JPH10128084A - 膜分離装置の運転方法 - Google Patents
膜分離装置の運転方法Info
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- JPH10128084A JPH10128084A JP30125796A JP30125796A JPH10128084A JP H10128084 A JPH10128084 A JP H10128084A JP 30125796 A JP30125796 A JP 30125796A JP 30125796 A JP30125796 A JP 30125796A JP H10128084 A JPH10128084 A JP H10128084A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】膜分離法、特に膜分離活性汚泥処理法におい
て、水質に応じて運転条件を調整して膜汚染を抑制し、
長期安全運転を可能にする。 【解決手段】内側を濾過液側とする膜エレメント２を原
液中に浸漬し、散気手段３により膜エレメント２をエア
−スクラビングしつつ膜エレメント２の濾過液側を減圧
して原液を濾過処理する膜分離装置の運転方法におい
て、原液の水質変化を水質測定計６で検出し、その水質
に応じ濾過流束を調整して膜面汚染を抑制する。
て、水質に応じて運転条件を調整して膜汚染を抑制し、
長期安全運転を可能にする。 【解決手段】内側を濾過液側とする膜エレメント２を原
液中に浸漬し、散気手段３により膜エレメント２をエア
−スクラビングしつつ膜エレメント２の濾過液側を減圧
して原液を濾過処理する膜分離装置の運転方法におい
て、原液の水質変化を水質測定計６で検出し、その水質
に応じ濾過流束を調整して膜面汚染を抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、し尿、下水、生活
排水、工場排水等の汚水処理に使用する膜分離装置の運
転方法に関するものである。
排水、工場排水等の汚水処理に使用する膜分離装置の運
転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近来、し尿、下水、家庭排水、工場排水
（以下、汚水と称する）の伝統的な処理方法である重力
分離活性汚泥処理法（曝気槽で微生物分解処理を行い、
この処理汚水を沈殿分離室に導き、活性汚泥を重力分離
により分離し、その分離汚泥の一部を曝気槽に返送する
方法）に代替する方法として、膜分離活性汚泥処理法が
注目されている。この処理法においては、固液分離を膜
モジュ−ルによる濾過で行い、濾過液を取出し、余剰汚
泥を直接曝気槽から引き抜いており、曝気槽のMLSS
（混合液浮遊性固形物）を重力分離法に較べて著しく高
くできるので、曝気槽を重力分離法の場合に較べて相当
に縮小でき、更に沈殿分離室が不要であるので、装置全
体を小型化できる、曝気槽内のMLSS濃度を高く維持で
きるので、重力分離法とは異なり、余剰汚泥処理に際し
ての脱水が不要である、運転エネルギ−の省力化を図
ることができる、等の利点がある。
（以下、汚水と称する）の伝統的な処理方法である重力
分離活性汚泥処理法（曝気槽で微生物分解処理を行い、
この処理汚水を沈殿分離室に導き、活性汚泥を重力分離
により分離し、その分離汚泥の一部を曝気槽に返送する
方法）に代替する方法として、膜分離活性汚泥処理法が
注目されている。この処理法においては、固液分離を膜
モジュ−ルによる濾過で行い、濾過液を取出し、余剰汚
泥を直接曝気槽から引き抜いており、曝気槽のMLSS
（混合液浮遊性固形物）を重力分離法に較べて著しく高
くできるので、曝気槽を重力分離法の場合に較べて相当
に縮小でき、更に沈殿分離室が不要であるので、装置全
体を小型化できる、曝気槽内のMLSS濃度を高く維持で
きるので、重力分離法とは異なり、余剰汚泥処理に際し
ての脱水が不要である、運転エネルギ−の省力化を図
ることができる、等の利点がある。
【０００３】本出願人においては、膜分離法による汚水
処理装置として、「散気装置を有し、膜面に沿い鉛直方
向通路を有する膜モジュ−ルを前記散気装置の直上に配
設し、該膜装置の膜体濾過側を負圧とするための手段を
設けた散気式曝気槽」を既に提案した（特公平４−７０
９５８号、特許第１８７４８８１号）。この装置の膜モ
ジュ−ルには、平型の膜エレメントを相互間に鉛直方向
通路を保持するように積重ねたものを使用している。
処理装置として、「散気装置を有し、膜面に沿い鉛直方
向通路を有する膜モジュ−ルを前記散気装置の直上に配
設し、該膜装置の膜体濾過側を負圧とするための手段を
設けた散気式曝気槽」を既に提案した（特公平４−７０
９５８号、特許第１８７４８８１号）。この装置の膜モ
ジュ−ルには、平型の膜エレメントを相互間に鉛直方向
通路を保持するように積重ねたものを使用している。
【０００４】この散気式曝気槽を使用して汚水を処理す
るには、散気装置からの噴出エアのエア−リフト効果で
槽内原液を旋回させ、汚水中の有機物を空気との接触
下、好気性微生物により吸着・代謝分解させ、有機物を
減少させると共に好気性微生物を増殖させ、膜エレメン
トの膜面に沿う気液混合上昇流で膜面での汚泥ゲル層の
生成を抑制しつつ膜エレメントの濾過液側を減圧して膜
間差圧を発生させ、この膜間差圧下で活性汚泥液から水
を濾過により分離していく。
るには、散気装置からの噴出エアのエア−リフト効果で
槽内原液を旋回させ、汚水中の有機物を空気との接触
下、好気性微生物により吸着・代謝分解させ、有機物を
減少させると共に好気性微生物を増殖させ、膜エレメン
トの膜面に沿う気液混合上昇流で膜面での汚泥ゲル層の
生成を抑制しつつ膜エレメントの濾過液側を減圧して膜
間差圧を発生させ、この膜間差圧下で活性汚泥液から水
を濾過により分離していく。
【０００５】この膜分離において、膜エレメント濾過液
側の減圧力、すなわち膜間差圧をΔＰ、膜自体の濾過抵
抗をＲ、膜面汚染による濾過抵抗の増大分をΔＲ、濾過
流束をＩとすれば、 ΔＰ＝Ｉ（Ｒ＋ΔＲ） の関係が成立する。
側の減圧力、すなわち膜間差圧をΔＰ、膜自体の濾過抵
抗をＲ、膜面汚染による濾過抵抗の増大分をΔＲ、濾過
流束をＩとすれば、 ΔＰ＝Ｉ（Ｒ＋ΔＲ） の関係が成立する。
【０００６】従来、膜分離装置の運転方法として、濾過
抵抗の増大ΔＲのもとでΔＰを一定とするために、ΔＲ
に応じて濾過流束Ｉを減少していき、濾過流束Ｉが下限
値に達すると運転を中断し膜を洗浄して濾過流束を回復
させ、次いで運転を再開する方法（定圧法）及び濾過抵
抗の増大ΔＲのもとで濾過流束Ｉを一定とするために、
ΔＲに応じてΔＰを増加していき、ΔＰが上限値に達す
ると運転を中断し膜を洗浄して濾過流束を回復させ、次
いで運転を再開する方法（定流量法）が知られている。
而るに、膜面の汚染速度、従って濾過抵抗の増大速度
は、原液の水質が悪いほど速く、水質が良いほど遅く、
上記定圧法での濾過流束Ｉの減少速度または定流量法で
のΔＰの増加速度を水質に応じて設定することが公知で
ある。
抵抗の増大ΔＲのもとでΔＰを一定とするために、ΔＲ
に応じて濾過流束Ｉを減少していき、濾過流束Ｉが下限
値に達すると運転を中断し膜を洗浄して濾過流束を回復
させ、次いで運転を再開する方法（定圧法）及び濾過抵
抗の増大ΔＲのもとで濾過流束Ｉを一定とするために、
ΔＲに応じてΔＰを増加していき、ΔＰが上限値に達す
ると運転を中断し膜を洗浄して濾過流束を回復させ、次
いで運転を再開する方法（定流量法）が知られている。
而るに、膜面の汚染速度、従って濾過抵抗の増大速度
は、原液の水質が悪いほど速く、水質が良いほど遅く、
上記定圧法での濾過流束Ｉの減少速度または定流量法で
のΔＰの増加速度を水質に応じて設定することが公知で
ある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この手
段は膜面汚染、すなわち膜面への原液中懸濁物質の付着
を抑制するものではない。例えば、原液の水質が普通水
質後、悪水質になり、その後、再び普通水質に戻って
も、悪水質化直前の減圧値と同じ減圧値ではＩを同じに
濾過流束に維持できないし（定流量法の場合）、悪水質
化直前の濾過流束と同じ濾過流束ではΔＰを同じ減圧度
に維持できない（定圧法の場合）。これは、上記定圧法
での濾過流束Ｉの減少速度または定流量法でのΔＰの増
加速度を水質に応じて設定しているにもかかわらず、膜
面への原液中懸濁物質の付着が相当に進行し、濾過抵抗
のかなりの増大が生じているからである。かかる膜汚染
の進行のもとでは長期安全運転はとうてい望めない。
段は膜面汚染、すなわち膜面への原液中懸濁物質の付着
を抑制するものではない。例えば、原液の水質が普通水
質後、悪水質になり、その後、再び普通水質に戻って
も、悪水質化直前の減圧値と同じ減圧値ではＩを同じに
濾過流束に維持できないし（定流量法の場合）、悪水質
化直前の濾過流束と同じ濾過流束ではΔＰを同じ減圧度
に維持できない（定圧法の場合）。これは、上記定圧法
での濾過流束Ｉの減少速度または定流量法でのΔＰの増
加速度を水質に応じて設定しているにもかかわらず、膜
面への原液中懸濁物質の付着が相当に進行し、濾過抵抗
のかなりの増大が生じているからである。かかる膜汚染
の進行のもとでは長期安全運転はとうてい望めない。
【０００８】本発明の目的は、膜分離法、特に膜分離活
性汚泥処理法において、水質に応じて運転条件を調整し
て膜汚染を抑制し、長期の安定運転を可能にすることに
ある。
性汚泥処理法において、水質に応じて運転条件を調整し
て膜汚染を抑制し、長期の安定運転を可能にすることに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る膜分離装置
の運転方法は、内側を濾過液側とする膜エレメントを原
液中に浸漬し、散気手段により膜エレメントをエア−ス
クラビングしつつ膜エレメントの濾過液側を減圧して原
液を濾過処理する膜分離装置の運転方法において、原液
の水質変化を検出し、その水質に応じ濾過流束を調整し
て膜面汚染を抑制することを特徴とする構成であり、原
液の水質変化はＴＯＣ濃度で検出することが好適であ
り、濾過流束をＴＯＣ濃度３０ｍｇ／リットル未満に対
し０．５ｍ3／ｍ2・day以上に、ＴＯＣ濃度３０〜５０
ｍｇ／リットルに対し０．３〜０．５ｍ3／ｍ2・day
に、ＴＯＣ濃度５０ｍｇ／リットル以上に対し０．３ｍ
3／ｍ2・day以下に調整することが適切である。
の運転方法は、内側を濾過液側とする膜エレメントを原
液中に浸漬し、散気手段により膜エレメントをエア−ス
クラビングしつつ膜エレメントの濾過液側を減圧して原
液を濾過処理する膜分離装置の運転方法において、原液
の水質変化を検出し、その水質に応じ濾過流束を調整し
て膜面汚染を抑制することを特徴とする構成であり、原
液の水質変化はＴＯＣ濃度で検出することが好適であ
り、濾過流束をＴＯＣ濃度３０ｍｇ／リットル未満に対
し０．５ｍ3／ｍ2・day以上に、ＴＯＣ濃度３０〜５０
ｍｇ／リットルに対し０．３〜０．５ｍ3／ｍ2・day
に、ＴＯＣ濃度５０ｍｇ／リットル以上に対し０．３ｍ
3／ｍ2・day以下に調整することが適切である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。図１は本発明において使用する
膜分離装置を示す説明図である。図１において、１は原
液処理槽であり、従来の活性汚泥方式による散気式曝気
槽の曝気槽本体を使用することができる。２，２…は原
液処理槽内に所定の間隔で配設した膜エレメントであ
り、内部に濾過液流路を有している。２０は膜エレメン
ト２の濾過液集水管であり、エレメント内の濾過液流路
に連通され、膜を通過した濾過液が濾過液流路を経てこ
の濾過液集水管に集められる。
実施の形態を説明する。図１は本発明において使用する
膜分離装置を示す説明図である。図１において、１は原
液処理槽であり、従来の活性汚泥方式による散気式曝気
槽の曝気槽本体を使用することができる。２，２…は原
液処理槽内に所定の間隔で配設した膜エレメントであ
り、内部に濾過液流路を有している。２０は膜エレメン
ト２の濾過液集水管であり、エレメント内の濾過液流路
に連通され、膜を通過した濾過液が濾過液流路を経てこ
の濾過液集水管に集められる。
【００１１】３，３…は膜エレメント２，…の下方に設
けた散気管であり、膜エレメント２，２間の間隙に原液
をエア−リフト効果により効率良く昇流させ得るように
配設してある。３１は散気管３に接続した送気配管、３
２はブロワである。４は膜エレメント２，…の濾過液集
水管２０，…に接続した濾過液取出し配管、４１はこの
配管４に挿入した減圧ポンプ、４２は濾過液貯槽であ
る。５１は原液供給配管、５２はこの配管５１に挿入し
た液送ポンプである。
けた散気管であり、膜エレメント２，２間の間隙に原液
をエア−リフト効果により効率良く昇流させ得るように
配設してある。３１は散気管３に接続した送気配管、３
２はブロワである。４は膜エレメント２，…の濾過液集
水管２０，…に接続した濾過液取出し配管、４１はこの
配管４に挿入した減圧ポンプ、４２は濾過液貯槽であ
る。５１は原液供給配管、５２はこの配管５１に挿入し
た液送ポンプである。
【００１２】６は原液の水質測定器であり、例えばＴＯ
Ｃ濃度測定計（JIS K 0101工業用水試験方法記載の燃焼
酸化−赤外線式ＴＯＣ分析法によるもの、燃焼酸化−赤
外線式ＴＯＣ自動計測法によるもの等。何れにおいて
も、検水に酸を添加してPＨ３以下にしたのち、二酸化
炭素を含まない不活性ガスを通気して無機体炭素を除去
し、この検水を炭酸ガスと酸化剤との気液混合流中に定
量注入し、紫外線を照射して酸化し、酸化によって生成
した二酸化炭素量を赤外線分析計で測定する）、ＢＯＤ
計測計、ＣＯＤ計測計等を使用でき、特に、ＴＯＣ濃度
測定計の使用が短時間測定が可能であり、原水成分に影
響され難いので、好ましい。
Ｃ濃度測定計（JIS K 0101工業用水試験方法記載の燃焼
酸化−赤外線式ＴＯＣ分析法によるもの、燃焼酸化−赤
外線式ＴＯＣ自動計測法によるもの等。何れにおいて
も、検水に酸を添加してPＨ３以下にしたのち、二酸化
炭素を含まない不活性ガスを通気して無機体炭素を除去
し、この検水を炭酸ガスと酸化剤との気液混合流中に定
量注入し、紫外線を照射して酸化し、酸化によって生成
した二酸化炭素量を赤外線分析計で測定する）、ＢＯＤ
計測計、ＣＯＤ計測計等を使用でき、特に、ＴＯＣ濃度
測定計の使用が短時間測定が可能であり、原水成分に影
響され難いので、好ましい。
【００１３】図２の（イ）及び図２の（ロ）〔図２の
（イ）におけるロ−ロ断面図〕は、上記膜エレメント２
の一例を示し、濾過液集水管２１を有する枠体２０内に
濾過液流路材２２（例えば、織布、不織布、ネット等）
を納め、枠体の両面に平膜２３（精密濾過膜、限外濾過
膜等）を接着剤２４で接着してあり、平膜２３には、支
持基材上に膜を張り合わせたもの、膜に織布、不織布等
を埋め込んだもの等を使用できる。図３の（イ）及び図
３の（ロ）〔図３の（イ）におけるロ−ロ断面図〕は、
上記膜エレメントの別例を示し、プレ−ト２０の両面に
濾過液通路溝２０１，…を形成し、プレ−ト２０の一端
面に前記濾過液通路溝２０１，…に連通する濾過液取出
し孔２０２を設け、プレ−ト２０の各面に順次に濾過液
通路用スペ−サ２１及び平膜２３を積層し、平膜２３の
周囲部をプレ−ト各面に接着剤により封止してある。上
記膜エレメント２の寸法は、処理槽の寸法を、従来の散
気型曝気槽の曝気室の寸法にほぼ等しくする場合、通
常、高さ５０ｃｍ〜１５０ｃｍ、巾２０ｃｍ〜１００ｃ
ｍ、厚み３ｍｍ〜６ｍｍとされる。
（イ）におけるロ−ロ断面図〕は、上記膜エレメント２
の一例を示し、濾過液集水管２１を有する枠体２０内に
濾過液流路材２２（例えば、織布、不織布、ネット等）
を納め、枠体の両面に平膜２３（精密濾過膜、限外濾過
膜等）を接着剤２４で接着してあり、平膜２３には、支
持基材上に膜を張り合わせたもの、膜に織布、不織布等
を埋め込んだもの等を使用できる。図３の（イ）及び図
３の（ロ）〔図３の（イ）におけるロ−ロ断面図〕は、
上記膜エレメントの別例を示し、プレ−ト２０の両面に
濾過液通路溝２０１，…を形成し、プレ−ト２０の一端
面に前記濾過液通路溝２０１，…に連通する濾過液取出
し孔２０２を設け、プレ−ト２０の各面に順次に濾過液
通路用スペ−サ２１及び平膜２３を積層し、平膜２３の
周囲部をプレ−ト各面に接着剤により封止してある。上
記膜エレメント２の寸法は、処理槽の寸法を、従来の散
気型曝気槽の曝気室の寸法にほぼ等しくする場合、通
常、高さ５０ｃｍ〜１５０ｃｍ、巾２０ｃｍ〜１００ｃ
ｍ、厚み３ｍｍ〜６ｍｍとされる。
【００１４】上記膜エレメント２，…のモジュ−ル構造
には、図４に示すように、複数箇の膜エレメント２，…
を交互間に原液通路用の間隙を介して並設し、この並設
群をフレ−ム２００内に納めたものを使用できる。上記
モジュ−ルは原液処理槽の底面に直接据置くか、同底面
に設置した架台上に載置するか、吊り下げ方式により原
液処理槽内に浸漬する等により配設される。
には、図４に示すように、複数箇の膜エレメント２，…
を交互間に原液通路用の間隙を介して並設し、この並設
群をフレ−ム２００内に納めたものを使用できる。上記
モジュ−ルは原液処理槽の底面に直接据置くか、同底面
に設置した架台上に載置するか、吊り下げ方式により原
液処理槽内に浸漬する等により配設される。
【００１５】本発明により上記の膜分離装置を運転する
には、汚水（し尿、下水、生活排水、工場排水等）を貯
槽に一旦貯えたうえ、図１において、この汚水を液送ポ
ンプ５２により原液処理槽１に供給し、ブロワ３２の駆
動により散気管３から空気を噴出させ、同時に、減圧ポ
ンプ４１の駆動により膜エレメント２，…の濾過液流路
側を減圧して所定の膜間差圧を作用させ、汚水中の有機
物を噴出空気との接触下、好気性微生物により吸着・代
謝分解させると共に好気性微生物を増殖させつつ、膜エ
レメント２，…の膜に水を透過させ、これを濾過液取出
し配管４を経て濾過液貯槽４２に取出していく。
には、汚水（し尿、下水、生活排水、工場排水等）を貯
槽に一旦貯えたうえ、図１において、この汚水を液送ポ
ンプ５２により原液処理槽１に供給し、ブロワ３２の駆
動により散気管３から空気を噴出させ、同時に、減圧ポ
ンプ４１の駆動により膜エレメント２，…の濾過液流路
側を減圧して所定の膜間差圧を作用させ、汚水中の有機
物を噴出空気との接触下、好気性微生物により吸着・代
謝分解させると共に好気性微生物を増殖させつつ、膜エ
レメント２，…の膜に水を透過させ、これを濾過液取出
し配管４を経て濾過液貯槽４２に取出していく。
【００１６】この場合、エア−スクラビングによる旋回
流速（平均流速）は、原液の液質や濃度や処理速度等に
よっても異なるが、通常０．０１〜２．０ｍ／ｓｅｃ、
好ましくは、０．０２〜１．０ｍ／ｓｅｃの範囲内とす
るように、ブロワ３８の送風量が調整される。０．０１
ｍ／ｓｅｃ以下では、エア−スクラビングによる膜面の
洗浄効果を満足に行い難く、また、活性汚泥が沈殿して
微生物反応を促進させ難いし、２．０ｍ／ｓｅｃ以上で
は、上記モジュ−ルの固定が困難となり、空気供給コス
トが高くなり過ぎる。
流速（平均流速）は、原液の液質や濃度や処理速度等に
よっても異なるが、通常０．０１〜２．０ｍ／ｓｅｃ、
好ましくは、０．０２〜１．０ｍ／ｓｅｃの範囲内とす
るように、ブロワ３８の送風量が調整される。０．０１
ｍ／ｓｅｃ以下では、エア−スクラビングによる膜面の
洗浄効果を満足に行い難く、また、活性汚泥が沈殿して
微生物反応を促進させ難いし、２．０ｍ／ｓｅｃ以上で
は、上記モジュ−ルの固定が困難となり、空気供給コス
トが高くなり過ぎる。
【００１７】上記膜エレメント２，２間の相互間隔は、
原液の水質等によっても異なるが、通常、５〜１５ｍｍ
程度とされる。５ｍｍ以下では、エア−スクラビングに
よる膜エレメント間の原液上昇流に対する抵抗が高くな
り過ぎ、その流速を高速になし得ずに膜面洗浄効果が低
下し、１５ｍｍ以上では、原液処理槽の容積に対する膜
面積が小となり過ぎ、膜分離装置の大型化が招来され
る。
原液の水質等によっても異なるが、通常、５〜１５ｍｍ
程度とされる。５ｍｍ以下では、エア−スクラビングに
よる膜エレメント間の原液上昇流に対する抵抗が高くな
り過ぎ、その流速を高速になし得ずに膜面洗浄効果が低
下し、１５ｍｍ以上では、原液処理槽の容積に対する膜
面積が小となり過ぎ、膜分離装置の大型化が招来され
る。
【００１８】図５のＴは原液処理槽１に送られてくる汚
水の経時的な水質（ＴＯＣ濃度）変化を示し、本発明に
係る運転方法おいては、この供給汚水の水質を一定の頻
度で測定し、通常、６時間から１４日に一回の頻度、好
ましくは、１日から１０日に１回の頻度で測定し、前回
の測定結果に対し所定の範囲以上の変動があれば、その
水質に適合した運転濾過流束に変更し、前回の測定結果
に対し所定の範囲以内の変動であれば、前回の設定運転
濾過流束を保持する。図５のＩは、その運転濾過流束の
設定状況を示し、初期の良水質期間Iでは運転濾過流束
をｉ1に設定し、期間IIでは水質変化があるも良水質で
あるので運転濾過流束をｉ1のままとし、期間IIIでは中
水質に低下したので運転濾過流束をやや低いｉ2に設定
し、期間IVでは悪水質に低下したので運転濾過流束を極
めて低いｉ3に設定し、期間Vでは中水質に回復したので
運転濾過流束を前のｉ2に戻し、期間VIでは更に良水質
に回復したので運転濾過流束を以前のｉ1に戻してい
る。この間の膜間差圧△Ｐ、すなわち濾過液側の減圧度
は運転濾過流束の設定変化に対応して変化するが、時間
の経過があっても、例えば、期間IIと期間VIとの間のよ
うに、水質が同質であれば、膜間差圧が等しい、すなわ
ち、膜間差圧/濾過流束が等しく濾過抵抗が等しい、す
なわち、時間の経過があっても、濾過抵抗の増大がな
い、換言すれば、膜面汚染がないことが保証されてい
る。従来の運転方法、例えば、従来の定圧運転法でも、
水質に応じて濾過流束を調整することが知られている
が、時間の経過に伴う膜汚染の進行による濾過抵抗のか
なりの増大を回避できない。これに対して、本発明で
は、時間の経過に伴う膜汚染の進行を効果的に抑制でき
るように、汚染物の付着が生じやすい悪水質期間にに対
しては付着が生じ難い低濾過流束に設定し、汚染物の付
着が生じ難い良水質に対しては充分に高い濾過流束に設
定しており、ＴＯＣ濃度３０ｍｇ／リットル未満（良水
質）に対し０．５ｍ3／ｍ2・day以上に（好ましい範囲
は０．５ｍ3／ｍ2・day〜０．８ｍ3／ｍ2・day）、ＴＯ
Ｃ濃度３０〜５０ｍｇ／リットル（中水質）に対し０．
３〜０．５ｍ3／ｍ2・dayに、ＴＯＣ濃度５０ｍｇ／リ
ットル以上（悪水質）に対し０．３ｍ3／ｍ2・day以下
（好ましい範囲は０．３ｍ3／ｍ2・day〜０．２ｍ3／ｍ
2・day）に設定することにより、経時的な濾過抵抗の増
大を実質上排除でき、長期間にわたり安全運転できる。
水の経時的な水質（ＴＯＣ濃度）変化を示し、本発明に
係る運転方法おいては、この供給汚水の水質を一定の頻
度で測定し、通常、６時間から１４日に一回の頻度、好
ましくは、１日から１０日に１回の頻度で測定し、前回
の測定結果に対し所定の範囲以上の変動があれば、その
水質に適合した運転濾過流束に変更し、前回の測定結果
に対し所定の範囲以内の変動であれば、前回の設定運転
濾過流束を保持する。図５のＩは、その運転濾過流束の
設定状況を示し、初期の良水質期間Iでは運転濾過流束
をｉ1に設定し、期間IIでは水質変化があるも良水質で
あるので運転濾過流束をｉ1のままとし、期間IIIでは中
水質に低下したので運転濾過流束をやや低いｉ2に設定
し、期間IVでは悪水質に低下したので運転濾過流束を極
めて低いｉ3に設定し、期間Vでは中水質に回復したので
運転濾過流束を前のｉ2に戻し、期間VIでは更に良水質
に回復したので運転濾過流束を以前のｉ1に戻してい
る。この間の膜間差圧△Ｐ、すなわち濾過液側の減圧度
は運転濾過流束の設定変化に対応して変化するが、時間
の経過があっても、例えば、期間IIと期間VIとの間のよ
うに、水質が同質であれば、膜間差圧が等しい、すなわ
ち、膜間差圧/濾過流束が等しく濾過抵抗が等しい、す
なわち、時間の経過があっても、濾過抵抗の増大がな
い、換言すれば、膜面汚染がないことが保証されてい
る。従来の運転方法、例えば、従来の定圧運転法でも、
水質に応じて濾過流束を調整することが知られている
が、時間の経過に伴う膜汚染の進行による濾過抵抗のか
なりの増大を回避できない。これに対して、本発明で
は、時間の経過に伴う膜汚染の進行を効果的に抑制でき
るように、汚染物の付着が生じやすい悪水質期間にに対
しては付着が生じ難い低濾過流束に設定し、汚染物の付
着が生じ難い良水質に対しては充分に高い濾過流束に設
定しており、ＴＯＣ濃度３０ｍｇ／リットル未満（良水
質）に対し０．５ｍ3／ｍ2・day以上に（好ましい範囲
は０．５ｍ3／ｍ2・day〜０．８ｍ3／ｍ2・day）、ＴＯ
Ｃ濃度３０〜５０ｍｇ／リットル（中水質）に対し０．
３〜０．５ｍ3／ｍ2・dayに、ＴＯＣ濃度５０ｍｇ／リ
ットル以上（悪水質）に対し０．３ｍ3／ｍ2・day以下
（好ましい範囲は０．３ｍ3／ｍ2・day〜０．２ｍ3／ｍ
2・day）に設定することにより、経時的な濾過抵抗の増
大を実質上排除でき、長期間にわたり安全運転できる。
【００１９】
〔実施例１〕膜エレメントには図２に示すものを使用
し、枠体２０の寸法は、縦５７０ｍｍ、横（巾）４５０
ｍｍ、厚み５ｍｍとし、膜２３には公称孔径０．４μ
ｍ、膜面積０．３ｍ2のポリオレフィン系限外濾過膜を
使用した。モジュ−ルには、図４に示したものを使用
し、膜エレメント２の枚数は１５枚とし、膜エレメント
相互間の間隔を１５ｍｍとした。膜分離装置には図１に
示したものを使用した。原液には初期MLSS濃度１４，２
００ｍｇ／リットル、初期ＴＯＣ濃度４．５ｍｇ／リッ
トルの活性汚泥溶液を使用し、その供給活性汚泥溶液の
経時的水質変化は図６の通りである。減圧ポンプは８分
運転−２分停止の繰返しの間歇運転とし、散気流量は汚
水旋回流速をほぼ０．５ｍ／secとするように設定し
た。１回／２日の頻度でＴＯＣ濃度を測定し、ＴＯＣ濃
度３０ｍｇ／リットル以下に対しては運転濾過流束を
０．５ｍ3／ｍ2・dayに、ＴＯＣ濃度３０ｍｇ／リット
ル〜５０ｍｇ／リットルの範囲に対しては運転濾過流束
を０．３ｍ3／ｍ2・dayに設定する基準にて、図６のＩ
で示すように、運転濾過流束の調整を行った。この間の
膜エレメントの濾過液側の減圧度は図６の△Ｐで示す通
りであり、設定運転濾過流束が共に０．５ｍ3／ｍ2・da
yである期間Iと期間IIIとの減圧度に実質上差がないこ
とから、濾過抵抗の増加がなく、膜汚染が進行していな
いことが明らかである。
し、枠体２０の寸法は、縦５７０ｍｍ、横（巾）４５０
ｍｍ、厚み５ｍｍとし、膜２３には公称孔径０．４μ
ｍ、膜面積０．３ｍ2のポリオレフィン系限外濾過膜を
使用した。モジュ−ルには、図４に示したものを使用
し、膜エレメント２の枚数は１５枚とし、膜エレメント
相互間の間隔を１５ｍｍとした。膜分離装置には図１に
示したものを使用した。原液には初期MLSS濃度１４，２
００ｍｇ／リットル、初期ＴＯＣ濃度４．５ｍｇ／リッ
トルの活性汚泥溶液を使用し、その供給活性汚泥溶液の
経時的水質変化は図６の通りである。減圧ポンプは８分
運転−２分停止の繰返しの間歇運転とし、散気流量は汚
水旋回流速をほぼ０．５ｍ／secとするように設定し
た。１回／２日の頻度でＴＯＣ濃度を測定し、ＴＯＣ濃
度３０ｍｇ／リットル以下に対しては運転濾過流束を
０．５ｍ3／ｍ2・dayに、ＴＯＣ濃度３０ｍｇ／リット
ル〜５０ｍｇ／リットルの範囲に対しては運転濾過流束
を０．３ｍ3／ｍ2・dayに設定する基準にて、図６のＩ
で示すように、運転濾過流束の調整を行った。この間の
膜エレメントの濾過液側の減圧度は図６の△Ｐで示す通
りであり、設定運転濾過流束が共に０．５ｍ3／ｍ2・da
yである期間Iと期間IIIとの減圧度に実質上差がないこ
とから、濾過抵抗の増加がなく、膜汚染が進行していな
いことが明らかである。
【００２０】〔実施例２〕原液に初期MLSS濃度１０，５
００ｍｇ／リットル、初期ＴＯＣ濃度３８ｍｇ／リット
ルの活性汚泥溶液を使用し、その供給活性汚泥溶液の経
時的水質変化が図７の通りである。使用膜分離装置、減
圧ポンプの間歇運転、汚水旋回流速等を実施例１と同じ
とした。１回／７日の頻度でＴＯＣ濃度を測定し、実施
例１と同様のＴＯＣ濃度３０ｍｇ／リットル以下に対し
ては運転濾過流束を０．５ｍ3／ｍ2・dayに、ＴＯＣ濃
度３０ｍｇ／リットル〜５０ｍｇ／リットルの範囲に対
しては運転濾過流束を０．３ｍ3／ｍ2・dayに設定する
基準にて、図７のＩで示すように、運転濾過流束の調整
を行った。この間の膜エレメントの濾過液側の減圧度は
図７の△Ｐで示す通りであり、設定運転濾過流束が等し
い期間（期間IとIIIとVまたは期間IIとIV)では減圧度に
実質上差がないことから、濾過抵抗の増加がなく、膜汚
染が進行していないことが明らかである。
００ｍｇ／リットル、初期ＴＯＣ濃度３８ｍｇ／リット
ルの活性汚泥溶液を使用し、その供給活性汚泥溶液の経
時的水質変化が図７の通りである。使用膜分離装置、減
圧ポンプの間歇運転、汚水旋回流速等を実施例１と同じ
とした。１回／７日の頻度でＴＯＣ濃度を測定し、実施
例１と同様のＴＯＣ濃度３０ｍｇ／リットル以下に対し
ては運転濾過流束を０．５ｍ3／ｍ2・dayに、ＴＯＣ濃
度３０ｍｇ／リットル〜５０ｍｇ／リットルの範囲に対
しては運転濾過流束を０．３ｍ3／ｍ2・dayに設定する
基準にて、図７のＩで示すように、運転濾過流束の調整
を行った。この間の膜エレメントの濾過液側の減圧度は
図７の△Ｐで示す通りであり、設定運転濾過流束が等し
い期間（期間IとIIIとVまたは期間IIとIV)では減圧度に
実質上差がないことから、濾過抵抗の増加がなく、膜汚
染が進行していないことが明らかである。
【００２１】〔比較例１〕実施例２で使用した図７に示
す経時的水質変化の活性汚泥溶液を、使用膜分離装置、
減圧ポンプの間歇運転、汚水旋回流速等は実施例１，２
と同じとし、図８のＩで示すように、設定濾過流束０．
５ｍｇ／リットルにて定流量運転した。減圧度の経時的
変動は図８の△Ｐで示す通りであり、経時的濾過抵抗の
増大が激しく膜汚染の進行が顕著であることが明らかで
ある。
す経時的水質変化の活性汚泥溶液を、使用膜分離装置、
減圧ポンプの間歇運転、汚水旋回流速等は実施例１，２
と同じとし、図８のＩで示すように、設定濾過流束０．
５ｍｇ／リットルにて定流量運転した。減圧度の経時的
変動は図８の△Ｐで示す通りであり、経時的濾過抵抗の
増大が激しく膜汚染の進行が顕著であることが明らかで
ある。
【００２２】〔比較例２〕実施例２に対し、期間IIIで
の運転濾過流束の設定変更を行わなかった以外、実施例
２に同じとした。図９のＩで示すように、期間Vで運転
濾過流束を上記基準に基づき０．３ｍ3／ｍ2・dayに設
定変更したが、期間IIIでは設定変更を行わずに同基準
に背反したために、減圧度を回復させ得ず、相当の膜汚
染、すなわち濾過抵抗の増大があったことが明らかであ
る。
の運転濾過流束の設定変更を行わなかった以外、実施例
２に同じとした。図９のＩで示すように、期間Vで運転
濾過流束を上記基準に基づき０．３ｍ3／ｍ2・dayに設
定変更したが、期間IIIでは設定変更を行わずに同基準
に背反したために、減圧度を回復させ得ず、相当の膜汚
染、すなわち濾過抵抗の増大があったことが明らかであ
る。
【００２３】
【発明の効果】本発明に係る膜分離装置の運転方法によ
れば、汚水の処理、特に膜分離活性汚泥法において、膜
分離装置を膜汚染をよく抑制して負荷の増加を充分に抑
えて安定に運転でき、長期間にわたり安定運転が可能に
なる。
れば、汚水の処理、特に膜分離活性汚泥法において、膜
分離装置を膜汚染をよく抑制して負荷の増加を充分に抑
えて安定に運転でき、長期間にわたり安定運転が可能に
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において使用する膜分離装置の一例を示
す説明図である。
す説明図である。
【図２】図１の膜分離装置における膜エレメントの一例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図３】図１の膜分離装置における膜エレメントの別例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】図１の膜分離装置における膜モジュ−ルの一例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図５】本発明における一般的な濾過流束の調整方法を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図６】実施例１における濾過流束の調整方法を示す説
明図である。
明図である。
【図７】実施例１における濾過流束の調整方法を示す説
明図である。
明図である。
【図８】比較例１における濾過流束の調整方法を示す説
明図である。
明図である。
【図９】比較例１における濾過流束の調整方法を示す説
明図である。
明図である。
１ 原液処理槽 ２ 膜エレメント ３ 散気管 ６ 水質測定計
Claims (3)
- 【請求項１】内側を濾過液側とする膜エレメントを原液
中に浸漬し、散気手段により膜エレメントをエア−スク
ラビングしつつ膜エレメントの濾過液側を減圧して原液
を濾過処理する膜分離装置の運転方法において、原液の
水質変化を検出し、その水質に応じ濾過流束を調整して
膜面汚染を抑制することを特徴とする膜分離装置の運転
方法。 - 【請求項２】原液の水質変化をＴＯＣ濃度で検出する請
求項１記載の膜分離装置の運転方法。 - 【請求項３】濾過流束をＴＯＣ濃度３０ｍｇ／リットル
未満に対し０．５ｍ3／ｍ2・day以上に、ＴＯＣ濃度３
０〜５０ｍｇ／リットルに対し０．３〜０．５ｍ3／ｍ2
・dayに、ＴＯＣ濃度５０ｍｇ／リットル以上に対し
０．３ｍ3／ｍ2・day以下に調整する請求項２記載の膜
分離装置の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30125796A JPH10128084A (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 膜分離装置の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30125796A JPH10128084A (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 膜分離装置の運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10128084A true JPH10128084A (ja) | 1998-05-19 |
Family
ID=17894651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30125796A Pending JPH10128084A (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 膜分離装置の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10128084A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000093753A (ja) * | 1998-07-22 | 2000-04-04 | Toray Ind Inc | 濾過膜モジュ―ル装置の運転方法および濾過膜モジュ―ル装置 |
| JP2014180594A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Kurita Water Ind Ltd | クラフトパルプ排水の処理方法及び装置 |
| WO2023276882A1 (ja) * | 2021-06-28 | 2023-01-05 | 東レ株式会社 | 膜分離活性汚泥処理装置の運転方法および膜分離活性汚泥処理装置 |
-
1996
- 1996-10-25 JP JP30125796A patent/JPH10128084A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000093753A (ja) * | 1998-07-22 | 2000-04-04 | Toray Ind Inc | 濾過膜モジュ―ル装置の運転方法および濾過膜モジュ―ル装置 |
| JP2014180594A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Kurita Water Ind Ltd | クラフトパルプ排水の処理方法及び装置 |
| WO2023276882A1 (ja) * | 2021-06-28 | 2023-01-05 | 東レ株式会社 | 膜分離活性汚泥処理装置の運転方法および膜分離活性汚泥処理装置 |
| JP7260067B1 (ja) * | 2021-06-28 | 2023-04-18 | 東レ株式会社 | 膜分離活性汚泥処理装置の運転方法および膜分離活性汚泥処理装置 |
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