JPH07251043A - 濾過方法及び濾過装置 - Google Patents
濾過方法及び濾過装置Info
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- JPH07251043A JPH07251043A JP7012947A JP1294795A JPH07251043A JP H07251043 A JPH07251043 A JP H07251043A JP 7012947 A JP7012947 A JP 7012947A JP 1294795 A JP1294795 A JP 1294795A JP H07251043 A JPH07251043 A JP H07251043A
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- membrane
- filtration
- membranes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 膜表面に堆積した被濾過物層を効果的に剥離
して透過流束を高める。 【構成】 気体を供給して分離膜４表面に沿った気泡流
を形成することで、分離膜表面に堆積した被濾過物層１
１を効率よく剥離でき、更に気泡流だけでなく気泡を分
離膜表面の被濾過物層１１に直接当てることで剥離効率
を更に高めることができる。
して透過流束を高める。 【構成】 気体を供給して分離膜４表面に沿った気泡流
を形成することで、分離膜表面に堆積した被濾過物層１
１を効率よく剥離でき、更に気泡流だけでなく気泡を分
離膜表面の被濾過物層１１に直接当てることで剥離効率
を更に高めることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は菌体などのコロイド分散
粒子、酵素等の高分子或いは有機物等の粒子成分を含む
原液を限外濾過法や精密濾過法等によって濾過する方法
とその装置に関する。
粒子、酵素等の高分子或いは有機物等の粒子成分を含む
原液を限外濾過法や精密濾過法等によって濾過する方法
とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】食品工業における溶液の分離或いは濃
縮、工場排水の分離、便所、洗面所、風呂及び厨房など
からの排水を生物的に浄化する際の菌体濃度の維持等に
従来から分離膜が用いられている。斯かる分離膜は膜間
差圧或いは膜間濃度差を駆動力として原液から膜透過液
を分離するが、経時的に分離膜の原液側の表面には被濾
過物が濃縮されてゲル状に堆積し、この被濾過物層が厚
くなると急激に膜の透過流束が低下する。
縮、工場排水の分離、便所、洗面所、風呂及び厨房など
からの排水を生物的に浄化する際の菌体濃度の維持等に
従来から分離膜が用いられている。斯かる分離膜は膜間
差圧或いは膜間濃度差を駆動力として原液から膜透過液
を分離するが、経時的に分離膜の原液側の表面には被濾
過物が濃縮されてゲル状に堆積し、この被濾過物層が厚
くなると急激に膜の透過流束が低下する。
【０００３】透過流束の低下を防止する手段として、気
泡流を用いる技術が特開昭５６−２１６１５号公報、或
いは特開平４−１３１１８２号公報に開示されている。
これら先行技術に開示される透過流束の低下防止手段
は、膜面に沿って気泡流の流れを作り、膜面に堆積した
被濾過物層を掻き取るようにしたものである。
泡流を用いる技術が特開昭５６−２１６１５号公報、或
いは特開平４−１３１１８２号公報に開示されている。
これら先行技術に開示される透過流束の低下防止手段
は、膜面に沿って気泡流の流れを作り、膜面に堆積した
被濾過物層を掻き取るようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術にあ
っては、気泡流と透過流束との定性的な関係は示されて
いるが、両者の定量的な関係は示されていない。即ち、
気泡流を形成するために供給する気体の量が少ないと分
離膜面に堆積した被濾過物層を掻き取る効果は発揮され
ず、また供給する気体の量がある量に達すると、それ以
上気体を供給しても供給量に見合った掻き取り効果は得
られず、コスト的に不利になる。
っては、気泡流と透過流束との定性的な関係は示されて
いるが、両者の定量的な関係は示されていない。即ち、
気泡流を形成するために供給する気体の量が少ないと分
離膜面に堆積した被濾過物層を掻き取る効果は発揮され
ず、また供給する気体の量がある量に達すると、それ以
上気体を供給しても供給量に見合った掻き取り効果は得
られず、コスト的に不利になる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
願の第１発明に係る濾過方法は、分離膜表面に堆積した
被濾過物層を剥離すべく分離膜に沿って原液と気体が混
合した気泡流を連続的にまたは間欠的に形成するものと
し、この気泡流を形成するために分離膜下方に供給する
気体量（Ｖ1 ）を、分離膜の単位投影面積当り且つ単位
時間当り、０．５≦Ｖ1 ≦３８０（m3m-2h-1）とした。
願の第１発明に係る濾過方法は、分離膜表面に堆積した
被濾過物層を剥離すべく分離膜に沿って原液と気体が混
合した気泡流を連続的にまたは間欠的に形成するものと
し、この気泡流を形成するために分離膜下方に供給する
気体量（Ｖ1 ）を、分離膜の単位投影面積当り且つ単位
時間当り、０．５≦Ｖ1 ≦３８０（m3m-2h-1）とした。
【０００６】また、本願の第２発明に係る濾過方法は、
分離膜表面に堆積した被濾過物層を剥離すべく分離膜に
沿って原液と気体が混合した気泡流を連続的にまたは間
欠的に形成するとともに気泡を連続的にまたは間欠的に
分離膜表面に当てるものとした。ここで、気泡流を形成
するとともに分離膜表面に当る気泡を形成するために分
離膜表面近傍に供給する気体量（Ｖ2 ）は、例えば分離
膜の単位面積当り且つ単位時間当り、Ｖ2 ≦２０００
（m3m-2h-1）とした。
分離膜表面に堆積した被濾過物層を剥離すべく分離膜に
沿って原液と気体が混合した気泡流を連続的にまたは間
欠的に形成するとともに気泡を連続的にまたは間欠的に
分離膜表面に当てるものとした。ここで、気泡流を形成
するとともに分離膜表面に当る気泡を形成するために分
離膜表面近傍に供給する気体量（Ｖ2 ）は、例えば分離
膜の単位面積当り且つ単位時間当り、Ｖ2 ≦２０００
（m3m-2h-1）とした。
【０００７】また、本願の第３発明に係る濾過装置は、
分離膜を原液内に上下方向に配置される平板状膜とし、
この平板状膜の下方に平板状膜に沿って原液と気体が混
合した気泡流を形成するための散気部材を配置し、また
平板状膜の側方に平板状膜に気泡を当てるための散気部
材を配置した。
分離膜を原液内に上下方向に配置される平板状膜とし、
この平板状膜の下方に平板状膜に沿って原液と気体が混
合した気泡流を形成するための散気部材を配置し、また
平板状膜の側方に平板状膜に気泡を当てるための散気部
材を配置した。
【０００８】また、本願の第４発明に係る濾過装置は、
分離膜を原液内に上下方向に架設される中空糸状膜と
し、この中空糸状膜を両端が上方になるように折り返し
て集水部材に連結し、また折り返し部には散気部材を配
置した。
分離膜を原液内に上下方向に架設される中空糸状膜と
し、この中空糸状膜を両端が上方になるように折り返し
て集水部材に連結し、また折り返し部には散気部材を配
置した。
【０００９】また、本願の第５発明に係る濾過装置は、
分離膜を原液内に横方向に架設される中空糸状膜とし、
この中空糸状膜の両端を集水部材に連結し、また中空糸
状膜の下方に散気部材を配置した。
分離膜を原液内に横方向に架設される中空糸状膜とし、
この中空糸状膜の両端を集水部材に連結し、また中空糸
状膜の下方に散気部材を配置した。
【００１０】
【作用】所定量の気体を供給して気泡流を形成すること
で、分離膜表面に堆積した被濾過物層を効率よく剥離で
き、更に気泡流だけでなく気泡を分離膜表面の被濾過物
層に直接当てることで剥離効率を更に高めることができ
る。また、濾過を長期間にわたり継続すると、膜面の被
濾過物層の変成、液中微粒子成分のわずかながらの膜面
集積により、少々、膜濾過特性が劣化する。膜面の被濾
過物層の掻き取りを十分に行っておくと、この膜透過流
束の長期間にわたる経時的劣化も防止できる。
で、分離膜表面に堆積した被濾過物層を効率よく剥離で
き、更に気泡流だけでなく気泡を分離膜表面の被濾過物
層に直接当てることで剥離効率を更に高めることができ
る。また、濾過を長期間にわたり継続すると、膜面の被
濾過物層の変成、液中微粒子成分のわずかながらの膜面
集積により、少々、膜濾過特性が劣化する。膜面の被濾
過物層の掻き取りを十分に行っておくと、この膜透過流
束の長期間にわたる経時的劣化も防止できる。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本願の第３発明に係る濾過装
置を組み込んだ浄化槽の縦断面図、図２は図１のＡーＡ
方向から見た図であり、浄化槽の本体１内には隔壁２，
２が設けられ、これら隔壁２，２によって画成される空
間に濾過装置３が配置されている。
説明する。ここで、図１は本願の第３発明に係る濾過装
置を組み込んだ浄化槽の縦断面図、図２は図１のＡーＡ
方向から見た図であり、浄化槽の本体１内には隔壁２，
２が設けられ、これら隔壁２，２によって画成される空
間に濾過装置３が配置されている。
【００１２】濾過装置３は上下方向の平板状膜４を複数
枚離間して配列し、各平板状膜４の上端部にはポンプ５
につながる吸引管６を接続し、また各平板状膜４の下方
には第１散気管７が、各平板状膜４の下端側方には第２
散気管８が配置されている。
枚離間して配列し、各平板状膜４の上端部にはポンプ５
につながる吸引管６を接続し、また各平板状膜４の下方
には第１散気管７が、各平板状膜４の下端側方には第２
散気管８が配置されている。
【００１３】前記第１散気管７は平板状膜４の表面に沿
った気泡流を形成するためのものであり、平板状膜４の
下端からの距離は、この範囲を外れると気泡流の上昇に
よる掻き取り効果が充分期待できないため１ｃｍ以上２
ｍ以下とする。また第２散気管８は平板状膜４の表面に
気泡を当てて平板状膜４に振動或いは衝撃を与え膜表面
の被濾過物層を剥離させるためのものであり、平板状膜
４表面からの距離は１ｃｍ以下で平板状膜４表面に接触
していてもよい。
った気泡流を形成するためのものであり、平板状膜４の
下端からの距離は、この範囲を外れると気泡流の上昇に
よる掻き取り効果が充分期待できないため１ｃｍ以上２
ｍ以下とする。また第２散気管８は平板状膜４の表面に
気泡を当てて平板状膜４に振動或いは衝撃を与え膜表面
の被濾過物層を剥離させるためのものであり、平板状膜
４表面からの距離は１ｃｍ以下で平板状膜４表面に接触
していてもよい。
【００１４】以上の濾過装置３を用いた濾過方法につい
て以下に説明する。尚、第１発明に係る濾過方法は気泡
流のみによって被濾過物層を剥離するので、第２散気管
８は使用しない。
て以下に説明する。尚、第１発明に係る濾過方法は気泡
流のみによって被濾過物層を剥離するので、第２散気管
８は使用しない。
【００１５】即ち、第１発明に係る濾過方法にあって
は、第１散気管７を介して空気等の気体を平板状膜４の
下方から供給して平板状膜４の表面に沿った気泡流を形
成する。すると、この気泡流によって浄化槽内に流れが
生成され、散気（曝気）によって吹込まれた酸素を利用
して活性汚泥に含まれる硝化菌により原液中に含まれる
アンモニア態窒素（ＮＨ4 +）が硝酸態窒素（ＮＯ3 -）や
亜硝酸態窒素（ＮＯ2 -）に酸化分解され、また未分解有
機物は活性汚泥中に取り込まれる。
は、第１散気管７を介して空気等の気体を平板状膜４の
下方から供給して平板状膜４の表面に沿った気泡流を形
成する。すると、この気泡流によって浄化槽内に流れが
生成され、散気（曝気）によって吹込まれた酸素を利用
して活性汚泥に含まれる硝化菌により原液中に含まれる
アンモニア態窒素（ＮＨ4 +）が硝酸態窒素（ＮＯ3 -）や
亜硝酸態窒素（ＮＯ2 -）に酸化分解され、また未分解有
機物は活性汚泥中に取り込まれる。
【００１６】一方、ポンプ５を駆動して平板状膜４に膜
間差圧を発生させることで、原液から活性汚泥等の被濾
過物を除いた透過液を吸引管６を介して取り出し、この
透過液を消毒室に送り込んだり、直接下水として放出す
る。尚、膜間差圧以外に膜間濃度差、膜間電位差或いは
膜間温度差を発生させて、それにより濾過を行うように
してもよい。
間差圧を発生させることで、原液から活性汚泥等の被濾
過物を除いた透過液を吸引管６を介して取り出し、この
透過液を消毒室に送り込んだり、直接下水として放出す
る。尚、膜間差圧以外に膜間濃度差、膜間電位差或いは
膜間温度差を発生させて、それにより濾過を行うように
してもよい。
【００１７】また、上記の濾過運転を継続すると、図３
に示すように平板状膜４の原液側表面に活性汚泥１０等
が堆積し被濾過物層１１が形成される。この被濾過物層
１１が厚くなると透過流束が低下し、運転効率が落ち
る。しかしながら、第１発明にあっては気泡流による掻
き取り作用によって常時活性汚泥１０等が剥離するので
被濾過物層１１の厚みは厚くはならない。つまり、透過
流束をＪ（m3・m-2・d-1）、活性汚泥１０等の剥離速度を
Ｖ（m・d-1 ）とすると、一定時間経過後は平衡状態に達
し、この平衡状態にあってはＪ（m3・m-2・d-1）＝Ｖ（m・
d-1 ）となっている。
に示すように平板状膜４の原液側表面に活性汚泥１０等
が堆積し被濾過物層１１が形成される。この被濾過物層
１１が厚くなると透過流束が低下し、運転効率が落ち
る。しかしながら、第１発明にあっては気泡流による掻
き取り作用によって常時活性汚泥１０等が剥離するので
被濾過物層１１の厚みは厚くはならない。つまり、透過
流束をＪ（m3・m-2・d-1）、活性汚泥１０等の剥離速度を
Ｖ（m・d-1 ）とすると、一定時間経過後は平衡状態に達
し、この平衡状態にあってはＪ（m3・m-2・d-1）＝Ｖ（m・
d-1 ）となっている。
【００１８】但し、気泡流が十分な掻き取り作用を発揮
するには、一定量以上の気体を供給しなければならず、
また必要以上に多量の気体を供給しても透過流束の向上
にはつながらないことが実験の結果判明した。図４は、
上記気体量によって膜透過流束が濾過時間の経過ととも
にどのように変化するかを示す上記実験結果のグラフで
ある。実験条件は、平板状膜４の細孔径Ｄp ＝０．１μ
ｍ、平板状膜４に発生する膜間差圧ΔＰ＝３０ｋＰａ、
原液の温度Ｔ＝２０℃であった。このグラフは片対数方
眼紙に示されており、横軸の濾過時間が対数目盛となっ
ている。このグラフから膜透過流束が気体量（Ｖ1 ）を
パラメータとして濾過時間の対数と直線関係にあること
が分る。濾過時間が５（h ）のときの膜透過流束を初期
値とすれば、この初期値は気体量（Ｖ1 ）が２１０（m3
m-2h-1）、２９０（m3m-2h-1）、３８０（m3m-2h-1）、
４５０（m3m-2h-1）と大きくなるにつれて、０．４０
（m3m-2h-1）、０．４８（m3m-2h-1）、０．５１（m3m
-2h-1）、０．５２（m3m-2h-1）と大きくなる。また、
直線の勾配は右下がりから次第に水平になって行く。し
かしながら、気体量（Ｖ1 ）が３８０（m3m-2h-1）を超
えても膜透過流束はほとんど大きくならない。必要以上
に多量の気体を供給しても透過流束の向上にはつながら
ないことが分る。また、必要な気体量（Ｖ1 ）は、膜濾
過特性の長期間にわたる経時的劣化防止も考慮して決定
する必要がある。
するには、一定量以上の気体を供給しなければならず、
また必要以上に多量の気体を供給しても透過流束の向上
にはつながらないことが実験の結果判明した。図４は、
上記気体量によって膜透過流束が濾過時間の経過ととも
にどのように変化するかを示す上記実験結果のグラフで
ある。実験条件は、平板状膜４の細孔径Ｄp ＝０．１μ
ｍ、平板状膜４に発生する膜間差圧ΔＰ＝３０ｋＰａ、
原液の温度Ｔ＝２０℃であった。このグラフは片対数方
眼紙に示されており、横軸の濾過時間が対数目盛となっ
ている。このグラフから膜透過流束が気体量（Ｖ1 ）を
パラメータとして濾過時間の対数と直線関係にあること
が分る。濾過時間が５（h ）のときの膜透過流束を初期
値とすれば、この初期値は気体量（Ｖ1 ）が２１０（m3
m-2h-1）、２９０（m3m-2h-1）、３８０（m3m-2h-1）、
４５０（m3m-2h-1）と大きくなるにつれて、０．４０
（m3m-2h-1）、０．４８（m3m-2h-1）、０．５１（m3m
-2h-1）、０．５２（m3m-2h-1）と大きくなる。また、
直線の勾配は右下がりから次第に水平になって行く。し
かしながら、気体量（Ｖ1 ）が３８０（m3m-2h-1）を超
えても膜透過流束はほとんど大きくならない。必要以上
に多量の気体を供給しても透過流束の向上にはつながら
ないことが分る。また、必要な気体量（Ｖ1 ）は、膜濾
過特性の長期間にわたる経時的劣化防止も考慮して決定
する必要がある。
【００１９】平板状膜４下方に供給する具体的な気体量
（Ｖ1 ）は、分離膜を浄化槽底面に投影した場合の単位
投影面積当り且つ単位時間当り、０．５≦Ｖ1 ≦３８０
（m3m-2h-1）とする。これは、初期の膜面の掻き取りに
は２００（m3m-2h-1）の気体量で十分なものの、長期間
にわたる膜濾過特性の経時劣化防止には３８０（m3m- 2h
-1）以下の気体量が必要で、３８０（m3m-2h-1）を超え
る気体量を供給しても、被濾過物層の掻き取り効果は変
化せず、気体量を供給する動力が無駄になるからであ
り、また、０．５（m3m-2h-1）より小さい気体量では気
泡流による掻き取り効果が得られないためである。気体
量と曝気による気泡流の上昇速度との間には正の相関が
存在することから、気体量を多くすればするほど、より
高い掻き取り効率が得られる。しかし、そのための動力
費と掻き取り効率は負の相関関係を示すことから、気体
量を大きくしすぎると動力費が過大となってしまう。そ
こで、膜濾過特性と動力費とのバランスから望ましい気
体量の上限は、２９０（m3m-2h-1）とする。下限は、装
置として十分な膜濾過特性を得るために１．０（m3m-2h
-1）とする。即ち、望ましい気体量（Ｖ1 ）は、１．０
≦Ｖ1 ≦２９０（m3m-2h-1）とする。
（Ｖ1 ）は、分離膜を浄化槽底面に投影した場合の単位
投影面積当り且つ単位時間当り、０．５≦Ｖ1 ≦３８０
（m3m-2h-1）とする。これは、初期の膜面の掻き取りに
は２００（m3m-2h-1）の気体量で十分なものの、長期間
にわたる膜濾過特性の経時劣化防止には３８０（m3m- 2h
-1）以下の気体量が必要で、３８０（m3m-2h-1）を超え
る気体量を供給しても、被濾過物層の掻き取り効果は変
化せず、気体量を供給する動力が無駄になるからであ
り、また、０．５（m3m-2h-1）より小さい気体量では気
泡流による掻き取り効果が得られないためである。気体
量と曝気による気泡流の上昇速度との間には正の相関が
存在することから、気体量を多くすればするほど、より
高い掻き取り効率が得られる。しかし、そのための動力
費と掻き取り効率は負の相関関係を示すことから、気体
量を大きくしすぎると動力費が過大となってしまう。そ
こで、膜濾過特性と動力費とのバランスから望ましい気
体量の上限は、２９０（m3m-2h-1）とする。下限は、装
置として十分な膜濾過特性を得るために１．０（m3m-2h
-1）とする。即ち、望ましい気体量（Ｖ1 ）は、１．０
≦Ｖ1 ≦２９０（m3m-2h-1）とする。
【００２０】また、上記した好気性処理のみを行う場合
には連続して空気を散気管７から平板状膜４に向けて供
給すればよいが、嫌気性処理、つまり活性汚泥に含まれ
る酸生成菌によって合併排水中の有機物を酢酸（ＣＨ3
ＣＯＯＨ ）やプロピオン酸（ＣＨ3ＣＨ2ＣＯＯＨ）等
の有機酸に低分子化し、更にこれら有機酸をメタン菌な
どによってメタン（ＣＨ4 ）や二酸化炭素（ＣＯ2 ）の
ガスに変換し、更に、タンパク質や尿素などの窒素分の
分解物であるアンモニア態窒素（ＮＨ4 +）を生成する嫌
気性処理を行いたい場合には、空気の代りに窒素ガス等
の酸素を含まないガスを供給するか、或いは好気と嫌気
の繰り返し処理を行う場合には、散気用空気の供給を間
欠的に行うようにすればよい。
には連続して空気を散気管７から平板状膜４に向けて供
給すればよいが、嫌気性処理、つまり活性汚泥に含まれ
る酸生成菌によって合併排水中の有機物を酢酸（ＣＨ3
ＣＯＯＨ ）やプロピオン酸（ＣＨ3ＣＨ2ＣＯＯＨ）等
の有機酸に低分子化し、更にこれら有機酸をメタン菌な
どによってメタン（ＣＨ4 ）や二酸化炭素（ＣＯ2 ）の
ガスに変換し、更に、タンパク質や尿素などの窒素分の
分解物であるアンモニア態窒素（ＮＨ4 +）を生成する嫌
気性処理を行いたい場合には、空気の代りに窒素ガス等
の酸素を含まないガスを供給するか、或いは好気と嫌気
の繰り返し処理を行う場合には、散気用空気の供給を間
欠的に行うようにすればよい。
【００２１】また、濾過装置３を用いた第２発明に係る
濾過方法にあっては、第１散気管７と第２散気管８の両
方から空気を板状膜４に向けて供給する。すると、前記
したように平板状膜４の表面に沿った気泡流が形成され
るだけでなく、第２散気管８からの気泡が直接平板状膜
４の表面に当り、振動或いは衝撃によって平板状膜４表
面に付着している活性汚泥１０等が剥離される。
濾過方法にあっては、第１散気管７と第２散気管８の両
方から空気を板状膜４に向けて供給する。すると、前記
したように平板状膜４の表面に沿った気泡流が形成され
るだけでなく、第２散気管８からの気泡が直接平板状膜
４の表面に当り、振動或いは衝撃によって平板状膜４表
面に付着している活性汚泥１０等が剥離される。
【００２２】このように、気泡流だけでなく振動や衝撃
を加えることで剥離作用は第１発明よりも飛躍的に向上
する。但し、このような飛躍的な効果が期待できる気体
量（Ｖ2 ）は、分離膜の単位面積当り且つ単位時間当
り、Ｖ2 ≦２０００（m3m-2h-1）であり、この気体量よ
り多く供給しても剥離効果は向上しないためであり、好
ましくはＶ2 ≦５００（m3m-2h-1）である。
を加えることで剥離作用は第１発明よりも飛躍的に向上
する。但し、このような飛躍的な効果が期待できる気体
量（Ｖ2 ）は、分離膜の単位面積当り且つ単位時間当
り、Ｖ2 ≦２０００（m3m-2h-1）であり、この気体量よ
り多く供給しても剥離効果は向上しないためであり、好
ましくはＶ2 ≦５００（m3m-2h-1）である。
【００２３】図５は本願の第４発明に係る濾過装置を組
み込んだ浄化槽の縦断面図、図６は図５のＢーＢ方向か
ら見た図、図７は図６の要部拡大図であり、この浄化槽
は浄化槽本体１内を隔壁１２によって２つの処理室に画
成し、一方の処理室に濾過装置１３を配置している。
み込んだ浄化槽の縦断面図、図６は図５のＢーＢ方向か
ら見た図、図７は図６の要部拡大図であり、この浄化槽
は浄化槽本体１内を隔壁１２によって２つの処理室に画
成し、一方の処理室に濾過装置１３を配置している。
【００２４】濾過装置１３は保持枠１４の上部に集水管
１５を取り付け、この集水管１５にポンプ１６につなが
る吸引管１７を接続し、また保持枠１４の下部に下方に
向けて気体噴出穴１８ａが開口する散気管１８を取り付
けている。そして、分離膜としての中空糸状膜１９を両
端が上方になるように折り返し、その両端を前記集水管
１５に連結し、また折り返し部には散気管１８を配置
し、中空糸状膜１９の下端に空気を供給し、上下方向の
中空糸状膜１９に沿った気泡流を形成するとともに中空
糸状膜１９に振動を与えるようにしている。ここで、分
離膜として中空糸状膜を用いているため、気体によって
膜自身が可動してゆらぎによる被濾過物層の剥離が効果
的に行われる。
１５を取り付け、この集水管１５にポンプ１６につなが
る吸引管１７を接続し、また保持枠１４の下部に下方に
向けて気体噴出穴１８ａが開口する散気管１８を取り付
けている。そして、分離膜としての中空糸状膜１９を両
端が上方になるように折り返し、その両端を前記集水管
１５に連結し、また折り返し部には散気管１８を配置
し、中空糸状膜１９の下端に空気を供給し、上下方向の
中空糸状膜１９に沿った気泡流を形成するとともに中空
糸状膜１９に振動を与えるようにしている。ここで、分
離膜として中空糸状膜を用いているため、気体によって
膜自身が可動してゆらぎによる被濾過物層の剥離が効果
的に行われる。
【００２５】図８は本願の第５発明に係る濾過装置を組
み込んだ浄化槽の縦断面図であり、この浄化槽は浄化槽
本体１内に２つの濾過装置２０を並列して配置してい
る。濾過装置２０は本体１内に２本の集水管２１を左右
に離間して配置し、これら２本の集水管２１間に横方向
に架設される中空糸状膜２２の両端を集水管２１に連結
し、この集水管２１にポンプ２３につながる吸引管２４
を接続しまた中空糸状膜２２の下方には散気管２５を配
置している。
み込んだ浄化槽の縦断面図であり、この浄化槽は浄化槽
本体１内に２つの濾過装置２０を並列して配置してい
る。濾過装置２０は本体１内に２本の集水管２１を左右
に離間して配置し、これら２本の集水管２１間に横方向
に架設される中空糸状膜２２の両端を集水管２１に連結
し、この集水管２１にポンプ２３につながる吸引管２４
を接続しまた中空糸状膜２２の下方には散気管２５を配
置している。
【００２６】図８に示す濾過装置２０にあっては、中空
糸状膜２２が横方向（斜めでもよい）に架設されている
ため散気管２５から供給される気体によって形成される
気泡流により中空糸状膜２２が振動するため、気泡流に
よる掻き取り作用と振動との相乗効果によって被濾過物
層１１の剥離は極めて顕著である。
糸状膜２２が横方向（斜めでもよい）に架設されている
ため散気管２５から供給される気体によって形成される
気泡流により中空糸状膜２２が振動するため、気泡流に
よる掻き取り作用と振動との相乗効果によって被濾過物
層１１の剥離は極めて顕著である。
【００２７】
【発明の効果】以上に説明した如く本願の第１発明に係
る濾過方法によれば、分離膜表面に堆積した被濾過物層
を剥離すべく分離膜に沿って原液と気体が混合した気泡
流を連続的にまたは間欠的に形成するものとし、この気
泡流を形成するために分離膜下方に供給する気体量（Ｖ
1 ）を、分離膜の単位投影面積当り且つ単位時間当り、
０．５≦Ｖ1 ≦３８０（m3m-2h-1）としたので、効率よ
く被濾過物層を剥離することができる。
る濾過方法によれば、分離膜表面に堆積した被濾過物層
を剥離すべく分離膜に沿って原液と気体が混合した気泡
流を連続的にまたは間欠的に形成するものとし、この気
泡流を形成するために分離膜下方に供給する気体量（Ｖ
1 ）を、分離膜の単位投影面積当り且つ単位時間当り、
０．５≦Ｖ1 ≦３８０（m3m-2h-1）としたので、効率よ
く被濾過物層を剥離することができる。
【００２８】また、本願の第２発明に係る濾過方法によ
れば、気泡流だけでなく気泡を分離膜表面に当てるよう
にしたので、気泡流による掻き取り作用と気泡による振
動作用の相乗効果によって更に効率よく被濾過物層を剥
離することができる。特にこの効果は供給する気体量
（Ｖ2 ）を、分離膜の単位面積当り且つ単位時間当り、
Ｖ2 ≦２０００（m3m-2h-1）とした場合に顕著となる。
れば、気泡流だけでなく気泡を分離膜表面に当てるよう
にしたので、気泡流による掻き取り作用と気泡による振
動作用の相乗効果によって更に効率よく被濾過物層を剥
離することができる。特にこの効果は供給する気体量
（Ｖ2 ）を、分離膜の単位面積当り且つ単位時間当り、
Ｖ2 ≦２０００（m3m-2h-1）とした場合に顕著となる。
【００２９】また、本願の第３発明に係る濾過装置によ
れば、分離膜を原液内に上下方向に配置される平板状膜
とし、この平板状膜の下方に平板状膜に沿って原液と気
体が混合した気泡流を形成するための散気部材を配置
し、また平板状膜の側方に平板状膜に気泡を当てるため
の散気部材を配置したので、気泡流による掻き取り作用
と気泡による振動作用の相乗効果によって被濾過物層を
剥離することができる。
れば、分離膜を原液内に上下方向に配置される平板状膜
とし、この平板状膜の下方に平板状膜に沿って原液と気
体が混合した気泡流を形成するための散気部材を配置
し、また平板状膜の側方に平板状膜に気泡を当てるため
の散気部材を配置したので、気泡流による掻き取り作用
と気泡による振動作用の相乗効果によって被濾過物層を
剥離することができる。
【００３０】また、本願の第４発明に係る濾過装置によ
れば、分離膜を原液内に上下方向に架設される中空糸状
膜とし、この中空糸状膜を両端が上方になるように折り
返して集水部材に連結し、また折り返し部には散気部材
を配置したので、気泡流による効率的な掻き取り作用を
発揮でき、しかも散気部材が中空糸状膜の支持部材とし
ての機能を発揮するので、構造がシンプルとなる。
れば、分離膜を原液内に上下方向に架設される中空糸状
膜とし、この中空糸状膜を両端が上方になるように折り
返して集水部材に連結し、また折り返し部には散気部材
を配置したので、気泡流による効率的な掻き取り作用を
発揮でき、しかも散気部材が中空糸状膜の支持部材とし
ての機能を発揮するので、構造がシンプルとなる。
【００３１】更に、本願の第５発明に係る濾過装置によ
れば、分離膜を原液内に横方向に架設される中空糸状膜
とし、この中空糸状膜の両端を集水部材に連結し、また
中空糸状膜の下方に散気部材を配置したので、気泡流に
よる掻き取り作用の他に振動による剥離作用が極めて大
きくなる。
れば、分離膜を原液内に横方向に架設される中空糸状膜
とし、この中空糸状膜の両端を集水部材に連結し、また
中空糸状膜の下方に散気部材を配置したので、気泡流に
よる掻き取り作用の他に振動による剥離作用が極めて大
きくなる。
【図１】本願の第３発明に係る濾過装置を組み込んだ浄
化槽の縦断面図
化槽の縦断面図
【図２】図１のＡーＡ方向から見た図
【図３】本発明の作用を説明した図
【図４】気体量によって膜透過流束が濾過時間の経過と
ともにどのように変化するかを示す実験結果のグラフ
ともにどのように変化するかを示す実験結果のグラフ
【図５】本願の第４発明に係る濾過装置を組み込んだ浄
化槽の縦断面図
化槽の縦断面図
【図６】図５のＢーＢ方向から見た図
【図７】図６の要部拡大図
【図８】本願の第５発明に係る濾過装置を組み込んだ浄
化槽の縦断面図
化槽の縦断面図
１…浄化槽の本体、２，１２…隔壁、３，１３，２０…
濾過装置、４…平板状膜、５，１６，２３…ポンプ、
６，１７，２４…吸引管、７，８，１８，２５…散気
管、１０…活性汚泥粒子、１１…被濾過物層、１５，２
１…集水管、１９，２２…中空糸状膜。
濾過装置、４…平板状膜、５，１６，２３…ポンプ、
６，１７，２４…吸引管、７，８，１８，２５…散気
管、１０…活性汚泥粒子、１１…被濾過物層、１５，２
１…集水管、１９，２２…中空糸状膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瓜生 勝嗣 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 奥野 祐一 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 原液内に分離膜を浸漬し、濾過を行うよ
うにした濾過方法において、この濾過方法は分離膜表面
に堆積した被濾過物層を剥離すべく分離膜に沿って原液
と気体が混合した気泡流を連続的にまたは間欠的に形成
するものとし、且つ前記気泡流を形成するために分離膜
下方に供給する気体量（Ｖ1）は、分離膜の単位投影面
積当り且つ単位時間当り、０．５≦Ｖ1 ≦３８０（m3m
-2h-1）としたことを特徴とする濾過方法。 - 【請求項２】 原液内に分離膜を浸漬し、濾過を行うよ
うにした濾過方法において、この濾過方法は分離膜表面
に堆積した被濾過物層を剥離すべく分離膜に沿って原液
と気体が混合した気泡流を連続的にまたは間欠的に形成
するとともに気泡を連続的にまたは間欠的に分離膜表面
の被濾過物層に当てるようにしたことを特徴とする濾過
方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の濾過方法において、前
記気泡流を形成するとともに分離膜表面に当る気泡を形
成をするために分離膜表面近傍に供給する気体量（Ｖ
2 ）は、分離膜の単位面積当り且つ単位時間当り、Ｖ2
≦２０００（m3m-2h-1）としたことを特徴とする濾過方
法。 - 【請求項４】 分離膜により原液の濾過を行う濾過装置
において、前記分離膜は原液内に上下方向に配置される
平板状膜であり、この平板状膜の下方には平板状膜に沿
って原液と気体が混合した気泡流を形成するための散気
部材が配置され、また平板状膜の側方には平板状膜に気
泡を当てるための散気部材が配置されていることを特徴
とする濾過装置。 - 【請求項５】 分離膜により原液の濾過を行う濾過装置
において、前記分離膜は原液内に上下方向に架設される
中空糸状膜であり、この中空糸状膜は両端が上方になる
ように折り返され、その両端は集水部材に連結し、また
折り返し部には散気部材が配置されていることを特徴と
する濾過装置。 - 【請求項６】 分離膜により原液の濾過を行う濾過装置
において、前記分離膜は原液内に横方向に架設される中
空糸状膜であり、この中空糸状膜は両端が集水部材に連
結し、また中空糸状膜の下方には散気部材が配置されて
いることを特徴とする濾過装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7012947A JPH07251043A (ja) | 1994-01-28 | 1995-01-30 | 濾過方法及び濾過装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-8732 | 1994-01-28 | ||
| JP873294 | 1994-01-28 | ||
| JP7012947A JPH07251043A (ja) | 1994-01-28 | 1995-01-30 | 濾過方法及び濾過装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07251043A true JPH07251043A (ja) | 1995-10-03 |
Family
ID=26343309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7012947A Pending JPH07251043A (ja) | 1994-01-28 | 1995-01-30 | 濾過方法及び濾過装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07251043A (ja) |
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-
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- 1995-01-30 JP JP7012947A patent/JPH07251043A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040331 |