪拌装置
１０    第２の添加部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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