JPH0824594A - 濾過装置の運転方法 - Google Patents
濾過装置の運転方法Info
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- JPH0824594A JPH0824594A JP6170982A JP17098294A JPH0824594A JP H0824594 A JPH0824594 A JP H0824594A JP 6170982 A JP6170982 A JP 6170982A JP 17098294 A JP17098294 A JP 17098294A JP H0824594 A JPH0824594 A JP H0824594A
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- hollow fiber
- fiber membrane
- membrane
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 浄化槽内に浸漬した中空糸膜同士の凝集を解
いて有効膜面積を回復する。 【構成】 濾過運転と逆圧洗浄を交互に連続して行う
と、徐々に中空糸膜の凝集が起こり、逆洗を行っても透
過流束の回復ができなくなる。そこで、濾過運転をある
程度長く休止し、この間に中空糸膜同士の凝集を解く有
効膜面積回復操作を行う。
いて有効膜面積を回復する。 【構成】 濾過運転と逆圧洗浄を交互に連続して行う
と、徐々に中空糸膜の凝集が起こり、逆洗を行っても透
過流束の回復ができなくなる。そこで、濾過運転をある
程度長く休止し、この間に中空糸膜同士の凝集を解く有
効膜面積回復操作を行う。
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
からの廃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。例えば便所、洗面
所、風呂及び厨房などの家庭からの廃水や工場廃水等を
生物的に処理する浄化槽として特願平４−１３１１８２
号公報に開示されるものがある。この先行技術は、浄化
槽内に分離膜を浸漬し、生物処理が済んだ廃水を活性汚
泥を含まない透過液と活性汚泥を含む保持液（濃縮液）
とに分離（濾過）し、透過液については放流するように
している。そして、分離膜として中空糸膜を用い、更に
曝気による乱流によって中空糸膜表面に堆積したケーキ
層を除去するとともに、薬液を用いた逆圧洗浄について
も記載されている。
縮、工場排水の分離、便所、洗面所、風呂及び厨房など
からの廃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。例えば便所、洗面
所、風呂及び厨房などの家庭からの廃水や工場廃水等を
生物的に処理する浄化槽として特願平４−１３１１８２
号公報に開示されるものがある。この先行技術は、浄化
槽内に分離膜を浸漬し、生物処理が済んだ廃水を活性汚
泥を含まない透過液と活性汚泥を含む保持液（濃縮液）
とに分離（濾過）し、透過液については放流するように
している。そして、分離膜として中空糸膜を用い、更に
曝気による乱流によって中空糸膜表面に堆積したケーキ
層を除去するとともに、薬液を用いた逆圧洗浄について
も記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】中空糸膜で膜モジュー
ルを構成した場合には、単位体積における濾過運転にあ
ずかる膜面積が、他の管状膜や平膜に比べて大きく有利
であるが、以下に述べるような中空糸膜独特の課題があ
る。
ルを構成した場合には、単位体積における濾過運転にあ
ずかる膜面積が、他の管状膜や平膜に比べて大きく有利
であるが、以下に述べるような中空糸膜独特の課題があ
る。
【０００４】図１は中空糸膜を用いた濾過運転の経過時
間と透過流束との関係を示すグラフ、図２は分離膜に作
用する吸引圧（膜間差圧）と透過流束の定常値との関係
を示すグラフである。図１のグラフから分るように、濾
過運転開始から約２時間経過すると、膜面に堆積するケ
ーキ層と膜面から剥離するケーキ層の均衡がとれ、透過
流束が定常値（Ｊｓｓ）となる。この傾向は中空糸膜に
限らず管状膜や平膜にあっても同様である。
間と透過流束との関係を示すグラフ、図２は分離膜に作
用する吸引圧（膜間差圧）と透過流束の定常値との関係
を示すグラフである。図１のグラフから分るように、濾
過運転開始から約２時間経過すると、膜面に堆積するケ
ーキ層と膜面から剥離するケーキ層の均衡がとれ、透過
流束が定常値（Ｊｓｓ）となる。この傾向は中空糸膜に
限らず管状膜や平膜にあっても同様である。
【０００５】しかしながら、図２のグラフから分るよう
に、中空糸膜は吸引圧力の大きさによって他の膜と異な
った特性を示す。即ち、吸引圧力が小さな第１の領域に
あっては膜の形状に拘らず吸引圧力（△Ｐ）と透過流束
の定常値（Ｊｓｓ）との関係は直線的な比例関係にあ
り、吸引圧力がある程度大きな第２の領域になると膜の
形状に拘らず透過流束の定常値（Ｊｓｓ）は一定とな
り、更に吸引圧力が大きな第３の領域になると中空糸膜
のみ定常値（Ｊｓｓ）が低下する。
に、中空糸膜は吸引圧力の大きさによって他の膜と異な
った特性を示す。即ち、吸引圧力が小さな第１の領域に
あっては膜の形状に拘らず吸引圧力（△Ｐ）と透過流束
の定常値（Ｊｓｓ）との関係は直線的な比例関係にあ
り、吸引圧力がある程度大きな第２の領域になると膜の
形状に拘らず透過流束の定常値（Ｊｓｓ）は一定とな
り、更に吸引圧力が大きな第３の領域になると中空糸膜
のみ定常値（Ｊｓｓ）が低下する。
【０００６】このように、第３の領域において中空糸膜
のみ定常値（Ｊｓｓ）が低下するのは、同グラフ内に参
考として示した模式図で分るように、第１及び第２の領
域では膜モジュールを構成する複数の中空糸膜同士が離
れているが、吸引圧力が強くなると、複数の中空糸膜が
凝集して濾過に関与する有効な膜面積が減少するからと
考えられる。
のみ定常値（Ｊｓｓ）が低下するのは、同グラフ内に参
考として示した模式図で分るように、第１及び第２の領
域では膜モジュールを構成する複数の中空糸膜同士が離
れているが、吸引圧力が強くなると、複数の中空糸膜が
凝集して濾過に関与する有効な膜面積が減少するからと
考えられる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、浄化槽内の廃水中に中空糸膜を浸漬し、この中
空糸膜の２次側を吸引し、廃水を透過液と保持液（濃縮
液）とに濾過するようにした浄化槽の運転方法におい
て、前記吸引圧力を０．８kgf/cm2以下とし、更に濾過
運転の間に中空糸膜同士の凝集を解く有効膜面積回復操
作を行うようにした。
発明は、浄化槽内の廃水中に中空糸膜を浸漬し、この中
空糸膜の２次側を吸引し、廃水を透過液と保持液（濃縮
液）とに濾過するようにした浄化槽の運転方法におい
て、前記吸引圧力を０．８kgf/cm2以下とし、更に濾過
運転の間に中空糸膜同士の凝集を解く有効膜面積回復操
作を行うようにした。
【０００８】ここで、中空糸膜の凝集は、吸引圧力（Δ
Ｐ）、膜面での廃水の流動状態といった濾過操作条件や
ＭＬＳＳ濃度のような液物性によって変化する。例え
ば、濾過操作時の膜面での廃水の流動を図２のように膜
下部からの散気を利用した場合、散気量が図２のように
少ないと０．４kgf/cm2程度で凝集が起きるが、散気量
を大きくすると更に高い吸引圧力でも凝集は起きなくな
る。しかしながら吸引圧力が０．８kgf/cm2より大きく
なると、例えばＭＬＳＳを小さくしたり、散気量を大き
くする等、液物性や濾過操作条件を調整しても凝集は起
こりやすくなる。したがって、吸引圧力を０．８kgf/cm
2以下とする。
Ｐ）、膜面での廃水の流動状態といった濾過操作条件や
ＭＬＳＳ濃度のような液物性によって変化する。例え
ば、濾過操作時の膜面での廃水の流動を図２のように膜
下部からの散気を利用した場合、散気量が図２のように
少ないと０．４kgf/cm2程度で凝集が起きるが、散気量
を大きくすると更に高い吸引圧力でも凝集は起きなくな
る。しかしながら吸引圧力が０．８kgf/cm2より大きく
なると、例えばＭＬＳＳを小さくしたり、散気量を大き
くする等、液物性や濾過操作条件を調整しても凝集は起
こりやすくなる。したがって、吸引圧力を０．８kgf/cm
2以下とする。
【０００９】また、中空糸を用いて濾過運転を行う場合
には散気装置等を利用し、中空糸膜表面に沿って気液二
相流または気液固三相流を流すことで中空糸膜表面に堆
積するケーキ層を掻き落とすようにすることが好まし
い。
には散気装置等を利用し、中空糸膜表面に沿って気液二
相流または気液固三相流を流すことで中空糸膜表面に堆
積するケーキ層を掻き落とすようにすることが好まし
い。
【００１０】前記気液二相流または気液固三相流を形成
する場合には、汚泥濃度（ＭＬＳＳ）が高くなりすぎる
と、透過流束が低下するので、汚泥濃度（ＭＬＳＳ）
は、１１０℃での乾燥重量濃度として３０kg/m3以下、
更には洗浄回復性を考慮すると２０kg/m3以下とするの
が好ましい。
する場合には、汚泥濃度（ＭＬＳＳ）が高くなりすぎる
と、透過流束が低下するので、汚泥濃度（ＭＬＳＳ）
は、１１０℃での乾燥重量濃度として３０kg/m3以下、
更には洗浄回復性を考慮すると２０kg/m3以下とするの
が好ましい。
【００１１】また、気液二相流を形成するために供給す
る気体量（m3）は、原液を満たした槽の底面に対する中
空糸膜の投影面積当り且つ単位時間当り１．０〜３８０
m3/(m2・h)とする。これは１．０m3/(m2・h)未満だと中空
糸膜の凝集が徐々に進行し、３８０m3/(m2・h)を越えた
後は掻き取り効果が殆ど増加しないのでコスト的に不利
になるからである。尚、上記の観点から好ましい範囲は
５．０〜２５０m3/(m2・h)である。
る気体量（m3）は、原液を満たした槽の底面に対する中
空糸膜の投影面積当り且つ単位時間当り１．０〜３８０
m3/(m2・h)とする。これは１．０m3/(m2・h)未満だと中空
糸膜の凝集が徐々に進行し、３８０m3/(m2・h)を越えた
後は掻き取り効果が殆ど増加しないのでコスト的に不利
になるからである。尚、上記の観点から好ましい範囲は
５．０〜２５０m3/(m2・h)である。
【００１２】また、気液固三相流を形成するために添加
する粒子の平均径は０．０１〜５０ｍｍとし、供給する
気体量（m3）は、原液を満たした槽の底面に対する中空
糸膜の投影面積当り且つ単位時間当り２．０〜４００m3
/(m2・h)とする。ここでいう粒子の平均径とは粒子の堆
積を球体に換算した時の直径である。そして、粒子の平
均径を０．０１〜５０ｍｍとするのは０．０１ｍｍより
小さいと、添加粒子自体がケーキ層に取り込まれ、却っ
て透過抵抗が高くなり透過流束が低下し、５０ｍｍより
大きくなると粒子同士の衝突が過剰となり、流動性が低
下し、掻き取り効果が低下することによる。この粒子の
好ましい平均径は０．１〜１０ｍｍである。
する粒子の平均径は０．０１〜５０ｍｍとし、供給する
気体量（m3）は、原液を満たした槽の底面に対する中空
糸膜の投影面積当り且つ単位時間当り２．０〜４００m3
/(m2・h)とする。ここでいう粒子の平均径とは粒子の堆
積を球体に換算した時の直径である。そして、粒子の平
均径を０．０１〜５０ｍｍとするのは０．０１ｍｍより
小さいと、添加粒子自体がケーキ層に取り込まれ、却っ
て透過抵抗が高くなり透過流束が低下し、５０ｍｍより
大きくなると粒子同士の衝突が過剰となり、流動性が低
下し、掻き取り効果が低下することによる。この粒子の
好ましい平均径は０．１〜１０ｍｍである。
【００１３】一方、前記有効膜面積回復操作としては、
中空糸膜の下方に配置した散気装置からの散気による方
法、中空糸膜の側方に配置した散気手段から中空糸膜表
面に向けて気体を直接当てる方法、機械的手段によって
中空糸膜に振動を与える方法がある。
中空糸膜の下方に配置した散気装置からの散気による方
法、中空糸膜の側方に配置した散気手段から中空糸膜表
面に向けて気体を直接当てる方法、機械的手段によって
中空糸膜に振動を与える方法がある。
【００１４】そして、散気による場合の散気量（m3）
は、原液を満たした槽の底面に対する中空糸膜の投影面
積当り且つ単位時間当り２０〜８００m3/(m2・h)とす
る。これは２０m3未満では効果がなく８００m3を越えた
場合には凝集を解くのには十分であるがエネルギーが無
駄になる。尚、好ましい範囲としては５０〜５００m3/
(m2・h)である。また、中空糸膜表面に向けて気体を直接
当てる場合の気体量は、中空糸膜の単位面積当り且つ単
位時間当り０．０５〜９０m3/(m2・h)とする。これも前
記と同様の理由であり、好ましい範囲としては０．１〜
３０m3/(m2・h)である。更に、機械的手段によって与え
られる振動の範囲は０．１〜１８０Ｈzとする。これは
０．１Ｈz未満では効果がなく、１８０Ｈzを越えると膜
の強度が低下することによる。
は、原液を満たした槽の底面に対する中空糸膜の投影面
積当り且つ単位時間当り２０〜８００m3/(m2・h)とす
る。これは２０m3未満では効果がなく８００m3を越えた
場合には凝集を解くのには十分であるがエネルギーが無
駄になる。尚、好ましい範囲としては５０〜５００m3/
(m2・h)である。また、中空糸膜表面に向けて気体を直接
当てる場合の気体量は、中空糸膜の単位面積当り且つ単
位時間当り０．０５〜９０m3/(m2・h)とする。これも前
記と同様の理由であり、好ましい範囲としては０．１〜
３０m3/(m2・h)である。更に、機械的手段によって与え
られる振動の範囲は０．１〜１８０Ｈzとする。これは
０．１Ｈz未満では効果がなく、１８０Ｈzを越えると膜
の強度が低下することによる。
【００１５】また、濾過運転と有効膜面積回復操作との
切換えは、タイマーによる方法、膜間差圧を検出する方
法、中空糸膜の透過流束の低下を検出する方法がある。
切換えは、タイマーによる方法、膜間差圧を検出する方
法、中空糸膜の透過流束の低下を検出する方法がある。
【００１６】タイマーによって切換える方法にあって
は、濾過運転時間と有効膜面積回復操作時間との比（濾
過運転時間／有効膜面積回復操作時間）を１〜６６０、
好ましくは２．５〜１５０とする。これは、上記の比が
小さすぎると濾過効率が低下し、大きすぎると凝集が強
固になり凝集を解きにくくなるからである。また、膜間
差圧を検出する方法にあっては、０．３〜０．８kgf/cm
2の範囲内において検出を行う。これは、０．３kgf/cm2
未満では濾過効率が悪く、また０．８kgf/cm2を越える
と凝集が起こりやすくなるからである。更に透過流束の
低下を検出する方法にあっては、透過流束が定常値より
も１０％低下した時点から有効膜面積回復操作を開始す
ることが好ましい。これは透過流束が定常値よりも１０
％以上低下すると、凝集を解くのに大きなエネルギーが
必要になることによる。
は、濾過運転時間と有効膜面積回復操作時間との比（濾
過運転時間／有効膜面積回復操作時間）を１〜６６０、
好ましくは２．５〜１５０とする。これは、上記の比が
小さすぎると濾過効率が低下し、大きすぎると凝集が強
固になり凝集を解きにくくなるからである。また、膜間
差圧を検出する方法にあっては、０．３〜０．８kgf/cm
2の範囲内において検出を行う。これは、０．３kgf/cm2
未満では濾過効率が悪く、また０．８kgf/cm2を越える
と凝集が起こりやすくなるからである。更に透過流束の
低下を検出する方法にあっては、透過流束が定常値より
も１０％低下した時点から有効膜面積回復操作を開始す
ることが好ましい。これは透過流束が定常値よりも１０
％以上低下すると、凝集を解くのに大きなエネルギーが
必要になることによる。
【００１７】
【作用】濾過運転の間に中空糸膜同士の凝集を解く有効
膜面積回復操作を行うことによって、透過流束を維持し
た連続濾過運転が可能になる。
膜面積回復操作を行うことによって、透過流束を維持し
た連続濾過運転が可能になる。
【００１８】
【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３は本発明に係る濾過装置の運転
方法が適用される浄化槽の一例を示す断面図、図４
（ａ）〜（ｃ）は中空糸膜モジュールの別実施例を示す
図、図５は同浄化槽の別実施例を示す断面図、図６は同
浄化槽の別実施例を示す断面図である。
説明する。ここで、図３は本発明に係る濾過装置の運転
方法が適用される浄化槽の一例を示す断面図、図４
（ａ）〜（ｃ）は中空糸膜モジュールの別実施例を示す
図、図５は同浄化槽の別実施例を示す断面図、図６は同
浄化槽の別実施例を示す断面図である。
【００１９】浄化槽１内には導入管２を介して廃水３が
供給され、また浄化槽１内には隔壁４を配置し、この隔
壁４内に膜モジュール５を配置し、この膜モジュール５
の下方に散気管６を設けている。尚、浄化槽としては生
物反応室だけでなく流量調整部を付設したもの、或いは
生物反応室を好気性処理室と嫌気性処理室に分けたもの
等であってもよい。
供給され、また浄化槽１内には隔壁４を配置し、この隔
壁４内に膜モジュール５を配置し、この膜モジュール５
の下方に散気管６を設けている。尚、浄化槽としては生
物反応室だけでなく流量調整部を付設したもの、或いは
生物反応室を好気性処理室と嫌気性処理室に分けたもの
等であってもよい。
【００２０】前記膜モジュール５は分離膜である中空糸
膜７と、これら中空糸膜７の上端部が結合する集水部８
とからなり、この集水部８に吸引管９を接続し、吸引ポ
ンプ１０を駆動することで中空糸膜７の２次側に負圧を
作用させ、生物処理された廃水３を活性汚泥を含まない
透過液と活性汚泥濃度が高くなった保持液（濃縮液）と
に濾過（分離）し、透過液を集水部８、吸引管９を介し
て外部に排出する。
膜７と、これら中空糸膜７の上端部が結合する集水部８
とからなり、この集水部８に吸引管９を接続し、吸引ポ
ンプ１０を駆動することで中空糸膜７の２次側に負圧を
作用させ、生物処理された廃水３を活性汚泥を含まない
透過液と活性汚泥濃度が高くなった保持液（濃縮液）と
に濾過（分離）し、透過液を集水部８、吸引管９を介し
て外部に排出する。
【００２１】ここで、透過流束の定常値は、（Ｊｓｓ）
＝Ｋφｕ*1.0（ＭＬＳＳ）-0.5で表わすことができる。
尚、Ｋは濾過定数で2.6X10-5kg0.6m-1.5と算出され、φ
は形状係数で（中空糸膜のＪｓｓ）／（理想状態のＪｓ
ｓ）で表わされ、ｕ*は見かけの膜面流速であり、散気
による上昇流をｕ*に変換する。そして前記膜モジュー
ル５のφは０．８である。
＝Ｋφｕ*1.0（ＭＬＳＳ）-0.5で表わすことができる。
尚、Ｋは濾過定数で2.6X10-5kg0.6m-1.5と算出され、φ
は形状係数で（中空糸膜のＪｓｓ）／（理想状態のＪｓ
ｓ）で表わされ、ｕ*は見かけの膜面流速であり、散気
による上昇流をｕ*に変換する。そして前記膜モジュー
ル５のφは０．８である。
【００２２】また、廃水中の汚泥濃度（ＭＬＳＳ）は、
１１０℃での乾燥重量濃度として３０kg/m3以下、好ま
しくは２０kg/m3以下とし、気液二相流を形成するため
に供給する気体量は、浄化槽底面に対する中空糸膜の投
影面積当り且つ単位時間当り１．０〜３８０m3/(m2・
h)、好ましくは５．０〜２５０m3/(m2・h)とし、気液固
三相流を形成するために添加する粒子の平均径は０．０
１〜５０ｍｍ、好ましくは０．１〜１０ｍｍとし、供給
する気体量は、浄化槽底面に対する中空糸膜の投影面積
当り且つ単位時間当り２．０〜４００m3/(m2・h)とす
る。
１１０℃での乾燥重量濃度として３０kg/m3以下、好ま
しくは２０kg/m3以下とし、気液二相流を形成するため
に供給する気体量は、浄化槽底面に対する中空糸膜の投
影面積当り且つ単位時間当り１．０〜３８０m3/(m2・
h)、好ましくは５．０〜２５０m3/(m2・h)とし、気液固
三相流を形成するために添加する粒子の平均径は０．０
１〜５０ｍｍ、好ましくは０．１〜１０ｍｍとし、供給
する気体量は、浄化槽底面に対する中空糸膜の投影面積
当り且つ単位時間当り２．０〜４００m3/(m2・h)とす
る。
【００２３】この実施例にあっては、散気管６からの散
気によって中空糸膜７表面に沿って気液二相流または気
液固三相流を形成して濾過運転を行うだけでなく、濾過
運転の停止中には散気管６からの散気によって中空糸膜
同士の凝集を解く有効膜面積回復操作を行う。この時の
散気量は、浄化槽底面に対する中空糸膜の投影面積当り
且つ単位時間当り２０〜８００m3/(m2・h)、好ましくは
５０〜５００m3/(m2・h)とする。
気によって中空糸膜７表面に沿って気液二相流または気
液固三相流を形成して濾過運転を行うだけでなく、濾過
運転の停止中には散気管６からの散気によって中空糸膜
同士の凝集を解く有効膜面積回復操作を行う。この時の
散気量は、浄化槽底面に対する中空糸膜の投影面積当り
且つ単位時間当り２０〜８００m3/(m2・h)、好ましくは
５０〜５００m3/(m2・h)とする。
【００２４】以下の（表１）はＭＬＳＳ濃度を１０kg/m
3、気液二相流を形成するための散気量を１５m3/(m2・
h)、吸引圧力を０．５kgf/cm2とし、有効膜面積回復操
作のための散気量を変化させた場合の回復率の実験結果
を示すものである。尚、有効膜面積回復操作は濾過を１
０回繰り返した後に３０分間行い、回復率は初期膜透過
流束と回復操作直後の膜透過流束との比として評価し
た。この（表１）から散気量は前記の範囲とすべきこと
が分る。
3、気液二相流を形成するための散気量を１５m3/(m2・
h)、吸引圧力を０．５kgf/cm2とし、有効膜面積回復操
作のための散気量を変化させた場合の回復率の実験結果
を示すものである。尚、有効膜面積回復操作は濾過を１
０回繰り返した後に３０分間行い、回復率は初期膜透過
流束と回復操作直後の膜透過流束との比として評価し
た。この（表１）から散気量は前記の範囲とすべきこと
が分る。
【００２５】
【表１】
【００２６】膜モジュール５のタイプとしては、図４
（ａ）〜（ｃ）に示すようなものでもよい。図４（ａ）
に示す膜モジュール５は集水部８から垂下する複数本の
中空糸膜７がスカート状に広がっており、この膜モジュ
ール５のφは０．９である。図４（ｂ）に示す膜モジュ
ール５は集水部８から垂下する複数本の中空糸膜７が広
がりが図４（ａ）に示すものより大きく、この膜モジュ
ール５のφは１．０である。図４（ｃ）に示す膜モジュ
ール５は管状の集水部８から複数本の中空糸膜７がカー
テン状に垂下しており、この膜モジュール５のφは１．
０である。
（ａ）〜（ｃ）に示すようなものでもよい。図４（ａ）
に示す膜モジュール５は集水部８から垂下する複数本の
中空糸膜７がスカート状に広がっており、この膜モジュ
ール５のφは０．９である。図４（ｂ）に示す膜モジュ
ール５は集水部８から垂下する複数本の中空糸膜７が広
がりが図４（ａ）に示すものより大きく、この膜モジュ
ール５のφは１．０である。図４（ｃ）に示す膜モジュ
ール５は管状の集水部８から複数本の中空糸膜７がカー
テン状に垂下しており、この膜モジュール５のφは１．
０である。
【００２７】図５及び図６は同浄化槽の別実施例を示す
断面図であり、図５に示す別実施例にあっては散気管６
とは別に中空糸膜７の側方に散気管１１を配置し、この
散気管１１から中空糸膜７の表面に向けて気体を直接当
てることで中空糸膜７の有効膜面積回復操作を行うよう
にしている。上記の中空糸膜表面に向けて気体を直接当
てる場合の気体量は、中空糸膜の単位面積当り且つ単位
時間当り０．０５〜９０m3/(m2・h)、好ましくは０．１
〜３０m3/(m2・h)とする。
断面図であり、図５に示す別実施例にあっては散気管６
とは別に中空糸膜７の側方に散気管１１を配置し、この
散気管１１から中空糸膜７の表面に向けて気体を直接当
てることで中空糸膜７の有効膜面積回復操作を行うよう
にしている。上記の中空糸膜表面に向けて気体を直接当
てる場合の気体量は、中空糸膜の単位面積当り且つ単位
時間当り０．０５〜９０m3/(m2・h)、好ましくは０．１
〜３０m3/(m2・h)とする。
【００２８】図６に示す別実施例にあっては、膜モジュ
ール５を縦方向に配置した２本の集水部８と、これら集
水部８間に横方向に架設される複数の中空糸膜７にて構
成し、また浄化槽１の上方にモータ１２にてクランク動
するバー１３を配置し、このバー１３に昇降部材１４を
連結し、バー１３のクランク動と連動して昇降部材１４
が上下動し、中空糸膜７を揺すって有効膜面積回復操作
を行うようにしている。上記のクランク動によって中空
糸膜７に与えられる振動の範囲は０．１〜１８０Ｈzと
する。
ール５を縦方向に配置した２本の集水部８と、これら集
水部８間に横方向に架設される複数の中空糸膜７にて構
成し、また浄化槽１の上方にモータ１２にてクランク動
するバー１３を配置し、このバー１３に昇降部材１４を
連結し、バー１３のクランク動と連動して昇降部材１４
が上下動し、中空糸膜７を揺すって有効膜面積回復操作
を行うようにしている。上記のクランク動によって中空
糸膜７に与えられる振動の範囲は０．１〜１８０Ｈzと
する。
【００２９】以下に図７に基づいて本発明に係る浄化槽
の運転方法を説明する。先ず吸引ポンプ１０を駆動して
濾過運転を行う。この濾過運転は間欠的に行い、濾過運
転を停止した後短時間逆圧洗浄を行って透過流束を回復
させる。これら濾過運転と逆圧洗浄を交互に連続して行
うと、徐々に中空糸膜の凝集が起こり、逆洗を行っても
透過流束の回復ができなくなる。そこで、濾過運転をあ
る程度長く休止し、この間に中空糸膜同士の凝集を解く
有効膜面積回復操作を行う。
の運転方法を説明する。先ず吸引ポンプ１０を駆動して
濾過運転を行う。この濾過運転は間欠的に行い、濾過運
転を停止した後短時間逆圧洗浄を行って透過流束を回復
させる。これら濾過運転と逆圧洗浄を交互に連続して行
うと、徐々に中空糸膜の凝集が起こり、逆洗を行っても
透過流束の回復ができなくなる。そこで、濾過運転をあ
る程度長く休止し、この間に中空糸膜同士の凝集を解く
有効膜面積回復操作を行う。
【００３０】濾過運転と有効膜面積回復操作との切換え
は、タイマーによる方法、膜間差圧を検出する方法、中
空糸膜の透過流束の低下を検出する方法がある。タイマ
ーによって切換える方法にあっては、濾過運転時間と有
効膜面積回復操作時間との比（濾過運転時間／有効膜面
積回復操作時間）を１〜６６０、好ましくは２．５〜１
５０とする。また、膜間差圧を検出する方法にあって
は、０．３〜０．８kgf/cm2の範囲内において検出を行
う。更に透過流束の低下を検出する方法にあっては、透
過流束が定常値よりも１０％低下した時点から有効膜面
積回復操作を開始する。
は、タイマーによる方法、膜間差圧を検出する方法、中
空糸膜の透過流束の低下を検出する方法がある。タイマ
ーによって切換える方法にあっては、濾過運転時間と有
効膜面積回復操作時間との比（濾過運転時間／有効膜面
積回復操作時間）を１〜６６０、好ましくは２．５〜１
５０とする。また、膜間差圧を検出する方法にあって
は、０．３〜０．８kgf/cm2の範囲内において検出を行
う。更に透過流束の低下を検出する方法にあっては、透
過流束が定常値よりも１０％低下した時点から有効膜面
積回復操作を開始する。
【００３１】以下の（表２）は有効膜面積回復操作のた
めの散気量を１００m3/(m2・h)とし、他の条件は前記
（表１）の結果を得た場合と同一として行った場合の有
効膜面積回復操作を開始する時の膜透過流束の定常値か
らの低下率と回復率との関係の実験結果を示す。尚、膜
透過流束の定常値は（Ｊｓｓ）＝Ｋφｕ*1.0（ＭＬＳ
Ｓ）-0.5から算出した。
めの散気量を１００m3/(m2・h)とし、他の条件は前記
（表１）の結果を得た場合と同一として行った場合の有
効膜面積回復操作を開始する時の膜透過流束の定常値か
らの低下率と回復率との関係の実験結果を示す。尚、膜
透過流束の定常値は（Ｊｓｓ）＝Ｋφｕ*1.0（ＭＬＳ
Ｓ）-0.5から算出した。
【００３２】
【表２】
【００３３】この（表２）から分るように透過流束が定
常値よりも１０％以上低下した後に有効膜面積回復操作
を開始すると回復率が悪くなり、これを回復させるには
本実験での回復操作以上のエネルギーが必要となる。し
たがって、前記したように透過流束が定常値よりも１０
％以上低下する前に有効膜面積回復操作を開始すること
が好ましい。
常値よりも１０％以上低下した後に有効膜面積回復操作
を開始すると回復率が悪くなり、これを回復させるには
本実験での回復操作以上のエネルギーが必要となる。し
たがって、前記したように透過流束が定常値よりも１０
％以上低下する前に有効膜面積回復操作を開始すること
が好ましい。
【００３４】
【発明の効果】以上に説明した如く本発明によれば、浄
化槽内の廃水中に浸漬し中空糸膜に作用する吸引圧を
０．８kgf/cm2以下としたので、中空糸膜同士の凝集を
抑制することができる。また濾過運転の間に中空糸膜同
士の凝集を解く有効膜面積回復操作を行うようにしたの
で、一定の透過流束を確保することができる。また、中
空糸膜表面に沿って気液二相流または気液固三相流を流
すことで中空糸膜表面に堆積するケーキ層を掻き落とす
ことができる。
化槽内の廃水中に浸漬し中空糸膜に作用する吸引圧を
０．８kgf/cm2以下としたので、中空糸膜同士の凝集を
抑制することができる。また濾過運転の間に中空糸膜同
士の凝集を解く有効膜面積回復操作を行うようにしたの
で、一定の透過流束を確保することができる。また、中
空糸膜表面に沿って気液二相流または気液固三相流を流
すことで中空糸膜表面に堆積するケーキ層を掻き落とす
ことができる。
【図１】濾過運転の経過時間と透過流束との関係を示す
グラフ
グラフ
【図２】図２は分離膜に作用する吸引圧（膜間差圧）と
透過流束の定常値との関係を示すグラフ
透過流束の定常値との関係を示すグラフ
【図３】本発明に係る濾過装置の運転方法が適用される
浄化槽の一例を示す断面図
浄化槽の一例を示す断面図
【図４】（ａ）〜（ｃ）は中空糸膜モジュールの別実施
例を示す図
例を示す図
【図５】同浄化槽の別実施例を示す断面図
【図６】同浄化槽の別実施例を示す断面図
【図７】本発明に係る浄化槽の運転方法のパターンを示
すグラフ
すグラフ
１…浄化槽（濾過装置）、２…導入管、３…廃水（原
液）、５…膜モジュール、６…散気管、７…中空糸膜、
８…集水部、９…吸引管、１０…吸引ポンプ、１１…散
気管、１２…モータ、１３…バー、１４…昇降部材。
液）、５…膜モジュール、６…散気管、７…中空糸膜、
８…集水部、９…吸引管、１０…吸引ポンプ、１１…散
気管、１２…モータ、１３…バー、１４…昇降部材。
───────────────────────────────────────────────────── 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 (17)
- 【請求項１】 濾過装置内の原液中に中空糸膜を浸漬
し、この中空糸膜の２次側を吸引し、原液を透過液と保
持液（濃縮液）とに濾過するようにした濾過装置の運転
方法において、前記吸引圧力は０．８kgf/cm2以下と
し、更に濾過運転の間に中空糸膜同士の凝集を解く有効
膜面積回復操作を行うようにしたことを特徴とする濾過
装置の運転方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の濾過装置の運転方法に
おいて、前記中空糸膜表面に沿って気液二相流または気
液固三相流を流すことで中空糸膜表面に堆積するケーキ
層を掻き落とすようにしたことを特徴とする濾過装置の
運転方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の濾過装
置の運転方法において、前記有効膜面積回復操作は中空
糸膜の下方に配置した散気装置からの散気によって行う
ようにしたことを特徴とする濾過装置の運転方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の濾過装置の運転方法に
おいて、前記散気量（m3）は原液を満たした槽の底面に
対する中空糸膜の投影面積当り且つ単位時間当り２０〜
８００m3/(m2・h)としたことを特徴とする濾過装置の運
転方法。 - 【請求項５】 請求項１または請求項２に記載の濾過装
置の運転方法において、前記有効膜面積回復操作は、中
空糸膜の側方に配置した散気手段から中空糸膜表面に向
けて気体を直接当てるようにしたことを特徴とする濾過
装置の運転方法。 - 【請求項６】 請求項５に記載の濾過装置の運転方法に
おいて、前記散気手段から供給される気体量（m3）は中
空糸膜の単位面積当り且つ単位時間当り０．０５〜９０
m3/(m2・h)としたことを特徴とする濾過装置の運転方
法。 - 【請求項７】 請求項１または請求項２に記載の濾過装
置の運転方法において、前記有効膜面積回復操作は機械
的手段によって中空糸膜に振動を与えるようにしたこと
を特徴とする濾過装置の運転方法。 - 【請求項８】 請求項７に記載の濾過装置の運転方法に
おいて、前記中空糸膜に与える振動は０．１〜１８０Ｈ
zとしたことを特徴とする濾過装置の運転方法。 - 【請求項９】 請求項１または請求項２に記載の濾過装
置の運転方法において、前記濾過運転と有効膜面積回復
操作との切換えは、タイマーによって行うようにしたこ
とを特徴とする濾過装置の運転方法。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の濾過装置の運転方法
において、前記濾過運転時間と有効膜面積回復操作時間
との比（濾過運転時間／有効膜面積回復操作時間）は１
〜６６０としたことを特徴とする濾過装置の運転方法。 - 【請求項１１】 請求項１または請求項２に記載の濾過
装置の運転方法において、前記有効膜面積回復操作は膜
間差圧を検出することによって行うようにしたことを特
徴とする濾過装置の運転方法。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の濾過装置の運転方
法において、前記検出される膜間差圧は０．３〜０．８
kgf/cm2の範囲内の値としたことを特徴とする濾過装置
の運転方法。 - 【請求項１３】 請求項１または請求項２に記載の濾過
装置の運転方法において、前記有効膜面積回復操作は中
空糸膜の透過流束の低下を検出することで行うことを特
徴とする濾過装置の運転方法。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載の濾過装置の運転方
法において、前記有効膜面積回復操作は透過流束が定常
値よりも１０％低下した時点から開始することを特徴と
する濾過装置の運転方法。 - 【請求項１５】 請求項２に記載の濾過装置の運転方法
において、前記原液中の汚泥濃度（ＭＬＳＳ）を１１０
℃での乾燥重量濃度として３０kg/m3以下としたことを
特徴とする濾過装置の運転方法。 - 【請求項１６】 請求項２に記載の濾過装置の運転方法
において、前記気液二相流を形成するために供給する気
体量（m3）は、原液を満たした槽の底面に対する中空糸
膜の投影面積当り且つ単位時間当り１．０〜３８０m3/
(m2・h)としたことを特徴とする濾過装置の運転方法。 - 【請求項１７】 請求項２に記載の濾過装置の運転方法
において、前記気液固三相流を形成するために添加する
粒子の平均径は０．０１〜５０ｍｍとし、供給する気体
量（m3）は、原液を満たした槽の底面に対する中空糸膜
の投影面積当り且つ単位時間当り２．０〜４００m3/(m2
・h)としたことを特徴とする濾過装置の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6170982A JPH0824594A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 濾過装置の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6170982A JPH0824594A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 濾過装置の運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0824594A true JPH0824594A (ja) | 1996-01-30 |
Family
ID=15914944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6170982A Pending JPH0824594A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 濾過装置の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0824594A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100233308B1 (ko) * | 1997-07-04 | 1999-12-01 | 신형인 | 중공사 정밀여과막을 이용한 정수처리방법 |
| US6863817B2 (en) | 2002-12-05 | 2005-03-08 | Zenon Environmental Inc. | Membrane bioreactor, process and aerator |
| JP2017056371A (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 国立大学法人北海道大学 | ろ過装置の運転方法 |
| KR102022025B1 (ko) * | 2019-02-19 | 2019-09-18 | 주식회사 서진에너지 | 공기세정 일체형 침지식 중공사막 모듈 장치 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0631141A (ja) * | 1992-07-22 | 1994-02-08 | Kubota Corp | 固液分離方法 |
-
1994
- 1994-07-22 JP JP6170982A patent/JPH0824594A/ja active Pending
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| JPH0295497A (ja) * | 1988-10-03 | 1990-04-06 | Kubota Ltd | 膜分離法 |
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| US6863817B2 (en) | 2002-12-05 | 2005-03-08 | Zenon Environmental Inc. | Membrane bioreactor, process and aerator |
| US7022236B2 (en) | 2002-12-05 | 2006-04-04 | Zenon Environmental Inc. | Membrane bioreactor, process and aerator |
| JP2017056371A (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 国立大学法人北海道大学 | ろ過装置の運転方法 |
| KR102022025B1 (ko) * | 2019-02-19 | 2019-09-18 | 주식회사 서진에너지 | 공기세정 일체형 침지식 중공사막 모듈 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040331 |