(57)【要約】【課題】浸漬型膜分離装置の集水装置であって、濾過運転時、膜透過流量が膜カートリッジの配置位置によって不均一になるのを防止し、さらに、逆洗運転時、逆洗効果が膜カートリッジの配置位置によって不均一になるのを防止する。【解決手段】各膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８から取り出された膜透過液を集める集水管３２と、膜透過液を集水管３２内から外部へ導出する膜透過液導出管３３とが設けられ、集水管３２内に集水空間３４が形成され、膜透過液導出管３３の先端部が集水管３２の一端側から集水管３２内へ挿入されて、同一軸心状に配置された二重管構造となっている。膜透過液導出管３３には、集水空間３４と膜透過液導出管３３内とに連通する連通口３５が形成され、連通口３５は管軸３２ａ，３３ａの方向における複数箇所に位置している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔をおいて配列された複数の膜カートリッジを有する浸漬型膜分離装置の集水装置であって、各膜カートリッジに形成された膜透過液取出ノズルから取り出された膜透過液を集める集水管と、膜透過液を集水管内から外部へ導出する膜透過液導出管とが設けられ、互いの管軸が同方向になるように上記集水管と膜透過液導出管とが配置され、上記各膜透過液取出ノズルは、集水管の管軸方向に沿って並べられるとともに、集水管内に形成された集水空間に連通し、上記集水空間と膜透過液導出管内とに連通する連通口が設けられ、上記連通口は上記管軸方向における複数箇所に位置していることを特徴とする浸漬型膜分離装置の集水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定間隔をおいて配列された複数の膜カートリッジを有する浸漬型膜分離装置の集水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図４，図５に示すように、し尿処理や合併処理等を行う処理装置として、処理槽内に設置される浸漬型膜分離装置１０が用いられている。すなわち、浸漬型膜分離装置１０は、上下が開口した箱枠状の膜ケース１１の内部に、上下方向に配置された平板状の膜カートリッジ１２が所定間隔をおいて複数配列され、同じく上下が開口した箱枠状の散気ケース１３の内部に散気管１４が設けられ、膜ケース１１と散気ケース１３とを互いに上下に配置した構成を有している。
【０００３】
上記膜カートリッジ１２は、濾板１６と、この濾板１６の両表面に設けられた濾過膜１７と、濾板１６と濾過膜１７との間或いは濾板１６の内部に形成される膜透過液流路（図示せず）とで構成されている。各膜カートリッジ１２には、膜透過液流路（図示せず）に連通する膜透過液取出ノズル１８が設けられている。
【０００４】
また、上記浸漬型膜分離装置１０には、以下のように、集水管１９と膜透過液導出管２０とで構成される集水装置２１が設けられている。すなわち、上記集水管１９は、各膜透過液取出ノズル１８から取り出された膜透過液を集めるものであり、各膜透過液取出ノズル１８に接続されている。尚、各膜透過液取出ノズル１８は、集水管１９の管軸１９ａの方向に沿って複数配置され、集水管１９の外周面から内部の集水空間２２に連通している。さらに、上記集水管１９は、一端が膜透過液導出管２０に接続されており、他端が閉塞されている。
【０００５】
これによると、図５の実線矢印で示すように、処理槽内の活性汚泥混合液等の被処理液を濾過する濾過運転の際には、膜透過液導出管２０，集水管１９，膜透過液取出ノズル１８を通じて膜カートリッジ１２の膜透過液流路に吸引圧を負荷することにより、或いは槽内の被処理液の水頭を濾過駆動力として、被処理液中に含まれる活性汚泥等の懸濁物質を濾過膜１７で捕捉し、濾過膜１７を透過して膜透過液流路内に流入した膜透過液を膜透過液取出ノズル１８，集水管１９，膜透過液導出管２０を通じて処理槽の外部へ取り出している。
【０００６】
また、各膜カートリッジ１２を逆洗する逆洗運転の場合、図５の点線矢印で示すように、逆洗用の薬液を膜透過液導出管２０から各膜カートリッジ１２に供給する。この際、上記薬液は、膜透過液導出管２０から集水管１９内に流れ込み、集水管１９内から各膜透過液取出ノズル１８を通り、各膜カートリッジ１２の膜透過液流路（図示せず）を逆流して濾過膜１７の二次側の面から一次側の面へ透過する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２５３４６１号公報
【０００８】
【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、集水管１９の一端側に接続された膜透過液取出ノズル１８から膜透過液導出管２０の先端までの距離は短く、これに比べて、集水管１９の他端側に接続された膜透過液取出ノズル１８から膜透過液導出管２０の先端までの距離は非常に長い。したがって、濾過運転時、集水管１９内に集水された膜透過液が集水管１９の一端から膜透過液導出管２０内へ流れ込む際、他端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８から集水管１９内に流れ込む膜透過液の流量は一端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８から集水管１９内に流れ込む膜透過液の流量よりも減少してしまう。これにより、他端側にある膜カートリッジ１２の膜透過流量が一端側にある膜カートリッジ１２の膜透過流量よりも減少し、膜透過流量が膜カートリッジ１２の配置位置によって不均一になるため、各膜カートリッジ１２の濾過膜１７の汚れ具合にばらつきが生じてしまい、各膜カートリッジ１２を逆洗する際の効率が低下するといった問題がある。
【０００９】
また、逆洗運転時、薬液が集水管１９の一端から集水空間２２を経て各膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８に流れ込む際、集水管１９内から他端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８に流れ込む薬液の流量は一端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８に流れ込む薬液の流量よりも減少してしまう。したがって、他端側にある膜カートリッジ１２に対する逆洗効果が一端側にある膜カートリッジ１２に対する逆洗効果よりも低下し、膜カートリッジ１２の配置位置によって逆洗効果が不均一になるといった問題がある。さらに、他端側にある膜カートリッジ１２に対する逆洗効果を向上させるために、膜透過液導出管２０から集水管１９内へ供給する薬液の量を増加した場合、一端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８に流れ込む薬液の流量が過大となって、一端側にある膜カートリッジ１２の濾過膜１７が損傷する恐れがある。また、薬液の供給速度を低下させると、各膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８に流れ込む薬液の流量がほぼ均一になるが、時間がかかり過ぎて作業性が損なわれる。
【００１０】
本発明は、濾過運転時、膜透過流量が膜カートリッジの配置位置によって不均一になることを防止でき、さらに、逆洗運転時、逆洗効果が膜カートリッジの配置位置によって不均一になることを防止でき、且つ実用的な運転が行える浸漬型膜分離装置の集水装置を目的とするものである。
【００１１】
【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、所定間隔をおいて配列された複数の膜カートリッジを有する浸漬型膜分離装置の集水装置であって、各膜カートリッジに形成された膜透過液取出ノズルから取り出された膜透過液を集める集水管と、膜透過液を集水管内から外部へ導出する膜透過液導出管とが設けられ、互いの管軸が同方向になるように上記集水管と膜透過液導出管とが配置され、上記各膜透過液取出ノズルは、集水管の管軸方向に沿って並べられるとともに、集水管内に形成された集水空間に連通し、上記集水空間と膜透過液導出管内とに連通する連通口が設けられ、上記連通口は上記管軸方向における複数箇所に位置しているものである。
【００１２】
これによると、濾過運転時、各膜カートリッジで濾過された被処理液は、膜透過液として膜透過液取出ノズルから取り出され、集水管の集水空間に流れ込んで圧力が均一化され、集水空間から各連通口を通って膜透過液導出管内に流入し、膜透過液導出管内を流れて外部へ導出される。この際、連通口は管軸方向における複数箇所に位置しているため、各膜透過液取出ノズルから各連通口までの距離の差異が縮小されてほぼ均等となり、他端側にある膜カートリッジの膜透過液取出ノズルから集水管内に流れ込む膜透過液の流量と一端側にある膜カートリッジの膜透過液取出ノズルから集水管内に流れ込む膜透過液の流量とがほぼ均一になる。これにより、膜透過流量が膜カートリッジの配置位置によって不均一になることを防止できる。
【００１３】
また、逆洗運転時、逆洗用の薬液は、膜透過液導出管から各連通口を通って集水管の集水空間に流れ込んで圧力が均一化された後、集水空間から各膜透過液取出ノズルを通って各膜カートリッジに供給される。この際、連通口は管軸方向における複数箇所に位置しているため、各連通口から各膜透過液取出ノズルまでの距離の差異が縮小されてほぼ均等となり、他端側にある膜カートリッジの膜透過液取出ノズルに流れ込む薬液の流量と一端側にある膜カートリッジの膜透過液取出ノズルに流れ込む薬液の流量とがほぼ均一になる。これにより、逆洗効果が膜カートリッジの配置位置によって不均一になることを防止できる。
【００１４】
【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。尚、従来のものと同じ構成の部材については、同一の符号を付記して説明を省略する。
【００１５】
集水装置３１は、各膜透過液取出ノズル１８から取り出された膜透過液を集める集水管３２と、膜透過液を集水管３２内から外部へ導出する膜透過液導出管３３とで構成されている。
【００１６】
上記集水管３２は両端が閉塞された円管であり、上記膜透過液導出管３３の先端部が集水管３２の一端側から集水管３２内へ挿入されている。膜透過液導出管３３は先端を閉塞した円管であり、集水管３２と膜透過液導出管３３の先端部とは同一軸心状に配置された二重管構造を有しており、これにより、集水管３２の管軸３２ａと膜透過液導出管３３の先端部の管軸３３ａとが同一で同方向になっている。
【００１７】
集水管３２内には集水空間３４が形成されており、また、膜透過液導出管３３の先端部には、上記集水空間３４と膜透過液導出管３３内とに連通する連通口３５が形成されている。尚、連通口３５は上記管軸３２ａ，３３ａの方向における複数箇所に位置している。
【００１８】
また、上記各膜透過液取出ノズル１８は、集水管３２の管軸３２ａ，３３ａの方向に沿って並べられるとともに、集水空間３４に連通している。
以下、上記構成における作用を説明する。
【００１９】
濾過運転時、図１の実線矢印で示すように、各膜カートリッジ１２の濾過膜１７を透過した膜透過液は、膜透過液流路（図示せず）内を流れて膜透過液取出ノズル１８から取り出され、集水管３２内の集水空間３４に流れ込んで圧力が均一化され、集水空間３４から各連通口３５を通って膜透過液導出管３３内に流入し、膜透過液導出管３３内を流れて槽外へ導出される。
【００２０】
この際、各連通口３５は上記管軸３２ａ，３３ａの方向における複数箇所に位置しているため、各膜透過液取出ノズル１８から各連通口３５までの距離の差異が縮小されてほぼ均等となり、他端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８から集水管３２内に流れ込む膜透過液の流量と一端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８から集水管３２内に流れ込む膜透過液の流量とがほぼ均一になる。これにより、濾過膜１７を透過する膜透過流量が膜カートリッジ１２の配置位置によって不均一になることを防止でき、各膜カートリッジ１２の濾過膜１７の汚れ具合のばらつきが縮小され、各膜カートリッジ１２を逆洗する際の効率が向上する。
【００２１】
また、逆洗運転時、図１の点線矢印で示すように、逆洗用の薬液は、膜透過液導出管３３から各連通口３５を通って集水管３２の集水空間３４に流れ込んで圧力が均一化され、集水空間３４から各膜透過液取出ノズル１８を通って各膜カートリッジ１２に供給され、各膜カートリッジ１２の膜透過液流路（図示せず）を逆流して濾過膜１７の二次側の面から一次側の面へ透過する。
【００２２】
この際、各連通口３５は上記管軸３２ａ，３３ａの方向における複数箇所に位置しているため、各連通口３５から各膜透過液取出ノズル１８までの距離の差異が縮小されてほぼ均等となり、他端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８に流れ込む薬液の流量と一端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８に流れ込む薬液の流量とがほぼ均一になる。これにより、逆洗効果が膜カートリッジ１２の配置位置によって不均一になることを防止できる。
【００２３】
上記第１の実施の形態では、各連通口３５を同じ径で形成しているが、他端側ほど連通口３５の径を大きくしてもよい。これによると、膜透過液および薬液が他端側の連通口３５に対して流れ易くなる。これにより、濾過運転時、他端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８から集水管３２内に流れ込む膜透過液の流量と一端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８から集水管３２内に流れ込む膜透過液の流量とがより一層均一になる。同様に、逆洗運転時、他端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８に流れ込む薬液の流量と一端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８に流れ込む薬液の流量とがより一層均一になる。
【００２４】
また、上記第１の実施の形態では、図１に示すように、膜透過液導出管３３の一端側の径と他端側の径とを同一にしているが、一端側から他端側にいくほど、径を次第に小さくしてもよい。
【００２５】
上記第１の実施の形態では、図２に示すように、連通口３５を横向きに形成しているが、上向きや下向きであってもよい。また、連通口３５を膜透過液導出管３３の周方向において１個ずつ形成しているが、複数個形成してもよい。
【００２６】
上記第１の実施の形態では集水管３２と膜透過液導出管３３とを二重管構造に配置しているが、二重管構造に限定されるものではない。例えば、第２の実施の形態として、図３に示すように、集水管３２の上方に膜透過液導出管３３の先端部が配置され、集水管３２の管軸３２ａと膜透過液導出管３３の先端部の管軸３３ａとが同方向となるように配置されている。尚、集水管３２の直径は膜透過液導出管３３の直径よりも大きく形成されている。
【００２７】
上記集水管３２と膜透過液導出管３３とには、集水空間３４と膜透過液導出管３３内とに連通する連通口３５が設けられている。尚、連通口３５は上記管軸３２ａ，３３ａの方向における複数箇所に位置している。
【００２８】
以下、上記構成における作用を説明する。
濾過運転時、図３の実線矢印で示すように、各膜カートリッジ１２の濾過膜１７を透過した膜透過液は、膜透過液流路（図示せず）内を流れて膜透過液取出ノズル１８から取り出され、集水管３２内の集水空間３４に流れ込んで圧力が均一化され、集水空間３４から各連通口３５を通って膜透過液導出管３３内に流入し、膜透過液導出管３３内を流れて槽外へ導出される。
【００２９】
この際、各連通口３５は上記管軸３２ａ，３３ａの方向における複数箇所に位置しているため、各膜透過液取出ノズル１８から各連通口３５までの距離の差異が縮小されてほぼ均等となり、他端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８から集水管３２内に流れ込む膜透過液の流量と一端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８から集水管３２内に流れ込む膜透過液の流量とがほぼ均一になる。これにより、濾過膜１７を透過する膜透過流量が膜カートリッジ１２の配置位置によって不均一になることを防止でき、各膜カートリッジ１２の濾過膜１７の汚れ具合のばらつきが縮小され、各膜カートリッジ１２を逆洗する際の効率が向上する。
【００３０】
また、逆洗運転時、図３の点線矢印で示すように、逆洗用の薬液は、膜透過液導出管３３から各連通口３５を通って集水管３２の集水空間３４に流れ込んで圧力が均一化され、集水空間３４から各膜透過液取出ノズル１８を通って各膜カートリッジ１２に供給され、各膜カートリッジ１２の膜透過液流路（図示せず）を逆流して濾過膜１７の二次側の面から一次側の面へ透過する。
【００３１】
この際、各連通口３５は上記管軸３２ａ，３３ａの方向における複数箇所に位置しているため、各連通口３５から各膜透過液取出ノズル１８までの距離の差異が縮小されてほぼ均等となり、他端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８に流れ込む薬液の流量と一端側にある膜カートリッジ１２の膜透過液取出ノズル１８に流れ込む薬液の流量とがほぼ均一になる。これにより、逆洗効果が膜カートリッジ１２の配置位置によって不均一になることを防止できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、連通口は管軸方向における複数箇所に位置しているため、各膜透過液取出ノズルから各連通口までの距離の差異が縮小されてほぼ均等となり、他端側にある膜カートリッジの膜透過液取出ノズルから集水管内に流れ込む膜透過液の流量と一端側にある膜カートリッジの膜透過液取出ノズルから集水管内に流れ込む膜透過液の流量とがほぼ均一になる。これにより、膜透過流量が膜カートリッジの配置位置によって不均一になることを防止でき、各膜カートリッジの汚れ具合のばらつきが縮小され、各膜カートリッジを逆洗する際の効率が向上する。
【００３３】
また、逆洗運転時においては、他端側にある膜カートリッジの膜透過液取出ノズルに流れ込む薬液の流量と一端側にある膜カートリッジの膜透過液取出ノズルに流れ込む薬液の流量とがほぼ均一になるため、逆洗効果が膜カートリッジの配置位置によって不均一になることを防止できる。
【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浸漬型膜分離装置の集水装置の図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態における浸漬型膜分離装置の集水装置の図である。
【図４】従来の浸漬型膜分離装置の一部切欠き斜視図である。
【図５】同、浸漬型膜分離装置の集水装置の図である。
【符号の説明】
１０    浸漬型膜分離装置
１２    膜カートリッジ
１８    膜透過液取出ノズル
３１    集水装置
３２    集水管
３２ａ    管軸
３３    膜透過液導出管
３３ａ    管軸
３４    集水空間
３５    連通口
【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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