JPH0720592B2 - 活性汚泥処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、単一の槽内で有機性廃水の消化処理とろ過膜
による固液分離とを行なう活性汚泥処理装置に関するも
のである。

一般に、この種の活性汚泥処理装置においては、使用し
ている間にろ過膜が汚泥により目詰りを起こすので、従
来より、この目詰りを防止するための提案が種々なされ
ている。例えば、第10図に示す装置は、曝気槽１内の原
水２の浄化処理水３中に中空糸膜４がつり下げて浸さ
れ、中空糸膜４の直下に散気管５が配置されたものであ
る。原水２の浄化処理に必要な曝気用空気６はブロワー
７から散気管５を経て浄化処理水３中に吹き出される。
浄化処理水３は、吸引ポンプ８により中空糸膜４の中空
孔内が吸引されることにより固液分離され、中空糸膜４
を透過した清浄なろ過処理水９はろ過処理水槽10に送ら
れる。他方、曝気槽１内に蓄積した余剰汚泥11は適時外
部に引き抜かれる。この中空糸膜４は、連続吸引される
と目詰りが目詰り呼び、短期間で回復不能になるので、
間欠吸引を行なって周期的に圧力を開放することにより
急激な目詰りを防止し、長期間安定した運転を可能にし
ている。また、特開昭61-274799号公報に示されている
装置は、処理槽内にろ過手段を備えたものである。この
ろ過手段は、中央部に穴を設けた複数個のろ過板を中空
回転軸に前記穴を貫設して一定間隔が並列し、中空回転
軸の駆動機構によって一体に回転し、各ろ過板の間にガ
スを吐出する曝気手段が設けられたものであり、ろ過板
は、ろ過処理水通路を有する膜支持体の両面に半透膜を
おおったものである。処理槽内に送られた原水は、曝気
手段からのガスにより曝気され消化処理される。消化処
理水は、回転しているろ過板の半透膜によりろ過され、
清浄なろ過処理水は膜支持体のろ過処理水通路および中
空回転軸の中空部を経て外部に取り出される。他方、ろ
過により膜表面に付着した汚泥は、曝気用ガス自体およ
びガスの浄化処理水のかくはん作用により膜表面から離
脱する。膜表面は、ろ過手段が１回転するごとに曝気手
段のガス吐出管の位置を通過するので、きわめて短い周
期で洗浄されることになり、常に清浄に維持され、長期
間安定した使用が可能である。処理槽内に蓄積された余
剰汚泥は、適時外部に排出される。

発明が解決しようとする課題 しかし、原水中に多量の繊維状きよう雑物が含まれてい
る場合には、上記従来の前者の装置においては、繊維状
きよう雑物が中空糸膜４に絡み付き、最終的には１本の
汚泥の棒のようになって、中空糸膜４が完全に目詰りし
てしまうという問題があった。また、後者の装置におい
ては、繊維状きよう雑物が中空回転軸に巻き付き、最終
的にはろ過板の間を閉そくしてしまうという問題があっ
た。さらに、後者の装置においては、ろ過板の間で気液
混相流が偏流を起こす構造となっているので、膜面流速
が不均一となり、膜透過性能の低い部分が生じるおそれ
がある。そこで、これを防止するため、ろ過手段を回転
させている。そのため、構造が複雑となるだけでなく、
高価になるという問題もあった。

本発明は、従来の装置を改良して、このような問題点を
解決することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の活性汚泥処理装置
は、曝気槽内の原水の浄化処理水中に、浄化処理水の固
液分離を行なうろ過膜装置がその頂部を水没せしめて浸
され、ろ過膜装置の直下に曝気用気体を供給する散気管
が配置されたものであって、ろ過膜装置は、複数個の膜
モジュールが上下両面開放された方形の箱枠内の上部に
垂直に一定間隔をおいて並列に設けられてなり、各膜モ
ジュールは、一定の厚みと剛性を有する膜支持体の表面
がろ過膜によりおおわれ、内部にろ過処理水流路が形成
されてなり、各ろ過処理水流路の出口側がろ過処理水吸
引管に接続されていて、散気管は、前記方形の箱枠内の
下部に設けられた構成としたものである。

作用 上記本発明の構成においては、曝気槽内に送られた原水
は、散気管から膜モジュールの間に吹き出される曝気用
気体により曝気され、浄化処理される。浄化処理水は、
膜モジュールの膜支持体のろ過処理水流路内がろ過処理
水吸引管の方に吸引されることによりろ過膜で固液分離
され、ろ過膜を透過した清浄なろ過処理水はろ過処理水
流路からろ過処理水吸引管を経て外部に取り出される。
他方、ろ過により膜面に付着した汚泥は、膜モジュール
の間を上昇する曝気用気体の気泡のエヤリフト作用によ
り生じた上昇流により膜面から離脱させられて上昇し、
ろ過膜装置の頂部から出て浄化処理水中にもどり、活性
汚泥として循環使用される。なお、膜モジュールが垂直
線に対して傾斜するように設けられている場合には、下
向きの膜面に気泡が衝突して膜面をかく乱するので、汚
泥はより一層膜面から離脱し易くなり、ろ過膜の透過抵
抗が減少する。

本発明の作用は上記の通りであるが、膜モジュールの間
隔を適当に設定しておけば、原水中に多量の繊維状きよ
う雑物が含まれていても、そのきよう雑物が膜モジュー
ルに絡み付くおそれがなく、汚泥の付着によるろ過膜の
目詰りを防止することができる。また、散気管から吹き
出された気泡は一定の厚みと剛性を有する膜支持体にて
形成された膜モジュールの整流効果により膜モジュール
の間を均一な密度で上昇するので、膜面液流に偏流がな
い。すなわち、均一な流速で上昇する気泡混相流によ
り、全膜面が均一にかく乱される。またこのとき、散気
管を方形の箱枠で囲って設けたことによっても、膜モジ
ュールの位置にかかわらず均一な流速の膜面平行流を供
給でき、箱枠の周辺部においても膜モジュール間の閉塞
を防止できる。したがって、従来の装置のように膜モジ
ュール回転をさせる必要がないため、構造が簡単化さ
れ、装置が安価になる。

実施例 以下、本発明の実施例を第１図〜第６図に基づいて説明
する。

第１実施例 本実施例は、第１図に示すように、曝気槽21内にろ過膜
装置22と散気管23とが設けられてなるものである。曝気
槽21は、原水供給管24から供給される原水25の浄化装置
を行なう槽であって、底部に汚泥引抜ポンプ26が汚泥引
抜管27を介して接続されている。ろ過膜装置22は、原水
25の消化処理により生じた消化処理水28の固液分離を行
なう装置であって、上下両面が開放された方形の箱枠29
内の上部に複数個の膜モジュール30が垂直に一定間隔Ａ
をおいて並列に設けられてなり、消化処理水28中にその
頂部を水没せしめて浸されている。散気管23は、空気等
の酸素を含有する曝気用気体31を膜モジュール30の間に
吹き込む管であって、ろ過膜装置22の直下すなわち方形
の箱枠内の下部に配置され、給気管32を介してブロワー
33に接続されている。34は、ろ過膜装置２からのろ過処
理水35を貯留するろ過処理水槽である。前記膜ジュール
30は、第２図〜第４図に示すように、膜支持体36の両表
面にろ過膜37が接着剤により張り付けられたものであ
る。膜支持体36は、金属（例えばステンレス鋼等）製、
プラスチック製等で、両側縁に凹凸部38を有する方形の
支持板39の上縁に管状部材40と下縁に補強部材41とが固
着されてなり、一定の厚みと剛性を有している。管状部
材40は、凹凸部38の位置に連通孔42が設けられ、分岐管
43を介してろ過処理水吸引管44に接続されている（第１
図参照）。ろ過膜37は、精密ろ過膜、限外ろ過膜等のマ
クロポーラスな平膜である。ろ過膜37と膜支持体36との
間にはろ過処理水流路45（第２図および第３図中の矢印
で示す）が形成され、連通孔42、管状部材40の内部およ
び分岐管43を経てろ過処理水吸引管44に連通している。
ろ過処理水吸引管44は、途中に吸引ポンプ46が接続さ
れ、ろ過処理水槽34に至っている。

次に、本実施例の作用について説明する。

原水供給管24から曝気槽21内に送られた原水25は、ブロ
ワー33から給気管32および散気管23を経て膜モジュール
30の間に吹き出される曝気用気体31により曝気され、浄
化処理される。浄化処理水28は、膜モジュール30のろ過
処理水流路45内が吸引ポンプ46により吸引されることに
よりろ過膜37で固液分離され、ろ過膜37を透過した清浄
なろ過処理水35は、ろ過処理水流路45から連通孔42、管
状部材40の内部および分岐管43を経てろ過処理水吸引管
44内に吸引され、ろ過処理水槽34内に送られる。他方、
ろ過によりろ過膜37の膜面に付着した汚泥は、膜モジュ
ール30の間を上昇する曝気用気体31の気泡のエヤリフト
作用により生じた上昇流により膜面から離脱させられて
上昇し、ろ過膜装置22の頂部から出て浄化処理水28中に
もどり、曝気槽21内に生じている浄化処理水28の循環流
Ｂ（第１図参照）に乗ってろ過膜装置22の下方に至り、
再び活性汚泥として循環使用される。なお、曝気槽21内
の余剰汚泥は、汚泥引抜ポンプ26により汚泥引抜管27を
経て外部に引き抜かれる。

本実施例は上記のように作用するが、膜モジュール30の
間隔Ａを適当に設定しておけば、原水25中に多量の繊維
状きよう雑物が含まれていても、そのきよう雑物が膜モ
ジュール30に絡み付くおそれがなく、汚泥の付着による
ろ過膜37の目詰りは生じない。また、散気管23から吹き
出された気泡は一定の厚みと剛性を有して形成された膜
モジュール30の整流効果により膜モジュール30の間を均
一な密度で上昇するので、膜面液流に偏流がない。すな
わち、均一な流速で上昇する気泡混相流により、全膜面
が均一にかく乱される。またこのとき、散気管を方形の
内部に設けたことによっても均一な流速の膜面平行流を
供給でき、箱枠の周辺部においても膜モジュール間の閉
塞を防止できる。したがって、従来の装置のように膜モ
ジュール30を回転させる必要がないため、構造が簡単で
あり、装置は安価である。

第２実施例 本実施例は、第５図に示すように、膜モジュール30が垂
直線に対して傾斜するように設けられていること以外
は、第１実施例と全く同じ構成としたものである。した
がって、その作用効果も第１実施例とほとんど異ならな
いが、膜モジュール30の下向きの膜面に気泡が衝突して
膜面をかく乱するので、汚泥はより一層膜面から離脱し
易くなり、ろ過膜37の透過抵抗が減少するという利点が
ある。

その他の実施例 （１）膜支持体36は、金属またはプラスチック製のネッ
ト状のもの、多孔質の板状のもの等でもよく、また、そ
の凹凸部38は、第６図に示すように、凹凸のある板を２
枚反対向きに重ねて形成してもよい。

（２）ろ過膜37は、第２実施例の場合には膜支持体36の
片面にのみ張り付けてもよい。また、第７図に示すよう
に、ろ過膜37を袋状に形成して膜支持体36に被せ、開口
部47を止めバンド48により管状部材40の固定してもよ
く、ろ過膜37の交換が容易になる。また、第８図〜第９
図に示すように、膜支持体36を中実体で形成してもよ
い。

（３）ろ過処理水吸引管44は、膜モジュール30の上縁の
みならず、両側縁や下縁に複数本接続してもよい。

発明の効果 以上説明したように本発明によれば、膜モジュールの間
隔を適当に設定することができるので、原水中に多量の
繊維状きよう雑物が含まれていても、そのきよう雑物が
膜モジュールに絡み付くおそれがない。したがって、汚
泥の付着によるろ過膜の目詰りを防止することができ
る。また、ろ過膜装置の直下に配置された散気管から吹
き出される気泡が一定の厚みと剛性を有して形成された
膜モジュールの整流効果により膜モジュールの間を均一
な密度で上昇するので、膜面液流に偏流がない。すなわ
ち、均一な流速で上昇する気泡混相流により、全膜面が
均一にかく乱される。またこのとき、散気管を方形の箱
枠で囲って設けたことによっても、膜モジュールの位置
にかかわらず均一な流速の膜面平行流を供給でき、箱枠
の周辺部においても膜モジュール間の閉塞を防止でき
る。したがって、従来の装置のように膜モジュールを回
転させる必要がないため、構造が簡単化され、装置が安
価になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の回路図、第２図は本発明
の膜モジュールの断面図、第３図は第２図のＸ−Ｘ矢視
断面図、第４図は第２図の膜モジュールの斜視図、第５
図は本発明の第２実施例の回路図、第６図は本発明の膜
支持体の他の実施例の部分断面図、第７図は本発明のろ
過膜の他の実施例の説明図、第８図は本発明の膜支持体
の他の実施例の部分断面図、第９図は第８図のＹ−Ｙ矢
視断面図、第10図は従来の装置の一例を示す回路図であ
る。 21…曝気槽、22…ろ過膜装置、23…散気管、25…原水、
28…浄化処理水、30…膜モジュール、31…曝気用気体、
36…膜支持体、37…ろ過膜、44…ろ過処理水吸引管、45
…ろ過処理水流路、Ａ…一定間隔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】曝気槽内の原水の浄化処理水中に、浄化処
   理水の固液分離を行うろ過膜装置がその頂部を水没せし
   めて浸され、ろ過膜装置の直下に曝気用気体を供給する
   散気管が配置されたものであって、ろ過膜装置は、複数
   個の膜モジュールが上下両面開放された方形の箱枠内の
   上部に垂直に一定間隔をおいて並列に設けられてなり、
   各膜モジュールは、一定の厚みと剛性を有する膜支持体
   の表面がろ過膜によりおおわれ、内部にろ過処理水流路
   が形成されてなり、各ろ過処理水流路の出口側がろ過処
   理水吸引管に接続されていて、散気管は、前記方形の箱
   枠内の下部に設けられたことを特徴とする活性汚泥処理
   装置。