JP2000254459A - 固液分離エレメントの洗浄方法及び固液分離装置 - Google Patents
固液分離エレメントの洗浄方法及び固液分離装置Info
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-
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- B01D29/62—Regenerating the filter material in the filter
-
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 膜やろ布等を用いる固液分離エレメントの閉
塞を十分に防止できる固液分離エレメントの洗浄方法及
び固液分離装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、処理水槽１内の被処理水２中
に浸漬配置された固液分離エレメント３を被処理水２中
の浮遊固体９の流動化により洗浄するエレメント３の洗
浄方法において、エレメント３の内部に洗浄水を供給し
てエレメント３の逆洗を行う。この場合、エレメント３
内部の閉塞物が追い出されると同時にエレメント３表面
に付着した付着物が外側に膨張する。膨張した付着物は
浮遊固体９によって容易に剥離される。
塞を十分に防止できる固液分離エレメントの洗浄方法及
び固液分離装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、処理水槽１内の被処理水２中
に浸漬配置された固液分離エレメント３を被処理水２中
の浮遊固体９の流動化により洗浄するエレメント３の洗
浄方法において、エレメント３の内部に洗浄水を供給し
てエレメント３の逆洗を行う。この場合、エレメント３
内部の閉塞物が追い出されると同時にエレメント３表面
に付着した付着物が外側に膨張する。膨張した付着物は
浮遊固体９によって容易に剥離される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、処理水槽の被処理
水中に浸漬配置される膜やろ布等の固液分離エレメント
の洗浄方法及び固液分離装置に関する。
水中に浸漬配置される膜やろ布等の固液分離エレメント
の洗浄方法及び固液分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】廃水中などに存在する粒子を廃水から分
離したり、水に溶解している物質を分離する手法として
は多くの方法があるが、代表的な方法として、膜やろ布
等の固液分離エレメントを使用する方法がある。この方
法は、被処理水中の懸濁物質、生物汚泥又は凝集汚泥等
の分離において清澄な処理水が安定して得られ、また、
汚泥の濃縮ができる等の多くの利点がある。また、逆浸
透膜等を使用する場合には、水に溶解している物質を分
離することもできる。
離したり、水に溶解している物質を分離する手法として
は多くの方法があるが、代表的な方法として、膜やろ布
等の固液分離エレメントを使用する方法がある。この方
法は、被処理水中の懸濁物質、生物汚泥又は凝集汚泥等
の分離において清澄な処理水が安定して得られ、また、
汚泥の濃縮ができる等の多くの利点がある。また、逆浸
透膜等を使用する場合には、水に溶解している物質を分
離することもできる。
【０００３】こうした膜分離法でも特に注目されている
方法として、浸漬膜法がある。この方法は、処理水槽に
収容された被処理水に膜エレメントを浸漬配置し、膜が
被処理水中の水だけを処理水として透過するようにして
いる。この場合、処理水は膜の被処理水側に圧力を加え
たり、膜の処理水側から吸引力を加えたりすることによ
って透過させられる。
方法として、浸漬膜法がある。この方法は、処理水槽に
収容された被処理水に膜エレメントを浸漬配置し、膜が
被処理水中の水だけを処理水として透過するようにして
いる。この場合、処理水は膜の被処理水側に圧力を加え
たり、膜の処理水側から吸引力を加えたりすることによ
って透過させられる。
【０００４】ところが、浸漬膜法において被処理水をろ
過しようとすると、被処理水中の懸濁物質や高分子物質
が膜面に残留し、次第に膜面に付着又は濃縮して膜エレ
メントの透過性能を低下させてしまう。
過しようとすると、被処理水中の懸濁物質や高分子物質
が膜面に残留し、次第に膜面に付着又は濃縮して膜エレ
メントの透過性能を低下させてしまう。
【０００５】そこで、浸漬膜法において、処理水槽にプ
ラスチック等の浮遊固体を投入し、中空糸膜エレメント
の下方から空気等の気体を供給して曝気を行い、リフト
作用や攪拌作用によって浮遊固体を流動化させ、これを
膜面に衝突させて剪断力を加え、膜面への固形物等の付
着を防止する膜エレメントの洗浄方法を併用することが
提案されている（特開平６−１８２３９６号公報）。
ラスチック等の浮遊固体を投入し、中空糸膜エレメント
の下方から空気等の気体を供給して曝気を行い、リフト
作用や攪拌作用によって浮遊固体を流動化させ、これを
膜面に衝突させて剪断力を加え、膜面への固形物等の付
着を防止する膜エレメントの洗浄方法を併用することが
提案されている（特開平６−１８２３９６号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の浸漬膜法における膜エレメントの洗浄方法にお
いては、浮遊固体により膜面に加えられる衝突の剪断力
が大きくなると膜面が破れるおそれがあり、衝突力をあ
まり大きくできない。そのため、膜面に付着した固形物
が残留し易く、膜分離を継続すると固形物の付着が進
み、ろ過抵抗が大きくなってしまう。また、膜表面を浮
遊固体で剥離できたとしても、膜の内部に侵入した微粒
子を除去することはできない。このため、膜分離処理を
長時間にわたって継続することができなくなってしま
う。特に、装置のコンパクト化、低コスト化を図るため
に、膜等の分離エレメントの使用量を減らし、ろ過速度
を上げて処理するような場合には閉塞現象が顕著に起こ
り、その改善が望まれている。
た従来の浸漬膜法における膜エレメントの洗浄方法にお
いては、浮遊固体により膜面に加えられる衝突の剪断力
が大きくなると膜面が破れるおそれがあり、衝突力をあ
まり大きくできない。そのため、膜面に付着した固形物
が残留し易く、膜分離を継続すると固形物の付着が進
み、ろ過抵抗が大きくなってしまう。また、膜表面を浮
遊固体で剥離できたとしても、膜の内部に侵入した微粒
子を除去することはできない。このため、膜分離処理を
長時間にわたって継続することができなくなってしま
う。特に、装置のコンパクト化、低コスト化を図るため
に、膜等の分離エレメントの使用量を減らし、ろ過速度
を上げて処理するような場合には閉塞現象が顕著に起こ
り、その改善が望まれている。
【０００７】そこで、本発明は、上記事情に鑑み、膜あ
るいはろ布等の固液分離エレメントの閉塞を十分に防止
できる固液分離エレメントの洗浄方法及び固液分離装置
を提供することを目的とする。
るいはろ布等の固液分離エレメントの閉塞を十分に防止
できる固液分離エレメントの洗浄方法及び固液分離装置
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】上記目的を達成するた
め、本発明は、処理水槽内の被処理水中に浸漬配置され
た固液分離エレメントを被処理水中の浮遊固体の流動化
により洗浄する固液分離エレメントの洗浄方法におい
て、固液分離エレメントの内部に間欠的に洗浄水を供給
して固液分離エレメントの逆洗を行うことを特徴とす
る。
め、本発明は、処理水槽内の被処理水中に浸漬配置され
た固液分離エレメントを被処理水中の浮遊固体の流動化
により洗浄する固液分離エレメントの洗浄方法におい
て、固液分離エレメントの内部に間欠的に洗浄水を供給
して固液分離エレメントの逆洗を行うことを特徴とす
る。
【０００９】この発明によれば、固液分離エレメントの
内部に間欠的に洗浄水を供給して固液分離エレメントを
逆洗すると、洗浄水によって分離用エレメント内部の閉
塞物が追い出される。また、固液分離エレメントの表面
に付着した付着物が洗浄水によって外側へ押し出されて
膨張する。このとき、固液分離エレメントの外側では、
浮遊固体が流動化しているので、膨張した付着物は浮遊
固体によって容易に剥離される。
内部に間欠的に洗浄水を供給して固液分離エレメントを
逆洗すると、洗浄水によって分離用エレメント内部の閉
塞物が追い出される。また、固液分離エレメントの表面
に付着した付着物が洗浄水によって外側へ押し出されて
膨張する。このとき、固液分離エレメントの外側では、
浮遊固体が流動化しているので、膨張した付着物は浮遊
固体によって容易に剥離される。
【００１０】上記洗浄方法においては、固液分離エレメ
ントが複数の固液分離エレメントからなる場合に、固液
分離エレメントの逆洗を、複数の固液分離エレメントの
一部ごとに洗浄水を順次に供給することにより行うこと
が好ましい。この場合、逆洗を行う間は常に固液分離エ
レメントの一部のみが逆洗され、残りの固液分離エレメ
ントは逆洗は行われない。このため、固液分離エレメン
トの洗浄と被処理水の連続処理が同時に可能となる。ま
た、全ての固液分離エレメントを同時に逆洗する場合に
比べて洗浄水の供給量が少なくて済み、洗浄水の供給に
使用するポンプ等の小型化を図ることができる。
ントが複数の固液分離エレメントからなる場合に、固液
分離エレメントの逆洗を、複数の固液分離エレメントの
一部ごとに洗浄水を順次に供給することにより行うこと
が好ましい。この場合、逆洗を行う間は常に固液分離エ
レメントの一部のみが逆洗され、残りの固液分離エレメ
ントは逆洗は行われない。このため、固液分離エレメン
トの洗浄と被処理水の連続処理が同時に可能となる。ま
た、全ての固液分離エレメントを同時に逆洗する場合に
比べて洗浄水の供給量が少なくて済み、洗浄水の供給に
使用するポンプ等の小型化を図ることができる。
【００１１】また、本発明は、処理水槽と、処理水槽内
の被処理水中に浸漬配置される固液分離エレメントと、
被処理水中に存在する浮遊固体と、被処理水に気体を供
給して浮遊固体を流動化させる気体供給装置と、固液分
離エレメントで固液分離した処理水を処理水槽から排出
する排出手段とを備える固液分離装置において、固液分
離エレメントの内部に洗浄水を供給する洗浄水供給手段
を備えることを特徴とする。上記固液分離装置では、固
液分離エレメントが複数の固液分離エレメントからな
り、洗浄水供給手段が固液分離エレメントの一部ごとに
洗浄水を供給可能となっていることが好ましい。これら
装置の発明によれば、上記洗浄方法を有効に実施するこ
とができる。
の被処理水中に浸漬配置される固液分離エレメントと、
被処理水中に存在する浮遊固体と、被処理水に気体を供
給して浮遊固体を流動化させる気体供給装置と、固液分
離エレメントで固液分離した処理水を処理水槽から排出
する排出手段とを備える固液分離装置において、固液分
離エレメントの内部に洗浄水を供給する洗浄水供給手段
を備えることを特徴とする。上記固液分離装置では、固
液分離エレメントが複数の固液分離エレメントからな
り、洗浄水供給手段が固液分離エレメントの一部ごとに
洗浄水を供給可能となっていることが好ましい。これら
装置の発明によれば、上記洗浄方法を有効に実施するこ
とができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の固液分離装置の実
施形態について説明する。なお、全図中、同一又は同等
の構成要素については同一符号を付し、重複する説明は
省略する。
施形態について説明する。なお、全図中、同一又は同等
の構成要素については同一符号を付し、重複する説明は
省略する。
【００１３】図１は、固液分離装置の一例としての膜分
離装置を示す概略断面図である。図１に示すように、膜
分離装置は、処理水槽１と、処理水槽１内に被処理水２
を供給する被処理水供給ラインＬ１とを備えている。処
理水槽１内には、被処理水２中の有機物を分解できるよ
う活性汚泥が投入される。このため、処理水槽１内の活
性汚泥濃度を調整すべく、活性汚泥処理水槽１の側面に
は汚泥排出溝１７が設けられている。汚泥排出溝１７
は、ネット１８を通して処理水槽１から排出された汚泥
を溜めるものであり、汚泥排出ラインＬ９につながって
いる。
離装置を示す概略断面図である。図１に示すように、膜
分離装置は、処理水槽１と、処理水槽１内に被処理水２
を供給する被処理水供給ラインＬ１とを備えている。処
理水槽１内には、被処理水２中の有機物を分解できるよ
う活性汚泥が投入される。このため、処理水槽１内の活
性汚泥濃度を調整すべく、活性汚泥処理水槽１の側面に
は汚泥排出溝１７が設けられている。汚泥排出溝１７
は、ネット１８を通して処理水槽１から排出された汚泥
を溜めるものであり、汚泥排出ラインＬ９につながって
いる。
【００１４】処理水槽１内には、平板状の膜エレメント
（固液分離エレメント）３が適当な間隔で複数（図１で
は４枚）並設されている。膜エレメント３は、被処理水
２を処理水と固形物とに分離するものであり、膜エレメ
ント３に用いる膜としては、例えば逆浸透膜（ＲＯ
膜）、ナノ膜（ＮＦ膜）、限外ろ過膜（ＵＦ膜）又はミ
クロろ過膜（ＭＦ膜）が用いられる。
（固液分離エレメント）３が適当な間隔で複数（図１で
は４枚）並設されている。膜エレメント３は、被処理水
２を処理水と固形物とに分離するものであり、膜エレメ
ント３に用いる膜としては、例えば逆浸透膜（ＲＯ
膜）、ナノ膜（ＮＦ膜）、限外ろ過膜（ＵＦ膜）又はミ
クロろ過膜（ＭＦ膜）が用いられる。
【００１５】膜エレメント３のそれぞれには集水管Ｌ３
が接続され、集水管Ｌ３は１本の排出ラインＬ４に接続
されている。排出ラインＬ４には、吸引用バルブ７と吸
引ポンプ８が取り付けられている。なお、吸引ポンプ８
を使用せずに処理水槽１の水圧を利用して処理水を取り
出してもよい。
が接続され、集水管Ｌ３は１本の排出ラインＬ４に接続
されている。排出ラインＬ４には、吸引用バルブ７と吸
引ポンプ８が取り付けられている。なお、吸引ポンプ８
を使用せずに処理水槽１の水圧を利用して処理水を取り
出してもよい。
【００１６】膜エレメント３の下方には気泡１３を発生
させる散気管４が配設され、散気管４はラインＬ２を介
して空気供給源（例えばブロワ）５に接続されている。
なお、散気管４、ラインＬ２及び空気供給源５により気
体供給装置が構成されている。
させる散気管４が配設され、散気管４はラインＬ２を介
して空気供給源（例えばブロワ）５に接続されている。
なお、散気管４、ラインＬ２及び空気供給源５により気
体供給装置が構成されている。
【００１７】被処理水２中には浮遊固体９が存在する。
浮遊固体９としては、被処理水２中で流動化し易ければ
特に制限されないが、比重が約０．５〜４程度のものが
好ましい。浮遊固体９の粒径は、隣り合う膜エレメント
３間での閉塞を起こさない大きさであれば特に制限され
ず、回収や流出防止の点からは１〜数十ｍｍ程度が好ま
しい。浮遊固体９の形状は、膜表面の損傷を大きくしな
いものでなければ特に制限されず、球状、粒状、柱状、
中空状でもよい。浮遊固体９の材質としては、例えばポ
リプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン等のプラス
チック、活性炭、ゼオライト等の鉱物等が挙げられ、生
物反応器に生物付着担体として一般に使用される浮遊固
体を用いることもできる。なお、浮遊固体９としては、
衝突によるクリーニング効果が重要であり、生物付着担
体のように特に表面積の大きいものに限定されるもので
はない。また、浮遊固体９の処理水槽１への添加量は容
積比で１〜２５％程度である。１％未満では洗浄効果が
十分でない傾向があり、２５％を超えると膜エレメント
３間での閉塞や流動化が困難になり、また膜面の損傷が
大きくなる傾向がある。
浮遊固体９としては、被処理水２中で流動化し易ければ
特に制限されないが、比重が約０．５〜４程度のものが
好ましい。浮遊固体９の粒径は、隣り合う膜エレメント
３間での閉塞を起こさない大きさであれば特に制限され
ず、回収や流出防止の点からは１〜数十ｍｍ程度が好ま
しい。浮遊固体９の形状は、膜表面の損傷を大きくしな
いものでなければ特に制限されず、球状、粒状、柱状、
中空状でもよい。浮遊固体９の材質としては、例えばポ
リプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン等のプラス
チック、活性炭、ゼオライト等の鉱物等が挙げられ、生
物反応器に生物付着担体として一般に使用される浮遊固
体を用いることもできる。なお、浮遊固体９としては、
衝突によるクリーニング効果が重要であり、生物付着担
体のように特に表面積の大きいものに限定されるもので
はない。また、浮遊固体９の処理水槽１への添加量は容
積比で１〜２５％程度である。１％未満では洗浄効果が
十分でない傾向があり、２５％を超えると膜エレメント
３間での閉塞や流動化が困難になり、また膜面の損傷が
大きくなる傾向がある。
【００１８】この浮遊固体は、膜エレメント３表面への
衝突によりクリーニング効果を発揮するが、浮遊固体９
の膜エレメント３表面への衝突力が大きいと膜の破損が
起こり、汚れた被処理水２が処理水として排出される虞
れがある。特に、使用する膜の節約や膜分離装置のコン
パクト化のためろ過速度を大きくして運転する場合には
浮遊固体９の衝突力をより大きくする必要がある。この
場合、投入する浮遊固体９の量を多くしたり、衝突力の
大きな粒子を使用する必要があり、そうすると膜エレメ
ント３表面の損傷はより大きくなる。そのため、浮遊固
体９を膜エレメント３表面へ適度に衝突させる必要があ
る。また、ろ過速度を大きくして運転する場合には、仮
に過激な条件で浮遊固体９による表面への付着物の付着
を防止しようとしても、膜エレメント３内部の閉塞が進
行し、膜分離が困難となる。この場合の閉塞は浮遊固体
９を膜エレメント３に衝突させただけでは十分に取れな
い。
衝突によりクリーニング効果を発揮するが、浮遊固体９
の膜エレメント３表面への衝突力が大きいと膜の破損が
起こり、汚れた被処理水２が処理水として排出される虞
れがある。特に、使用する膜の節約や膜分離装置のコン
パクト化のためろ過速度を大きくして運転する場合には
浮遊固体９の衝突力をより大きくする必要がある。この
場合、投入する浮遊固体９の量を多くしたり、衝突力の
大きな粒子を使用する必要があり、そうすると膜エレメ
ント３表面の損傷はより大きくなる。そのため、浮遊固
体９を膜エレメント３表面へ適度に衝突させる必要があ
る。また、ろ過速度を大きくして運転する場合には、仮
に過激な条件で浮遊固体９による表面への付着物の付着
を防止しようとしても、膜エレメント３内部の閉塞が進
行し、膜分離が困難となる。この場合の閉塞は浮遊固体
９を膜エレメント３に衝突させただけでは十分に取れな
い。
【００１９】そこで、本発明者らは、膜エレメント３に
おける膜閉塞の原因が膜エレメント３の膜表面だけで起
こるのではなく、膜の細孔内でも起こることを見出し、
膜エレメント３の内部から洗浄水を供給して膜エレメン
ト３を逆洗することにより膜エレメント３の閉塞を効果
的に除去できることを見出した。このため、膜分離装置
は、洗浄水１４を貯留する洗浄水貯留槽１０を備えてい
る。洗浄水貯留槽１０と排出ラインＬ４は逆洗ラインＬ
５を介して接続され、逆洗ラインＬ５には逆洗用バルブ
１１と逆洗ポンプ１２が取り付けられている。従って、
逆洗用バルブ１１を開き、逆洗ポンプ１２を作動する
と、逆洗ラインＬ５及び排出ラインＬ４を通して洗浄水
が膜エレメント３の内部に供給されるようになってい
る。洗浄水貯留槽１０に貯留される洗浄水１４として
は、例えば工業用水、処理水等が用いられるが、膜エレ
メント３の洗浄効果を向上させる点からは、工業用水や
処理水等と、酸（塩酸、硫酸、クエン酸等）、アルカリ
（苛性ソーダ等）、酸化剤（次亜塩素酸ソーダ等）、還
元剤、キレート化剤、界面活性剤等とを混合した水溶液
を用いることが好ましい。なお、逆洗ラインＬ５、洗浄
水貯留槽１０、逆洗用バルブ１１及び逆洗ポンプ１２に
より洗浄水供給手段が構成されている。
おける膜閉塞の原因が膜エレメント３の膜表面だけで起
こるのではなく、膜の細孔内でも起こることを見出し、
膜エレメント３の内部から洗浄水を供給して膜エレメン
ト３を逆洗することにより膜エレメント３の閉塞を効果
的に除去できることを見出した。このため、膜分離装置
は、洗浄水１４を貯留する洗浄水貯留槽１０を備えてい
る。洗浄水貯留槽１０と排出ラインＬ４は逆洗ラインＬ
５を介して接続され、逆洗ラインＬ５には逆洗用バルブ
１１と逆洗ポンプ１２が取り付けられている。従って、
逆洗用バルブ１１を開き、逆洗ポンプ１２を作動する
と、逆洗ラインＬ５及び排出ラインＬ４を通して洗浄水
が膜エレメント３の内部に供給されるようになってい
る。洗浄水貯留槽１０に貯留される洗浄水１４として
は、例えば工業用水、処理水等が用いられるが、膜エレ
メント３の洗浄効果を向上させる点からは、工業用水や
処理水等と、酸（塩酸、硫酸、クエン酸等）、アルカリ
（苛性ソーダ等）、酸化剤（次亜塩素酸ソーダ等）、還
元剤、キレート化剤、界面活性剤等とを混合した水溶液
を用いることが好ましい。なお、逆洗ラインＬ５、洗浄
水貯留槽１０、逆洗用バルブ１１及び逆洗ポンプ１２に
より洗浄水供給手段が構成されている。
【００２０】また、洗浄水１４による膜エレメント３の
洗浄効果を向上させる観点から、逆洗ラインＬ５又は集
水管Ｌ３若しくは排出ラインＬ４は、図示していない空
気導入ラインを介して空気供給源５あるいは別に設けた
空気供給源に接続されることが好ましい。
洗浄効果を向上させる観点から、逆洗ラインＬ５又は集
水管Ｌ３若しくは排出ラインＬ４は、図示していない空
気導入ラインを介して空気供給源５あるいは別に設けた
空気供給源に接続されることが好ましい。
【００２１】次に、前述した構成の膜分離装置の動作に
ついて図２のフローチャートを参照して説明する。
ついて図２のフローチャートを参照して説明する。
【００２２】まず吸引ポンプ８を作動、吸引用バルブ７
を開、逆洗用バルブ１１を閉、逆洗ポンプ１２を停止の
状態にする。すると、各膜エレメント３において内部に
負圧が生じ、被処理水２が膜エレメント３の膜を介して
吸引される。透過した水は処理水として集水管Ｌ３及び
排出ラインＬ４を通して排出される。こうして被処理水
２の膜分離を行う。一方、空気供給源であるブロワ５を
作動し、ラインＬ２及び散気管４に空気を通して被処理
水２に気泡１３を供給する。これにより気泡１３は上昇
し、被処理水２中の浮遊固体９が流動化する。このと
き、浮遊固体９は、各膜エレメント３の表面に衝突する
と共に、空気による水流が膜エレメント３の表面を通過
する。こうして、被処理水２を固液分離すると同時に浮
遊固体９及び水流によって膜エレメント３表面への付着
物の付着を防止し、膜エレメント３を洗浄する（Ｓ１０
０）。
を開、逆洗用バルブ１１を閉、逆洗ポンプ１２を停止の
状態にする。すると、各膜エレメント３において内部に
負圧が生じ、被処理水２が膜エレメント３の膜を介して
吸引される。透過した水は処理水として集水管Ｌ３及び
排出ラインＬ４を通して排出される。こうして被処理水
２の膜分離を行う。一方、空気供給源であるブロワ５を
作動し、ラインＬ２及び散気管４に空気を通して被処理
水２に気泡１３を供給する。これにより気泡１３は上昇
し、被処理水２中の浮遊固体９が流動化する。このと
き、浮遊固体９は、各膜エレメント３の表面に衝突する
と共に、空気による水流が膜エレメント３の表面を通過
する。こうして、被処理水２を固液分離すると同時に浮
遊固体９及び水流によって膜エレメント３表面への付着
物の付着を防止し、膜エレメント３を洗浄する（Ｓ１０
０）。
【００２３】膜分離を開始して所定時間が経過したなら
ば、以下のように膜エレメント３の洗浄を行う（Ｓ１０
１）。即ちまず吸引ポンプ８を停止、吸引用バルブ７を
閉、逆洗ポンプ１２を作動、逆洗用バルブ１１を開の状
態にする（Ｓ１０２）。これにより被処理水２の吸引が
停止され、洗浄水貯留槽１０から洗浄水１４が引き出さ
れる。洗浄水１４は、逆洗ラインＬ５及び各集水管Ｌ３
を通って各膜エレメント３に流入し、全膜エレメント３
が同時に逆洗される。このとき、洗浄水１４によって膜
エレメント３内部の閉塞物が追い出されると共に膜エレ
メント３の表面に付着した付着物が洗浄水１４によって
外側へ押し出されて膨張する。そのため、膨張した付着
物は、流動化する浮遊固体９によって容易に剥離され
る。このため、膜エレメント３を閉塞させることなく、
膜分離装置の安定運転ができる。また、膜エレメント３
の外部と内部からの洗浄が相乗効果となって発揮される
ため、浮遊固体９の衝突を温和な条件で行うことがで
き、ひいては膜エレメント３の破損を十分に防止するこ
とができる。
ば、以下のように膜エレメント３の洗浄を行う（Ｓ１０
１）。即ちまず吸引ポンプ８を停止、吸引用バルブ７を
閉、逆洗ポンプ１２を作動、逆洗用バルブ１１を開の状
態にする（Ｓ１０２）。これにより被処理水２の吸引が
停止され、洗浄水貯留槽１０から洗浄水１４が引き出さ
れる。洗浄水１４は、逆洗ラインＬ５及び各集水管Ｌ３
を通って各膜エレメント３に流入し、全膜エレメント３
が同時に逆洗される。このとき、洗浄水１４によって膜
エレメント３内部の閉塞物が追い出されると共に膜エレ
メント３の表面に付着した付着物が洗浄水１４によって
外側へ押し出されて膨張する。そのため、膨張した付着
物は、流動化する浮遊固体９によって容易に剥離され
る。このため、膜エレメント３を閉塞させることなく、
膜分離装置の安定運転ができる。また、膜エレメント３
の外部と内部からの洗浄が相乗効果となって発揮される
ため、浮遊固体９の衝突を温和な条件で行うことがで
き、ひいては膜エレメント３の破損を十分に防止するこ
とができる。
【００２４】所定時間経過し、運転を継続する場合に
は、逆洗ポンプ１２を停止し、逆洗用バルブ１１を閉
じ、吸引ポンプ８を作動し、吸引用バルブ７を開く（Ｓ
１０３）。こうして再び被処理水２の膜分離を行い、以
後同様の操作を繰り返す。
は、逆洗ポンプ１２を停止し、逆洗用バルブ１１を閉
じ、吸引ポンプ８を作動し、吸引用バルブ７を開く（Ｓ
１０３）。こうして再び被処理水２の膜分離を行い、以
後同様の操作を繰り返す。
【００２５】逆洗を行うのに適した頻度は、運転条件で
あるろ過速度、被処理水２中の汚泥の性質や濃度及び使
用する膜エレメント３の種類によるが、ろ過時間数分〜
数百時間ごとに短時間行うことが好ましい。また、逆洗
時の洗浄水１４の供給速度は、使用する膜エレメント３
によるが、ろ過速度に対して１〜数百倍が好ましい。
あるろ過速度、被処理水２中の汚泥の性質や濃度及び使
用する膜エレメント３の種類によるが、ろ過時間数分〜
数百時間ごとに短時間行うことが好ましい。また、逆洗
時の洗浄水１４の供給速度は、使用する膜エレメント３
によるが、ろ過速度に対して１〜数百倍が好ましい。
【００２６】逆洗時には、洗浄水１４として工業用水や
処理水と酸、アルカリ、酸化剤、還元剤、キレート化剤
又は界面活性剤等とを混合した水溶液を使用すると、
酸、アルカリ等を加えない場合に比べて更に洗浄効果が
向上する。また、逆洗時にラインＬ５に空気等のガスを
導入し、そのガスを洗浄水１４に供給すると、一層洗浄
効果が向上する。
処理水と酸、アルカリ、酸化剤、還元剤、キレート化剤
又は界面活性剤等とを混合した水溶液を使用すると、
酸、アルカリ等を加えない場合に比べて更に洗浄効果が
向上する。また、逆洗時にラインＬ５に空気等のガスを
導入し、そのガスを洗浄水１４に供給すると、一層洗浄
効果が向上する。
【００２７】なお、膜エレメント３の逆洗は、膜エレメ
ント３の圧力損失を測定し、圧力損失が上昇（閉塞）し
た時点で行うようにしてもよい。
ント３の圧力損失を測定し、圧力損失が上昇（閉塞）し
た時点で行うようにしてもよい。
【００２８】次に、本発明の固液分離装置の第２実施形
態について説明する。
態について説明する。
【００２９】固液分離装置の第２実施形態としての膜分
離装置は、以下の点で第１実施形態の膜分離装置と異な
る。即ち、第２実施形態の膜分離装置は、排出ラインＬ
４に接続される少なくとも１本（図３では１本）の排出
ラインＬ６を更に備えている。排出ラインＬ６には集水
管Ｌ８を介して少なくとも一枚（図３では２枚）の膜エ
レメント３Ｂが接続され、排出ラインＬ４には集水管Ｌ
３を介して少なくとも１枚（図３では２枚）の膜エレメ
ント３Ａが接続されている。また、膜分離装置は、逆洗
ラインＬ５から分岐し且つ排出ラインＬ６と同数の逆洗
ラインＬ７を備えており、この逆洗ラインＬ７は、対応
する排出ラインＬ６に接続されている。排出ラインＬ
６、逆洗ラインＬ７にはそれぞれ吸引用バルブ１５，逆
洗用バルブ１６が取り付けられている。
離装置は、以下の点で第１実施形態の膜分離装置と異な
る。即ち、第２実施形態の膜分離装置は、排出ラインＬ
４に接続される少なくとも１本（図３では１本）の排出
ラインＬ６を更に備えている。排出ラインＬ６には集水
管Ｌ８を介して少なくとも一枚（図３では２枚）の膜エ
レメント３Ｂが接続され、排出ラインＬ４には集水管Ｌ
３を介して少なくとも１枚（図３では２枚）の膜エレメ
ント３Ａが接続されている。また、膜分離装置は、逆洗
ラインＬ５から分岐し且つ排出ラインＬ６と同数の逆洗
ラインＬ７を備えており、この逆洗ラインＬ７は、対応
する排出ラインＬ６に接続されている。排出ラインＬ
６、逆洗ラインＬ７にはそれぞれ吸引用バルブ１５，逆
洗用バルブ１６が取り付けられている。
【００３０】次に、上記構成の膜分離装置を用いた膜エ
レメント３の洗浄方法について図４のフローチャートを
参照して説明する。この洗浄方法は、逆洗時に、逆洗ラ
インＬ５，Ｌ７に同時に洗浄水１４を供給するのではな
く、逆洗ラインＬ５、Ｌ７に順次に洗浄水１４を供給す
る点で第１実施記形態の洗浄方法と異なる。具体的には
以下のようにして洗浄を行う。
レメント３の洗浄方法について図４のフローチャートを
参照して説明する。この洗浄方法は、逆洗時に、逆洗ラ
インＬ５，Ｌ７に同時に洗浄水１４を供給するのではな
く、逆洗ラインＬ５、Ｌ７に順次に洗浄水１４を供給す
る点で第１実施記形態の洗浄方法と異なる。具体的には
以下のようにして洗浄を行う。
【００３１】即ちまず吸引用バルブ７，１５を開、逆洗
用バルブ１１，１６を閉、吸引ポンプ８を作動、逆洗ポ
ンプ１２を停止、ブロワ５を作動の状態とし、被処理水
２の膜分離を行う（Ｓ２００）。
用バルブ１１，１６を閉、吸引ポンプ８を作動、逆洗ポ
ンプ１２を停止、ブロワ５を作動の状態とし、被処理水
２の膜分離を行う（Ｓ２００）。
【００３２】所定時間経過したならば、以下のようにし
て膜エレメント３Ａ，３Ｂの逆洗を行う。まず吸引用バ
ルブ７を閉、逆洗用バルブ１１を開、逆洗ポンプ１２を
作動の状態とする（Ｓ２０１、Ｓ２０２）。そして、洗
浄水１４を逆洗ラインＬ５を通して排出ラインＬ４に導
入し、集水管Ｌ３のそれぞれを通して膜エレメント３Ａ
内に供給する。このとき、膜エレメント３Ａ内の閉塞物
が追い出されると共に付着物が外側へ膨張し、膨張した
付着物は、流動化する浮遊固体９によって容易に剥離さ
れる。このとき、吸引用バルブ１５は開かれているの
で、膜エレメント３Ｂでは、被処理水２の膜分離が行わ
れることになる。
て膜エレメント３Ａ，３Ｂの逆洗を行う。まず吸引用バ
ルブ７を閉、逆洗用バルブ１１を開、逆洗ポンプ１２を
作動の状態とする（Ｓ２０１、Ｓ２０２）。そして、洗
浄水１４を逆洗ラインＬ５を通して排出ラインＬ４に導
入し、集水管Ｌ３のそれぞれを通して膜エレメント３Ａ
内に供給する。このとき、膜エレメント３Ａ内の閉塞物
が追い出されると共に付着物が外側へ膨張し、膨張した
付着物は、流動化する浮遊固体９によって容易に剥離さ
れる。このとき、吸引用バルブ１５は開かれているの
で、膜エレメント３Ｂでは、被処理水２の膜分離が行わ
れることになる。
【００３３】所定時間経過したならば、吸引用バルブ７
を開、逆洗用バルブ１１、吸引用バルブ１５を閉、逆洗
用バルブ１６を開の状態とし、逆洗ポンプ１２、吸引ポ
ンプ８はそのまま作動しておく（Ｓ２０３，Ｓ２０
４）。すると今度は、膜エレメント３Ａで被処理水２の
膜分離が行われ、膜エレメント３Ｂで逆洗が行われるよ
うになる。
を開、逆洗用バルブ１１、吸引用バルブ１５を閉、逆洗
用バルブ１６を開の状態とし、逆洗ポンプ１２、吸引ポ
ンプ８はそのまま作動しておく（Ｓ２０３，Ｓ２０
４）。すると今度は、膜エレメント３Ａで被処理水２の
膜分離が行われ、膜エレメント３Ｂで逆洗が行われるよ
うになる。
【００３４】こうして所定時間経過し、運転を継続する
場合には、逆洗ポンプ１２を停止，逆洗用バルブ１１，
１６を閉、吸引用バルブ７，１５を開の状態とする（Ｓ
２０５）。このようにして膜エレメント３Ａ，３Ｂの逆
洗を行うと、膜エレメント３Ａ，３Ｂの洗浄と被処理水
２の連続処理を同時に行うことが可能となる。また、全
ての膜エレメント３Ａ，３Ｂを同時に逆洗する場合に比
べて洗浄水１４の供給量が少なくて済むため、洗浄水１
４の供給に使用する逆洗ポンプ１２の小型化を図ること
ができる。
場合には、逆洗ポンプ１２を停止，逆洗用バルブ１１，
１６を閉、吸引用バルブ７，１５を開の状態とする（Ｓ
２０５）。このようにして膜エレメント３Ａ，３Ｂの逆
洗を行うと、膜エレメント３Ａ，３Ｂの洗浄と被処理水
２の連続処理を同時に行うことが可能となる。また、全
ての膜エレメント３Ａ，３Ｂを同時に逆洗する場合に比
べて洗浄水１４の供給量が少なくて済むため、洗浄水１
４の供給に使用する逆洗ポンプ１２の小型化を図ること
ができる。
【００３５】なお、本発明は、前述した第１及び第２実
施形態に限定されるものではない。例えば、上述の諸実
施形態では、間欠的に逆洗を行っているが、膜分離を行
っている間中、一部の膜エレメント３ごとに順次に逆洗
を行うようにしてもよい。この場合でも、各膜エレメン
ト３について間欠的に逆洗を行い、順次に他の一部の膜
エレメント３を逆洗する場合と同様の効果を得ることが
できる。
施形態に限定されるものではない。例えば、上述の諸実
施形態では、間欠的に逆洗を行っているが、膜分離を行
っている間中、一部の膜エレメント３ごとに順次に逆洗
を行うようにしてもよい。この場合でも、各膜エレメン
ト３について間欠的に逆洗を行い、順次に他の一部の膜
エレメント３を逆洗する場合と同様の効果を得ることが
できる。
【００３６】また、複数の逆洗ラインのそれぞれに集水
管Ｌ３，Ｌ８を介して１枚ずつ膜エレメントを接続し、
並設される複数の膜エレメント３の端から順次に逆洗を
行ってもよい。
管Ｌ３，Ｌ８を介して１枚ずつ膜エレメントを接続し、
並設される複数の膜エレメント３の端から順次に逆洗を
行ってもよい。
【００３７】更に、本発明の洗浄方法は、例えばろ布、
スクリーン、多孔板（例えば多孔性セラミック、パンチ
ングメタル、多孔性焼結金属からなるもの等）、中空糸
膜、チューブラー膜（例えば円筒膜）等の固液分離エレ
メントにも有効に適用できる。
スクリーン、多孔板（例えば多孔性セラミック、パンチ
ングメタル、多孔性焼結金属からなるもの等）、中空糸
膜、チューブラー膜（例えば円筒膜）等の固液分離エレ
メントにも有効に適用できる。
【００３８】次に、本発明の内容を実施例により具体的
に説明する。
に説明する。
【００３９】
【実施例】（実施例１）本発明の固液分離エレメントの
洗浄方法を図１の生物処理（活性汚泥処理）装置に適用
した例について説明する。生物処理装置の処理水槽内の
汚泥濃度約７０００〜１００００ｍｇ／ｌの被処理水中
に、膜面積が０．０５ｍｍ2（１２．５ｃｍ×２０ｃｍ
×２（両面））の膜エレメントを、各膜間距離１３ｍｍ
として５枚積層した膜モジュール１個を浸漬した。固液
分離エレメントとしてはポリオレフィン系高分子のＭＦ
膜を使用した。そして、被処理水中に浮遊固体として球
状のポリプロピレン（直径約３ｍｍ）を５ｇ／ｌの割合
で共存させ、膜エレメントの下部から空気を毎分４ｌで
供給して浮遊固体を流動化させながら、吸引速度を毎分
０．１７ｌ（１ｍ3／ｍ2／ｄ）に設定して膜分離を行っ
た。この際、吸引ろ過３０分ごとに３分間吸引を止め、
逆に膜エレメントの内部に水を注入して逆洗を行った。
逆洗の速度は吸引時と同じ毎分０．１７ｌとした。その
結果、試験開始１年後でも膜差圧の上昇はほとんどな
く、安定した運転が可能であった。すなわち、浮遊固体
の共存と逆洗を組み合わせることにより、非常に安定し
た運転が可能であった。
洗浄方法を図１の生物処理（活性汚泥処理）装置に適用
した例について説明する。生物処理装置の処理水槽内の
汚泥濃度約７０００〜１００００ｍｇ／ｌの被処理水中
に、膜面積が０．０５ｍｍ2（１２．５ｃｍ×２０ｃｍ
×２（両面））の膜エレメントを、各膜間距離１３ｍｍ
として５枚積層した膜モジュール１個を浸漬した。固液
分離エレメントとしてはポリオレフィン系高分子のＭＦ
膜を使用した。そして、被処理水中に浮遊固体として球
状のポリプロピレン（直径約３ｍｍ）を５ｇ／ｌの割合
で共存させ、膜エレメントの下部から空気を毎分４ｌで
供給して浮遊固体を流動化させながら、吸引速度を毎分
０．１７ｌ（１ｍ3／ｍ2／ｄ）に設定して膜分離を行っ
た。この際、吸引ろ過３０分ごとに３分間吸引を止め、
逆に膜エレメントの内部に水を注入して逆洗を行った。
逆洗の速度は吸引時と同じ毎分０．１７ｌとした。その
結果、試験開始１年後でも膜差圧の上昇はほとんどな
く、安定した運転が可能であった。すなわち、浮遊固体
の共存と逆洗を組み合わせることにより、非常に安定し
た運転が可能であった。
【００４０】（比較例１）膜エレメントの内部に水を注
入する逆洗を行わない以外は実施例１と同様にしてろ過
を行った。その結果、約３０日後に膜差圧が急激に増加
し、膜閉塞が進行した。すなわち、浮遊固体の存在だけ
では生物処理装置の長期安定運転は困難であった。
入する逆洗を行わない以外は実施例１と同様にしてろ過
を行った。その結果、約３０日後に膜差圧が急激に増加
し、膜閉塞が進行した。すなわち、浮遊固体の存在だけ
では生物処理装置の長期安定運転は困難であった。
【００４１】（比較例２）浮遊固体を添加しない以外は
実施例１と同様にしてろ過を行った。その結果、約４０
日後に膜差圧が急激に増加し、膜閉塞が起こった。すな
わち、膜エレメントの内部に水を注入する逆洗のみでは
生物処理装置の長期安定運転は困難であった。
実施例１と同様にしてろ過を行った。その結果、約４０
日後に膜差圧が急激に増加し、膜閉塞が起こった。すな
わち、膜エレメントの内部に水を注入する逆洗のみでは
生物処理装置の長期安定運転は困難であった。
【００４２】（比較例３）浮遊固体の添加と、膜エレメ
ントの内部に水を注入する逆洗のいずれも行わなかった
以外は、実施例１と同様にしてろ過を行った。その結
果、約５日後には膜差圧は急激に増加し、膜閉塞が著し
く早く進行した。
ントの内部に水を注入する逆洗のいずれも行わなかった
以外は、実施例１と同様にしてろ過を行った。その結
果、約５日後には膜差圧は急激に増加し、膜閉塞が著し
く早く進行した。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、浮
遊固体の流動化により固液分離エレメントを洗浄しなが
ら固液分離エレメントの逆洗を行うので、固液分離用エ
レメント内部の閉塞物が追い出されると共に固液分離エ
レメントの表面に付着した付着物が外側へ膨張して浮遊
固体によって容易に剥離されるため、浮遊固体の衝突を
温和な条件で行うことができ、かつ固液分離エレメント
の閉塞を十分に防止できる。
遊固体の流動化により固液分離エレメントを洗浄しなが
ら固液分離エレメントの逆洗を行うので、固液分離用エ
レメント内部の閉塞物が追い出されると共に固液分離エ
レメントの表面に付着した付着物が外側へ膨張して浮遊
固体によって容易に剥離されるため、浮遊固体の衝突を
温和な条件で行うことができ、かつ固液分離エレメント
の閉塞を十分に防止できる。
【図１】本発明の固液分離装置の一実施形態を示す概略
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の固液分離エレメントの洗浄方法の一実
施形態を示すフローチャートである。
施形態を示すフローチャートである。
【図３】本発明の固液分離装置の他の実施形態を示す概
略断面図である。
略断面図である。
【図４】本発明の固液分離エレメントの洗浄方法の他の
実施形態を示すフローチャートである。
実施形態を示すフローチャートである。
１…処理水槽、２…被処理水、３…膜エレメント（固液
分離エレメント）、４…散気管（気体供給装置）、７，
１５…吸引用バルブ（排出手段）、８…吸引ポンプ（排
出手段）、９…浮遊固体、１０…洗浄水貯留源（洗浄水
供給手段）、１１，１６…逆洗用バルブ（洗浄水供給手
段）、１２…逆洗ポンプ（洗浄水供給手段）、１４…洗
浄水、Ｌ２…ライン（気体供給装置）、５…空気供給源
（気体供給装置）、Ｌ３，Ｌ８…集水管（排出手段）、
Ｌ４，Ｌ６…排出ライン（排出手段）、Ｌ５，Ｌ７…逆
洗ライン（洗浄水供給手段）。
分離エレメント）、４…散気管（気体供給装置）、７，
１５…吸引用バルブ（排出手段）、８…吸引ポンプ（排
出手段）、９…浮遊固体、１０…洗浄水貯留源（洗浄水
供給手段）、１１，１６…逆洗用バルブ（洗浄水供給手
段）、１２…逆洗ポンプ（洗浄水供給手段）、１４…洗
浄水、Ｌ２…ライン（気体供給装置）、５…空気供給源
（気体供給装置）、Ｌ３，Ｌ８…集水管（排出手段）、
Ｌ４，Ｌ６…排出ライン（排出手段）、Ｌ５，Ｌ７…逆
洗ライン（洗浄水供給手段）。
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Claims (9)
- 【請求項１】 処理水槽内の被処理水中に浸漬配置され
た固液分離エレメントを前記被処理水中の浮遊固体の流
動化により洗浄する固液分離エレメントの洗浄方法にお
いて、 前記固液分離エレメントの内部に間欠的に洗浄水を供給
して前記固液分離エレメントの逆洗を行うことを特徴と
する固液分離エレメントの洗浄方法。 - 【請求項２】 前記固液分離エレメントが複数の固液分
離エレメントからなる場合に、前記固液分離エレメント
の一部ごとに前記洗浄水を順次に供給することにより前
記固液分離エレメントの逆洗を行うことを特徴とする請
求項１に記載の固液分離エレメントの洗浄方法。 - 【請求項３】 前記固液分離エレメントが複数の固液分
離エレメントからなる場合に、複数の前記固液分離エレ
メントに前記洗浄水を同時に供給することにより前記固
液分離エレメントの逆洗を行うことを特徴とする請求項
１に記載の固液分離エレメントの洗浄方法。 - 【請求項４】 前記固液分離エレメントの逆洗時に、前
記洗浄水に加えてガスを併用することを特徴とする請求
項１〜３のいずれか一項に記載の固液分離エレメントの
洗浄方法。 - 【請求項５】 処理水槽内の被処理水中に浸漬配置され
た複数の固液分離エレメントを前記被処理水中の浮遊固
体の流動化により洗浄する固液分離エレメントの洗浄方
法において、 複数の前記固液分離エレメントの一部ごとに洗浄水を順
次に供給して前記固液分離エレメントの逆洗を行うこと
を特徴とする固液分離エレメントの洗浄方法。 - 【請求項６】 前記固液分離エレメントが、逆浸透膜、
ナノ膜、限外ろ過膜、ミクロろ過膜、ろ布、多孔板及び
スクリーンからなる群より選ばれるものであることを特
徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の固液分離
エレメントの洗浄方法。 - 【請求項７】 前記洗浄水として、酸、アルカリ、キレ
ート化剤、界面活性剤、酸化剤及び還元剤からなる群よ
り選ばれる少なくとも１種を含む水溶液を用いることを
特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の固液分
離エレメントの洗浄方法。 - 【請求項８】 処理水槽と、 前記処理水槽内の被処理水中に浸漬配置される固液分離
エレメントと、 前記被処理水中に存在する浮遊固体と、 前記被処理水に気体を供給して前記浮遊固体を流動化さ
せる気体供給装置と、 前記分離用エレメントで固液分離した処理水を前記処理
水槽から排出する排出手段とを備える固液分離装置にお
いて、 前記固液分離エレメントの内部に洗浄水を供給する洗浄
水供給手段を備えることを特徴とする固液分離装置。 - 【請求項９】 前記固液分離エレメントが複数の固液分
離エレメントからなり、前記洗浄水供給手段が、前記固
液分離エレメントの一部ごとに前記洗浄水を供給可能と
なっていることを特徴とする請求項８に記載の固液分離
装置。
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