(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浸漬槽内にろ過膜を浸漬し、該ろ過膜を透過した透過水をサイホン作用により吸引して処理水槽に抜き出すサイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置において、前記ろ過膜を形成する膜モジュールの両端に接続する一対の透過水管と、両透過水管が合流して前記処理水槽に接続する処理水管と、該処理水管に設けられた処理水弁と、一方の透過水管における処理水管との接続部の近傍に設けられた合流弁と、前記処理水管に設けられた空気抜き弁と、前記一方の透過水管における前記合流弁より膜側と前記処理水槽とを接続する逆洗水管と、該逆洗水管に設けられた逆洗ポンプ及び逆洗弁とを備えていることを特徴とするサイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置に関し、詳しくは、上水の浄化処理等に用いられる浸漬型膜ろ過装置において、ろ過膜からの透過水の取出しをろ過装置と処理水槽との高低差によるサイホン作用で行うサイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種水処理における固液分離手段として近年急速に実用化が進んでいる浸漬型膜ろ過装置は、タンクあるいは既存の池等に、平膜や中空糸膜からなる膜モジュールを浸漬することで処理が可能なことから、シンプルでコンパクトな装置構成で確実な固液分離を行えるという利点を有している。
【０００３】
このような浸漬型膜ろ過装置において、ろ過膜を透過した処理水（透過水）の取出しを、ろ過装置と処理水槽との高低差によるサイホン作用を利用して行うサイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置が知られている。このサイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置は、原理的には、通常の浸漬型膜ろ過装置と同様に形成されており、透過水の取出しを吸引ポンプで行う代わりに、サイホン作用で行う点が異なっているのみである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようなサイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置では、負圧で吸引中に発生する膜内あるいは配管中の空気が、ろ過装置の液面より上位の配管内に次第に蓄積されるため、これを放置しておくとサイホン作用が失われて装置の運転が停止してしまう。このため、定期的に空気抜きを行って配管内の空気を排除するようにしているが、従来の装置では、この空気抜きを効果的に行うことができなかった。
【０００５】
そこで本発明は、サイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置における配管内の空気を簡単な操作で確実に排除することができるサイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のサイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置は、浸漬槽内にろ過膜を浸漬し、該ろ過膜を透過した透過水をサイホン作用により吸引して処理水槽に抜き出すサイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置において、前記ろ過膜を形成する膜モジュールの両端に接続する一対の透過水管と、両透過水管が合流して前記処理水槽に接続する処理水管と、該処理水管に設けられた処理水弁と、一方の透過水管における処理水管との接続部の近傍に設けられた合流弁と、前記処理水管に設けられた空気抜き弁と、前記一方の透過水管における前記合流弁より膜側と前記処理水槽とを接続する逆洗水管と、該逆洗水管に設けられた逆洗ポンプ及び逆洗弁とを備えていることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のサイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置の一形態例を示す系統図である。このサイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置は、原水流入経路１及び固形分抜出し経路２を有する浸漬槽３内にろ過膜４を浸漬し、このろ過膜４を透過した透過水をサイホン作用により吸引して処理水槽５に抜き出すように形成されている。ろ過膜４は、原水の性状に応じて適宜選択されたＭＦ膜やＵＦ膜あるいは適宜なメッシュの網状体からなる膜モジュール６を複数設けたもので、一般の浸漬型膜ろ過装置と同様に形成されている。
【０００８】
ろ過膜４を形成する膜モジュール６の両端には、膜内に連通する一対の透過水管７ａ，７ｂが設けられており、両透過水管７ａ，７ｂは、一方の透過水管７ａに設けられた合流弁８を介して処理水管９に合流する。この処理水管９は、処理水弁１０を介して処理水槽５に連通しており、処理水管９の高所位置には、逆止弁付きの空気抜き弁１１が設けられている。また。一方の透過水管７ａにおける合流弁８より膜側と、前記処理水槽５との間には、逆洗ポンプ１２及び逆洗弁１３を備えた逆洗水管１４が設けられている。
【０００９】
このように形成したサイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置において、通常のろ過運転は、逆洗ポンプ１２を停止状態、逆洗弁１３を閉じ状態とし、合流弁８と処理水弁１０とを開状態として行われる。これにより、図２に矢印で示すように、浸漬槽３内の水は、膜モジュール６を透過して透過水管７ａ，７ｂ内に流入し、処理水管９に合流して処理水槽５に流下する。このときの処理水（透過水）の流れは、浸漬槽３と処理水槽５との高低差、すなわち、サイホン作用により発生する。
【００１０】
図３は、配管内の空気を排除する運転状態（エア抜き工程）における水の流れを示すものである。このエア抜き工程では、逆洗ポンプ１２を運転するとともに逆洗弁１３を開き、処理水弁１０は開状態のままで合流弁８を閉じる。これにより、逆洗ポンプ１２により汲み上げられた処理水槽５内の処理水は、逆洗弁１３を経て逆洗水管１４から一方の透過水管７ａに送られ、膜モジュール６の一端から膜内に流入して他端から他方の透過水管７ｂに流出し、処理水管９から処理水弁１０を介して処理水槽５に循環する流れを形成する。
【００１１】
各配管内や膜内に入り込んだ空気は、この水の流れに同伴されて移動し、処理水管９から空気抜き弁１１に連通する空気抜き管１１ａを上昇して空気抜き弁１１部分に集められる。また、循環する水の速度によっては、処理水管９を水と共に流下して処理水槽５に放出される。
【００１２】
このとき、空気抜き弁１１には、配管内からの水圧が作用しないため、逆止弁が開くことはなく、したがって、空気抜き弁１１からの空気の放出は行われず、もちろん、空気の吸込みもない。なお、図３に破線で示す循環用配管１５を設けて水を循環させることもできる。
【００１３】
上述のようなエア抜き工程を行った後、図４に示す逆洗工程を行うことにより、空気抜き弁１１部分に溜まった空気が外部に放出される。この逆洗工程は、エア抜き工程から、合流弁８を開いて処理水弁１０を閉じることにより移行するものであって、逆洗ポンプ１２により圧送される処理水は、逆洗弁１３及び逆洗水管１４を経た後、その約半量が一方の透過水管７ａに流れるとともに、残部が合流弁８を通って他方の透過水管７ｂに流れ、両端から膜モジュール６内に流入し、膜外に流出することにより膜の逆洗を行う。
【００１４】
このとき、配管内には、膜モジュール６を逆洗するために必要な水圧が発生し、この水圧が、処理水管９から空気抜き管１１ａを経て空気抜き弁１１に作用するため、逆止弁が開いて空気抜き弁１１部分に溜まった空気が外部に放出される。
【００１５】
すなわち、サイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置を上述のように形成し、ろ過膜４の逆洗工程の前に前記エア抜き工程を実施することにより、配管内及び膜内に入り込んだ空気を簡単かつ確実に排除することができる。
【００１６】
なお、空気抜き弁１１は、上述のように逆止弁付きのものとすることにより、配管内の圧力に応じて自動的に開閉して空気の放出を行うことができるが、これを自動弁として逆洗工程を行う際に開くようにしてもよく、手動で開閉するようにしてもよい。また、浸漬槽３には、空洗用の散気管等、周知の膜ろ過装置と同様の設備を設けることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のサイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置によれば、配管内の空気を簡単な操作でスムーズに排除することができるので、ろ過装置の運転を安定した状態で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のサイホン吸引式浸漬型膜ろ過装置の一形態例を示す系統図である。
【図２】  ろ過運転時の水の流れを示す説明図である。
【図３】  エア抜き工程における水の流れを示す説明図である。
【図４】  逆洗工程における水の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
１…原水流入経路、２…固形分抜出し経路、３…浸漬槽、４…ろ過膜、５…処理水槽、６…膜モジュール、７ａ，７ｂ…透過水管、８…合流弁、９…処理水管、１０…処理水弁、１１…空気抜き弁、１１ａ…空気抜き管、１２…逆洗ポンプ、１３…逆洗弁、１４…逆洗水管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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