JPH091173A - 排水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 膜分離による排水処理を簡便な装置構成によ
り実現し、しかも膜面の目詰まりを抑止して、動作安定
性の向上を図る。 【構成】 膜分離ユニット（７）を備えた排水処理装置
であって、膜分離ユニット（７）は、下端部に膜モジュ
ールが接続されて装置外部と連通する処理水の排出部
（９）と、排水導入部（８）、並びに膜モジュールの下
方に配置され、エアー供給手段（１０）に接続された散
気管とを有し、この膜分離ユニット（７）は、排水処理
部（２）が内蔵された処理槽（１）内に、排水（４）に
浸漬される位置に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、排水処理装置に関す
るものである。さらに詳しくは、この発明は、膜分離に
よる排水処理を簡便な装置構成により実現し、しかも膜
面の目詰まりを抑止することのできる、動作安定性に優
れた排水処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】有機成分を含んだ有機性排水の処理とし
て、活性汚泥法をはじめとする、微生物利用により水中
の有機物を分解処理する様々な方法が、これまでに普及
してきている。しかしながら、その一方で、この微生物
利用の生物処理法については、流入負荷変動による処理
効率の低下や、処理水へのＳＳ（Suspended Solid ）成
分（不溶性浮遊物質）の流出などが起こり、処理水の水
質の安定性が損なわれるという問題が指摘されてもい
る。

【０００３】また、ＢＯＤ値として、平均１０mg/l以下
のより清澄な処理水質を得ようとすると、生物処理法を
単独で適用した場合には、装置の大型化、複雑化を招
き、その実現はかなり難しいのが実際であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、上記問題を解
決するために、生物処理法に膜分離技術を適用すること
が、近年になって提案されはじめている。微生物処理後
の排水を膜に通し、汚濁成分をこの膜によって除去して
から排出するというものである。しかしながら、これま
でに提案されている膜分離による排水処理においては、
排水を膜に通し、透過液を得るようにしているため、排
水を膜に通して移動させる駆動力が必要となっている。
この駆動源として、吸引ポンプが使用されており、排水
処理装置は大型化し、しかもこの吸引ポンプによる連続
吸引により膜表面に目詰まりが発生しやすいなどの問題
が生じている。

【０００５】この発明は、以上の通りの事情に鑑みてな
されたものであり、従来の生物処理法による排水処理の
欠点を解消し、膜分離による排水処理を簡便な装置構成
により実現し、しかも膜面の目詰まりを防止することの
できる、動作安定性に優れた排水処理装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、膜分離ユニットを備えた排水処
理装置であって、膜分離ニユットは、下端部に膜モジュ
ールが接続されて装置外部と連通する処理水の排出部
と、排水導入部、並びに膜モジュールの下方に配置さ
れ、エアー供給手段に接続された散気管を有し、排水処
理部が内蔵された処理槽内に、排水に浸漬される位置に
設けられていることを特徴とする排水処理装置を提供す
る。

【０００７】

【作 用】この発明の排水処理装置においては、上記の
通り、下端部に膜モジュールが接続され、装置外部と連
通する処理水の排出部と、排水導入部とを有し、膜モジ
ュールの下方に、エアー供給手段に接続された散気管が
設けられた膜分離ユニットが、排水処理部が内蔵された
処理槽内に、排水に浸漬される位置に設けられる。

【０００８】このため、エアーブロア等の簡便なエア供
給手段から膜分離ユニット内にエアーを供給するだけ
で、膜モジュールによる排水濾過の駆動力を付与するこ
とができる。従来の吸引ポンプを使用する場合に比べ、
装置は小型化する。また、膜モジュールは、その下方に
配置された散気管より噴出される気泡によって表面洗浄
されることとなる。膜モジュールの目詰まりは発生しに
くくなる。

【０００９】そして、処理水の水質が向上し、しかも安
定となる。

【００１０】

【実施例】以下、図面に沿って実施例を示し、この発明
の排水処理装置についてさらに詳しく説明する。図１
は、この発明の排水処理装置の一実施例を示した断面図
である。たとえばこの図１に示した例においては、処理
槽（１）の内部に、排水処理を行う微生物担持体が充填
された排水処理部（２）が設けられている。処理槽
（１）には、排水導入部（３）から排水（４）が流入す
る。排水処理部（２）は、排水（４）に浸漬され、この
状態において、内部に充填された微生物担持体が、排水
（４）中に含まれる有機成分等の汚濁成分を分解し、浄
化処理する。

【００１１】排水処理部（２）の下方には、エアーブロ
ア（５）に接続された散気管（６）が設けられており、
エアーブロア（５）から供給されるエアーによって、ば
っ気処理が行えるようにしている。また、この例におい
ては、処理槽（１）の内部に膜分離ユニット（７）が設
けられてもいる。膜分離ユニット（７）は、排水処理部
（２）で浄化処理した排水を濾過し、汚濁成分をさらに
除去して、水質を良好でかつ安定として排出するもので
ある。

【００１２】この膜分離ユニット（７）は、排水処理部
（２）と同様に、排水（４）が処理槽（１）内に流入し
た時に、その排水（４）に浸漬される位置に配置されて
いる。膜分離ユニット（７）の底部には、排水処理部
（２）で浄化処理された排水を内部に導入するための排
水導入部（８）が設けられている。上部には、濾過処理
した処理水を排出するための排出部（９）が設けられて
おり、この排出部（９）は装置外部と連通している。

【００１３】さらに、膜分離ユニット（７）には、エア
ーブロア（１０）が接続されており、内部にエアーを供
給することができるようにしている。たとえば以上の構
成を有する排水処理装置では、排水処理部（２）でここ
に充填された微生物担持体によって排水（４）中に含ま
れる有機成分等の汚濁成分を分解処理し、次いで、処理
した排水（４）を膜分離ユニット（７）に通し、下水等
に排出可能な水質にまで濾過処理を行い、装置外に排出
することができる。

【００１４】なお、この図１の例には、オーバーフロー
排出部（１１）が処理槽（１）の上部に設けられてもい
る。膜分離ユニット（７）による濾過処理後の処理水の
排出量よりも過剰の排水（４）が流入するなどの万一の
場合に備えている。図２は、膜分離ユニットの一例を示
した断面図である。この図２の例においては、排水導入
部（８）の流路の途中に逆止弁（１２）を設け、膜分離
ユニット（７）から処理槽（１）方向への排水（４）の
逆流を防止している。

【００１５】排出部（９）の下端部には、内部に導入さ
れた排水（４）を濾過処理する膜モジュール（１３）が
接続されている。膜モジュール（１３）の構成について
は特に制限はなく、たとえば中空糸膜、平膜等の適宜な
ものを用いることができる。エアーブロア（１０）は、
散気管（１４）に接続されている。この散気管（１４）
は、膜モジュール（１３）の下方に配置されており、発
生する気泡が膜モジュール（１３）の下面から接触する
ようにしている。

【００１６】たとえば以上の構成を有する膜分離ユニッ
ト（７）は、次のように作動する。すなわち、膜分離ユ
ニット（７）は、排水（４）に浸漬され、水面下に配置
されるため、図１に示した排水処理部（２）で処理され
た排水（４）は、逆止弁（１２）を通じて膜分離ユニッ
ト（７）の内部に流れ込む。膜分離ユニット（７）内が
排水（４）で満たされた時に、エアーブロア（１０）は
作動し、散気管（１４）を通じて膜分離ユニット（７）
内に送気する。すると、膜分離ユニット（７）の内部圧
が高まるため、これを駆動力として、排水（４）は膜モ
ジュール（１３）を透過し、ここで濾過される。そし
て、処理水として、排出部（９）から装置外に排出され
る。

【００１７】エアーブロア（１３）を間欠的に運転する
ことによって、上記工程が繰り返し行われる。水質の向
上したより清澄で、しかも安定した水質の処理水が得ら
れる。処理水の一定流量の排出も可能となる。また、散
気管（１４）から噴出される気泡によって、膜モジュー
ル（１３）は、その表面が洗浄される。

【００１８】このように、膜モジュール（１３）による
濾過処理に際しての排水（４）の移動の駆動力をエアー
ブロア（１０）というエアー供給手段によって得ること
ができ、従来のように、吸引ポンプを使用しないで済
む。エアー供給手段は、吸引ポンプよりも簡便な手段で
あり、このため、排水処理装置としての装置の小型化が
可能となり、コスト的にも有効となる。また、膜モジュ
ール（１３）は、散気管（１４）から噴出する気泡によ
って、その表面が洗浄されるため、濾過処理により目詰
まりが発生するのが抑えられる。

【００１９】図３は、膜分離ユニットの別の例を示した
断面図である。この図３の例は、図２の例とほぼ同様な
構成を有しているが、膜分離ユニット（７）内部の排出
部（９）にＵ字管（１５）が接続されている点において
相違している。このＵ字管（１５）を排出部（９）に接
続することによって、図２の例のようにエアーブロア
（１０）を間欠的に運転しなくとも、定期的な排水
（４）の導入、濾過処理及び排出を行うことができ、し
かも処理水を一定流量で排出することもできる。

【００２０】すなわち、図４に示したように、排水
（４）が、排水導入部（８）を通じて、Ｕ字管（１５）
内にまで流入すると、エアーブロア（１０）から送気さ
れたエアーの空気圧により、膜分離ユニット（７）内の
水面が押し下げられ、膜モジュール（１３）を透過し、
濾過された処理水が、排出部（９）を通じて装置外に排
出される。この処理水の排出に伴って、Ｕ字管（１５）
内の水位は低下していく。

【００２１】次に、図５に示したように、処理水が排出
部（９）から排出され、Ｕ字管（１５）内の水位が底部
まで下がると、膜分離ユニット（７）内のエアーは、排
出部（９）を通って抜けていく。この時、膜モジュール
（１３）には一時的な負圧がかかり、膜モジュール（１
３）は逆洗されることとなる。そして、膜分離ユニット
（７）内部が大気圧に等しくなると、処理水の排出が停
止される。これと同時に、図６に示したように、水頭差
によって、排水（４）が、排水導入部（８）の逆止弁
（１２）を通じて膜モジュール（１３）に流入し、その
圧力により排水（４）は膜モジュール（１３）を透過す
る。排水（４）の濾過処理が行われる。

【００２２】さらに、排水（４）の水位が上がり、図７
に示したように、Ｕ字管（１５）の先端部にまで達する
と、排水（４）は、Ｕ字管（１５）内に流入する。Ｕ字
管（１５）内が排水（４）によって閉鎖されると、再
び、図４の状態に移行する。このように、排出部（９）
にＵ字管（１５）を接続するだけで、エアー供給手段を
間欠運転しなくとも、排水（４）の導入、濾過処理及び
排出を行うことができる。濾過操作の操作性が容易とな
る。しかも、Ｕ字管（１５）の配設により、図５に示し
たように、膜モジュール（１３）には一時的に負圧がか
かり、これによって逆洗をすることができ、排水処理装
置の連続運転可能時間が延長され、装置の長寿命化が図
れる。

【００２３】なお、以上の例において、膜分離ユニット
（７）の配置位置（排水（４）の水面からの設置高
さ）、Ｕ字管の形状等を適当に調節することで、逆止弁
（１２）の省略は可能である。もちろんこの発明は、以
上の例によって限定されるものではない。エアー供給手
段、排水処理部等の構成及び構造等の細部については様
々な態様が可能であることは言うまでもない。

【００２４】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、膜分離による排水処理を簡便な装置構成により実
現することができる。しかも、膜面の目詰まりは抑止さ
れ、動作安定性の向上が図れる。処理水の水質は向上
し、安定となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の排水処理装置の一実施例を示した断
面図である。

【図２】膜分離ユニットの一例を示した断面図である。

【図３】膜分離ユニットの別の例を示した断面図であ
る。

【図４】図３の例の動作状態の一例を示した断面図であ
る。

【図５】図３の例の動作状態の一例を示した断面図であ
る。

【図６】図３の例の動作状態の一例を示した断面図であ
る。

【図７】図３の例の動作状態の一例を示した断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 処理槽 ２ 排水処理部 ３ 排水導入部 ４ 排水 ５ エアーブロア ６ 散気管 ７ 膜分離ユニット ８ 排水導入部 ９ 排出部 １０ エアーブロア １１ オーバーフロー排出部 １２ 逆止弁 １３ 膜モジュール １４ 散気管 １５ Ｕ字管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 窪田 晃生 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 山田 秀昭 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膜分離ユニットを備えた排水処理装置で
   あって、膜分離ニユットは、下端部に膜モジュールが接
   続されて装置外部と連通する処理水の排出部と、排水導
   入部、並びに膜モジュールの下方に配置され、エアー供
   給手段に接続された散気管を有し、排水処理部が内蔵さ
   れた処理槽内に、排水に浸漬される位置に設けられてい
   ることを特徴とする排水処理装置。
2. 【請求項２】 排出部にＵ字管が接続された請求項１記
   載の排水処理装置。
3. 【請求項３】 排水処理部に微生物担持体が充填された
   請求項１又は２記載の排水処理装置。