JP5566031B2 - 間隔保持部材および膜エレメントおよび浸漬型膜分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、被処理液を濾過する複数の膜エレメント間の間隔を保持する間隔保持部材、および、間隔保持部材を備えた膜エレメントならびに浸漬型膜分離装置に関する。

従来、浸漬型膜分離装置としては、例えば図１９，図２０に示すように、処理槽内に設置され、汚水等の被処理水１２中に浸漬されるものがある。この浸漬型膜分離装置１３は、複数の膜エレメント１４が厚さ方向において所定の間隔をあけて並列に並べられ、これら膜エレメント１４の両側端に膜接合固定材１５が設けられている。各膜エレメント１４の両側端は膜接合固定材１５によって互いに接合されて結束されている。

膜エレメント１４は、平板状或いはシート状であり、表裏両面に濾過膜１６を有している。また、膜接合固定材１５は、濾過膜１６を透過した透過水を集める集水管１７を有している。これら集水管１７の上端には吸引管１８が形成されている。また、膜エレメント１４の下方には散気装置１９が設けられている。

これによると、吸引ポンプ等を用いて吸引管１８から吸引して各膜エレメント１４の内部を減圧することにより、被処理水１２中の汚泥等の固形分が濾過膜１６で捕捉され、濾過膜１６を透過して膜エレメント１４の内側に流入した透過水が、処理水として、集水管１７に集められ、集水管１７から吸引管１８を通って外部へ排出される。

この際、散気装置１９から空気を噴射することにより、エアリフト作用によって各膜エレメント１４間に気液混相の上向流２０が発生し、この上向流２０によって、膜エレメント１４の膜面が洗浄される。

また、浸漬型膜分離装置１３には、膜エレメント１４間の濾過膜間隔を保つ間隔保持部材２１が設けられている。図２０，図２１に示すように、間隔保持部材２１は、複数の歯部２２を有する櫛歯形状の部材であり、膜エレメント１４の上端部と下端部とに分けて取付けられている。このうち、上位の間隔保持部材２１の歯部２２は膜エレメント１４の上端部間に挿入され、下位の間隔保持部材２１の歯部２２は膜エレメント１４の下端部間に挿入されている。

これによると、各膜エレメント１４の上端部間の間隔２３ａは上位の間隔保持部材２１によって所定の間隔に保たれ、各膜エレメント１４の下端部間の間隔２３ｂは下位の間隔保持部材２１によって所定の間隔に保たれる。

尚、上記のように間隔保持部材２１を設けた浸漬型膜分離装置１３は例えば下記特許文献１に記載されている。

特開２０００−２３７５５１

しかしながら上記の従来形式では、膜エレメント１４の上下両端部において膜エレメント１４間の濾過膜間隔を所定の間隔に保つことができるのみであり、膜エレメント１４の上端部から下端部にわたって確実に所定の間隔に保つことができるとは限らない。例えば、単位容積当りの膜エレメント１４の取付枚数を増やすために、膜エレメント１４の厚さＴを薄くした場合、膜エレメント１４の剛性が低下し、図２１の仮想線で示すように、膜エレメント１４が上向流２０等の力を受けて撓み（変形し）、膜エレメント１４の上下両端部間における中央部分の間隔２３ｃを所定の間隔に保つことができないといった問題があり、その結果、上記所定の間隔に保たれていない部分では、上向流２０による膜面洗浄効果が弱まり、被処理水１２中の汚泥等の固形分が堆積して膜間閉塞が発生するといった不具合が発生する。尚、このような問題は膜エレメント１４の大きさが大きくなった場合にも同様に生じる。

また、図１９に示すように、上向流２０は、濾過膜１６の膜面を洗浄する膜面洗浄流として利用されるのであるが、膜エレメント１４間を通過した後、下向きに方向転換して下降流２７となり、膜接合固定材１５の外側方を下向きに流れる。これにより、上向流２０が膜接合固定材１５に近寄る方向へ偏って、上向流２０が膜エレメント１４の幅方向Ｗにおける中央部分において弱くなり、膜エレメント１４の幅方向Ｗにおける中央部分の膜面洗浄効果が十分に得られないといった問題がある。

本発明は、膜エレメント間の濾過膜間隔を膜エレメントの膜面洗浄流の方向にわたって所定の間隔に保つことが可能であり、また、十分な膜面洗浄効果を膜エレメントの幅方向においてほぼ均一に得ることが可能な間隔保持部材および膜エレメントおよび浸漬型膜分離装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本第１発明における間隔保持部材は、平面部に濾過膜を備えた複数の横長矩形状の膜エレメント同士を濾過膜を対向させて配列する際に、膜エレメント間の濾過膜間隔を保持する間隔保持部材であって、
膜エレメントの濾過膜面に沿って流れる膜面洗浄流の方向にわたって膜エレメント間の濾過膜間隔を保持する複数のスペーサー部を有し、
複数のスペーサー部は、膜エレメントとは別の部材であり、膜エレメントの厚さ方向に配列され、膜エレメントの全高にわたって膜エレメント間に配置され、且つ、膜面洗浄流が流れる領域を、膜エレメントの幅方向において複数の区画に区切り、
各スペーサー部の上端同士が膜エレメントの厚さ方向に延びる上部の連結部によって連結され、
各スペーサー部の下端同士が膜エレメントの厚さ方向に延びる下部の連結部によって連結されているものである。

これによると、間隔保持部材のスペーサー部を複数の膜エレメント間に配置することにより、膜エレメント間の濾過膜間隔（すなわち相対向する膜エレメントの濾過膜間の間隔）が所定の間隔に保たれる。この際、スペーサー部は膜エレメントの膜面洗浄流の方向にわたって膜エレメント間に配置されるため、膜エレメント間の濾過膜間隔を膜エレメントの膜面洗浄流の方向にわたって所定の間隔に保つことができる。

本第２発明における間隔保持部材は、スペーサー部が膜エレメントに対して着脱自在であるものである。

これによると、膜モジュールの製作およびメンテナンスが容易に行なえる。
本第３発明における間隔保持部材は、スペーサー部は複数備えられ、
各スペーサー部は異なった膜エレメント間に配置されるものである。

これによると、間隔保持部材のスペーサー部を膜エレメント間に一度に挿入又は抜き出しすることによって、膜モジュールの製作およびメンテナンスが容易に行なえる。

これによると、スペーサー部を膜エレメントに取付けて固定手段で固定することにより、間隔保持部材が不用意に膜エレメントから脱落するのを防止することができる。

本第４発明における膜エレメントは、上記第１発明から第３発明のいずれか１項に記載の間隔保持部材によって膜エレメント間の濾過膜間隔が保持されているものである。
本第５発明における浸漬型膜分離装置は、上記第４発明に記載の膜エレメントを複数備えて被処理液中に浸漬して配置し膜濾過を行なう浸漬型膜分離装置であって、
膜エレメントの下方に散気装置が設けられ、
散気装置からの散気により発生する上向流が、膜面洗浄流として利用され、濾過膜面を洗浄するものである。

これによると、散気装置によって散気を行なうと、エアリフト作用によって各膜エレメント間に気液混相の上向流が発生し、上向流によって膜エレメントの膜面が洗浄される。この際、間隔保持部材により、上向流の流れる領域が、膜エレメントの幅方向において、複数の区画に区切られる。これにより、濾過膜面を洗浄する膜面洗浄流としての上向流は、間隔保持部材で区切られた各区画内を膜エレメントの膜面に沿って流れるため、膜エレメントの幅方向において、偏りが分散されてほぼ均一に流れる。したがって、十分な膜面洗浄効果を膜エレメントの幅方向において得ることができる。

以上のように本発明によると、間隔保持部材のスペーサー部が膜エレメントの膜面洗浄流の方向にわたって存在するため、膜エレメント間の濾過膜間隔を膜エレメントの膜面洗浄流の方向にわたって所定の間隔に保つことができる。

また、膜面洗浄流として利用される上向流は間隔保持部材で仕切られた各区画内を膜エレメントの膜面に沿って流れるため、膜エレメントの幅方向における上向流の偏りを抑えることができ、十分な膜面洗浄効果を膜エレメントの幅方向において得ることができる。

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正面図である。 同、浸漬型膜分離装置の膜モジュールの斜視図であり、間隔保持部材を取付けた状態を示す。 同、間隔保持部材を取付けた膜モジュールの一部切欠き正面図である。 同、間隔保持部材を取付けた膜モジュールの一部切欠き平面図である。 同、膜モジュールに取付けられる間隔保持部材の図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。 本発明の第２の実施の形態における間隔保持部材を取付けた膜モジュールの斜視図である。 同、膜モジュールに取付けられる間隔保持部材の図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 本発明の第３の実施の形態における間隔保持部材を取付けた膜モジュールの斜視図である。 同、膜モジュールに取付けられる間隔保持部材の図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組立て側面図である。 本発明の第４の実施の形態における間隔保持部材を取付けた膜モジュールの斜視図である。 同、膜モジュールに取付けられる間隔保持部材の一部省略側面図である。 本発明の第５の実施の形態における膜モジュールの斜視図である。 同、膜モジュールの膜エレメントの平面図である。 本発明の第６の実施の形態における膜モジュールの膜エレメントの平面図である。 本発明の第７の実施の形態における浸漬型膜分離装置の正面図である。 本発明の第８の実施の形態における膜モジュールの斜視図である。 本発明の第９の実施の形態における膜モジュールの膜エレメントの分解斜視図である。 本発明の第１〜第９の実施の形態における浸漬型膜分離装置以外の形式の浸漬型膜分離装置の一部切欠き斜視図である。 従来の間隔保持部材を取付けた浸漬型膜分離装置の正面図である。 同、間隔保持部材を取付けた浸漬型膜分離装置の斜視図である。 同、間隔保持部材と膜エレメントとの側面図である。

以下、本発明における第１の実施の形態を図１〜図５を参照して説明する。
図１に示すように、３１は膜濾過を行なう浸漬型膜分離装置であり、有機性排水等の被処理液３３に浸漬されて処理槽３２内に設置されている。浸漬型膜分離装置３１は上下方向Ａに積み重ねられた複数台の膜モジュール３４から構成されている。

図２〜図４に示すように、各膜モジュール３４はそれぞれ、左右一対の集水ケース３５ａ，３５ｂと、集水ケース３５ａ，３５ｂ間に配設されて固定された複数枚の膜エレメント３６とを有している。集水ケース３５ａ，３５ｂはそれぞれ、四角形の箱型の部材であり、内部に集水空間４３を備えている。

各膜エレメント３６は、膜エレメント３６の厚さ方向Ｂにおいて所定の間隔Ｓをあけて並列（平行）に並べられて配置されている。また、各膜エレメント３６は、四角形の平板状の濾板４４と、濾板４４の表裏両平面部に溶着等により取り付けられた平膜からなる濾過膜４５とを有している。濾板４４の表裏両面にはそれぞれ、集水空間４３に連通する水平方向の透過水流通路（図示省略）が形成されている。尚、透過水流通路４６は濾過膜４５に覆われている。

集水ケース３５ａ，３５ｂの内側板４２は、接着剤を兼ねた樹脂で形成されている。図４に示すように、各膜エレメント３６の左右両側縁部は内側板４２を貫通して集水空間４３に突入している。これにより、各膜エレメント３６は、集水ケース３５ａ，３５ｂに水密に固着され、集水ケース３５ａ，３５ｂ間に支持されており、濾過膜４５を対向させて配列されている。

集水ケース３５ａ，３５ｂの上端にはそれぞれ、上方へ突出する突部４８が設けられ、下端にはそれぞれ、孔部４９が設けられている。突部４８には、上端外面と集水空間４３とに連通する流通孔５０が形成されている。また、孔部４９は集水ケース３５ａ，３５ｂの下端外面と集水空間４３とに連通している。尚、下段の膜モジュール３４の突部４８は、上下方向Ａにおいて、上段の膜モジュール３４の孔部４９に嵌脱自在である。

図１に示すように、下段の膜モジュール３４の集水空間４３は、突部４８の流通孔５０を介して、上段の膜モジュール３４の集水空間４３に連通している。また、最上段の膜モジュール３４の左右両外側方には集水管５１が設けられている。最上段の膜モジュール３４の突部４８と集水管５１とは接続管５２を介して接続されている。尚、集水管５１には透過水取出し用配管（図示省略）が接続され、透過水取出し用配管には吸引ポンプ（図示省略）が設けられている。

また、最下段の膜モジュール３４の膜エレメント３６の下方には空気を噴出する散気装置５３が設けられている。最下段の膜モジュール３４は、散気装置５３から噴出された空気を上方の膜モジュール３４へと導く散気ケース５４上に支持されている。尚、最下段の膜モジュール３４の孔部４９は閉鎖されている。

散気装置５３は、空気供給装置（ブロワ等）から空気の供給を受ける水平方向の本管５５と、本管５５に直交して設けられた複数の枝管５６とを有している。枝管５６には、空気を噴出する噴出口５７が複数形成されている。

各膜モジュール３４には、各膜エレメント３６間の濾過膜間隔Ｓ（すなわち相対向する膜エレメント３６の濾過膜４５間の間隔）を保持する複数の間隔保持部材６０が着脱自在に取付けられている。図５に示すように、間隔保持部材６０は、上下方向Ａ（膜面洗浄流の方向の一例）に細長い一対のスペーサー部６１ａ，６１ｂと、両スペーサー部６１ａ，６１ｂの上端同士を連結する連結部６２と、間隔保持部材６０を膜エレメント３６に固定する固定手段６３とを有している。

スペーサー部６１ａ，６１ｂはそれぞれ、膜エレメント３６間に挿脱自在であり、膜エレメント３６の全高Ｈにわたって膜エレメント３６間に挟まれて介在する。尚、両スペーサー部６１ａ，６１ｂの下端部は膜エレメント３６の下端よりも下方へ垂下している。

固定手段６３は、両スペーサー部６１ａ，６１ｂの下端部間に架設されるボルト６４と、ボルト６４に螺合するナット６５とを有している。尚、ボルト６４は、両スペーサー部６１ａ，６１ｂの下端部に形成されたボルト孔６６ａ，６６ｂに対して、膜エレメント３６の厚さ方向Ｂから挿脱自在である。

以下、上記構成における作用を説明する。
間隔保持部材６０を膜エレメント３６の上方から下し、両スペーサー部６１ａ，６１ｂ間に膜エレメント３６を差し込んで、複数の間隔保持部材６０を膜エレメント３６の厚さ方向Ｂに一直線に配設する。これにより、互いに隣接する一方の間隔保持部材６０の一方のスペーサー部６１ａと他方の間隔保持部材６０の他方のスペーサー部６１ｂとが、膜エレメント３６間に挿入され、膜エレメント３６の全高Ｈにわたり膜エレメント３６間に挟まれて介在する。このため、各膜エレメント３６間の濾過膜間隔Ｓが全高Ｈ（膜面洗浄流の方向の一例）にわたって所定の間隔に保たれる。尚、各スペーサー部６１ａ，６１ｂのそれぞれの厚さｔは上記膜エレメント３６間の所定の間隔の半分の寸法（＝Ｓ／２）に設定されている。

また、上記のように間隔保持部材６０のスペーサー部６１ａ，６１ｂを膜エレメント３６間に挿入した後、ボルト６４をボルト孔６６ａ，６６ｂに挿入し、ナット６５をボルト６４に螺合することにより、膜エレメント３６の下方においてボルト６４が膜エレメント３６に直交する。これにより、間隔保持部材６０が上下方向Ａにおいて膜エレメント３６に固定される。

上記のようにして各膜モジュール３４にそれぞれ複数の間隔保持部材６０を取り付けた後、図１に示すように、各膜モジュール３４を積み重ねて膜分離装置３１を組み上げ、処理槽３２内の被処理液３３に浸漬する。そして、吸引ポンプを駆動し、空気供給装置から散気装置５３へ空気を供給して、濾過運転を開始する。

これにより、各膜エレメント３６の内側が減圧され、被処理液３３中の汚泥等の固形分が膜エレメント３６の濾過膜４５で捕捉され、濾過膜４５を透過して膜エレメント３６の透過水流通路に流入した透過水が、処理水として、透過水流通路から集水ケース３５ａ，３５ｂの集水空間４３に流れ込む。

下段の膜モジュール３４の突部４８は上段の膜モジュール３４の孔部４９に嵌め込まれており、下段の膜モジュール３４の集水空間４３は突部４８の流通孔５０を介して上段の膜モジュール３４の集水空間４３に連通しているため、上記のようにして各々の膜モジュール３４の集水空間４３に集められた透過水（すなわち処理水）は、流通孔５０を通って、下段の膜モジュール３４の集水空間４３から上段の膜モジュール３４の集水空間４３へ流れ、最終的に最上段の膜モジュール３４の集水空間４３から接続管５２を経て集水管５１に流れ込み、集水管５１から透過水取出し用配管へ流れて処理槽３２の外部へ取り出される。

また、散気装置５３の噴出口５７から噴射される空気が気泡となって浮上することにより、各膜エレメント３６間に気液混相の上向流５８（膜面洗浄流の一例）が発生し、この上向流５８が膜エレメント３６の濾過膜４５の表面に沿って流れることにより、膜エレメント３６の膜面が洗浄され、汚泥等の固形分が膜エレメント３６の膜面に堆積するのを防止することができる。この際、間隔保持部材６０には上向流５８による上向きの力が作用するが、固定手段６３のボルト６４が膜エレメント３６の下端に当接することで、間隔保持部材６０が不用意に膜エレメント３６の上方へ離脱して脱落するのを防止することができる。

また、応力集中による膜エレメント３６の上部又は下部の割れや磨耗を防止することができる。
次に、本発明における第２の実施の形態を図６，図７を参照して説明する。

先述した第１の実施の形態の間隔保持部材６０は一対すなわち二本のスペーサー部６１ａ，６１ｂを有しているが、第２の実施の形態では、図７に示すように、間隔保持部材６０は二本以上の複数本のスペーサー部６１ａ〜６１ｆを有する櫛歯状に形成されている。各スペーサー部６１ａ〜６１ｆの上端同士は膜エレメント３６の厚さ方向Ｂに長い連結部６２によって連結されている。

固定手段６３は、各スペーサー部６１ａ〜６１ｆの下端部間に架設されるボルト６４と、ボルト６４に螺合するナット６５とを有している。尚、ボルト６４は、各スペーサー部６１ａ〜６１ｆの下端部に形成されたボルト孔６６ａ〜６６ｆに対して、膜エレメント３６の厚さ方向Ｂから挿脱自在である。

以下、上記構成における作用を説明する。
図６に示すように、間隔保持部材６０の各スペーサー部６１ａ〜６１ｆを上方から異なった各膜エレメント３６間に挿入することによって、各膜エレメント３６間の濾過膜間隔Ｓが全高Ｈにわたって所定の間隔に保たれる。尚、各スペーサー部６１ａ〜６１ｆのそれぞれの厚さｔは上記膜エレメント３６間の所定の濾過膜間隔Ｓと同寸法に設定されている。

また、各スペーサー部６１ａ〜６１ｆを膜エレメント３６間に一度に挿入又は抜き出しすることによって、膜モジュール３４の製作およびメンテナンスが容易に行なえる。
また、ボルト６４をボルト孔６６ａ〜６６ｆに挿入し、ナット６５をボルト６４に螺合することにより、複数の膜エレメント３６の下方においてボルト６４が複数の膜エレメント３６に直交する。これにより、間隔保持部材６０が上下方向Ａにおいて膜エレメント３６に固定される。

尚、上記第２の実施の形態では、図７に示すように、間隔保持部材６０に六本のスペーサー部６１ａ〜６１ｆを備えているが、六本に限定されるものではなく、二本以上の複数本であればよい。

次に、本発明における第３の実施の形態を図８，図９を参照して説明する。
間隔保持部材６０は上部（一方）の間隔保持体７０と下部（他方）の間隔保持体７１とに上下二分割されている。上部の間隔保持体７０は複数本の上部のスペーサー部７２ａ〜７２ｆを有する櫛歯状に形成されている。各上部のスペーサー部７２ａ〜７２ｆの上端同士は膜エレメント３６の厚さ方向Ｂに長い上部の連結部７３によって連結されている。各上部のスペーサー部７２ａ〜７２ｆの下端にはそれぞれ、下向きに突出した凸部７６が形成されている。

下部の間隔保持体７１は、上部の間隔保持体７０と同様に、複数本の下部のスペーサー部７４ａ〜７４ｆを有する櫛歯状に形成されており、各下部のスペーサー部７４ａ〜７４ｆの下端同士は下部の連結部７５によって連結されている。各下部のスペーサー部７４ａ〜７４ｆの上端にはそれぞれ、凹部７７が形成されている。各凸部７６は上下方向Ａにおいて各凹部７７に嵌脱自在である。

以下、上記構成における作用を説明する。
下部の間隔保持体７１の各スペーサー部７４ａ〜７４ｆを下方から各膜エレメント３６間に挿入し、上部の間隔保持体７０の各スペーサー部７２ａ〜７２ｆを上方から各膜エレメント３６間に挿入し、各凸部７６を各凹部７７に嵌め込む。これにより、上部の間隔保持体７０と下部の間隔保持体７１とが接合されて間隔保持部材６０が構成され、各膜エレメント３６間の濾過膜間隔Ｓが全高Ｈにわたって所定の間隔に保たれる。尚、各スペーサー部７２ａ〜７２ｆ，７４ａ〜７４ｆのそれぞれの厚さｔは上記膜エレメント３６間の所定の濾過膜間隔Ｓと同寸法に設定されている。

尚、上記第３の実施の形態では、図９に示すように、上部の間隔保持体７０に六本の上部のスペーサー部７２ａ〜７２ｆを備えているが、六本に限定されるものではなく、二本以外の複数本であってもよい。同様に、下部の間隔保持体７１に六本の下部のスペーサー部７４ａ〜７４ｆを備えているが、六本に限定されるものではなく、二本以外の複数本であってもよい。

次に、本発明における第４の実施の形態を図１０，図１１を参照して説明する。
間隔保持部材６０は、膜エレメント３６の全高Ｈにわたって各膜エレメント３６間に挟まれて介在する複数のスペーサー部６１と、各スペーサー部６１を各膜エレメント３６間に固定する上部および下部の固定手段７９ａ，７９ｂとを有している。

各スペーサー部６１は、上下方向Ａに細長い棒状の部材であり、両端部にボルト孔６６を有している。尚、各スペーサー部６１の下端部は膜エレメント３６の下端よりも下方へ突出し、各スペーサー部６１の上端部は膜エレメント３６の上端よりも上方へ突出している。

上部の固定手段７９ａは、各スペーサー部６１の上端部のボルト孔６６に挿通される上部のボルト８０ａと、上部のボルト８０ａに螺合する上部のナット８１ａとを有している。また、下部の固定手段７９ｂは、各スペーサー部６１の下端部のボルト孔６６に挿通される下部のボルト８０ｂと、下部のボルト８０ｂに螺合する下部のナット８１ｂとを有している。

以下、上記構成における作用を説明する。
複数のスペーサー部６１の上端部のボルト孔６６に上部のボルト８０ａを挿通し、この状態で、各スペーサー部６１を上方から各膜エレメント３６間に挿入する。その後、複数のスペーサー部６１の下端部のボルト孔６６に下部のボルト８０ｂを挿通し、上部のボルト８０ａに上部のナット８１ａを螺合するとともに下部のボルト８０ｂに下部のナット８１ｂを螺合する。

これにより、間隔保持部材６０が膜モジュール３４に取付けられ、各膜エレメント３６間の濾過膜間隔Ｓが全高Ｈにわたって所定の間隔に保たれる。尚、各スペーサー部６１の厚さｔは上記膜エレメント３６間の所定の濾過膜間隔Ｓと同寸法に設定されている。

また、複数の膜エレメント３６の上方において、上部のボルト８０ａが複数の膜エレメント３６の配列方向（厚さ方向）に伸び、複数の膜エレメント３６の下方において、下部のボルト８０ｂが複数の膜エレメント３６の配列方向（厚さ方向Ｂ）に伸びているため、各スペーサー部６１が上下方向Ａにおいて膜エレメント３６間に固定される。

次に、本発明における第５の実施の形態を図１２，図１３を参照して説明する。
上記第１〜第４の実施の形態では間隔保持部材６０が膜エレメント３６に対して着脱自在であるが、第５の実施の形態では、間隔保持部材６０が膜エレメント３６に一体的に固着されている。

図１２，図１３に示すように、間隔保持部材６０は、膜エレメント３６の表裏一方の面に一体的に形成された一方のスペーサー部６１ａと、他方の面に一体的に形成された他方のスペーサー部６１ｂとを有している。尚、各スペーサー部６１ａ，６１ｂは、濾過膜４５に接着等で固着されており、膜エレメント３６の全高Ｈにわたって上下方向Ａに長く形成されている。

膜エレメント３６の厚さ方向Ｂにおける一方のスペーサー部６１ａの端面には、凸部８４がスペーサー部６１ａの全長にわたり形成されている。また、膜エレメント３６の厚さ方向Ｂにおける他方のスペーサー部６１ｂの端面には、凹部８５がスペーサー部６１ｂの全長にわたり形成されている。互いに隣り合う一方の膜エレメント３６の一方のスペーサー部６１ａの凸部８４が他方の膜エレメント３６の他方のスペーサー部６１ｂの凹部８５に嵌め込まれている。

これによると、厚さ方向Ｂにおいて相対向する一方の膜エレメント３６の一方のスペーサー部６１ａと他方の膜エレメント３６の他方のスペーサー部６１ｂとが、当接して、膜エレメント３６の全高Ｈにわたり膜エレメント３６間に挟まれて介在する。

これにより、各膜エレメント３６間の濾過膜間隔Ｓが全高Ｈにわたって所定の間隔に保たれる。尚、膜エレメント３６の膜面（濾過膜４５の表面）から一方のスペーサー部６１ａの端面までの厚さｔａと膜エレメント３６の膜面から他方のスペーサー部６１ｂの端面までの厚さｔｂとを足し合わせた厚さが上記膜エレメント３６間の所定の濾過膜間隔Ｓになるように設定されている。

上記第５の実施の形態では、図１３に示すように、各スペーサー部６１ａ，６１ｂを膜エレメント３６の濾過膜４５に形成しているが、第６の実施の形態として、図１４に示すように、各スペーサー部６１ａ，６１ｂを膜エレメント３６の濾板４４に一体的に形成してもよい。尚、この場合、濾過膜４５は、スペーサー部６１ａ，６１ｂを設けた箇所から二枚に分断されて、濾板４４に接合されている。

上記第１〜第４の実施の形態では、図１，図６，図８，図１０に示すように、間隔保持部材６０を膜エレメント３６の幅方向Ｗにおける中央部の一箇所に取付けたが、第７の実施の形態として、図１５に示すように、間隔保持部材６０を膜エレメント３６の幅方向Ｗにおける二箇所に取付けてもよい。

これによると、間隔保持部材６０と集水ケース３５ａ，３５ｂとによって、上向流５８の流れる領域が、膜エレメント３６の幅方向Ｗにおいて、三つの区画８６ａ〜８６ｃに区切られる。上向流５８は間隔保持部材６０で区切られた各区画８６ａ〜８６ｃ内を膜エレメント３６の膜面に沿って流れるため、膜エレメント３６の幅方向Ｗにおける上向流５８の偏りを抑えることができる。特に、中央の区画８６ｂ内の上向流５８が上昇するに従って集水ケース３５ａ，３５ｂに近寄る方向へ偏って流れるのを防止することができ、このため、上向流５８が膜エレメント３６の幅方向Ｗにおける中央部分において弱くなることはなく、上向流５８による十分な膜面洗浄効果を膜エレメント３６の幅方向Ｗにおいて得ることができる。

また、第５，第６の実施の形態では、図１２に示すように、間隔保持部材６０を膜エレメント３６の幅方向Ｗにおける中央部の一箇所に取付けたが、上記第７の実施の形態と同様に、第８の実施の形態として、図１６に示すように、間隔保持部材６０を膜エレメント３６の幅方向Ｗにおける二箇所に取付けてもよい。

これにより、上記第７の実施の形態と同様な効果が得られる。
上記第７および第８の実施の形態では、間隔保持部材６０を膜エレメント３６の幅方向Ｗにおける二箇所に取付けて、三つの区画８６ａ〜８６ｃを形成したが、間隔保持部材６０を三箇所以上の複数箇所に取付けて、四つ以上の複数の区画を形成してもよい。

上記第１〜第８の各実施の形態では、濾板４４の表裏両面にそれぞれ濾過膜４５を個別に接合しているが、第９の実施の形態として、図１７（ａ）に示すように、一枚の濾過膜４５を濾板４４の上端部と下端部とで反転させて濾過膜４５をループ状に形成した構成の膜エレメント３６であってもよい。尚、このような構成を上記第６の実施の形態（図１４参照）に適応した場合は、図１７（ｂ）に示すように、濾過膜４５は、スペーサー部６１ａ，６１ｂを設けた箇所から二枚に分断される。

上記各実施の形態では、上段の膜モジュール３４の間隔保持部材６０の取付箇所と下段の膜モジュール３４の間隔保持部材６０の取付箇所とを膜エレメント３６の幅方向Ｗにおいて同じ位置にしているが、異なる位置に取り付けてもよい。また、上段の膜モジュール３４の間隔保持部材６０の取付個数と下段の膜モジュール３４の間隔保持部材６０の取付個数とを膜エレメント３６の幅方向Ｗにおいて同数にしているが、異なる個数にしてもよい。

上記第７および第８の実施の形態では、複数の間隔保持部材６０を平行に設けているが、膜エレメント３６の幅方向Ｗにおける間隔保持部材６０間の距離が上部と下部とで異なるように（すなわちハの字形状又は逆ハの字形状の非平行に）設けてもよい。

上記各実施の形態では、両側部に集水ケース３５ａ，３５ｂを備えた膜モジュール３４から構成される浸漬型膜分離装置３１を挙げたが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、図１８に示すように、集水ケース３５ａ，３５ｂを備えておらず、複数枚の膜エレメント８８がケース８９内に出し入れ自在に収納され、膜エレメント８８の下方に散気装置９０が設けられている浸漬型膜分離装置９１であってもよい。また、膜エレメント８８の両側部同士を当接させて複数の膜エレメント８８を配列して一体化した膜モジュールを備えた浸漬型膜分離装置であってもよい。

また、上記各実施の形態では、膜エレメント３６の下方から散気によって発生する気液混相の上向流５８を膜面洗浄流として利用しているが、膜面洗浄流は、攪拌羽根を利用して発生させた上向流又は下向流或いは水平方向流等の濾過膜４５の表面に沿った（濾過膜４５の表面にほぼ平行な）流れであってもよく、流れの生成手段や膜エレメント３６の配列方向には限定されない。例えば、膜エレメント３６を水平方向に配置し、膜面洗浄流を水平方向に流す場合、スペーサー部は水平方向にわたって膜エレメント３６間に配置される。

３１ 浸漬型膜分離装置
３３ 被処理液
３６ 膜エレメント
４５ 濾過膜
５３ 散気装置
５８ 上向流（膜面洗浄流）
６０ 間隔保持部材
６１，６１ａ〜６１ｆ，７２ａ〜７２ｆ，７４ａ〜７４ｆ スペーサー部
６２ 連結部
６３，７９ａ，７９ｂ 固定手段
Ａ 上下方向（膜面洗浄流の方向）
Ｂ 膜エレメントの厚さ方向
Ｈ 膜エレメントの全高
Ｓ 濾過膜間隔
Ｗ 膜エレメントの幅方向

Claims (5)

1. 平面部に濾過膜を備えた複数の横長矩形状の膜エレメント同士を濾過膜を対向させて配列する際に、膜エレメント間の濾過膜間隔を保持する間隔保持部材であって、
   膜エレメントの濾過膜面に沿って流れる膜面洗浄流の方向にわたって膜エレメント間の濾過膜間隔を保持する複数のスペーサー部を有し、
   複数のスペーサー部は、膜エレメントとは別の部材であり、膜エレメントの厚さ方向に配列され、膜エレメントの全高にわたって膜エレメント間に配置され、且つ、膜面洗浄流が流れる領域を、膜エレメントの幅方向において複数の区画に区切り、
   各スペーサー部の上端同士が膜エレメントの厚さ方向に延びる上部の連結部によって連結され、
   各スペーサー部の下端同士が膜エレメントの厚さ方向に延びる下部の連結部によって連結されていることを特徴とする間隔保持部材。
2. スペーサー部が膜エレメントに対して着脱自在であることを特徴とする請求項１記載の間隔保持部材。
3. スペーサー部は複数備えられ、
   各スペーサー部は異なった膜エレメント間に配置されることを特徴とする請求項２記載の間隔保持部材。
4. 上記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の間隔保持部材によって膜エレメント間の濾過膜間隔が保持されていることを特徴とする膜エレメント。
5. 上記請求項４に記載の膜エレメントを複数備えて被処理液中に浸漬して配置し膜濾過を行なう浸漬型膜分離装置であって、
   膜エレメントの下方に散気装置が設けられ、
   散気装置からの散気により発生する上向流が、膜面洗浄流として利用され、濾過膜面を洗浄することを特徴とする浸漬型膜分離装置。

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