JPH09276670A

JPH09276670A - 浸漬膜ユニット及びそれを装着した浸漬型膜分離装置

Info

Publication number: JPH09276670A
Application number: JP8118450A
Authority: JP
Inventors: Tetsuhiko Endo; 哲彦遠藤; Michiro Hirose; 道郎廣瀬; Kazuyuki Murata; 一之村田; Masatoshi Yao; 正敏八尾
Original assignee: Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 1996-04-15
Filing date: 1996-04-15
Publication date: 1997-10-28

Abstract

(57)【要約】【課題】処理能力が大で、かつ、荷役が容易な、中空
糸膜モジュール型浸漬膜ユニットを得ると共に、それの
荷役に際しての環境悪化を防止することができる浸漬型
膜分離装置を得る。【解決手段】浸漬膜ユニットは集水管路に複数の中空
糸膜モジュール３を装着している。なお、集水管路は第
１管路１ａ、第２管路１ｂ及び一対の第３管路１ｃで平
面視姿が長方形のループ管路に形成されているが、中空
糸束３ａの一端は第１管路１ａに、他端は第１管路１ｂ
に夫々支持されていると共に上端が第３管路１ｃに連結
されている一対の立上り管路２間に掛け渡されている支
持バー２４で支持されている。そして、浸漬膜ユニット
は枠組体１４に装着されて一緒に曝気槽及び洗浄槽に対
して出し入れされ、その為の荷役装置は外気を遮断し得
る荷役室内に配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃水処理等におけ
る固液分離に用いられる浸漬膜ユニット及びそれを装着
した浸漬型膜分離装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、廃水処理等における固液分離に用
いられる装置の一つとして、例えば、特開平４−１９７
４８７号公報等において開示されているように、被処理
水が供給される曝気槽内に複数の中空糸膜モジュールを
設置し、被処理水中に浸漬されている中空糸膜モジュー
ルの外側から内側に水分を透過させると共に、それを槽
外へ取り出し、このようにして固液分離処理する所謂、
浸漬型膜分離装置が公知であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の膜分
離装置は、曝気槽内に中空糸膜モジュールを設置する関
係上、装置の大型化に伴って、より多くの中空糸膜モジ
ュールを設置しなければならないと共に処理中における
膜の目詰まりを防止し難い為に、必要に応じて中空糸膜
モジュールを槽外に取り出して洗浄することが余儀無く
され、その為、中空糸膜モジュールの個数が多くなるほ
ど、その設置及び取り出しの作業が煩わしくなるといっ
た欠点を有していた。

【０００４】なお、中空糸膜モジュールの代表例とし
て、中空糸束をＵ字状に屈曲させた姿に支持した一般に
ループ型と呼ばれている中空糸膜モジュールが挙げられ
るが、この種の中空糸膜モジュールの設置及び取り出し
は、例えば、特開平４−１９７４８７号公報等において
開示されているように、曝気槽外に配設されている透過
水送水管路と連結される立上り管路の下端に集水管路を
連結すると共に、この集水管路に所定個数の中空糸膜モ
ジュールを装着し、このような姿の所謂、浸漬膜ユニッ
ト単位で行われている。

【０００５】その為、一つの浸漬膜ユニット当り、より
多くの中空糸膜モジュールを装着するのが好ましく、か
つ、その強度を高める為に、図８において示されている
ように、平面視姿が長方形のループ管路に形成された集
水管路１を設け、この管路１の長手方向の第１，２管路
１ａ，１ｂ、すなわち、立上り管路２の下端が連結され
ている一対の第３管路１ｃを介して連結された第１，２
管路１ａ，１ｂ夫々に中空糸膜モジュール３を所定間隔
に装着していた。

【０００６】しかし、このように装着しても、集水管路
１の強度等からして、大型の中空糸膜モジュール３をよ
り多く装着することが困難であり、その為、一段と大型
の浸漬型膜分離装置に適した、中空糸膜モジュールをよ
り多く装着した浸漬膜ユニットが得られていなかった。

【０００７】また、上述のループ型中空糸膜モジュール
３は、中空糸束の両端を、第１，２管路１ａ，１ｂ夫々
に支持せしめて装着され、かつ、一般に、中空糸束を上
側に向けるように曝気槽内に配されて用いられている
が、曝気（又は散気）ショックにより、その支持されて
いる中空糸束の付け根箇所が疲労して損傷若しくは破損
し易く、その為、その長さが制限されて１個の中空糸膜
モジュール当りの膜面積を十分な大きさにすることが困
難であり、従って、処理能力のアップ化が妨げられてい
た。なお、曝気槽から浸漬膜ユニットを取り出して洗浄
する際、臭気が拡散してしまうといった環境衛生上の欠
点も有していた。

【０００８】本発明は、これ等の欠点に鑑み、それらを
解消すべく鋭意検討の結果、浸漬膜ユニットを枠組体に
装着し、この枠組体単位で、曝気槽等に対して出し入れ
するようにすればよいことを見い出すと共に、浸漬膜ユ
ニットにおける中空糸膜モジュールの装着を、集水管路
を形成している一方の管路に中空糸束の一端を支持せし
めると共に他方の管路に前記中空糸束の他端を支持せし
めて装着し、しかも、それを一方の立上り管路と他方の
立上り管路とに掛け渡された支持バーで支持すればよい
こと等を見い出したものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
浸漬膜ユニットの一つは、請求項１に記載するように、
被処理水が供給される曝気槽の外方に配設されている透
過水送水管路と直接若しくは接続管路を介して連結され
る立上り管路の下端に集水管路を連結すると共に前記集
水管路に複数の中空糸膜モジュールを装着した浸漬膜ユ
ニットにおいて、前記集水管路を、前記中空糸膜モジュ
ールの中空糸束一端が支持された第１管路及び前記中空
糸束の他端が支持された第２管路と、一端が前記第１管
路に連結されると共に他端が前記第２管路に連結された
少なくとも一つの第３管路とで構成し、かつ、前記立上
り管路の下端を、少なくとも前記第１〜３管路のいずれ
か一つに連結したことを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明に係る浸漬膜ユニットの他の
一つは、請求項２に記載するように、請求項１に記載の
浸漬膜ユニットにおいて、集水管路を、第１，２管路及
び一対の第３管路により平面視姿が長方形のループ管路
に形成すると共に一対の第３管路の夫々に立上り管路の
下端を連結したことを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明に係る浸漬膜ユニットの他の
一つは、請求項３に記載するように、請求項２に記載の
浸漬膜ユニットにおいて、第１，２管路に支持された中
空糸束を一方の立上り管路と他方の立上り管路とに掛け
渡された支持バーで支持して逆Ｕ字状に形成したことを
特徴とするものである。

【００１２】また、本発明に係る浸漬膜ユニットの他の
一つは、請求項４に記載するように、請求項２又は３に
記載の浸漬膜ユニットにおいて、中空糸束の両端を第
１，２管路に対して着脱自在に支持せしめたことを特徴
とするものである。

【００１３】また、本発明に係る浸漬膜ユニットの他の
一つは、請求項５に記載するように、請求項２，３又は
４に記載の浸漬膜ユニットにおいて、中空糸束の両端を
長方形の姿に支持せしめたことを特徴とするものであ
る。

【００１４】また、本発明に係る浸漬型膜分離装置の一
つは、請求項６に記載するように、被処理水が供給され
る曝気槽に隣接して薬液洗浄槽を設けると共に請求項
２，３，４又は５に記載の浸漬膜ユニットを装着した枠
組体を、曝気槽及び薬液洗浄槽に対して出し入れする荷
役装置を装着したことを特徴とするものである。

【００１５】また、本発明に係る浸漬型膜分離装置の他
の一つは、請求項７に記載するように、請求項６に記載
の浸漬型膜分離装置において、荷役装置を、外気を遮断
し得る荷役室内に装着したことを特徴とするものであ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１において、曝気槽４は、槽外
の図示されていないブロワに一端が連結されている送気
管路５の他端に連結されて槽底部に導かれた散気管６及
び槽内に被処理水を供給する原水供給管路７を備えてい
る。

【００１７】また、曝気槽４に隣接して薬液洗浄槽８が
配設されていると共に架構体９が槽底等の所定位置に固
定されている。なお、架構体９の上部に壁板１０が取り
付けられて荷役室１１が形成、すなわち、架構体９の上
部の前後左右方向の端面及び上端面に壁板１０が取り付
けられて外気を遮断し得る構造に荷役室１１が形成され
ている。

【００１８】加えて、この荷役室１１内に荷役装置（ホ
イスト）１２が装着されているが、この荷役装置１２は
レール１３で案内されて左右方向へ移動し得るように装
着されている。

【００１９】その為、枠組体１４を吊り下げて左右方向
へ移動させ得ると共に、左側の荷役位置においては、吊
り下げている枠組体１４を二点鎖線で示されている上方
の位置から降下させて架構体９の下部に装着されている
枠組受け１５上に載置することができる。

【００２０】また、それと反対に、枠組受け１５上に載
置されている枠組体１４を吊り上げて上昇させて上方の
元の位置（二点鎖線で示されている位置）へ移動させる
ことができ、更に、右側の荷役位置においても、吊り下
げている枠組体１４を薬液洗浄槽８の上方位置から降下
させて薬液洗浄槽８内へ移動させることができると共に
薬液洗浄槽８内の枠組体１４を吊り上げて上方の元の位
置へ移動させることができる。

【００２１】なお、架構体９の下部に整流板１６が装着
されていると共に槽外の図示されていないブロワに一端
が連結されている送気管路１７の他端にノズル１８が装
着され、更に、枠組体１４の上端に吊り金具１９が装着
されている。その為、荷役装置１２は、この吊り金具１
９にフックを係止させて枠組体１４を吊り下げることが
できる。

【００２２】次に、正面図である図２及びこの図の平面
図である図３において枠組体１４の拡大された姿が示さ
れているが、この枠組体１４に、一対の浸漬膜ユニット
２０が装着されている。

【００２３】なお、浸漬膜ユニット２０の設置個数は、
必要に応じて所定個数が選択されるが、この浸漬膜ユニ
ット２０は、その平面視姿が長方形のループ管路に形
成、すなわち、第１，２管路１ａ，１ｂと一対の第３管
路１ｃとで長方形のループ管路に形成された集水管路１
と、かかる一対の第３管路１ｃ夫々に下端が連結された
立上り管路２と、中空糸束３ａの一端を第１管路１ａに
支持せしめると共に他端を第２管路１ｂに支持せしめて
装着された複数の中空糸膜モジュール３とで構成されて
いる。

【００２４】また、一対の立上り管路２は、固定金具２
２を介して枠組体１４に固定されていると共に集水管路
１の長手方向の第１，２管路１ａ，１ｂは、図３，４に
おいて示されているように、枠組体１４に一定間隔に装
着されている一対のストッパー２３どうし間に配されて
いる。その為、両ストッパー２３により、集水管路１
が、その長手方向と直交する方向（左右方向）へ過大に
移動すのを防止することができる。

【００２５】また、中空糸膜モジュール３の中空糸束３
ａが、一方の立上り管路２と他方の立上り管路２とに掛
け渡された支持バー２４で支持されて逆Ｕ字状の姿に形
成されている。

【００２６】その為、一段と長い中空糸束３ａであって
も、その姿を一定に保つことができ、しかも、中空糸束
３ａの一端を一方の第１管路１ａに支持していると共に
中空糸束３ａの他端を、第１管路１ａと一定距離に離別
されている他方の第２管路１ｂに支持しているので、被
処理水との接触面積を著しく大きくすることができて良
好に処理することができ、従って、処理能力を増大させ
ることができる。

【００２７】なお、集水管路１の長手方向の第１，２管
路１ａ，１ｂは、一定間隔に装着された複数の集水ヘッ
ダー２１を備えているが、これらの集水ヘッダー２１に
対して図５〜７において示されているように、中空糸束
３ａの端部を保持しているフランジ２５が嵌挿され、か
つ、集水ヘッダー２１に対してボルト締めされている蓋
体２６により固定されている。

【００２８】その為、必要に応じて、中空糸膜モジュー
ル３を迅速に着脱することができ、また、図示のよう
に、中空糸束３ａの両端を長方形の姿に支持せしめてい
るので、処理中の曝気ショック（又は散気ショック）等
による、その付け根箇所の損傷若しくは破損を防止する
ことができる。

【００２９】以下、処理に当り、原水供給管路７から曝
気槽４内に被処理液が供給されると共に散気管６から散
気され、更に、ノズル１８から加圧エアーが噴射され
る。従って、枠組受け１５上に載置されている枠組体１
４の上部から下方へ向って被処理液が強制循環される。

【００３０】そして、かかる循環中において、外圧型の
中空糸膜モジュール３により濾過、すなわち、中空糸束
３ａを構成している多数の中空糸の外側から内側へ水分
が透過され、次いで、その透過水が集水管路１に送られ
る。詳しくは、中空糸束３ａの両端が支持されている集
水ヘッダー２１に送られ、更に、ここから第１，２管路
１ａ，１ｂを経て第３管路１ｃに送られる。

【００３１】その為、第３管路１ｃに連結されている立
上り管路２を経て槽外へ送ることができるが、立上り管
路２と曝気槽４の外方に配設されている図示されていな
い透過水送水管路とが接続管路２７（図２参照）を介し
て連結されているので、第１管路１ａからの透過水と第
２管路１ｂからの透過水とがここで合流されて透過水送
水管路へ送られる。なお、その際、透過水送水管路に装
着されているポンプ（図示されていない）が所定に運転
制御される。

【００３２】よって、処理中、被処理水が強制循環さ
れ、しかも、中空糸膜モジュール３の中空糸束３ａが支
持バー２４で支持されて、かかる強制循環水流により、
その姿が過度に変形されるのが阻止されるので、膜の目
詰り進度を一段と遅くらせることができて長時間にわた
って良好に処理することができる。

【００３３】そして、処理を続けて行くうちに、次第に
膜の目詰りが進行し、それの洗浄が必要になったとき
に、枠組受け１５上に載置されている枠組体１４を荷役
装置１２で吊り下げて上昇させて上方の元の位置（図１
に二点鎖線で示されている位置）へ移動させる。その
際、枠組体１４が、架構体９に装着されている縦ガイド
（図示されていない）で案内されて上昇される。

【００３４】なお、枠組体１４を荷役装置１２で吊り下
げて上昇させるに先立って、荷役室１１内の作業員が、
接続管路２７から前記透過水送水管路を離別し、そし
て、透過水送水管路を、枠組体１４の移動に邪魔になら
ない所へ退避させる。透過水送水管路は可撓性耐圧ホー
スで構成されているので、容易に退避させることができ
る。

【００３５】続いて、図１において鎖線で示されている
上方へ移動された枠組体１４は、そこから薬液洗浄槽８
の上方へ移動され、その後、下方へ移動されて薬液洗浄
槽８内の洗浄液中に浸漬される。また、所定に洗浄し得
ると、元の上方位置へ移動された後、左側へ移動され、
次いで、鎖線で示されている上方の位置から下方の枠組
受け１５上に載置されると共に作業員により接続管路２
７に前記透過水送水管路が連結される。

【００３６】このようにして、一度に、より多くの中空
糸膜モジュール３を薬液洗浄して再使用することができ
ると共に、かかる洗浄を荷役室１１内で行うようにして
いるので、臭気がここから拡散するのを防止することが
できる。

【００３７】以上、一実施形態について述べたが、本願
発明においては、接続管路２７を使用しないで、立上り
管路２に前記透過水送水管路を直接、連結してしてもよ
く、その場合においては、立上り管路２の上端を水面２
８上に突出させるように設けるのが好ましい。

【００３８】また、送気管路１７及びノズル１８を装着
しないで、散気管６を枠組受け１５の下方に導いてもよ
く、更に、集水管路は、その平面視姿が長方形のループ
管路に形成するのが好ましいが、それ以外の例えば、中
空糸膜モジュールの中空糸束一端が支持された第１管路
と前記中空糸束の他端が支持された第２管路とを一つの
第３管路で連結し、その平面視姿がコの字状又はＨ字状
の管路に形成する等、必要に応じて各種形状に形成して
もよい。

【００３９】また、集水管路に対する立上り管路の下端
の連結も、第３管路だけに連結したり、或いは、第１，
２管路の一方又は両方に連結したり、更には、第１〜３
管路に連結したり等、必要に応じて各種態様に連結して
もよい。また、集水管路に対する中空糸膜モジュールの
装着態様についてもＵ字状等に装着してもよいと共に集
水管路の設置についても、水平設置が好ましいが、必要
に応じて所定角度に傾斜させて設置してもよい。

【００４０】なお、中空糸束３ａの支持態様が示されて
いる図５〜７においては、中空糸束３ａを構成している
中空糸どうしが離別されているが、必要に応じて所定密
度に支持される。

【００４１】

【発明の効果】上述の如く、請求項１，２に記載の発明
によると、中空糸膜モジュールを装着した浸漬膜ユニッ
トに関し、大型の浸漬型膜分離装置に好適な浸漬膜ユニ
ットが得られる。

【００４２】また、請求項３に記載の発明によると、一
段と長い中空糸束であっても、その姿を一定に保つこと
ができて被処理水との接触面積を著しく大きくすること
ができる浸漬膜ユニットが得られる。

【００４３】また、請求項４に記載の発明によると、中
空糸膜モジュールを装着したり或いは取り外したりする
作業を容易に行うことができる浸漬膜ユニットが得られ
る。

【００４４】また、請求項５に記載の発明によると、処
理中の曝気ショック（又は散気ショック）等による、中
空糸束の付け根箇所の損傷若しくは破損を防止すること
ができる。

【００４５】また、請求項６に記載の発明によると、浸
漬膜ユニットが複数、かつ、大型であっても、それの洗
浄等の為の荷役作業を容易に行うことができる浸漬型膜
分離装置が得られる。

【００４６】また、請求項７に記載の発明によると、浸
漬膜ユニットの前記荷役に際し、臭気が拡散して環境が
悪化されるを防止することができる浸漬型膜分離装置が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】浸漬型膜分離装置の概略構成を示す正面図であ
る。

【図２】浸漬膜ユニット２０の正面図である。

【図３】図２の平面図である。

【図４】第１，２管路１ａ，１ｂの支持態様を示す正面
図である。

【図５】中空糸束３ａの端部の支持態様を示す平面図で
ある。

【図６】図５の正面図である。

【図７】図５の左側面図である。

【図８】従来の浸漬膜ユニットの斜視図である。

【符号の説明】

１集水管路１ａ集水管路１を構成している第１管路１ｂ集水管路１を構成している第２管路１ｃ集水管路１を構成している第３管路２立上り管路３中空糸膜モジュール３ａ中空糸束４曝気槽５送気管路６散気管７原水供給管路８薬液洗浄槽１１荷役室１２荷役装置１４枠組体１５枠組受け２０浸漬膜ユニット２１集水ヘッダー２４支持バー２７接続管路２８水面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村田一之滋賀県大津市大江一丁目１番45号東レエンジニアリング株式会社内 (72)発明者八尾正敏滋賀県大津市大江一丁目１番45号東レエンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理水が供給される曝気槽の外方に配
設されている透過水送水管路と直接若しくは接続管路を
介して連結される立上り管路の下端に集水管路を連結す
ると共に前記集水管路に複数の中空糸膜モジュールを装
着した浸漬膜ユニットにおいて、前記集水管路を、前記
中空糸膜モジュールの中空糸束一端が支持された第１管
路及び前記中空糸束の他端が支持された第２管路と、一
端が前記第１管路に連結されると共に他端が前記第２管
路に連結された少なくとも一つの第３管路とで構成し、
かつ、前記立上り管路の下端を、少なくとも前記第１〜
３管路のいずれか一つに連結したことを特徴とする浸漬
膜ユニット。
【請求項２】請求項１に記載の浸漬膜ユニットにおい
て、集水管路を、第１，２管路及び一対の第３管路によ
り平面視姿が長方形のループ管路に形成すると共に一対
の第３管路の夫々に立上り管路の下端を連結したことを
特徴とする浸漬膜ユニット。
【請求項３】請求項２に記載の浸漬膜ユニットにおい
て、第１，２管路に支持された中空糸束を一方の立上り
管路と他方の立上り管路とに掛け渡された支持バーで支
持して逆Ｕ字状に形成したことを特徴とする浸漬膜ユニ
ット。
【請求項４】請求項２又は３に記載の浸漬膜ユニット
において、中空糸束の両端を第１，２管路に対して着脱
自在に支持せしめたことを特徴とする浸漬膜ユニット。
【請求項５】請求項２，３又は４に記載の浸漬膜ユニ
ットにおいて、中空糸束の両端を長方形の姿に支持せし
めたことを特徴とする浸漬膜ユニット。
【請求項６】被処理水が供給される曝気槽に隣接して
薬液洗浄槽を設けると共に請求項２，３，４又は５に記
載の浸漬膜ユニットを装着した枠組体を、曝気槽及び薬
液洗浄槽に対して出し入れする荷役装置を装着したこと
を特徴とする浸漬型膜分離装置。
【請求項７】請求項６に記載の浸漬型膜分離装置にお
いて、荷役装置を、外気を遮断し得る荷役室内に装着し
たことを特徴とする浸漬型膜分離装置。