JPH1066843A - 膜分離装置の洗浄方法 - Google Patents

膜分離装置の洗浄方法

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JPH1066843A
JPH1066843A JP8226368A JP22636896A JPH1066843A JP H1066843 A JPH1066843 A JP H1066843A JP 8226368 A JP8226368 A JP 8226368A JP 22636896 A JP22636896 A JP 22636896A JP H1066843 A JPH1066843 A JP H1066843A
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flat
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三生男 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】膜の洗浄効果を高くするとともに洗浄処理の作
業を簡素化し、洗浄処理を行っている間の膜分離処理の
停止時間を短くすることができる膜分離装置の洗浄方法
を提供する。 【解決手段】所定の間隔を置いて積層された平膜エレメ
ント31を被処理水内に浸漬(せき)し、間欠的に前記
平膜エレメント31に洗浄薬品を注入し、間隙(げき)
を残して膜の表面を膨張させ、平膜エレメント31の下
方から曝(ばっ)気を行う。この場合、洗浄薬品を平膜
エレメント31に注入することによって平膜エレメント
31の各膜の表面が膨張すると、各膜の表面間の間隙が
狭くなるので、エアリフト作用による剪(せん)断力、
及び同時に形成される水流による剪断力を多くすること
ができる。また、膨張した膜の表面が気泡の上昇によっ
て揺動しやすくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、膜分離装置の洗浄
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、廃水処理を行う場合、水中の有価
物を回収する場合等においては、固液分離が行われ、そ
のために、精密ろ過膜、限外ろ過膜等の膜エレメントが
使用される。この場合、前記廃水、有価物を含有する水
等の被処理水中の処理水だけが膜エレメントの膜を透過
させられる。
【0003】そして、膜の被処理水側に数〔m〕の水頭
の低い圧力を加えたり、処理水側から数〔m〕の水頭の
低い吸引力を加えたりすることによって、低速で処理水
を透過させる低圧・低速ろ過タイプのものが主として使
用される。該低圧・低速ろ過タイプの膜エレメントにお
いては、ろ過速度が低いので、膜の表面(以下「膜面」
という。)への懸濁物質の付着量が比較的少ない。した
がって、懸濁物質によって膜面が閉塞(そく)するのを
抑制することができるので、懸濁物質が比較的多い被処
理水をろ過する場合にも使用することができる。ところ
が、低圧・低速ろ過タイプの膜エレメントにおいては、
処理水が膜を低速で透過するので、一定の処理水量を得
ようとする場合、膜面の面積を広くする必要がある。
【0004】そこで、処理槽内において前記膜エレメン
トを短いピッチで積層し、膜の収納密度を高くするよう
にしている。この種の浸漬(せき)型の膜分離装置にお
いては、膜エレメントとして平膜エレメントが使用さ
れ、該平膜エレメントをフレーム等に固定するようにな
っている。ところで、前記被処理水をろ過すると、被処
理水中の懸濁物質等が膜面に残留し、次第に膜面に固形
物が付着して膜エレメントの透過性能を低下させてしま
う。そこで、各種の方法によって膜面への固形物の付着
を極力少なくするようにしている。例えば、前記膜分離
装置においては、平膜エレメントの下方から空気を曝
(ばっ)気し、エアリフト作用によって膜面に剪(せ
ん)断力を加えて固形物の付着を少なくするようにして
いる。
【0005】図2は従来の浸漬型の膜分離装置の断面
図、図3は従来の浸漬型の膜分離装置の平膜エレメント
の斜視図である。図において、11は被処理水を収容す
る処理槽、12は該処理槽11の被処理水に浸漬され、
短いピッチで積層された平膜エレメントである。該平膜
エレメント12の両側縁には集水管14が配設され、該
集水管14に膜を透過した後の処理水が集められるよう
になっている。また、前記集水管14の下端は密閉さ
れ、上端はラインL2に接続される。そして、該ライン
L2に配設された吸引ポンプ(P)P1によって被処理
水が吸引され、前記平膜エレメント12内に負圧が発生
させられる。
【0006】前記処理槽11内の平膜エレメント12の
下方にはノズル15が配設され、該ノズル15はライン
L1を介して図示しない空気供給源に接続される。した
がって、前記ノズル15から空気を噴射することによっ
て曝気を行い、エアリフト作用による剪断力、及び同時
に形成される水流による剪断力を平膜エレメント12の
膜面に加えて、該膜面から固形物を除去するとともに、
膜面に固形物が付着するのを抑制することができる。
【0007】そして、通常は、吸引ポンプP1による吸
引を一定時間行った後、一定時間停止させるサイクルを
繰り返し、その間、曝気を継続する。したがって、吸引
を停止している間に膜面から固形物が除去される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の膜分離装置においては、膜面に加えられる剪断力の
大きさは吸引を行っている間も吸引を停止させている間
も同程度であるので、膜面に付着した固形物が残留しや
すく、膜分離処理を継続的に運転すると固形物の付着が
進み、圧力が急に上昇してしまう。
【0009】そこで、膜分離処理を一旦(いったん)停
止させて洗浄処理を行うようにしている。この場合、平
膜エレメント12を処理槽11から取り出し、平膜エレ
メント12に高圧水を噴射して洗浄したり、洗浄剤を使
用して洗浄したりする。ところが、洗浄処理を行うため
の作業が煩わしく、また、洗浄処理を行っている間の膜
分離処理の停止時間が長くなってしまう。
【0010】本発明は、前記従来の膜分離装置の問題点
を解決して、膜の洗浄効果を高くするとともに洗浄処理
の作業を簡素化し、洗浄処理を行っている間の膜分離処
理の停止時間を短くすることができる膜分離装置の洗浄
方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の膜
分離装置の洗浄方法においては、所定の間隔を置いて積
層された平膜エレメントを被処理水内に浸漬し、間欠的
に前記平膜エレメントに洗浄薬品を注入し、間隙(げ
き)を残して膜の表面を膨張させ、前記平膜エレメント
の下方から曝気を行う。
【0012】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面
を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の実施の
形態における膜分離装置の要部断面図、図4は本発明の
実施の形態における膜分離装置の概念図である。図にお
いて、11は被処理水を収容する処理槽、31は該処理
槽11の被処理水に浸漬され、短いピッチdで積層され
た平膜エレメントである。また、最も外側の平膜エレメ
ント31と対向させて側板35、36が配設され、前記
平膜エレメント31と側板35、36との間隔はd/2
にされる。
【0013】前記平膜エレメント31の両端には集水管
32、33が配設され、該集水管32、33に膜を透過
した後の処理水が集められるようになっている。また、
前記集水管32、33の下端は密閉され、集水管32の
上端はラインL2に、集水管33の上端はラインL3に
接続される。そして、前記ラインL2に吸引ポンプ
(P)P1及び大気開放弁(M)45が配設され、該大
気開放弁45を閉鎖し、吸引ポンプP1を作動させるこ
とによって、被処理水が吸引され、前記平膜エレメント
31内に負圧が発生させられる。さらに、前記ラインL
3に注入ポンプ(P)P2及び開閉弁(M)46が配設
され、該開閉弁46を開放し、注入ポンプP2を作動さ
せることによって、前記平膜エレメント31内に図示し
ない洗浄薬品供給源からの洗浄薬品を注入することがで
きる。なお、前記洗浄薬品としては、例えば、次亜塩素
酸ソーダ、クエン酸等を使用することができる。
【0014】そして、前記平膜エレメント31の下方に
はノズル15が配設され、該ノズル15はラインL1を
介して図示しない空気供給源に接続される。前記構成の
膜分離装置において、通常は、吸引ポンプP1による吸
引を一定時間行った後、一定時間停止させるサイクルを
繰り返し、この間、前記空気供給源からの空気がノズル
15から処理槽11内に継続的に噴射され、曝気が行わ
れる。
【0015】したがって、前記ノズル15から噴射され
た空気のエアリフト作用、及び同時に形成される水流に
よって平膜エレメント31の膜面に剪断力が加えられ、
該剪断力によって前記膜面から固形物を除去するととも
に、膜面に固形物が付着するのを抑制することができ
る。なお、前記曝気は、吸引を行っている間及び吸引を
停止させている間のいずれも行われる。
【0016】ところで、前記構成の膜分離装置におい
て、膜面に加えられる剪断力の大きさは吸引を行ってい
る間も吸引を停止させている間も同程度であるので、膜
面に付着した固形物が残留しやすく、膜分離処理を継続
的に運転すると固形物の付着が進み、圧力が急に上昇し
てしまう。そこで、前記吸引ポンプP1による吸引を一
定時間行った後、吸引を一定時間停止させ、洗浄薬品を
平膜エレメント31内に注入するようにしている。その
ために、前記ラインL2に配設された大気開放弁45を
開放し、吸引ポンプP1を停止させるとともに、ライン
L3に配設された開閉弁46を開放し、注入ポンプP2
を作動させる。
【0017】なお、その間、前記曝気は継続的に行われ
る。この場合、洗浄薬品を平膜エレメント31に注入す
ることによって、平膜エレメント31の各膜面が、図1
の破線で示すように膨張し、各平膜エレメント31の膜
面間の間隙、及び平膜エレメント31の膜面と側板3
5、36との間隙が狭くなるので、前記ノズル15から
噴射された空気のエアリフト作用、及び同時に形成され
る水流によって平膜エレメント31の膜面に加えられる
剪断力が大きくなるだけでなく、膨張した膜面が空気の
上昇によって蠕(ぜん)動しやすくなる。また、前記洗
浄薬品によって前記膜面に付着した固形物を溶解させた
り、分解したりすることができる。
【0018】したがって、前記膜面から固形物を一層除
去することができるとともに、膜面に固形物が付着する
のを一層抑制することができる。また、平膜エレメント
31を処理槽11から取り出す必要がないので、洗浄処
理の作業が簡素化するとともに、洗浄処理を行っている
間の膜分離処理の停止時間を短くすることができる。
【0019】なお、平膜エレメント31への洗浄薬品の
注入量は、互いに対向する膜面間及び膜面と側板35、
36との間に間隙を残し、各膜面が接触することがない
程度に設定され、本実施の形態においては、平膜エレメ
ント31の内部の容量の1〜5倍程度である。また、洗
浄時間は洗浄薬品による付着物の溶解及び分解時間を考
慮すると、1時間以上が適当である。
【0020】次に、活性汚泥で汚泥を高濃度に維持する
ために膜分離処理を行ったときの処理継続時間と吸引ポ
ンプP1による吸引圧力との関係について説明する。図
5は洗浄薬品の注入を行わないときの処理継続時間と吸
引圧力との相関図である。なお、横軸に処理継続時間
を、縦軸に吸引圧力を採ってある。洗浄薬品の注入を行
わない場合、幅500〔mm〕×高さ1000〔mm〕
の3枚の平膜エレメント31(図1)を処理槽11(図
4)に浸漬した。また、最も外側の各平膜エレメント3
1と対向させて同じ寸法の側板35、36を配設した。
試験中の透過流束は0.6〔m3 /m2 ・日〕とし、曝
気流量は膜面の面積あたり15〔l/m2 ・分〕とし
た。
【0021】また、吸引を8分間継続した後、2分間停
止させるサイクルで膜分離処理を行った結果、図5に示
すように、吸引圧力は60日で0.4〔kg/cm2
程度に達した。次に、洗浄薬品の注入を行ったときの処
理継続時間と吸引圧力との関係について説明する。
【0022】図6は本発明の実施の形態における洗浄薬
品の注入を行ったときの処理継続時間と吸引圧力との相
関図である。なお、横軸に処理継続時間を、縦軸に吸引
圧力を採ってある。洗浄薬品の注入を行う場合、幅50
0〔mm〕×高さ1000〔mm〕の3枚の平膜エレメ
ント31(図1)を処理槽11(図4)に浸漬した。ま
た、最も外側の各平膜エレメント31と対向させて同じ
寸法の側板35、36を配設した。試験中の透過流束は
0.6〔m3 /m2 ・日〕とし、曝気流量は膜面の面積
あたり15〔l/m2 ・分〕とした。
【0023】そして、平膜エレメント31に注入する洗
浄薬品として次亜塩素酸ソーダを使用し、注入頻度を1
〔回/2月〕とし、注入時間を1時間とし、注入量を1
枚の平膜エレメント31当たり3〔l〕とした。その結
果、180日が経過しても吸引圧力は0.15〔kg/
cm2 〕を超えることはなかった。このように、平膜エ
レメント31に洗浄薬品を注入することによって、吸引
圧力の上昇率を抑制することができた。
【0024】なお、各平膜エレメント31間の間隔は8
〔mm〕であり、1枚の平膜エレメント31の膜面の面
積は1〔m2 〕であり、洗浄薬品の注入量は3〔l〕で
あるので、平膜エレメント31の膨張は平均して5〔m
m〕程度であり、試験終了後に平膜エレメント31の破
損は認められなかった。この場合、各平膜エレメント3
1がそれぞれ5〔mm〕ずつ膨張するので、各平膜エレ
メント31の膜面間の間隙は平均して3〔mm〕程度に
なる。
【0025】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。
【0026】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、膜分離装置の洗浄方法においては、所定の間隔を
置いて積層された平膜エレメントを被処理水内に浸漬
し、間欠的に前記平膜エレメントに洗浄薬品を注入し、
間隙を残して膜の表面を膨張させ、前記平膜エレメント
の下方から曝気を行う。
【0027】この場合、洗浄薬品を平膜エレメントに注
入することによって平膜エレメントの各膜の表面が膨張
すると、各膜の表面間の間隙が狭くなるので、エアリフ
ト作用による剪断力、及び同時に形成される水流による
剪断力を多くすることができる。また、膨張した膜の表
面が気泡の上昇によって揺動しやすくなる。したがっ
て、膜の表面から固形物を十分に除去することができる
とともに、膜の表面に固形物が付着するのを十分に抑制
することができる。
【0028】また、平膜エレメントを処理槽から取り出
す必要がないので、洗浄処理の作業が簡素化するととも
に、洗浄処理を行っている間の膜分離処理の停止時間を
短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における膜分離装置の要部
断面図である。
【図2】従来の浸漬型の膜分離装置の断面図である。
【図3】従来の浸漬型の膜分離装置の平膜エレメントの
斜視図である。
【図4】本発明の実施の形態における膜分離装置の概念
図である。
【図5】洗浄薬品の注入を行わないときの処理継続時間
と吸引圧力との相関図である。
【図6】本発明の実施の形態における洗浄薬品の注入を
行ったときの処理継続時間と吸引圧力との相関図であ
る。
【符号の説明】
11 処理槽 31 平膜エレメント

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)所定の間隔を置いて積層された平
    膜エレメントを被処理水内に浸漬し、(b)間欠的に前
    記平膜エレメントに洗浄薬品を注入し、間隙を残して膜
    の表面を膨張させ、(c)前記平膜エレメントの下方か
    ら曝気を行うことを特徴とする膜分離装置の洗浄方法。
JP8226368A 1996-08-28 1996-08-28 膜分離装置の洗浄方法 Pending JPH1066843A (ja)

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