JP2002126732A - 濾過システム及び濾過運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気泡による濾液ラインの閉塞がない濾過運
転方法の提供。 【解決手段】 原水タンク10から濾過膜モジュール12に
原水を供給して濾過運転する際、濾液ライン36の配管中
に混入した空気泡は、エアートラップ40で捕集されるの
で、配管が空気泡で閉塞されることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、濾過システム及び
それを用いた濾過運転方法に関し、特にダイナミック膜
を形成させて濾過を行う場合に適した濾過システム及び
それを用いた濾過運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】活性汚
泥法等を適用して処理された生物処理液は、未だ多量の
懸濁質（ＳＳ）を含んでいるため、膜として不織布、ネ
ット等を用いた濾過によってＳＳの除去処理がなされて
いる。

【０００３】このような不織布やネットを用いた濾過の
場合、ミクロフィルター等に比べると目開きが大きいの
で、所謂ダイナミック濾過により、ＳＳの除去率を高め
ることが行われている。このダイナミック濾過は、不織
布やネットの孔にＳＳ乃至はフロック（活性汚泥等のＳ
Ｓの凝集塊）を沈積させ、ダイナミック膜を形成させて
行う濾過法であるため、原水の供給速度を緩やかにし
て、ダイナミック膜の形成を促進する方法が好適とな
る。

【０００４】従って、ダイナミック濾過を適用する場
合、原水の供給速度を緩やかにする方法が採用されてい
るが、水頭差濾過を利用する場合には、必然的に濾過後
の濾液ラインの送液速度を原水の供給速度と関連づけて
緩やかにする必要がある。

【０００５】しかし、このような濾過運転を行った場
合、濾液ライン中に空気が混入すると空気泡で配管が閉
塞されてしまうことがあり、その場合には濾過運転を停
止せざるを得ず、度重なると運転効率が低下する。更
に、空気抜きのために別途空気抜き用のポンプを設置し
た場合、水頭差濾過をしているため、空気抜きをする際
にはやはり濾過運転を停止しなければならない。

【０００６】本発明は、水頭差を利用した濾過を行う場
合において、濾液ラインの配管内に空気が混入すること
による運転停止を防止できる濾過システム及びそれを用
いた濾過運転方法の提供を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決する手段として、原水タンク、膜エレメントが大気開
放式ハウジングに浸漬状態で収容された濾過膜モジュー
ル及び濾液を貯留する濾液タンクを少なくとも備えた濾
過システムであり、濾過膜モジュールから濾液タンクに
至る濾液ラインの配管途中に、排気手段を有するエアー
トラップを備えてなる濾過システムを提供する。

【０００８】本発明でいう排気手段は、例えば排気弁で
あり、ポンプ等の機械的吸引手段は含まれない。このよ
うなポンプ等の機械的吸引手段ではない排気手段を有す
るエアートラップを使用することで、別途空気抜きのた
めのポンプ等を設置することなく濾液中の空気を取り除
くことができ、水頭差を利用した濾過運転時に濾液ライ
ンの配管が空気泡で閉塞されることが防止できる。

【０００９】本発明の濾過システムでは、膜エレメント
で使用する膜が不織布又はネットであることが好まし
い。

【００１０】また本発明は、上記した濾過システムを使
用した濾過運転方法であり、原水タンクからポンプを利
用して原水を濾過膜モジュールに供給し、濾過膜モジュ
ールから濾液タンクに至る濾液ラインにおいてエアート
ラップによって空気泡を捕集する濾過運転方法を提供す
る。

【００１１】このようにして、エアートラップで空気泡
を捕集することによって、濾過運転を安定して行うこと
ができる。

【００１２】本発明の濾過運転方法では、膜エレメント
を、清水を満たした大気開放式ハウジング内に浸漬され
た状態で装着することが好ましい。この場合に用いる清
水は、水道水又は濾過運転で得られた濾液が好ましい。

【００１３】このようにして、ハウジング内に清水を満
たし、かつ膜エレメントを浸漬された状態で膜エレメン
トの濾液出口と濾液ラインの配管を接続することによっ
て膜エレメントを装着することで、膜エレメント内に空
気が残留することが防止できる。

【００１４】本発明の濾過運転方法では、濾過運転開始
前に、濾液タンクからの濾液で濾過膜モジュールの逆洗
浄を行い、更にエアートラップに捕集した空気を排気手
段により排出することが好ましい。

【００１５】このようにして、濾過開始前に逆洗浄を行
うことで、膜エレメント内部に僅かに残留していた空気
も抜き出すことができる。

【００１６】本発明の濾過運転方法は、ミクロフィルタ
ーに比べると目開きが大きく、空気が混入しやすい不織
布やネットを膜として使用し、濾過運転時に膜面にダイ
ナミック膜を形成させる濾過運転方法において好適であ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図１に基づいて、本発明の
濾過システム及びそれを用いた濾過運転方法を説明す
る。図１は、本発明の濾過運転方法で使用する濾過シス
テムの概念図である。

【００１８】原水タンク１０には、例えば、活性汚泥法
による処理液が原水として入っており、送液ポンプを利
用して、原水ライン３２から濾過膜モジュール１２に送
られる。

【００１９】濾過膜モジュール１２は、所要容積の大気
開放式ハウジング内に所要数の膜エレメントが収容され
ているもので、膜エレメントの濾液出口は、水面より低
い位置に設置されてハウジングを貫通し、濾液ライン３
６の配管と接続されている。膜エレメントとしては、膜
として不織布、ネットを使用した平膜エレメントが好適
である。

【００２０】濾過膜モジュール１２で濾過された濾液
は、濾液ライン３６を通って、濾液タンク１４に送られ
て貯水されるが、濾液ライン３６の配管途中には、ポン
プ等の機械的吸引手段ではない排気弁４３を有するエア
ートラップ４０が設置されている。

【００２１】また、エアートラップ４０としては、濾液
中の空気泡を捕集できるものであれば、その構造は特に
限定されるものではなく、例えば、図２に示す管状のも
のやタンク状のものを使用できる。

【００２２】図２に示すエアートラップ４０は、主管４
１と、主管４１の途中から斜め上方に分かれた枝管４２
とを備えた三叉管からなり、主管４１の両端開口部で濾
液ライン３６の配管途中に接続されている。枝管４２の
端部は、通常は排気弁４３により閉じられており、４
５、４６、４７は継ぎ手を示し、図中の矢印は濾液の流
れ方向又は空気泡の流れ方向を示している。

【００２３】エアートラップ４０においては、主管４１
内は矢印方向に濾液の流れが生じ、枝管４２内は空気泡
が矢印方向に上昇する。このため、濾液ライン３６の配
管を流れ、エアートラップ４０の主管４１に到達した濾
液中の空気泡は、枝管４２の上端に集められる。枝管４
２内に捕集された空気は、適宜、排気弁４３を開にする
ことで、水頭差により濾液に押し出されて排出される。
よって、濾液ライン３６の配管内に空気泡が溜って、配
管が閉塞される事態の発生が防止される。

【００２４】また、他の実施形態において、ハウジング
内で、清水中に膜エレメントが浸漬された状態で、膜エ
レメントの濾液出口と濾液ライン３６の配管を接続する
ことによって膜エレメントを装着することができる。こ
のとき、ハウジング内に清水を満たした後、膜エレメン
トを浸漬してもよいし、ハウジング内に膜エレメントを
収容した後、膜エレメントが浸漬されるまで清水を注入
してもよい。

【００２５】膜エレメントを清水に浸漬すると、膜エレ
メント内部の空気が押し出されるため、膜エレメント内
部には空気が全く又は殆ど残留することがない。よっ
て、濾液中に空気が混入して、濾液ライン３６の配管が
閉塞される可能性を小さくできる。

【００２６】また、他の実施形態として、上記実施形態
のとおりに膜エレメントの濾液出口と濾液ライン３６の
配管を接続し、その後、濾過開始前に逆洗浄を行い、濾
液ライン３６のエアートラップ４０で濾液中の空気を捕
集することができる。逆洗浄は、逆洗浄ポンプ２２を作
動させ、濾液タンク１４内の濾液を逆洗浄ライン３８か
ら逆洗浄タンク１６に送り、そこから重力の高低差で膜
エレメント内部に濾液を圧入して行う。

【００２７】このようにすれば、膜エレメント内に僅か
に残留していた空気を除去できるので、濾液中に空気が
混入して、濾液ライン３６が閉塞される可能性をより一
層小さくできる。

【００２８】本発明で膜エレメントとして使用する膜
は、不織布又はネットが好ましい。本発明では、不織布
及びネットの目開き、開孔率、厚み等は、特に限定され
るものではない。

【００２９】不織布は各種天然及び合成樹脂製のものを
使用することができ、ネットは同様に天然及び合成樹脂
製のもののほか、ステンレス等の金属製のものも使用す
ることができる。

【００３０】上記した本発明の濾過運転方法は、濾過運
転時に膜面にダイナミック膜を形成させる濾過運転に特
に適している。

【００３１】本発明の濾過運転方法は、汚水処理場等に
おける活性汚泥等を含む生物処理液の処理、各種施設の
排水及び家庭排水の処理、更には河川、湖沼等の浄化処
理等にも適用することができる。

【００３２】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらにより限定されるものではな
い。

【００３３】実施例１ 図１、図２に示す濾過システムを使用し、原水タンクか
ら送液ポンプにより大気開放式の濾過膜モジュールに原
水を供給すると共に、過剰分はオーバーフローにより原
水タンクに戻すようにして濾過運転を行った。濾過は水
頭差により行った。濾過運転は、濾過膜モジュール１２
のハウジング内に膜エレメントを収容した後、膜エレメ
ントが浸漬されるまで濾液を注入し、膜エレメントの濾
液出口と濾液ライン３６の配管を接続し、その後、濾過
開始前に逆洗浄を行い、濾液ライン３６のエアートラッ
プ４０で濾液中の空気を捕集した。排気弁を開として空
気を排出した後、濾過運転を開始した。なお、濾液ライ
ン３６の配管径は内径１ｃｍのものを使用した。その結
果、１０分間経過後においても、濾液ライン３６の配管
は閉塞されず、運転の継続には支障がなかった。

【００３４】比較例１ 図２に示すエアートラップ４０を使用しないほかは実施
例１と同様にして、濾過運転を行った。その結果、運転
開始から約３分後に濾液ライン３６の配管が閉塞され、
運転を継続することができなかった。

【００３５】

【発明の効果】本発明の濾過システムを用いた濾過運転
方法を適用すれば、濾液ラインの配管が空気泡で閉塞さ
れることがないため、水頭差を利用した膜濾過運転を長
期間安定して行うことができる。本発明の濾過運転方法
は、特に不織布やネットを使用してダイナミック膜を形
成させる濾過運転に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の濾過システムを説明するための概念
図である。

【図２】 本発明の濾過システムで用いるエアートラッ
プの断面概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 69/14 Ｂ０１Ｄ 69/14

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水タンク、膜エレメントが大気開放式
   ハウジングに浸漬状態で収容された濾過膜モジュール及
   び濾液を貯留する濾液タンクを少なくとも備えた濾過シ
   ステムであり、濾過膜モジュールから濾液タンクに至る
   濾液ラインの配管途中に、排気手段を有するエアートラ
   ップを備えてなる濾過システム。
2. 【請求項２】 膜エレメントで使用する膜が不織布又は
   ネットである請求項１記載の濾過システム。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の濾過システムを使
   用した濾過運転方法であり、濾過膜モジュールにおいて
   水頭差を利用して濾過を行い、濾過膜モジュールから濾
   液タンクに至る濾液ラインにおいてエアートラップによ
   って空気泡を捕集する濾過運転方法。
4. 【請求項４】 膜エレメントが、清水を満たした大気開
   放式ハウジング内に浸漬された状態で装着されたもので
   ある請求項３記載の濾過運転方法。
5. 【請求項５】 濾過運転開始前に、濾液タンクからの濾
   液で濾過膜モジュールの逆洗浄を行い、更にエアートラ
   ップに捕集された空気を排気手段により排出する請求項
   ３又は４記載の濾過運転方法。
6. 【請求項６】 濾過運転時に膜面にダイナミック膜を形
   成させる請求項３、４又は５記載の濾過運転方法。