JPS61129094A - 膜処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は好気性微生物による汚水浄化処理、例えば排水
や下水の活性汚泥処理を効率よく行い得る膜処理装置に
関するものである。

先行技術と問題点 有機性物質を含む汚水を好気性微生物による生物学的作
用で処理する通常の活性汚泥法においては、曝気槽で処
理した汚水を沈澱槽に移流させて、上澄液と汚泥とに分
離し、この分離汚泥を曝気槽に返送する必要かめる。而
るに、曝気槽、沈澱槽のそれぞれにおける処理水の滞留
時間を長時間に設置する必要があり、装置の大型化を免
れ得ない。更に、処理水を再利用するには、活性炭濾過
や膜装置を付加する必要があり、設備費と運転費の大巾
の増大を避は得す、その再利用は至難である。

かかる不利を解消する方法として、上記沈澱槽の代りに
逆浸透装置や限外ｐ過装置を設置し、汚泥の分離に要す
る付帯設備の設置積を小さくすると共に曝気槽を高汚泥
濃度下で使用可能ならしめて曝気槽容積を大巾に小さく
することが提案されている。

しかしながら、この方法では、高濃度の汚泥を含む液を
膜装置で処理するので、濃度分極作用や膜面汚損による
透過水量の低下が避けられない。かかる不利を解消する
には、膜面での流速を大きく保ち、液圧を高くする必要
がある力ζ膜装置に大容量のポンプ及び配管、弁及び制
御盤を必要とする。而して膜面流速を速くするためには
、ボンデの動力費の飛躍的高騰を招き、処理費用が増大
し、必ずしも設備費の低減を確保し得ない。従って、小
容量の中水導設備など経済性が余り重視されない分野で
の利用にとどまっている。

発明の目的 本発明の目的は膜装置を利用するにもかかわらず、曝気
槽内の散気流の利用により、濃度分極や膜汚損を防止し
て、膜装置に付属する設備の簡略化を可能ならしめ、設
備費や運転費を低減できる膜処理装置を提供することに
ある・。

発明の構成 本発明に係る膜処理装置は、散気装置からの酸素を含む
気体に曝気させつつ好気性菌により汚水を浄化する曝気
槽中に膜装置を設け、その膜面に上記散気装置からの気
・液混合流を接触させて膜間の濃度分極作用と汚れを除
去できるようになし、膜体透過側を負圧するかまたは槽
内の液を加圧するだめの手段を設けたことを特徴とする
構成である。

実施例の説明 以下、図面により本発明を説明する。

第１図において、１は散気型曝気槽で−あり、底面近傍
に散気管２（多孔パイプ）を設けである。この散気管２
に送気管２１によシ空気または酸素含有気体を圧送し、
散気管から気泡を散出させ、その散気流（気・液混合液
）によって処理液を循環させると共に液中の活性汚泥に
より酸素の存在下、液を好気性菌の作用により分解処理
していく。

３は膜装置であり、上記散気管２の直上に配設しである
。この膜装置は、散気管２からの気・液混合流を通過さ
せる鉛直方向通路３１．３１・・・を有しており、この
通路において気・液混合流が膜間に接触し、膜面上での
活性汚泥の濃度分極、膜間の活性汚泥による汚損を防止
できる。

４は膜装置３の透過水側を減圧し、移送するだめの真空
引きポンプであり、これにより透過水を膜装置３から取
出すことができる。膜装置３の透過水側を減圧する代り
に、曝気槽を密閉型として大気圧以上に加圧して膜間差
圧を得ることもできる。これらの減圧、加圧を併用する
こともできる。

上記膜装置３には、内径約１０　ｍｒｘ以上の管状膜を
複数本並べた、いわゆるパラレル型流路の膜モジュール
、あるいは任意の巾の平膜型（例えば、スパイラル型、
プリーツ型）あるいは平板型の膜エレメントを上記鉛直
通路を確保するように組立てた膜モジュールを使用でき
る。かかる膜モジュールの鉛直方向の長さは曝気槽の深
さによって異るが、通常は曝気槽の深さから０．３ｍを
減じた長さであり、一般に０．５ｍ以上である。これら
は数箇に分割した型式で使用することもできる。

上記スパイラル型等の平膜型の膜エレメントにおいては
、上記した鉛直通路中に流路スペーサを設けないことが
望ましい。何れの膜エレメントにおいても、鉛直通路の
厚みは１０間以上とすることが望ましい。しかし、その
厚みを余り大きくすると、設置できる膜面積が減少する
ので好ましくない。

第２図Ａは本発明において使用する膜装置の一例を示し
、不織布等の多孔支持管３２上に膜３３を設けた管状膜
３０を数本、外筒３４内に納め（第２図Ｂ参照）、両端
をエンドプレート３５．３５または注型樹脂によって封
止した構成であり上記の気・液混合流は管状膜内を流動
し透過水は外筒内より透過木取出口を経て取出される。

膜には、精密濾過膜、半透膜、特に限外濾過膜あるいは
食塩除去率の低い、いわゆるルーズ逆浸透膜を用いる。

第３図Ａは本発明において使用する膜装置の別例を示し
、一対の透過水束水管３５，３５に第３図Ｂにも示すよ
うに平板型膜（平膜３３．３３間に透過水路用スペーサ
３６を介在させたもの）を連通し、これをユニットとし
てホルダーにより一定の間隔で並設しである。この膜エ
レメントの場合、ユニット間に散気管を配設することが
できる。

本発明においては、第４図に示すように膜装置３の系統
と散気管２の系統とをセットしておき、洗浄槽５（例え
ば、次亜塩素酸ソーダ、界面活性剤の薬剤槽）でこれら
を同時に定期的に洗浄することもできる。第４図におい
て、６はパルプ、４は減圧ポンプである。

本発明に係る膜処理装置においては、膜面上での濃度分
極作用、膜汚損を防止できるから、曝気槽内の汚泥濃度
を高濃度になし得（６０００〜１０．ＯＯＯｐｐｍ　）
、処理すべき有機性物質の生物学的反応滞留時間を短時
間になし得る（１〜２時間）ので、曝気槽の容量を大巾
に縮／Ｊｌできる（従来の１／２〜１／６）。処理水中
の有機性物質（ＢＯＤ）は活性汚泥により高度に除去さ
れるから、透過水中には実質上ＳＳ、大腸菌、ビールス
が検出されず、従って、透過水をいわゆる三次処理を行
うことなく工業用水、雑用水等として再利用できる。

膜装置を曝気槽の系外に設ける従来例においては、膜面
上に製置分極を生じさせない膜面流速を得るには、膜装
置の運転に高エネルギーを必要とするが（膜面流速を得
るだめのエネルギーが膜エレメント運転の全エネルギー
の７０〜８０％を占める）、本発明に係る膜処理装置で
は曝気空気量が曝気容積当り２〜６倍と高められる結果
、特に空気量を増加することなくこの空気量のもとて膜
面流速を１〜１．５ｍ、／秒にでき、上記のように高エ
ネルギーを必要としない。

実癩例 有効容積４ｍ３の曝気槽内に、内径１２ｍｍ〆、長さ１
．２５ｍ管状限外ｐ過膜６４８本（膜総面積２９ｍ１　
）からなる膜装置を設置し、ソルセルプ、アセトンなど
の有機性物質を多量に含有する工場排水を、曝気槽内の
活性汚泥濃度を約ａｏｏｏｐｐｍに維持しつつ、毎時２
．５ｒｒＬＩで処理したところ、原水に対する処理水の
水質は次の通りであった。

原　水　　処理水 Ｐ　　　　Ｈ６，８７，４ Ｓ　　Ｓ（ｐｐｍ）３０　　　　＜Ｉ Ｂ　ＯＤ　（ｐｐｍ）　　　　　３１５　　　　４．３
ＣＯＤ　（ＰＰｍ）　　　　　１１７　　　１５．０大
腸菌数（ＭｐＮ／ｍｌ）　　５ＸＩＯ５不検出また、膜
の透過特性は安定であり、運転後１ケ月後での透過水量
は１２ｏ１／ｒｎ’・ｈ−ａｔｍであった。

発明の効果 上述した通り本発明に係る膜処理装置は、汚泥沈澱処理
に代えて透過処理を使用するものであるが、曝気槽内に
膜装置を設置し、曝気槽の散気流を利用して膜面上での
濃度分極、膜汚損を防止したものである。而して、曝気
槽外に膜装置を設置せる従来例に較べて、装置全体の小
型化または設置面積の縮小化、運転動力費の低減化、ひ
いては設備の簡略化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る膜処理装置を示す説明図、第２図
Ａは本発明において使用する１漢装置を示す説明図、第
２図Ｂは第２図Ａにおけるｂ−ｂ断面説明図、第３図Ａ
は本発明において使用する膜装置の別例を示す説明図、
第３図Ｂは第３図Ａにおけるｂ−ｂ断面説明図、第４図
は本発明の別実施例を示す説明図でるる。 図において、ｌは曝気槽、２は散気装置、３は膜装置、
４は減圧ポンプでらる。 ：５／ ジ 、／ ７１ｍ ．３　　、、？

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 散気装置からの酸素を含む気体に曝気させつつ好気性菌
   により汚水を浄化する曝気槽中に膜装置を設けて、その
   膜面に上記散気装置からの気・液混合流を接触させて膜
   面の濃度分極作用と汚れを除去できるようになし、膜体
   透過側を負圧とするかまたは槽内の液を加圧するための
   手段を設けたことを特徴とする膜処理装置。