(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理液に凝集剤を添加して生成したフロックを固液分離するための浸漬型膜分離装置において、湿式相転換法で製膜した分離膜を備えてなると共に、該分離膜の下方より曝気してエア洗浄するためのエア洗浄手段を有することを特徴とする浸漬型膜分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は浸漬型膜分離装置に係り、特に、被処理液に凝集剤を添加して生成したフロックを固液分離するための浸漬型膜分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、活性汚泥処理プロセスの曝気槽内に膜モジュールを浸漬設置し、下方からの曝気で生じるエアリフト循環流速を付与して、膜面の付着物を抑制しながら膜分離を行う浸漬型膜分離装置が知られている。このような生物フロックの膜分離においては、０．６ｍ3 ／ｍ2 ／日以下の低いフラックス（透過流速）で運転することで溶解性有機物による膜のゲル汚染の進行を抑制している。
【０００３】
一方、凝集剤を添加して生成させた凝集フロックの膜分離においては、溶解性有機物濃度が小さいため、フラックスを０．６ｍ3 ／ｍ2 ／日よりも高く設定できる。このため、曝気槽内に凝集剤を添加して生成した凝集フロックを膜分離する場合があるが、この凝集フロックの膜分離では、膜のゲル汚染よりむしろケーク層の成長による膜間流路閉塞が問題となる。
【０００４】
このような活性汚泥中の生物フロックあるいは凝集フロックを分離するための分離膜としては、従来一般に、気相転換法で製膜したＭＦ（精密濾過）膜が用いられている。これらゲル汚染の進行やケーク層の成長による流路閉塞に対処するために、従来、膜モジュールの分離膜の設置間隔を大きくすることが提案されている。また、一時的に強曝気を行い、エアリフト循環流速を利用してエア洗浄し、膜面に付着したケーク層を剥離させる試みも行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、膜モジュールの分離膜設置間隔を大きくするのみでは、流路閉塞に到るまでの期間が長くなるだけで、ケーク層の成長を抑制する根本的解決手段とはならない。
【０００６】
また、従来用いられている気相転換法で製膜した膜では表面粗度が大きいため、膜面に付着したケーク層の付着強度が高く、このため、一時的な強曝気によるエア洗浄では、十分な剥離効果を得ることができない。
【０００７】
本発明は上記従来の問題点を解決し、被処理液に凝集剤を添加して生成したフロックを固液分離するための浸漬型膜分離装置であって、強曝気によるエア洗浄等で膜面に付着したケーク層を容易に剥離除去することができる浸漬型膜分離装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の浸漬型膜分離装置は、被処理液に凝集剤を添加して生成したフロックを固液分離するための浸漬型膜分離装置において、湿式相転換法で製膜した分離膜を備えてなると共に、該分離膜の下方より曝気してエア洗浄するためのエア洗浄手段を有することを特徴とする。
【０００９】
湿式相転換法で製造した膜は、表面粗度が小さい、即ち、表面平滑で、しかも、孔径が均一であるため、膜面に付着しているケーク層を定期的な強曝気によるエア洗浄等で容易に剥離除去することができ、ケーク層の成長及びそれによる流路閉塞を有効に防止することができる。
【００１０】
なお、湿式相転換法は、キャスト液を支持体（不織布又は織布）に流延し、溶媒を完全に蒸発させる気相転換法に対して、溶媒を完全に蒸発させず、途中で非溶媒中（凝固液）に浸漬し、拡散によって残りの溶媒を完全に除く方法であり、このような湿式相転換法であれば、均一な孔径を有し、表面平滑な分離膜を製膜できる。一般に、気相転換法に用いられる素材として、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化エチレン、塩化ビニル等が、一方、湿式相転換法に用いられる素材としては、ポリスルホン、ポリアクリルニトリル、酢酸セルロース、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の浸漬型膜分離装置は、従来一般に用いられている気相転換法で製膜した分離膜に代えて、湿式相転換法で製膜した分離膜を用いること以外は、従来の浸漬型膜分離装置と全く同様の構成とすることができ、膜モジュールの形状、型式や膜の種類には特に制限はない。また、被処理液への凝集剤の添加も浸漬型膜分離装置の前段、浸漬設置した槽のいずれでも良い。なお、凝集剤としては、塩化第二鉄、ポリ硫酸鉄、ポリ塩化アルミニウム等の無機系凝集剤が使用可能である。
【００１２】
従って、分離膜としては、ＭＦ膜以外のＵＦ膜等の分離膜も使用可能であるが、一般に高フラックスでの処理が要求される場合には、ＭＦ膜を用いるのが好ましい。
【００１３】
また、膜モジュールは中空子型、チューブラー型、平膜型等のいずれの形状であっても良い。
【００１４】
このような本発明の浸漬型膜分離装置は、凝集剤を添加した凝集フロックを固液分離する浸漬型膜分離装置に有効であり、膜面に付着したケーク層は、定期的又は不定期的に強曝気によるエア洗浄を行うことにより容易に除去することができる。
【００１５】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００１６】
実施例１
凝集剤として硫酸アルミニウムを添加した凝集液の処理槽に、湿式相転換法で製膜したＭＦ膜を用いた膜モジュールを浸漬し、透過水側から吸引ポンプで処理水を吸引して固液分離を行った。運転条件は、フラックス１．２ｍ3 ／ｍ2 ／日の定流量濾過で、８分−ＯＮ／２分−ＯＦＦの間欠運転とした。また、運転を開始して１週間、２週間及び４週間後に膜モジュールの下方より強曝気してエア洗浄を２時間実施した。空気量は吸引濾過時の１．４倍（１４０ｍ3 ／ｍ2 ／ｈｒ）とした。
【００１７】
このときの膜間差圧の経日変化を図１に示す。
【００１８】
比較例１
湿式相転換法で製膜したＭＦ膜の代りに気相転換法で製膜したＭＦ膜を用いた膜モジュールで固液分離したこと以外は、実施例１と全く同様にして処理を行い、膜間差圧の経日変化を図１に示した。
【００１９】
なお、比較例１においては、運転を開始してから、約２４日目に差圧が急上昇したためエア洗浄を行ったが、差圧がもどらなかったため、膜モジュールを槽外に引き上げて高圧水による洗浄をおこなった。
【００２０】
図１より次のことが明らかである。
【００２１】
即ち、気相転換法で製膜したＭＦ膜を用いた比較例１では、差圧の変動幅が大きく、特に運転を開始して１３〜１５日目および２４日目に差圧が急上昇した。これは流路閉塞によるものであった。特に、２４日目は完全に流路閉塞を生じていた。一方、湿式相転換法で製膜したＭＦ膜を用いた実施例１では、差圧の変動幅が小さくほぼ一定であり流路閉塞には到らず、差圧の急上昇は認められなかった。これは定期的なエア洗浄により、膜面に付着したケーク層が完全に剥離していたため、ケーク層の成長が抑制されたことによるものと考えられる。
【００２２】
実施例１は、差圧が１５（ＫＰａ）近辺と、比較例１よりも高い値を示しているものの、安定しており、比較例１のような変動はない。比較例１の場合、定期的なエア洗浄をおこなってもケーク層の剥離がおこなえず、成長し流路閉塞を引き起こすものと考えられる。
【００２３】
なお、実施例１の差圧が比較例１よりも高いのは、製膜法の違いによるものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の浸漬型膜分離装置は、膜面に付着しているケーク層を、定期的な強曝気によるエア洗浄等で容易に剥離除去することができる。このため、膜面のケーク層の成長及びそれによる流路閉塞を有効に防止することができ、長期にわたり、安定かつ効率的な処理を行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１及び比較例１の結果を示すグラフである。
【図１】
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