JPH10277550A - Sludge thickening method and sludge thickening system - Google Patents
Sludge thickening method and sludge thickening systemInfo
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- JPH10277550A JPH10277550A JP9257197A JP9257197A JPH10277550A JP H10277550 A JPH10277550 A JP H10277550A JP 9257197 A JP9257197 A JP 9257197A JP 9257197 A JP9257197 A JP 9257197A JP H10277550 A JPH10277550 A JP H10277550A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、し尿、下水などの
廃水を河川等に放流する前に行う廃水処理に関するもの
で、特に生物処理によって生じる汚泥の濃縮方法に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to wastewater treatment performed before discharging wastewater such as night soil and sewage into rivers and the like, and more particularly to a method for concentrating sludge generated by biological treatment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の都市廃水や有機性廃水の一般的な
処理は、図７に示すようなシステムにより行われてい
る。まず、処理しようとする廃液原水は、初期沈殿槽に
て比較的大きな懸濁物質が沈殿分離される。次に、曝気
槽にて、活性汚泥により廃水中のＢＯＤ、ＣＯＤ等の水
溶性成分が分解される。その後、最終沈殿槽にて、活性
汚泥のフロックを沈殿分離した後に放流される。また、
初期沈殿槽や最終沈殿槽で沈殿分離された汚泥は汚泥濃
縮槽に集められ、重力沈降で濃縮され、濃縮汚泥は汚泥
貯留槽に移送された後に脱水機にて直接水分を除去して
処分されるか、汚泥貯留槽に一旦溜められた後、バキュ
ーム車等で汚泥集中処理場等他場所に移送後に最終処理
される。2. Description of the Related Art Conventional general treatment of municipal wastewater and organic wastewater is performed by a system as shown in FIG. First, a relatively large suspended solid is separated from the raw wastewater to be treated in an initial settling tank. Next, in the aeration tank, activated sludge decomposes water-soluble components such as BOD and COD in the wastewater. Thereafter, the floc of the activated sludge is settled and separated in the final settling tank and then discharged. Also,
Sludge settled and separated in the initial sedimentation tank and the final sedimentation tank is collected in a sludge thickening tank and concentrated by gravity sedimentation.The concentrated sludge is transferred to the sludge storage tank and then disposed of by removing water directly with a dehydrator. Alternatively, after being once stored in a sludge storage tank, it is finally processed after being transferred to another location such as a sludge centralized treatment plant by a vacuum truck or the like.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで廃水処理の場
合、廃水中に含有する懸濁物質の量は一定ではなく、廃
水の水質変動、水量変動、水温変動などがあり、このよ
うな負荷変動が大きいと発生する余剰汚泥の質や量の変
動も大きくなる。これに対し、汚泥濃縮槽では重力沈降
により濃縮しているため、汚泥の濃縮に長時間を要した
り、濃縮が不十分になることがある。特に、昨今は、重
力濃縮が困難な汚泥が増加している。このため、最終沈
殿槽から汚泥濃縮槽へ移送される汚泥の質や量が変化す
ると、汚泥濃縮槽での処理が間に合わない事態になる。
こうした汚泥濃縮槽の容量オーバーが生じた場合、最終
沈殿槽から汚泥濃縮槽への汚泥の引き抜きを停止し、汚
泥を曝気槽や最終沈殿槽に一時貯留して対処される。し
かし、こうした汚泥の滞留を行うと、システム全体の処
理条件が崩れ、最終沈殿槽からの放流水にフロックが流
出してしまうおそれがある。また、汚泥濃縮分離が不十
分の場合には、汚泥貯留槽の汚泥濃度が低く、後処理の
脱水効率が低下したり、バキューム車による移送量が増
加して不経済となる。処理すべき汚泥量が過剰になった
ときに、これを一時貯留する予備槽を設けることも考え
られるが、実際の処理に供しない槽を別個に設けること
は、極めて不経済であり、施設確保のための広大な用地
を必要としてしまう。また、分離膜を利用した濃縮方法
が種々検討されたが、いずれも低透過流束や短時間での
膜の閉塞などにより実用化されていない。However, in the case of wastewater treatment, the amount of suspended solids contained in the wastewater is not constant, but there are fluctuations in the quality of the wastewater, fluctuations in the amount of water, fluctuations in the water temperature, and the like. If it is large, the fluctuation of the quality and quantity of surplus sludge generated will be large. On the other hand, in the sludge concentration tank, since concentration is performed by gravity sedimentation, it may take a long time to concentrate the sludge or the concentration may be insufficient. In particular, recently, sludge which is difficult to concentrate by gravity is increasing. For this reason, if the quality or quantity of the sludge transferred from the final sedimentation tank to the sludge concentration tank changes, the situation in which the treatment in the sludge concentration tank cannot be completed in time may occur.
When the capacity of the sludge thickening tank exceeds the capacity, the removal of the sludge from the final sedimentation tank to the sludge thickening tank is stopped, and the sludge is temporarily stored in the aeration tank or the final sedimentation tank. However, if such sludge is retained, the processing conditions of the entire system may be disrupted, and flocs may flow out into the water discharged from the final settling tank. Further, when the sludge concentration and separation are insufficient, the sludge concentration in the sludge storage tank is low, and the dewatering efficiency of the post-treatment is reduced, and the transfer amount by the vacuum truck is increased, which is uneconomical. It is conceivable to set up a spare tank to temporarily store sludge when the amount of sludge to be treated becomes excessive, but it is extremely uneconomical to provide a separate tank that is not used for actual treatment. You will need a vast site for In addition, various methods for concentration using a separation membrane have been studied, but none of them have been put into practical use due to low permeation flux and short-time membrane blockage.
【０００４】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、活性汚泥法における沈殿処理後において、発
生する汚泥を確実に濃縮して安定した廃水処理を行うこ
とを目的とし、さらには高い透過流束を長時間保つこと
のできる処理方法および処理システムを提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and has as its object to reliably concentrate generated sludge and perform stable wastewater treatment after sedimentation treatment in the activated sludge method. An object of the present invention is to provide a processing method and a processing system capable of maintaining a permeation flux for a long time.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の汚泥濃縮処理方
法は、廃水の生物処理後液を最終沈殿槽で処理して生じ
た余剰汚泥を膜分離槽内で分離膜モジュールを備えた膜
分離装置にて濾過処理して濃縮する際にカチオン系高分
子凝集剤を添加して濃縮効率を上昇させる方法であり、
また、より高濃度の濃縮汚泥を汚泥貯留槽に移送するこ
とにより、後処理の脱水効率を改善し、また、バキュー
ム車等による移送量を減少させて輸送効率を改善するも
のである。また、膜分離装置の濾過処理水は、その水質
が良いために直接放流または、最終沈殿槽に返送するか
の方法を選択可能で、従来の方法のように重力濃縮分離
の上澄水を初期沈殿槽または曝気槽に返送して廃水処理
を再度行う必要がなくなり、廃水処理全体の効率改善に
もなる。本発明の汚泥濃縮処理で対象となる汚泥は最終
沈殿槽で生じた余剰汚泥だけに限らず、図１に示すよう
に、初期沈殿槽で生じた汚泥と混合して汚泥濃縮槽に貯
留された全汚泥であってもかまわないし、最終沈殿槽で
生じた余剰汚泥を汚泥濃縮槽を経由せず、直接膜分離槽
に移送されたものであってもよい。SUMMARY OF THE INVENTION A sludge concentration treatment method according to the present invention is directed to a method for separating excess sludge produced by treating a liquid after biological treatment of waste water in a final sedimentation tank in a membrane separation tank with a separation membrane module. It is a method of increasing the concentration efficiency by adding a cationic polymer flocculant when filtering and concentrating by a device,
Further, by transferring the concentrated sludge having a higher concentration to the sludge storage tank, the dewatering efficiency of the post-treatment is improved, and the transport efficiency is reduced by reducing the transfer amount by a vacuum truck or the like. In addition, since the quality of the filtered water in the membrane separation device is good, it can be either discharged directly or returned to the final sedimentation tank. It is not necessary to return the wastewater to the tank or the aeration tank to perform the wastewater treatment again, and the efficiency of the entire wastewater treatment can be improved. The target sludge in the sludge concentration treatment of the present invention is not limited to the excess sludge generated in the final sedimentation tank, and as shown in FIG. 1, was mixed with the sludge generated in the initial sedimentation tank and stored in the sludge concentration tank. All sludge may be used, or surplus sludge generated in the final sedimentation tank may be directly transferred to a membrane separation tank without passing through a sludge concentration tank.
【０００６】本発明の汚泥濃縮処理システムは、最終沈
殿槽にて処理して生じた余剰汚泥を汚泥濃縮槽に移送す
る手段と、汚泥濃縮槽中の汚泥を膜分離装置に移送し濃
縮する手段と、膜分離装置に直接または直前でカチオン
系凝集剤を添加する手段と、膜分離装置で濃縮した汚泥
を汚泥貯留槽に移送する手段と、濾過処理水をその水質
によって直接放流または最終沈殿槽に返送する手段とを
有し、前記膜分離装置は、膜分離槽内に配置された分離
膜モジュールを備えていることを特徴とするものであ
る。本発明による汚泥濃縮処理システムでは、汚泥濃縮
槽中での静置による汚泥濃縮分離は、必須条件ではない
ので、汚泥濃縮槽で曝気を行うことによって同槽内での
嫌気化による汚泥の変質を防ぐことも可能であり、汚泥
処理の全工程での効率化も可能である。[0006] The sludge concentration treatment system of the present invention is a means for transferring excess sludge generated in a final sedimentation tank to a sludge concentration tank and a means for transferring sludge in the sludge concentration tank to a membrane separation device for concentration. And means for adding a cationic coagulant directly or immediately before the membrane separation device, means for transferring the sludge concentrated by the membrane separation device to the sludge storage tank, and direct discharge or final sedimentation tank of the filtered water depending on the water quality. And a means for returning to the membrane separation device, wherein the membrane separation device is provided with a separation membrane module arranged in a membrane separation tank. In the sludge concentration treatment system according to the present invention, since the sludge concentration separation by standing in the sludge concentration tank is not an essential condition, by performing aeration in the sludge concentration tank, deterioration of sludge due to anaerobic treatment in the tank is performed. It is also possible to prevent this, and it is also possible to improve efficiency in all the steps of sludge treatment.
【０００７】本発明の汚泥濃縮処理システムにおいて用
いる前記膜分離装置としては、複数の中空糸で構成され
た中空糸膜からなる分離膜と該分離膜の両端に設けられ
た管状支持体とを有し、中空糸内に入った濾液が管状支
持体内に形成された内部路を通過し得る分離膜モジュー
ルと、前記分離膜の膜面が鉛直方向に沿うように内部に
配置されると共に、余剰汚泥を貯留する膜分離槽と、前
記管状支持体の内部路と連通した吸引ポンプとを備えて
いるものが適用できる。[0007] The membrane separation device used in the sludge concentration treatment system of the present invention has a separation membrane comprising a hollow fiber membrane composed of a plurality of hollow fibers and tubular supports provided at both ends of the separation membrane. A separation membrane module through which the filtrate contained in the hollow fiber can pass through an internal passage formed in the tubular support; and a separation membrane disposed inside the separation membrane so that the membrane surface thereof extends along a vertical direction, and excess sludge. And a suction pump communicating with the internal passage of the tubular support.
【０００８】また、適用できる他の型の前記膜分離装置
として、複数の中空糸からなる分離膜と、該分離膜を折
り返して間に挟み込まれて覆われる板状のスペーサと、
該スペーサの一端部に設けられた管状支持体とを有し、
該管状支持体の内部に形成された内部路内に前記中空糸
の両端部が位置し、中空糸内に入った濾液が内部路内を
通過し得る分離膜モジュールと、前記スペーサの平面方
向が鉛直方向に沿うように内部に配置されると共に、余
剰汚泥を貯留する膜分離槽と、前記管状支持体の内部路
と連通した吸引ポンプとを備えているものがある。Further, as another applicable type of the membrane separation device, a separation membrane composed of a plurality of hollow fibers, a plate-like spacer which is folded back and interposed and covered,
A tubular support provided at one end of the spacer,
Both ends of the hollow fiber are located in the internal passage formed inside the tubular support, and the separation membrane module in which the filtrate entering the hollow fiber can pass through the internal passage, and the plane direction of the spacer is Some include a membrane separation tank that is disposed inside in a vertical direction and stores excess sludge, and a suction pump that communicates with an internal passage of the tubular support.
【０００９】また、適用できる他の型の前記膜分離装置
として、内部空間を有し、外部と前記内部空間を連通す
る孔が表面に複数形成された扁平状のスペーサと、該ス
ペーサを覆う多孔質状の分離膜と、前記スペーサの一端
に設けられた管状支持体とを有し、前記スペーサの内部
空間内に入った濾液が管状支持体の内部に形成された内
部路内を通過し得る分離膜モジュールと、前記スペーサ
の平面方向が鉛直方向に沿うように内部に配置されると
共に、余剰汚泥を貯留する膜分離槽と、前記管状支持体
の内部路と連通した吸引ポンプとを備えているものがあ
る。Another type of the membrane separation apparatus to which the present invention can be applied is a flat spacer having an inner space and having a plurality of holes formed in the surface thereof for communicating the outside and the inner space, and a porous covering the spacer. Having a quality separation membrane and a tubular support provided at one end of the spacer, the filtrate entering the internal space of the spacer can pass through an internal passage formed inside the tubular support. A separation membrane module, comprising a membrane separation tank that is disposed inside such that the plane direction of the spacer is along the vertical direction, stores excess sludge, and a suction pump that communicates with an internal passage of the tubular support. There is something.
【００１０】本発明の膜分離装置を運転するに際して
は、分離膜の下方に、気体を発散する散気装置を配置す
ることにより、膜分離装置内での汚泥の濃縮効率をさら
に高めることができる。When operating the membrane separation device of the present invention, the efficiency of sludge concentration in the membrane separation device can be further increased by disposing a gas diffusion device below the separation membrane. .
【００１１】本発明では、余剰汚泥を直接、膜分離装置
で濃縮するか、汚泥濃縮槽から汚泥を膜分離装置に引き
抜き、膜分離装置に直接または直前にカチオン系凝集剤
を加え、膜分離装置にて汚泥中の水分のみを分離膜を介
して吸引濾過して汚泥を濃縮し、濃縮した汚泥は汚泥貯
留槽に移送することにより、汚泥貯留槽での汚泥濃度の
コントロールを良好にし、その脱水処理や濃縮汚泥移送
効率を高めることができる。また、汚泥濃縮槽中の濃度
の低い汚泥の水分量が多いものであっても、膜分離装置
で処理するので汚泥貯留槽での濃度を高めることが容易
で、汚泥濃縮槽や汚泥貯留槽の容量不足を防止すること
ができる。また、分離膜を用いた水分の除去による濃縮
方法であるので、濃縮汚泥量の変化などによる負荷変動
に対応でき、しかも吸引により強制的に濾過を行うので
確実に汚泥の濃縮を行うことができる。In the present invention, the excess sludge is directly concentrated by a membrane separation device, or the sludge is drawn out of a sludge concentration tank into a membrane separation device, and a cationic coagulant is added to the membrane separation device directly or immediately before. Suction filtration of only the water in the sludge through the separation membrane to concentrate the sludge and transfer the concentrated sludge to the sludge storage tank to improve the control of the sludge concentration in the sludge storage tank and dewater the sludge. The efficiency of the treatment and the transport of the concentrated sludge can be increased. In addition, even if the low-concentration sludge in the sludge thickening tank has a large amount of water, it is easily processed by the membrane separation device, so that the concentration in the sludge storage tank can be easily increased. Insufficient capacity can be prevented. In addition, since the concentration method is performed by removing water using a separation membrane, it is possible to cope with a load change due to a change in the amount of concentrated sludge and the like, and since the filtration is forcibly performed by suction, the sludge can be surely concentrated. .
【００１２】また、分離膜の膜面が鉛直方向に沿うよう
に分離膜モジュールを配置することにより、エアースク
ラビング処理による洗浄において、気泡が全ての分離膜
の膜面全体に対しほぼ均一に作用し、かつ円滑に膜分離
槽の上方に通り抜け易くなる。In addition, by arranging the separation membrane module so that the membrane surface of the separation membrane extends along the vertical direction, air bubbles act almost uniformly on the entire membrane surface of all the separation membranes in cleaning by air scrubbing. And it becomes easy to pass above the membrane separation tank smoothly.
【００１３】また、吸引濾過による膜分離を行うと、膜
分離槽中の汚泥濃度は高まり、ひいては膜の透過流束が
低下する傾向があるが、膜分離槽内にカチオン系高分子
凝集剤を添加することにより、汚泥中の微細フロックは
比較的大きく且つ強度の高いフロックを形成し、分離膜
の表面上に緻密なケーキ層は形成されず、分離膜からの
剥離性が高まる。したがって、汚泥濃度が高くなって
も、カチオン系高分子凝集剤無添加の場合より低い膜間
差圧で高い透過流束を維持することができるようにな
る。When the membrane is separated by suction filtration, the sludge concentration in the membrane separation tank tends to increase, and the permeation flux of the membrane tends to decrease. By the addition, the fine flocs in the sludge form relatively large and high-strength flocs, a dense cake layer is not formed on the surface of the separation membrane, and the releasability from the separation membrane is increased. Therefore, even if the sludge concentration increases, a high permeation flux can be maintained at a lower transmembrane pressure than in the case where the cationic polymer flocculant is not added.
【００１４】本汚泥濃縮処理システムにおいて凝集剤と
してはカチオン系高分子凝集剤が最適である。無機系カ
チオン凝集剤およびアニオンまたはノニオン系高分子凝
集剤では分離膜の目詰り防止効果が小さいからである。In the present sludge concentration treatment system, a cationic polymer flocculant is most suitable as the flocculant. This is because an inorganic cationic coagulant and an anionic or nonionic polymer coagulant have a small effect of preventing clogging of the separation membrane.
【００１５】本発明の汚泥濃縮処理システムにおいて、
膜分離槽内にエアースクラビング処理を導入すると分離
膜の膜洗浄を適宜行うことができ、分離能力の低下を防
止することができる。In the sludge concentration treatment system of the present invention,
When an air scrubbing treatment is introduced into the membrane separation tank, the membrane of the separation membrane can be appropriately washed, and a decrease in separation ability can be prevented.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の形態例を以下に説明する
が、本発明がそれらに限定解釈されるものでないことは
勿論のことである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below, but it should be understood that the present invention is not construed as being limited thereto.
【００１７】〔形態例１〕本形態例の汚泥濃縮処理方法
では、図１に示すように、まず、処理する廃液原水を初
期沈殿槽に導入する。この初期沈殿槽では、比較的大き
な懸濁物質が沈殿分離される。そして、処理水は曝気槽
で活性汚泥水にて処理され、初期沈殿槽で発生した汚泥
は汚泥濃縮槽に移送される。曝気槽で、活性汚泥により
廃水中のＢＯＤ、ＣＯＤ等の水溶性成分が分解された
後、最終沈殿槽にて、活性汚泥のフロックが沈殿分離さ
れる。そして、処理水は放流され、発生した汚泥は汚泥
濃縮槽に移送される。汚泥は汚泥濃縮槽から膜分離装置
に移送され、膜分離装置にて濃縮処理される。濃縮され
た汚泥は、一度、汚泥貯留槽を経て、脱水機にて水分を
除去して処分されるか、バキューム車等で汚泥集中処理
場に移送される。また、最終沈殿槽で生じる余剰汚泥の
みを濃縮する場合には、余剰汚泥を汚泥濃縮槽を経由せ
ず、直接、膜分離槽に移送して濃縮処理することも可能
である。[Embodiment 1] In the sludge concentration treatment method of this embodiment, as shown in FIG. 1, first, raw waste water to be treated is introduced into an initial sedimentation tank. In this initial settling tank, a relatively large suspended solid is separated by settling. Then, the treated water is treated with activated sludge water in an aeration tank, and the sludge generated in an initial settling tank is transferred to a sludge concentration tank. After the water-soluble components such as BOD and COD in the wastewater are decomposed by the activated sludge in the aeration tank, flocs of the activated sludge are separated and separated in the final settling tank. Then, the treated water is discharged, and the generated sludge is transferred to a sludge concentration tank. The sludge is transferred from the sludge thickening tank to a membrane separation device, where the sludge is concentrated. The concentrated sludge is once passed through a sludge storage tank and then disposed of by removing water with a dehydrator, or transferred to a sludge central treatment plant by a vacuum truck or the like. When only the excess sludge generated in the final sedimentation tank is concentrated, the excess sludge can be directly transferred to the membrane separation tank for concentration treatment without passing through the sludge concentration tank.
【００１８】膜分離装置としては、図２に示す構成のも
のが適用できる。図２に示す膜分離装置１０は、汚泥を
蓄える膜分離槽１２と、この膜分離槽１２内に配置され
る分離膜モジュール１４と、分離膜モジュール１４と接
続された吸引ポンプ１６とを有して概略構成される。分
離膜モジュール１４は図３に示すようなもので、複数本
の中空糸で構成される中空糸膜からなる分離膜１８と、
分離膜１８の両端に設けられた管状支持体２０とを有し
て概略構成される。中空糸には種々の多孔質かつ管状の
中空糸が使用でき、例えば、セルロース系、ポリオレフ
ィン系、ポリビニルアルコール系、ＰＭＭＡ系、ポリス
ルフォン系等の各種材料からなるものが使用できる。中
でも、ポリエチレンやポリプロピレン等の伸度の高い材
質のものが好ましい。また、特に限定されるものではな
いが、中空糸の外径は２０〜２０００μm、孔径は０.０
１〜１μm、空孔率は２０〜９０％、中空糸膜の膜厚は
５〜３００μmのものが好ましい。As the membrane separation device, one having the configuration shown in FIG. 2 can be applied. The membrane separation device 10 shown in FIG. 2 has a membrane separation tank 12 for storing sludge, a separation membrane module 14 arranged in the membrane separation tank 12, and a suction pump 16 connected to the separation membrane module 14. It is schematically configured. The separation membrane module 14 is as shown in FIG. 3, and includes a separation membrane 18 composed of a hollow fiber membrane composed of a plurality of hollow fibers,
It has a tubular support 20 provided at both ends of the separation membrane 18. As the hollow fiber, various porous and tubular hollow fibers can be used, and for example, those made of various materials such as cellulose, polyolefin, polyvinyl alcohol, PMMA, and polysulfone can be used. Among them, materials having high elongation such as polyethylene and polypropylene are preferable. Further, although not particularly limited, the outer diameter of the hollow fiber is 20 to 2000 μm, and the pore diameter is 0.0.
The thickness is preferably 1 to 1 μm, the porosity is 20 to 90%, and the thickness of the hollow fiber membrane is 5 to 300 μm.
【００１９】また、分離膜は、表面に親水基を有する所
謂、恒久親水化膜であることが望ましい。分離膜の表面
が疎水性であると、被処理水中の有機物と分離膜表面の
間に疎水性相互作用がはたらき、膜面への有機物吸着が
発生し、これが膜面閉塞につながり、濾過寿命が短くな
り易いからである。しかも、吸着に起因する目詰りは膜
面洗浄によっても濾過性能の回復は一般に難しい。しか
しながら、恒久親水化膜を用いることにより有機物と分
離膜表面の疎水性相互作用を抑制することができ、有機
物の吸着を抑えることができる。さらに、疎水性膜では
後述するエアースクラビング処理を行った場合に、気泡
によって膜面が乾燥状態となることがあり、これによっ
てさらに疎水性が強まり、フラックスの低下を招くこと
があるが、恒久親水化膜では乾燥してもフラックスの低
下は生じにくい。The separation membrane is preferably a so-called permanent hydrophilization membrane having a hydrophilic group on the surface. If the surface of the separation membrane is hydrophobic, hydrophobic interaction between the organic matter in the water to be treated and the surface of the separation membrane will work, and organic substances will be adsorbed on the membrane surface, which will lead to blockage of the membrane surface, and the filtration life will be shortened. This is because it is easy to be short. In addition, clogging caused by adsorption is generally difficult to recover filtration performance even by membrane surface cleaning. However, by using the permanent hydrophilizing membrane, the hydrophobic interaction between the organic substance and the surface of the separation membrane can be suppressed, and the adsorption of the organic substance can be suppressed. Furthermore, when the air scrubbing process described later is performed on a hydrophobic film, the film surface may be in a dry state due to air bubbles, which further enhances hydrophobicity and may cause a decrease in flux. The flux is unlikely to be reduced even when the film is dried.
【００２０】管状支持体２０は内部に内部路２４の形成
された筒状のもので、その一端は閉止され、他端は吸引
ポンプ１６と配管２２によって接続されている。尚、こ
の図３に示した管状支持体２０は円筒状のものである
が、これに限られるものではなく、例えば、外形が四角
柱状のものであってもよい。さらに、この管状支持体２
０の側壁２６にはその長さ方向に沿ったスリット２８が
形成されている。このスリット２８には分離膜１８の端
部が挿入されつつ、充填される密封材で閉塞され、分離
膜１８は強固に支持固定される。即ち、分離膜モジュー
ル１４としては、分離膜１８の両端部が２本の管状支持
体２０によってそれぞれ支持される。この場合、分離膜
１８の端部とは中空糸の繊維方向両端部であり、各中空
糸の両端部は管状支持体２０の内部路２４内に位置する
ようになる。The tubular support 20 is a tubular one having an internal passage 24 formed therein, one end of which is closed and the other end connected to the suction pump 16 by a pipe 22. The tubular support 20 shown in FIG. 3 has a cylindrical shape, but is not limited to this. For example, the outer shape may be a quadrangular prism. Furthermore, this tubular support 2
A slit 28 is formed in the side wall 26 along the length direction. The ends of the separation membrane 18 are inserted into the slits 28 and closed with a sealing material to be filled, and the separation membrane 18 is firmly supported and fixed. That is, in the separation membrane module 14, both ends of the separation membrane 18 are supported by the two tubular supports 20, respectively. In this case, the ends of the separation membrane 18 are both ends of the hollow fiber in the fiber direction, and both ends of each hollow fiber are located in the internal passage 24 of the tubular support 20.
【００２１】スリット２８の幅は３０mm以下が好まし
く、１０mm以下であるとより好ましい。スリット２８の
幅を狭くすることによって、分離膜１８を構成する各中
空糸をより整然と１列に揃え易くなるからである。中空
糸が揃わず中空糸膜が乱れて形成されると、汚泥等の付
着により複数の中空糸が束になって固着一体化し、分離
膜としての表面積を有効に活用できず、分離性能が低下
してしまう。スリットの長さは特に限定されるものでな
いが、あまり短いと分離膜の膜面積を大きくすることが
できず、分離性能を高めることができない。また、あま
り長いと製造が困難となる。１００〜２０００mmが適当
とされる。The width of the slit 28 is preferably 30 mm or less, more preferably 10 mm or less. This is because by narrowing the width of the slit 28, it becomes easier to arrange the hollow fibers constituting the separation membrane 18 in one row in a more orderly manner. If the hollow fibers are not aligned and the hollow fiber membrane is disturbed and formed, a plurality of hollow fibers will be bundled and adhered and integrated due to the adhesion of sludge, etc., and the surface area as a separation membrane cannot be used effectively, resulting in a decrease in separation performance. Resulting in. The length of the slit is not particularly limited, but if it is too short, the membrane area of the separation membrane cannot be increased, and the separation performance cannot be improved. If the length is too long, the production becomes difficult. 100 to 2000 mm is appropriate.
【００２２】密封材は、分離膜１８の各中空糸をその端
部の開口状態を保ったまま、集束してスリット２８に固
定するとともに、管状支持体２０の内部路２４を外部か
ら液密に仕切るもので、エポキシ樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、ポリウレタン等を液状にしたものをスリット
２８に充填、硬化させることにより形成される。また、
１つのスリットに対して２列以上に分離膜を挿入、固定
すれば、または、１つの管状支持体に２つ以上のスリッ
トを形成し、各スリットに分離膜を挿入、固定すれば、
１つの分離膜モジュール１４当たり複数の分離膜１８を
形成することが可能となる。分離膜１８の数は多い方が
全体としての膜面積を増やすことができ、処理性能を高
めることが可能である。しかしながら、分離膜を３枚以
上設けると、後述する分離膜の洗浄時に、内側に位置し
た分離膜の洗浄効果を高めることができないので、分離
膜は２枚が適当である。The sealing material converges and fixes each hollow fiber of the separation membrane 18 to the slit 28 while maintaining the open state of its end, and makes the internal passage 24 of the tubular support 20 liquid-tight from the outside. It is formed by filling a slit 28 with an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, polyurethane or the like in a liquid state and curing the liquid. Also,
If the separation membrane is inserted and fixed in two or more rows for one slit, or if two or more slits are formed in one tubular support and the separation membrane is inserted and fixed in each slit,
A plurality of separation membranes 18 can be formed per one separation membrane module 14. As the number of the separation films 18 increases, the overall film area can be increased, and the processing performance can be improved. However, if three or more separation membranes are provided, the washing effect of the separation membrane located inside cannot be enhanced at the time of washing the separation membrane described later. Therefore, two separation membranes are appropriate.
【００２３】このような構成の分離膜モジュール１４は
１つの膜分離槽１２内に複数個配置することが可能であ
る。分離膜モジュール１４を複数個配置することによっ
て、全体としての膜面積を増加させることができ、処理
性能を向上させることができる。また、分離槽のコンパ
クト化や、後述する分離膜の洗浄効率を考慮すると、隣
接する分離膜モジュール１４相互の間隔は狭い方が好ま
しい。しかしながら、あまり間隔を狭め過ぎると、汚泥
による閉塞が起こりやすくなり、また、各分離膜モジュ
ール間を気泡が通り難くなるおそれもある。このため、
各分離膜モジュールの間隔は、分離膜モジュールに占め
る分離膜の膜面積の大きさ、分離膜モジュールの数、管
状支持体の太さ、エアースクラビングや逆洗等の条件を
考慮して選択することが必要であり、その間隔は５〜１
００mmの範囲が好ましく、５〜７０mmの範囲がより好ま
しい。A plurality of separation membrane modules 14 having such a configuration can be arranged in one membrane separation tank 12. By arranging a plurality of separation membrane modules 14, the membrane area as a whole can be increased, and the processing performance can be improved. Also, in consideration of the compactness of the separation tank and the washing efficiency of the separation membrane described later, it is preferable that the interval between the adjacent separation membrane modules 14 is small. However, if the interval is too narrow, clogging with sludge is likely to occur, and bubbles may not easily pass between the separation membrane modules. For this reason,
The spacing between each separation membrane module should be selected in consideration of the size of the separation membrane module occupying the separation membrane module, the number of separation membrane modules, the thickness of the tubular support, the conditions such as air scrubbing and backwashing. Are required, and the interval is 5-1.
A range of 00 mm is preferable, and a range of 5 to 70 mm is more preferable.
【００２４】各管状支持体２０の内部路２４は吸引ポン
プ１６と配管２２にて接続されている。従って、吸引ポ
ンプ１６を作動させることにより、内部路２４内に入り
込んだ透過液は強制的に移送され、系外に放流される。The internal passage 24 of each tubular support 20 is connected to the suction pump 16 by a pipe 22. Therefore, by operating the suction pump 16, the permeated liquid that has entered the internal passage 24 is forcibly transferred and discharged out of the system.
【００２５】膜分離槽１２内であって分離膜１８の下方
には、気体を発散する散気装置３０を配置することが好
ましい。散気装置３０は、多数の細孔の形成された中空
体で、圧空ポンプ３２と接続されている。この圧空ポン
プ３２を作動させることにより、散気装置３０からは気
泡が発散される。この散気装置３０を利用することによ
り、エアースクラビング処理を行うことができる。すな
わち、散気装置３０から発散し上昇する気泡により、中
空糸膜が揺動し、この揺動により中空糸同士が擦れあっ
たり又は中空糸と水の相対的流動により、中空糸の表面
に付着した汚泥が取り除かれるようになる。In the membrane separation tank 12 and below the separation membrane 18, it is preferable to dispose an air diffuser 30 for emitting gas. The air diffuser 30 is a hollow body having a large number of pores, and is connected to a pneumatic pump 32. By operating the compressed air pump 32, air bubbles are emitted from the air diffuser 30. The air scrubbing process can be performed by using the air diffuser 30. In other words, the hollow fiber membrane oscillates due to bubbles rising from the air diffuser 30, and the hollow fibers rub against each other due to the oscillation, or adhere to the surface of the hollow fiber due to the relative flow of the hollow fiber and water. Sludge is removed.
【００２６】また、上記散気装置３０によるエアースク
ラビング処理を考慮すると、分離膜１８の膜面が鉛直方
向に沿うように分離膜モジュール１４を配置することが
望ましい。膜面が鉛直方向に沿うように配置すること
で、その下方から上昇する気泡が全ての分離膜１８の膜
面全体に対し均一に作用し、かつ円滑に膜分離槽１２の
上方に通り抜け易くなるからである。これに対して、分
離膜１８が水平に寝た状態に分離膜モジュールを配置す
ると、発散した気泡は最下部に配置された分離膜に当た
った後は、その分離膜に沿って水平方向外方に向かって
散ってしまい、上部に配置された分離膜に対して有効に
エアースクラビング処理を施すことができなくなってし
まう。In consideration of the air scrubbing process by the air diffuser 30, it is desirable to arrange the separation membrane module 14 so that the membrane surface of the separation membrane 18 extends along the vertical direction. By arranging the membrane surface along the vertical direction, bubbles rising from below act uniformly on the entire membrane surface of all the separation membranes 18 and easily pass over the membrane separation tank 12 smoothly. Because. On the other hand, when the separation membrane module is arranged with the separation membrane 18 lying horizontally, the diverged air bubbles hit the separation membrane arranged at the lowermost portion and then move outward along the separation membrane in the horizontal direction. , And the air scrubbing process cannot be effectively performed on the separation membrane disposed on the upper portion.
【００２７】このような膜分離装置１０を汚泥濃縮槽と
接続した本形態例の汚泥濃縮処理システムにおいては、
汚泥濃縮槽に貯留された汚泥は、膜分離槽１２内に流入
され、溜められる。そして、吸引ポンプ１６を作動させ
る。すると、膜分離槽１２内の汚泥は分離膜１８で吸引
濾過され、汚泥のみが分離膜１８の表面に捕えられ水分
と汚泥とが分離される。こうして汚泥の除去された水分
（濾液）は、吸引ポンプ１６により分離膜１８を構成す
る各中空糸中を通り、その端部に設けられている管状支
持体２０の内部路２４及び配管２２を経由して放流され
る。従って、膜分離槽内では高速で水分だけが除去され
て汚泥が濃縮される。水分が除去されて濃縮された汚泥
はポンプ等を用いるか、落差を利用して汚泥貯留槽に移
送される。こうして、汚泥貯留槽には膜分離装置で濃縮
された汚泥のみが貯留される。In the sludge concentration treatment system of this embodiment in which such a membrane separation device 10 is connected to a sludge concentration tank,
The sludge stored in the sludge concentration tank flows into the membrane separation tank 12 and is stored. Then, the suction pump 16 is operated. Then, the sludge in the membrane separation tank 12 is suction-filtered by the separation membrane 18, only the sludge is captured on the surface of the separation membrane 18, and the water and the sludge are separated. The water (filtrate) from which sludge has been removed in this way passes through each hollow fiber constituting the separation membrane 18 by the suction pump 16 and passes through the internal passage 24 and the pipe 22 of the tubular support 20 provided at the end thereof. And is released. Therefore, only water is removed at high speed in the membrane separation tank, and the sludge is concentrated. The sludge from which water has been removed and concentrated is transferred to a sludge storage tank using a pump or the like or using a head. Thus, only the sludge concentrated by the membrane separation device is stored in the sludge storage tank.
【００２８】また、適宜上記エアースクラビング処理に
よる分離膜の洗浄を行えば、分離能力の低下を防止する
ことができる。また、分離膜の洗浄は、エアースクラビ
ング処理ばかりでなく、逆洗処理などによっても行うこ
とができる。即ち、吸引ポンプ１６を圧送ポンプとして
も用いることにより、清浄水を管状支持体２０の内部路
２４を経由して中空糸内を通らせて分離膜の表面から放
出させることにより分離膜１８の表面に付着した懸濁物
質を除去することができる。または、スポンジボールな
どの粒状物を膜分離槽内に散布して、これを分離膜と接
触させたり、超音波振動を付加して分離膜を振動させる
などの方法も適用できる。また、分離膜の表面の洗浄
は、薬品洗浄によっても行える。薬品洗浄は費用が嵩む
ものであるが、エアースクラビング処理や逆洗処理など
を併用することによって使用する薬品量の低減を図るこ
とができる。Further, if the separation membrane is appropriately washed by the air scrubbing treatment, it is possible to prevent a decrease in separation ability. The separation membrane can be washed not only by air scrubbing but also by backwashing. That is, by using the suction pump 16 also as a pumping pump, clean water is passed through the hollow fiber through the internal passage 24 of the tubular support 20 and discharged from the surface of the separation membrane 18 to thereby release the surface of the separation membrane 18. Suspended substances adhering to the can be removed. Alternatively, a method in which a granular material such as a sponge ball is sprayed in a membrane separation tank and brought into contact with the separation membrane, or the separation membrane is vibrated by applying ultrasonic vibration can be applied. Further, the surface of the separation membrane can be cleaned by chemical cleaning. Although chemical cleaning is expensive, the amount of chemical used can be reduced by using air scrubbing or backwashing together.
【００２９】エアースクラビングや逆洗などによる洗浄
は、吸引による濾過処理と後述する凝集剤の添加を停止
した状態で行う。尚、汚泥の性状などにより、逆洗を行
わなくて済む場合には、汚泥の濾過処理中に、エアース
クラビング処理による洗浄を行うこともできる。Washing by air scrubbing or backwashing is performed in a state where filtration by suction and addition of a coagulant described later are stopped. In addition, when the backwash does not need to be performed due to the properties of the sludge or the like, cleaning by air scrubbing may be performed during the sludge filtration process.
【００３０】本形態例の汚泥濃縮処理システム及び方法
によれば、膜分離装置で汚泥の濃縮が行われるので、重
力汚泥濃縮方法では濃縮が不十分な汚泥でも確実に濃縮
が可能である。特に、汚泥量の変化などによる負荷変動
に対しても柔軟に対処でき、汚泥貯留槽に移送される汚
泥の水分を減少させることによって、汚泥濃縮槽に限ら
ず、汚泥貯留槽での容量オーバーをも防止できる。した
がって、沈殿槽から汚泥濃縮槽への汚泥の引き抜き停止
の事態を招くことがなく、システム全体の処理を安定し
て行うことができ、最終沈殿槽からのフロックの流出を
防止できる。According to the sludge concentration treatment system and method of the present embodiment, since the sludge is concentrated by the membrane separation device, the gravity sludge concentration method can surely concentrate even sludge that is insufficiently concentrated. In particular, it can flexibly cope with load fluctuations caused by changes in sludge volume, etc., and by reducing the water content of sludge transferred to the sludge storage tank, the capacity of the sludge storage tank is not limited to sludge concentration tanks. Can also be prevented. Therefore, it is possible to stably perform the processing of the entire system without stopping the extraction of the sludge from the sedimentation tank to the sludge concentration tank, and to prevent the outflow of the floc from the final sedimentation tank.
【００３１】膜分離槽に流入される汚泥中には活性汚泥
の微細フロックが含まれているおそれがある。このよう
な活性汚泥を含む微細フロックは、分離膜の膜表面への
付着や分離膜同士間への付着を起こし、分離膜としての
透過流束を低下させやすい。その為、上記エアースクラ
ビング処理や逆洗処理などの膜面洗浄を高頻度で繰り返
し行う必要が生じる場合があった。本発明は、膜分離槽
内に特にカチオン系高分子凝集剤を添加することによ
り、これらを解決した。膜分離槽内にカチオン系高分子
凝集剤を添加すると、処理水中の微細フロックは比較的
大きく且つ強度の高いフロックを形成するようになり、
分離膜の表面上に緻密なケーキ層は形成されず、分離膜
からの剥離性が高まる。したがって、分離膜の高い透過
流束を維持することができるようになる。The sludge flowing into the membrane separation tank may contain fine flocks of activated sludge. The fine flocs containing such activated sludge tend to cause the adhesion of the separation membrane to the membrane surface and the adhesion between the separation membranes to lower the permeation flux as the separation membrane. For this reason, the film surface cleaning such as the air scrubbing process or the backwash process may need to be repeatedly performed with high frequency. The present invention has solved these problems, in particular, by adding a cationic polymer flocculant into the membrane separation tank. When a cationic polymer flocculant is added into the membrane separation tank, the fine flocs in the treated water will form relatively large and strong flocs,
No dense cake layer is formed on the surface of the separation membrane, and the releasability from the separation membrane is increased. Therefore, a high permeation flux of the separation membrane can be maintained.
【００３２】即ち、吸引濾過による膜分離を行うほど、
膜分離槽中の汚泥濃度は高まり、しいては膜の透過流束
が低下する傾向があるが、カチオン系高分子凝集剤の添
加を行うことにより、汚泥濃度が高くなっても無添加の
場合より低い膜間差圧で高い透過流束を維持することが
できるようになるのである。That is, as the membrane separation by suction filtration is performed,
The sludge concentration in the membrane separation tank tends to increase, and thus the permeation flux of the membrane tends to decrease, but by adding a cationic polymer flocculant, even if the sludge concentration increases, no sludge is added. Higher permeation flux can be maintained at a lower transmembrane pressure.
【００３３】本発明においてカチオン系高分子凝集剤は
一般に市販されているものであればどのようなものも用
いられる。具体的には、ポリアミン、ポリエチレンイミ
ン等の縮合系高分子凝集剤、ポリアクリルアミドのマン
ニッヒ変性物ないしホフマン分解物、ポリアミジン系高
分子凝集剤、およびジメチルアミノエチル（メタ）アク
リレート（以下、ＤＭと略す）のホモポリマー、ＤＭの
第４級アンモニウム塩（以下、ＤＭＣと略す）のホモポ
リマー、ＤＭ及びＤＭＣとアクリルアミドとの共重合物
等が挙げられる。凝集剤の形状は、液体、エマルジョ
ン、ディスパージョン、粉末を問わない。液体の場合
は、そのまま使用できるが、粉末等の場合は、水で一定
濃度に希釈してから添加する。カチオン系高分子凝集剤
の使用量は汚泥の性状にもよるが、汚泥中の懸濁物質
（ＳＳ）１００重量部に対して０.１〜５重量部となる
量が好ましく、０.５〜３.０重量部が特に好ましい。
０.１重量部未満ではフロックの形成が不十分となる。
また、５重量部より多いとフロックが再分散したり、フ
ロックの分離膜への付着性が増すおそれがあるので好ま
しくない。In the present invention, any commercially available cationic polymer flocculant can be used as long as it is generally commercially available. Specifically, polycondensation polymer flocculants such as polyamine and polyethyleneimine, Mannich modified or Hoffman decomposed products of polyacrylamide, polyamidine polymer flocculants, and dimethylaminoethyl (meth) acrylate (hereinafter abbreviated as DM) ), A quaternary ammonium salt of DM (hereinafter abbreviated as DMC), a copolymer of DM and DMC with acrylamide, and the like. The form of the flocculant is not limited to liquid, emulsion, dispersion and powder. In the case of a liquid, it can be used as it is, but in the case of a powder or the like, it is added after diluting it to a certain concentration with water. The amount of the cationic polymer coagulant used depends on the properties of the sludge, but is preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the suspended solid (SS) in the sludge. 3.0 parts by weight are particularly preferred.
If the amount is less than 0.1 part by weight, the formation of flocs becomes insufficient.
On the other hand, if the amount is more than 5 parts by weight, the floc may be re-dispersed or the adherence of the floc to the separation membrane may increase, which is not preferable.
【００３４】このように、カチオン系高分子凝集剤を添
加する手段としては、汚泥濃縮槽から膜分離装置に汚泥
を流入する配管中において添加しても、膜分離槽内に直
接添加してもよい。As described above, the means for adding the cationic polymer flocculant may be added in the pipe through which sludge flows from the sludge concentration tank to the membrane separation apparatus, or may be added directly into the membrane separation tank. Good.
【００３５】このように、膜分離槽内にカチオン系高分
子凝集剤を添加することにより、分離膜を用いた吸引濾
過における圧損の経時的な上昇を著しく抑制し、圧損の
小さい濾過条件で長時間透過流束を高く保つことが可能
となる。したがって、安定して水分の分離、除去を行え
ると共に、使用する分離膜の膜面積の削減を図ることも
できる。さらに、分離膜の負担を軽減し、分離膜の寿命
を延ばすこともできる。またさらに、分離膜に付着した
フロックが剥離しやすくなるので膜表面の洗浄頻度を低
減することができ、特に薬品洗浄処理を削減することが
できる。尚、上記例においては、吸引濾過を行った例を
示したが、加圧濾過を適用することもできる。As described above, by adding the cationic polymer flocculant into the membrane separation tank, the pressure loss in the suction filtration using the separation membrane is remarkably suppressed from increasing with time, and the filtration loss is reduced under the filtration conditions with a small pressure loss. The time flux can be kept high. Therefore, it is possible to stably separate and remove moisture, and to reduce the area of the separation membrane to be used. Further, the load on the separation membrane can be reduced, and the life of the separation membrane can be extended. Further, since the flocs adhering to the separation membrane are easily separated, the frequency of cleaning the membrane surface can be reduced, and in particular, the chemical cleaning treatment can be reduced. In addition, although the example which performed suction filtration was shown in the said example, pressure filtration can also be applied.
【００３６】〔形態例２〕形態例１の汚泥濃縮処理シス
テムにおいて分離膜モジュールとして図４に示す如きも
のを用いる以外は同様のシステムとした。図４に示すよ
うに、本形態例で用いる分離膜モジュールは、袋状の平
膜からなる分離膜３４と、板状のスペーサ３６と、内部
路２４の形成された管状支持体３８を有して構成され
る。スペーサ３６は分離膜３４によって覆われるもの
で、シート状の分離膜３４を折り返し、その間にスペー
サ３６を挟み込むようにし、分離膜３４は、その両側周
縁部４０，４０をヒートシールや接着剤などを利用する
ことにより接着し、袋状のものとする。また、その袋の
開口部に該当する箇所の端部を管状支持体３８にて固定
すると共に、分離膜３４を構成する各中空糸の端部が管
状支持体３８の内部路２４内に位置するようにする。Embodiment 2 In the sludge concentration treatment system of Embodiment 1, a similar system was used except that a separation membrane module as shown in FIG. 4 was used. As shown in FIG. 4, the separation membrane module used in the present embodiment includes a separation membrane 34 formed of a bag-shaped flat membrane, a plate-shaped spacer 36, and a tubular support 38 having the internal passage 24 formed therein. It is composed. The spacer 36 is covered with the separation film 34, and the sheet-like separation film 34 is folded back so that the spacer 36 is interposed therebetween. It is bonded by using it to make a bag. In addition, the end of a portion corresponding to the opening of the bag is fixed by the tubular support 38, and the end of each hollow fiber constituting the separation membrane 34 is located in the internal passage 24 of the tubular support 38. To do.
【００３７】この構成の分離膜モジュールであると、管
状支持体３８の内部路２４と連通した吸引ポンプを作動
させることにより、膜分離槽内の汚泥は分離膜３４で固
液分離され、中空糸内に取り入れられた濾液は中空糸内
を通り、その端部から管状支持体３８の内部路２４内に
入り、内部路２４を通過して吸引ポンプを介して放流さ
れる。In the separation membrane module having this configuration, the sludge in the membrane separation tank is solid-liquid separated by the separation membrane 34 by operating the suction pump communicating with the internal passage 24 of the tubular support 38, and the hollow fiber The filtrate introduced therein passes through the hollow fiber, enters the internal passage 24 of the tubular support 38 from the end thereof, passes through the internal passage 24, and is discharged via the suction pump.
【００３８】この分離膜モジュールであると、１枚の分
離膜に対して１つの管状支持体を用いればよく、コスト
の削減や小型化などを促進できる。また、折り返した分
離膜間にスペーサを配置したことにより、分離膜どうし
の付着がなく、分離膜が束ねられてしまうことなどによ
る濾過性能の低下をきたすことがない。According to this separation membrane module, one tubular support may be used for one separation membrane, so that cost reduction and size reduction can be promoted. Further, by disposing the spacers between the folded separation membranes, there is no adhesion between the separation membranes, and the filtration performance does not deteriorate due to the separation membranes being bundled.
【００３９】〔形態例３〕形態例１の汚泥濃縮処理シス
テムにおいて、分離膜モジュールとして図５に示したも
のを用いる以外は同様のシステムとした。図５に示すよ
うに、形態例３の分離膜モジュールは、扁平状のスペー
サ４２と、これを覆う袋状の平膜からなる分離膜４４
と、スペーサ４２の一端に設けられる管状支持体３８と
から構成される。形態例３のスペーサは、その内部に内
部空間が形成された箱状のもので、かつスペーサ４２を
構成する６面の内、１つの面には開口部４６が形成さ
れ、他の面の表面には、複数の孔が形成され、その孔は
外部と内部空間とを連通している。開口部４６は、管状
支持体３８の内部路２４と接続している。[Embodiment 3] In the sludge concentration treatment system of Embodiment 1, a similar system was used except that the separation membrane module shown in FIG. 5 was used. As shown in FIG. 5, the separation membrane module according to the third embodiment includes a flat spacer 42 and a separation membrane 44 formed of a bag-shaped flat membrane that covers the spacer 42.
And a tubular support 38 provided at one end of the spacer 42. The spacer according to the third embodiment is a box-shaped spacer having an internal space formed therein, and an opening 46 is formed on one of the six surfaces constituting the spacer 42, and the surface of the other surface is formed. Are formed with a plurality of holes, and the holes communicate the outside and the internal space. The opening 46 is connected to the internal passage 24 of the tubular support 38.
【００４０】この構成の分離膜モジュールを備えた膜分
離装置であると、管状支持体３８の内部路２４と連通し
た吸引ポンプを作動させることにより、膜分離槽内の汚
泥は分離膜４４にて固液分離し、分離膜４４を透過した
濾液はスペーサ４２に形成された孔を通ってスペーサ４
２の内部空間内に取り入れられ、内部空間内を通り、そ
の開口部４６から管状支持体３８の内部路２４内に入
り、内部路２４を通過して吸引ポンプを介して放流され
る。In the membrane separation apparatus provided with the separation membrane module having this configuration, the sludge in the membrane separation tank is separated by the separation membrane 44 by operating the suction pump communicating with the internal passage 24 of the tubular support 38. The filtrate that has undergone solid-liquid separation and has passed through the separation membrane 44 passes through the holes formed in the spacers 42 and passes through the spacers 4.
2 and passes through the interior space, enters the internal passage 24 of the tubular support 38 through the opening 46, passes through the internal passage 24, and is discharged through the suction pump.
【００４１】この分離膜モジュールであると、１枚の分
離膜４４に対して１つの管状支持体３８を用いればよ
く、コストの削減や小型化などを促進できる。また、折
り返した分離膜間にスペーサ４２を配置したことによ
り、分離膜どうしの付着がなく、分離膜が束ねられてし
まうことなどによる濾過性能の低下をきたすことがな
い。しかも、分離膜として中空糸膜以外のものを適用す
ることができ、分離膜の選択の幅を広げられる。In the case of this separation membrane module, one tubular support 38 may be used for one separation membrane 44, so that cost reduction and size reduction can be promoted. Further, since the spacers 42 are arranged between the folded separation membranes, the separation membranes do not adhere to each other, and the filtration performance does not deteriorate due to the separation membranes being bundled. In addition, a material other than the hollow fiber membrane can be used as the separation membrane, and the range of choice of the separation membrane can be expanded.
【００４２】〔試験例〕容量が１ｍ3の膜分離槽内に膜
面積が４ｍ2の図３に示した分離膜モジュールを膜面が
鉛直方向に沿うように１０本平行に並べて膜分離装置を
構成した。そして、膜分離槽内へ最終沈殿槽より汚泥を
１０Ｌ/minで供給すると共に、分離膜モジュールの透過
流束も６.６Ｌ/minになるように吸引濾過して膜透過水
を得た。尚、汚泥濃度は１０g/Ｌで、温度は１５℃であ
った。膜分離槽内で濃縮した汚泥は、オーバーフローさ
せ、汚泥貯留槽へ送り込んだ。膜分離槽内の汚泥濃度は
３０ｇ／Ｌであった。また、膜分離槽の底部に設けた散
気装置からは３０ｍ3／hrで空気を気泡として発散させ
た。また、吸引濾過脱水処理の開始直前に、カチオン系
高分子凝集剤を膜分離槽内に汚泥固形分１００重量部に
対して１.０重量部加えて行った。この凝集剤の添加し
たものと添加しなかったもの及び比較例として、アニオ
ン系高分子凝集剤、ノニオン系高分子凝集剤、ポリ塩化
アルミニウム（ＰＡＣ）について、差圧の経時変化を測
定した。高分子系の凝集剤については、汚泥固形分１０
０重量部に対して１.０重量部加えて行った。ＰＡＣに
ついては汚泥固形分１００重量部に対して１０重量部加
えて行った。測定結果を図６に示す。尚、図６中、−□
−□−はカチオン系高分子凝集剤を添加した例、−○−
○−は凝集剤を添加しなかった例、−△−△−はアニオ
ン高分子凝集剤を添加した例、−×−×−はノニオン高
分子凝集剤を添加した例、−＋−＋−はＰＡＣを添加し
た例の測定結果を示す。図６から、カチオン系高分子凝
集剤を添加しなかったものであると、処理時間に伴って
分離膜の汚泥の付着量が増え、差圧が増加しているが、
カチオン系高分子凝集剤を添加したものであると、差圧
の上昇がきわめて良好に抑制できることがわかる。他の
凝集剤も差圧を抑制するがカチオン系高分子凝集剤には
及ばない。尚、膜透過水の水質を測定したところ、ＢＯ
Ｄ値は８.２ppm、ＳＳ値は２ppm以下であった。[Test Example] In a membrane separation tank having a capacity of 1 m 3 , ten separation membrane modules each having a membrane area of 4 m 2 as shown in FIG. Configured. Then, sludge was supplied into the membrane separation tank from the final sedimentation tank at 10 L / min, and suction filtration was performed so that the permeation flux of the separation membrane module was 6.6 L / min to obtain membrane permeated water. The sludge concentration was 10 g / L and the temperature was 15 ° C. The sludge concentrated in the membrane separation tank overflowed and was sent to the sludge storage tank. The sludge concentration in the membrane separation tank was 30 g / L. Air was emitted as air bubbles at a rate of 30 m 3 / hr from an air diffuser provided at the bottom of the membrane separation tank. Immediately before the start of the suction filtration dehydration treatment, 1.0 part by weight of a cationic polymer flocculant was added to 100 parts by weight of the sludge solid content in the membrane separation tank. The change with time of the differential pressure was measured for the anionic polymer flocculant, the nonionic polymer flocculant, and polyaluminum chloride (PAC) with and without the flocculant and as a comparative example. For polymer-based flocculants, sludge solid content 10
1.0 part by weight was added to 0 part by weight. PAC was performed by adding 10 parts by weight to 100 parts by weight of the sludge solid content. FIG. 6 shows the measurement results. In addition, in FIG.
-□-is an example of adding a cationic polymer flocculant,-、-
○-is an example in which no coagulant was added,-△-△-was an example in which an anionic polymer coagulant was added,-×-×-was an example in which a nonionic polymer coagulant was added,-+-++-was The measurement result of the example which added PAC is shown. From FIG. 6, when the cationic polymer flocculant was not added, the amount of sludge deposited on the separation membrane increased with the treatment time, and the differential pressure increased.
It can be seen that when a cationic polymer flocculant is added, the rise in differential pressure can be suppressed very well. Other flocculants also suppress the pressure difference, but are not as good as cationic polymer flocculants. When the quality of the permeated water was measured, BO
The D value was 8.2 ppm and the SS value was 2 ppm or less.
【００４３】[0043]
【発明の効果】本発明によれば、汚泥濃縮槽では十分濃
縮分離されない汚泥が汚泥濃縮槽に移送されるような状
況においても、汚泥の濃縮処理を行うことのできる膜分
離装置にて水分を除去するので、汚泥濃縮槽や汚泥貯留
槽の容量が不足するような事態を回避できる。特に、膜
分離装置によるものなので、汚泥の変動に対応でき高速
で水分の除去を行える。したがって、沈殿槽から汚泥濃
縮槽への汚泥の引き抜き停止、または汚泥の曝気槽や沈
殿槽での一時貯留を行う必要がなく、システム全体の処
理を安定化することができ、最終沈殿槽からのフロック
の流出を抑制できる。また、予備槽を設ける必要がな
く、また膜分離装置は小型で広大な設置面積を必要とし
ないので、敷地の有効利用を図ることができる。According to the present invention, even in a situation where sludge which is not sufficiently concentrated and separated in the sludge concentration tank is transferred to the sludge concentration tank, water is removed by the membrane separation device capable of performing the sludge concentration treatment. Since the sludge is removed, it is possible to avoid a situation where the capacity of the sludge concentration tank or the sludge storage tank is insufficient. In particular, since it is based on a membrane separation device, it can cope with fluctuations in sludge and can remove water at high speed. Therefore, there is no need to stop pulling out the sludge from the sedimentation tank to the sludge thickening tank or to temporarily store the sludge in the aeration tank or sedimentation tank. Outflow of flocs can be suppressed. Further, there is no need to provide a spare tank, and the membrane separation device does not require a small and large installation area, so that the site can be effectively used.
【００４４】また、分離膜の膜面が鉛直方向に沿うよう
に分離膜モジュールを配置したものであると、エアース
クラビング処理による洗浄を分離膜の膜面全体に対しほ
ぼ均一に行える。When the separation membrane module is arranged so that the membrane surface of the separation membrane extends along the vertical direction, the cleaning by air scrubbing can be performed substantially uniformly on the entire membrane surface of the separation membrane.
【００４５】特に、膜分離槽内にカチオン系高分子凝集
剤を添加することにより、分離膜を用いた吸引濾過にお
ける圧損の経時的な上昇を著しく抑制し、圧損の小さい
濾過条件で長時間透過流束を高く保つことが可能とな
る。したがって、安定して水分の分離、除去を行えると
共に、使用する分離膜の膜面積の削減を図ることもでき
る。さらに、分離膜の負担を軽減し、分離膜の寿命を延
ばすこともできる。またさらに、分離膜に付着したフロ
ックが剥離し易くなるので膜表面の洗浄頻度を低減する
ことができ、特に薬品洗浄処理を削減することができ
る。In particular, by adding a cationic polymer flocculant to the membrane separation tank, the pressure drop in suction filtration using the separation membrane is significantly suppressed from increasing over time, and the filtration is performed for a long time under a filtration condition with a small pressure loss. It is possible to keep the flux high. Therefore, it is possible to stably separate and remove moisture, and to reduce the area of the separation membrane to be used. Further, the load on the separation membrane can be reduced, and the life of the separation membrane can be extended. Further, since the flocs adhering to the separation membrane are easily separated, the frequency of cleaning the membrane surface can be reduced, and in particular, the chemical cleaning treatment can be reduced.
【００４６】本発明の汚泥濃縮処理システムにおいて
は、適宜エアースクラビング処理による分離膜の洗浄を
行うことができ、分離能力の低下を防止できる。In the sludge concentration treatment system of the present invention, the separation membrane can be appropriately washed by air scrubbing treatment, thereby preventing a decrease in separation ability.
【図１】 本形態例の汚泥濃縮処理システムを示す流れ
図である。FIG. 1 is a flowchart showing a sludge concentration treatment system according to an embodiment.
【図２】 形態例１の膜分離装置を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a membrane separation device according to a first embodiment.
【図３】 形態例１の分離膜モジュールを示す斜視図で
ある。FIG. 3 is a perspective view showing a separation membrane module of Embodiment 1.
【図４】 形態例２の分離膜モジュールを示す図で、図
４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のｂ−ｂ側
断面図である。4A and 4B are diagrams showing a separation membrane module according to Embodiment 2, FIG. 4A is a front view, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 4A.
【図５】 形態例３の分離膜モジュールを示す図で、図
５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のｂ−ｂ側
断面図である。5A and 5B are diagrams showing a separation membrane module according to Embodiment 3; FIG. 5A is a front view, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 5A.
【図６】 差圧の経時変化を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a change with time of a differential pressure.
【図７】 従来例の汚泥濃縮処理システムを示す流れ図
である。FIG. 7 is a flowchart showing a conventional sludge concentration treatment system.
１０ 膜分離装置 １２ 膜分離槽 １４ 分離膜モジュール １６ 吸引ポンプ １８ 分離膜 ２０ 管状支持体 ２４ 内部路 ２８ スリット ３０ 散気装置 ３４ 分離膜 ３６ スペーサ ３８ 管状支持体 ４２ スペーサ ４４ 分離膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Membrane separation apparatus 12 Membrane separation tank 14 Separation membrane module 16 Suction pump 18 Separation membrane 20 Tubular support 24 Internal path 28 Slit 30 Air diffuser 34 Separation membrane 36 Spacer 38 Tubular support 42 Spacer 44 Separation membrane
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/56 ＺＡＢ Ｃ０２Ｆ 1/56 ＺＡＢＺ (72)発明者 宮下 聡史 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目１番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 (72)発明者 小林 真澄 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目１番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 (72)発明者 藤井 渉 神奈川県横浜市鶴見区大黒町10番１号 日 東化学工業株式会社中央研究所内 (72)発明者 田辺 茂 千葉県野田市二ッ塚138−１ ダイヤフロ ック株式会社内 (72)発明者 桑原 和夫 神奈川県川崎市多摩区登戸3816番地 ＭＲ Ｃテクノリサーチ株式会社内Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C02F 1/56 ZAB C02F 1/56 ZABZ (72) Inventor Satoshi Miyashita 4-160 Sunadabashi, Higashi-ku, Nagoya-shi, Aichi Prefecture Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Product development Inside the research institute (72) Inventor Masumi Kobayashi 4-160 Sunadabashi, Higashi-ku, Nagoya-shi, Aichi Prefecture Inside Mitsubishi Rayon Co., Ltd.Product Development Laboratory (72) Inventor Wataru Fujii 10-1, Ogurocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Shigeru Tanabe 138-1 Futtsuka, Noda City, Chiba Prefecture Inside Diafloc Co., Ltd. (72) Inventor Kazuo Kuwahara 3816 Nototo, Tama-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture MR C Techno Research Inside the corporation
Claims (5)
して生じた余剰汚泥を膜分離槽内で分離膜モジュールを
備えた膜分離装置にて濾過処理して濃縮する際に、膜分
離装置に直接または膜分離装置の直前でカチオン系高分
子凝集剤を添加することを特徴とする汚泥濃縮処理方
法。1. A method for treating waste liquid after biological treatment in a final sedimentation tank, filtering excess sludge generated in a final separation tank by a membrane separation apparatus equipped with a separation membrane module in a membrane separation tank, and concentrating the excess sludge. A sludge concentration treatment method comprising adding a cationic polymer flocculant directly to a separation device or immediately before a membrane separation device.
汚泥貯留槽へ移送した後、直接又は他場所に移送した後
に脱水処理し、膜分離装置の濾過処理水は直接放流また
は最終沈殿槽に返送することを特徴とする汚泥濃縮処理
方法。2. The sludge concentrated by the method according to claim 1 is transferred to a sludge storage tank, directly or to another place, and then subjected to dehydration treatment. A sludge concentration treatment method comprising returning the sludge to a tank.
を汚泥濃縮槽に移送する手段と、汚泥濃縮槽より抜出し
た汚泥を膜分離装置に移送し濃縮する手段と、膜分離装
置に直接または直前でカチオン系高分子凝集剤を添加す
る手段と、膜分離装置で濃縮した汚泥を汚泥貯留槽に移
送する手段とを有し、前記膜分離装置は、膜分離槽内に
配置された分離膜モジュールを備えていることを特徴と
する汚泥濃縮処理システム。3. A means for transferring excess sludge generated in the final settling tank to a sludge thickening tank, a means for transferring sludge extracted from the sludge thickening tank to a membrane separation device and concentrating the sludge, Means for directly or immediately before adding a cationic polymer flocculant, and means for transferring sludge concentrated in a membrane separation device to a sludge storage tank, wherein the membrane separation device is disposed in the membrane separation tank. A sludge concentration treatment system comprising a separation membrane module.
おいて、前記膜分離装置は、 複数の中空糸で構成された中空糸膜からなる分離膜と該
分離膜の両端に設けられた管状支持体とを有し、中空糸
内に入った濾液が管状支持体内に形成された内部路を通
過し得る分離膜モジュールと、 前記分離膜の膜面が鉛直方向に沿うように内部に配置さ
れると共に、汚泥を貯留する膜分離槽と、 前記管状支持体の内部路と連通した吸引ポンプとを備え
ていることを特徴とする汚泥濃縮処理システム。4. The sludge concentration treatment system according to claim 3, wherein the membrane separation device comprises a separation membrane comprising a hollow fiber membrane composed of a plurality of hollow fibers, and a tubular support provided at both ends of the separation membrane. And a separation membrane module that allows the filtrate contained in the hollow fiber to pass through an internal passage formed in the tubular support, and is disposed inside such that the membrane surface of the separation membrane is along the vertical direction. A sludge concentration treatment system, comprising: a membrane separation tank for storing sludge; and a suction pump communicating with an internal passage of the tubular support.
体を発散する散気装置が配置されていることを特徴とす
る請求項３または４記載の汚泥濃縮処理システム。5. The sludge concentration treatment system according to claim 3, wherein an air diffuser for emitting gas is disposed in the membrane separation tank and below the separation membrane.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9257197A JPH10277550A (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Sludge thickening method and sludge thickening system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9257197A JPH10277550A (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Sludge thickening method and sludge thickening system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10277550A true JPH10277550A (en) | 1998-10-20 |
Family
ID=14058123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9257197A Withdrawn JPH10277550A (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Sludge thickening method and sludge thickening system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10277550A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100327151B1 (en) * | 1999-04-10 | 2002-03-13 | 박호군 | A Process for Treatment of Wastewater Using Intermittently Aerated Membrane Bioreactor |
| JP2013202598A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Water treatment method |
| JP2014166619A (en) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Method of suppressing rise of transmembrane pressure difference in membrane separation active sludge apparatus |
-
1997
- 1997-04-10 JP JP9257197A patent/JPH10277550A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100327151B1 (en) * | 1999-04-10 | 2002-03-13 | 박호군 | A Process for Treatment of Wastewater Using Intermittently Aerated Membrane Bioreactor |
| JP2013202598A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Water treatment method |
| JP2014166619A (en) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Method of suppressing rise of transmembrane pressure difference in membrane separation active sludge apparatus |
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