(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜カートリッジを配列した浸漬型膜分離装置に付設される膜分離装置用散気装置であって、ブロワなどの給気手段に連通して膜カートリッジの下方に水平方向に設けられる主パイプと、主パイプの下面において主パイプの内部に連通して上下方向に設けられ、給気源より主パイプを介して供給される曝気空気を噴出する複数の噴出パイプとを備え、主パイプの下面は噴出パイプの上端部に向けて下り勾配をなすコーン状に形成したことを特徴とする膜分離装置用散気装置。
【請求項２】
噴出パイプは１０ｍｍ以上の長さを有し、内径を５ｍｍ以上１０ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１記載の膜分離装置用散気装置。
【請求項３】
噴出パイプは、浸漬型膜分離装置のケーシングの断面において１５〜２５ｃｍ四方をカバーして曝気するように１５〜２５ｃｍ間隔で主パイプに接続したことを特徴とする請求項２記載の膜分離装置用散気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膜カートリッジを配列した浸漬型膜分離装置に付設される膜分離装置用散気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下廃水などの処理においては、図３に示したように、浸漬型膜分離装置１１を使用して曝気槽１２内の活性汚泥混合液１３などを固液分離している。
【０００３】
浸漬型膜分離装置１１は、図４に示したようなものであり、上下が開口したケース１４内に平板状の膜カートリッジ１５を配列し、膜カートリッジ１５の下方に散気装置１６を配設している。膜カートリッジ１５は、図示を省略するが、濾板の両表面に濾過膜を配置し、濾板と濾過膜との間、あるいは濾板の内部に形成される膜透過液流路に連通する膜透過液取出口を形成している。各膜カートリッジ１５の膜透過液取出口に連通して設けられた透過液管１７は曝気槽１２の外部で大気圧下に開放している。
【０００４】
このような構成において、曝気槽１２の内部に汚水１９を導入し、汚水１９中の窒素や有機物を散気装置１６より曝気空気を噴出させる状態において活性汚泥の作用により除去している。また、活性汚泥混合液１３をその水頭を駆動圧として膜カートリッジ１５により重力濾過し、膜カートリッジ１５の膜面を透過した透過液を透過液管１７により槽外へ導出している。
【０００５】
このとき、散気装置１６より噴出する曝気空気の気泡およびそれにより生起される上昇水流によって膜カートリッジ１５の膜面を洗浄しており、均一な曝気が濾過を長期間安定して維持するための基本要因である。
【０００６】
散気装置１６としては従来、図５に示したような、ＰＶＣ製のパイプに５〜１０ｍｍ程度の噴出孔２０を１００〜２００ｍｍピッチで数個〜十数個開孔したものを設置しており、このような散気装置１６では、噴出孔２０からの空気の噴出速度を通常１０ｍ／秒以上に設計している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような噴出速度では抵抗は１０ｍｍ水頭程度しか生じず、噴出孔が少ない場合は噴出ムラは生じにくいが、十数個の噴出孔がある場合、特にパイプの厚みが数ミリしかない場合に、噴出孔部分が場所によって正圧になったり負圧になったりと微妙に揺れる。負圧になった噴出孔には活性汚泥混合液が侵入し、正圧になるとその活性汚泥混合液が吐き出されることになり、これらを繰り返している間に、汚泥が次第に乾燥してかさぶた状になり、その乾燥汚泥が噴出孔をふさぐため、運転を継続するにつれて曝気ムラが生じていた。
【０００８】
このため、噴出孔の閉塞を防止するために孔径を１０ｍｍ以上にする等の工夫をしていたが、孔径を大きくすると適当な噴出速度を得るために必要な空気量が大きくなり、生物処理の障害となる例もみられる。
【０００９】
本発明は上記問題を解決するもので、空気量を過大にすることなく均一に曝気することができ、効果的な膜面洗浄流を供給できる膜分離装置用散気装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本発明の請求項１記載の膜分離装置用散気装置は、膜カートリッジを配列した浸漬型膜分離装置に付設される膜分離装置用散気装置であって、ブロワなどの給気手段に連通して膜カートリッジの下方に水平方向に設けられる主パイプと、主パイプの下面において主パイプの内部に連通して上下方向に設けられ、給気源より主パイプを介して供給される曝気空気を噴出する複数の噴出パイプとを備え、主パイプの下面は噴出パイプの上端部に向けて下り勾配をなすコーン状に形成したものである。
【００１１】
請求項２記載の膜分離装置用散気装置は、噴出パイプが１０ｍｍ以上の長さを有し、内径を５ｍｍ以上１０ｍｍ以下としたものである。
請求項３記載の膜分離装置用散気装置は、噴出パイプは、浸漬型膜分離装置のケーシングの断面において１５〜２５ｃｍ四方をカバーして曝気するように１５〜２５ｃｍ間隔で主パイプに接続したものである。
【００１２】
上記した構成によれば、曝気空気の噴出部を噴出パイプとしているので、瞬間的に正圧部分と負圧部分とが生じてもパイプ内部に活性汚泥等が侵入しにくい。
曝気を停止した時には主パイプ，噴出パイプ内の空気が収縮するにつれて活性汚泥等が主パイプ，噴出パイプ内に侵入するが、主パイプの下面をコーン状に形成しているので、侵入した活性汚泥は曝気再開時に速やかに排出される。
【００１３】
噴出パイプの内径を５ｍｍ以上１０ｍｍ以下としたのは、適度の噴出速度にした時に、それ以下では槽内に供給される空気量が不足し、それ以上では槽内供給される空気量が過剰になるからである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の一実施形態の膜分離装置用散気装置を示し、この散気装置は図３，４を用いて先に説明した浸漬型膜分離装置の散気装置に代えて配置されるので散気装置以外の部材については図３，４を援用する。
【００１５】
散気装置１は、膜カートリッジ１５の下方に水平方向に設けられる主パイプ２と、主パイプ２の下面において主パイプ２の内部に連通して上下方向に設けられた噴出パイプ３と、主パイプ２の両端部のキャップ４とからなり、主パイプ２はキャップ４を介して槽外のブロワ（図示せず）などの給気手段に連通している。主パイプ２の下面は、噴出パイプ３の上端部に向けて下り勾配をなすコーン部５とされている。
【００１６】
散気装置１を構成するに際しては、噴出パイプ３は長さａが１０ｍｍ以上、内径ｂが５ｍｍ以上１０ｍｍ以下のものを選択し、１５〜２５ｃｍ四方をカバーして曝気できるように１５〜２５ｃｍ間隔で主パイプ２に接続させる。主パイプ２は、噴出パイプ３の孔（内径）の総面積の２倍程度の断面積を有し、膜カートリッジの大きさ、枚数、間隔に応じて１本または複数本用いる。ループ状の主パイプ２を用いてもよい。
【００１７】
したがって、たとえば４９０×１０００ｍｍの膜カートリッジ５０枚を１４ｍｍ間隔で配列する場合にはケーシングの断面積は５００×７００ｍｍとなるので、散気装置は、３〜４本の噴出パイプを設けた内径約２５ｍｍ〜３０ｍｍ、長さ約７００ｍｍの主パイプ２本で構成する。
【００１８】
また、４９０×１０００ｍｍの膜カートリッジ１５０枚を１４ｍｍ間隔で配列する場合にはケーシングの断面積は５００×２１００ｍｍとなるので、散気装置は、９〜１２本の噴出パイプを設けた内径約４０ｍｍ、長さ約２１００ｍｍの主パイプ２本で構成する。
【００１９】
上記したような散気装置１によれば、主パイプ２，噴出パイプ３の内径および配置が適切なので、噴出パイプ３より、噴出速度１０ｍ／秒以上の適量の曝気空気が噴出し、曝気空気の気泡およびそれにより生起される上昇水流によって膜カートリッジの膜面全体が効果的に洗浄され、生物処理の障害が生じることはない。
【００２０】
また、曝気空気の噴出部を噴出パイプ３としているので、瞬間的に正圧部分と負圧部分とが生じても活性汚泥等は噴出パイプ３内に侵入しにくい。
曝気を停止した時には主パイプ２，噴出パイプ３の内部の空気が収縮するにつれて活性汚泥等が噴出パイプ３，主パイプ２の内部に侵入するが、主パイプ２の下面はコーン部５となっているので、侵入した活性汚泥等は曝気再開時に速やかに排出される。したがって、乾燥汚泥による噴出部の閉塞は生じにくく、曝気ムラも生じにくい。これによって、膜面全体の効果的な洗浄が保証され、長期間安定した濾過が可能になる。
【００２１】
なお、主パイプ２，噴出パイプ３、コーン部５として断面円形のものを図示したが、断面四角形のものでも同様の効果を奏する。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、曝気空気の噴出部を噴出パイプとすることにより、活性汚泥等の侵入を防止できる。
【００２３】
また主パイプの下面をコーン状に形成することにより、曝気停止時に活性汚泥等が侵入しても曝気再開時に速やかに排出できる。
これらにより、噴出部の閉塞を防止して均一に曝気することができ、膜面全体の効果的な洗浄、および長期間安定した濾過が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における膜分離装置用散気装置の概略全体構成を示した正面図である。
【図２】図１の膜分離装置用散気装置の一部切り欠き拡大図である。
【図３】浸漬型膜分離装置を曝気槽の内部に浸漬設置した状態を示した説明図である。
【図４】浸漬型膜分離装置の全体構成を示した説明図である。
【図５】図４の浸漬型膜分離装置に付設された従来の散気装置の拡大図である。
【符号の説明】
１  散気装置
２  主パイプ
３  噴出パイプ
５  コーン部
【図１】
0003827410.tif 000002
【図２】
0003827410.tif 000003
【図３】
0003827410.tif 000004
【図４】
0003827410.tif 000005
【図５】
0003827410.tif 000006