JP2006205119A - Method for using immersion type membrane separation apparatus and immersion type membrane separation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、汚泥をろ過する膜モジュールと当該膜モジュールの下方より気泡を噴出する散気部を有する散気装置と当該散気装置に空気を供給する空気供給装置とを具備する浸漬型膜分離装置の使用方法、特に、浸漬型膜分離装置においてろ過処理能力の低下を防止する方法および浸漬型膜分離装置に関する。 The present invention relates to a submerged membrane separation comprising a membrane module for filtering sludge, an air diffuser having an air diffuser for ejecting bubbles from below the membrane module, and an air supply device for supplying air to the air diffuser. The present invention relates to a method for using the apparatus, and more particularly to a method for preventing a reduction in filtration capacity in a submerged membrane separator and a submerged membrane separator.
気泡の浮上に伴う流れを利用したクロスフローろ過を行う浸漬型膜分離活性汚泥処理装置は、効率的な省エネ型のろ過装置として既に多くの分野で利用されており、様々な排水の活性汚泥処理液のろ過にとって重要な役割を果たしている(例えば、特許文献1参照)。 Submerged membrane separation activated sludge treatment equipment that performs cross-flow filtration using the flow associated with the rising of bubbles has already been used in many fields as an efficient energy-saving filtration equipment, and activated sludge treatment of various wastewater. It plays an important role for liquid filtration (see, for example, Patent Document 1).
浸漬型膜分離活性汚泥処理装置においては、ろ過膜を有効に利用するために、できるだけ気泡を均一に分散させる必要がある。そのために、これまでにも様々な散気装置が開発されてきた。例えば、通常の活性汚泥処理で従来から用いられているものに、1)散気孔(散気部)が、空気を供給している間は開き、停止すると自然に閉じるゴム弾性体からなるノズルを使用するもの(例えば、特許文献2参照)、2)数cm程度の間隔で約10mmの穴(散気部)が下方向に設けられた穴開きパイプを有するもの、3)先端を開放したパイプに数mm程度の比較的小さい穴を上方向に数cm程度の間隔をおいて設け、空気と汚泥との混合液を定期的に高速で流す洗浄(以下、フラッシングと呼ぶ)を行うもの(例えば、特許文献3参照)、および、4)底面が開放され、側面に穴あるいは切り欠き(散気部)を設けたトラフ型のもの(例えば、特許文献4参照)等がある。
しかし、上記のような散気装置においては以下のような問題があった。まず、ゴム弾性体のノズルを使用するものは、ゴムの経年変化により、ゴム弾性が劣化し、散気部が完全に閉じなくなって、汚泥がノズル内に浸入するため、浸入した汚泥で散気部が閉塞してしまう問題があった。一方、穴開きパイプやトラフ型のものは、汚泥が逆流して散気部から浸入し、散気装置内部で乾燥・凝固して散気部が閉塞してしまう問題があった。散気部が閉塞してしまうと、適正なクロスフローが得られず、急激にろ過処理能力が低下してしまう結果となっていた。また、定期的なフラッシングを行うものは、散気装置に非常に高い設置精度が要求されるとともに、散気装置内の気圧分布が偏るため、散気部から噴出する空気流量が変化してしまい、気泡を均一に分散させることが困難となる場合があった。気泡が均一に分散されない場合も適正なクロスフローを得ることができず、適正なろ過処理能力が発揮されない問題があった。 However, the above air diffuser has the following problems. First, those that use rubber elastic nozzles deteriorate due to the aging of the rubber, the rubber elasticity deteriorates, the diffuser part does not close completely, and the sludge enters the nozzle. There was a problem that the part was blocked. On the other hand, perforated pipes and trough-type pipes have a problem that sludge flows backward and enters from the diffuser, and the diffuser is blocked by drying and solidifying inside the diffuser. When the air diffuser is blocked, an appropriate cross flow cannot be obtained, resulting in a rapid decrease in filtration capacity. In addition, those that perform regular flushing require very high installation accuracy for the air diffuser, and the pressure distribution in the air diffuser is biased, so the flow rate of air ejected from the air diffuser changes. In some cases, it is difficult to uniformly disperse the bubbles. Even when the bubbles are not uniformly dispersed, an appropriate cross flow cannot be obtained, and there is a problem in that an appropriate filtration capacity cannot be exhibited.
このように、従来の散気装置は、気泡を均一に分散させることおよび散気部が閉塞しないことという2つの要求を同時に満足するものとは言えず、ろ過処理能力の低下を十分に防止できるものではなかった。 Thus, it cannot be said that the conventional air diffuser satisfies the two requirements of uniformly dispersing the air bubbles and preventing the air diffuser from being blocked at the same time, and can sufficiently prevent a decrease in the filtration capacity. It was not a thing.
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するべくなされたもので、浸漬型膜分離装置の散気装置において、気泡を均一に分散させつつ、散気部の閉塞を防止することにより、ろ過処理能力の低下を防止することができる浸漬型膜分離装置の使用方法および浸漬型膜分離装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and in the diffuser of the submerged membrane separator, the air bubbles are uniformly dispersed and the air diffuser is blocked by blocking. It is an object of the present invention to provide a method of using a submerged membrane separator and a submerged membrane separator that can prevent a reduction in processing capacity.
本発明に係る浸漬型膜分離装置の使用方法は、汚泥をろ過する膜モジュールと当該膜モジュールの下方より気泡を噴出する散気部を有する散気装置と当該散気装置に空気を供給する空気供給装置とを具備する浸漬型膜分離装置の使用方法であって、空気供給装置にて散気装置への空気の供給と停止とを繰り返すことを特徴とするものである。 The method of using the submerged membrane separation device according to the present invention includes a membrane module that filters sludge, an air diffuser that has an air diffuser that ejects bubbles from below the membrane module, and air that supplies air to the air diffuser. A method of using a submerged membrane separation apparatus comprising a supply device, wherein the air supply device repeats the supply and stop of air to the diffuser.
上記方法によれば、浸漬型膜分離装置において空気供給装置から散気装置への空気の供給と停止とが繰り返される(空気が断続的に供給される)。これは、本願発明者が鋭意研究の末、次のような知見を得たことにより導き出されたものである。すなわち、空気を連続的に供給すると、1)散気部における気泡の噴出と同時に逆流現象が生じ汚泥が散気装置内に浸入する、2)内部に侵入した汚泥は、供給される空気により乾燥し、散気装置内で凝固する。これに対し、汚泥が散気装置内に浸入した状態で(散気装置内で汚泥が凝固する前に)、空気の供給を止めることで、散気装置内に意図的に処理液(汚泥を)引き込み、汚泥の乾燥を抑えた上で、再び空気を供給することにより、処理液もろとも液状の汚泥を散気装置外に排出することができる。 According to the above method, in the submerged membrane separator, the supply and stop of air from the air supply device to the air diffuser are repeated (air is supplied intermittently). This is derived from the fact that the inventors of the present application have obtained the following knowledge after extensive research. That is, when air is continuously supplied, 1) a back flow phenomenon occurs simultaneously with the ejection of bubbles in the air diffuser, and the sludge enters the air diffuser. 2) The sludge that has entered the interior is dried by the supplied air. And solidify in the diffuser. On the other hand, with the sludge infiltrated into the diffuser (before the sludge solidifies in the diffuser), the processing liquid (sludge is intentionally added to the diffuser by stopping the air supply. ) By pulling in and suppressing drying of the sludge and then supplying air again, the liquid sludge can be discharged out of the air diffuser together with the treatment liquid.
このように、空気の供給を断続的に行うことにより、効果的に散気部の閉塞を防止することができるため、気泡分散が偏るフラッシングを行う必要も生じない。したがって、気泡を均一に分散させつつ、散気部の閉塞を防止することができ、ろ過処理能力の低下を容易かつ効果的に防止することができる。 In this way, by intermittently supplying air, it is possible to effectively prevent the air diffuser from being blocked, so that it is not necessary to perform flushing with uneven bubble dispersion. Therefore, it is possible to prevent the air diffuser from being blocked while uniformly dispersing the bubbles, and it is possible to easily and effectively prevent a reduction in the filtration processing capacity.
したがって、好ましくは、前記空気の供給を連続して行う連続供給時間は、散気装置の散気部から散気装置内に逆流して浸入した汚泥が通気管内で凝固する時間より短く、前記空気の供給を停止する供給停止時間は、散気装置内に浸入した汚泥で散気装置内が略満たされる時間より長いものである。さらに、好ましくは、前記連続供給時間に対する前記供給停止時間は、5時間以下に対して10秒以上である。 Therefore, preferably, the continuous supply time for continuously supplying the air is shorter than the time for the sludge that has entered the air diffuser to flow back from the air diffuser of the air diffuser into the air diffuser and solidifies in the air pipe. The supply stop time for stopping the supply is longer than the time during which the inside of the diffuser is substantially filled with the sludge that has entered the diffuser. Further preferably, the supply stop time with respect to the continuous supply time is 10 seconds or more with respect to 5 hours or less.
これにより、より効率的かつ効果的に散気部の閉塞を防止することができる。 Thereby, obstruction | occlusion of an aeration part can be prevented more efficiently and effectively.
また、本発明に係る浸漬型膜分離装置は、汚泥をろ過する膜モジュールと、当該膜モジュールの下方より気泡を噴出する散気部を有する散気装置と、当該散気装置に空気を供給する空気供給装置と、当該空気供給装置から前記散気装置に空気を断続的に供給するための制御を行うタイマを備えた空気供給制御装置とを具備するものである。 The submerged membrane separation device according to the present invention includes a membrane module that filters sludge, an air diffuser having an air diffuser that ejects bubbles from below the membrane module, and supplies air to the air diffuser. An air supply device and an air supply control device provided with a timer for performing control for intermittently supplying air from the air supply device to the diffuser.
上記構成の装置によれば、汚泥をろ過する膜モジュールに均一に気泡を分散供給させる散気孔や切り欠き等の散気部を有する散気装置に空気供給装置から空気が供給される。この空気の供給は、空気供給制御装置により制御される。空気供給制御装置は、タイマを有し、空気の供給を断続的に制御する(空気の供給と停止とが繰り返される)。 According to the apparatus of the said structure, air is supplied from an air supply apparatus to the diffuser which has a diffuser part, such as a diffuser hole and a notch, which distributes and supplies a bubble uniformly to the membrane module which filters sludge. This supply of air is controlled by an air supply control device. The air supply control device has a timer and intermittently controls the supply of air (the supply and stop of air are repeated).
したがって、上記の知見に基づいて、空気の供給を断続的に行うことにより、効果的に散気部の閉塞を防止することができるため、気泡分散が偏るフラッシングを行う必要も生じない。したがって、気泡を均一に分散させつつ、散気部の閉塞を防止することができ、ろ過処理能力の低下を容易かつ効果的に防止することができる。 Therefore, by intermittently supplying air on the basis of the above knowledge, it is possible to effectively prevent the air diffuser from being blocked, so that it is not necessary to perform flushing with uneven bubble dispersion. Therefore, it is possible to prevent the air diffuser from being blocked while uniformly dispersing the bubbles, and it is possible to easily and effectively prevent a reduction in the filtration processing capacity.
本発明に係る浸漬型膜分離装置の使用方法および浸漬型膜分離装置によれば、空気の供給を断続的に行うことにより、効果的に散気部の閉塞を防止することができるため、気泡分散が偏るフラッシングを行う必要も生じない。したがって、気泡を均一に分散させつつ、散気部の閉塞を効果的に防止することができ、ろ過処理能力の低下を容易かつ効果的に防止することができる。これにより、長期間にわたってろ過性能を維持することができる。 According to the method of using the submerged membrane separator and the submerged membrane separator according to the present invention, the air supply can be effectively prevented from being blocked by supplying air intermittently, so that There is no need to perform flushing with uneven dispersion. Therefore, it is possible to effectively prevent the air diffuser from being blocked while uniformly dispersing the bubbles, and to easily and effectively prevent a reduction in the filtration processing capacity. Thereby, filtration performance can be maintained over a long period of time.
以下、添付図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る浸漬型膜分離装置の概略構成図である。図1(a)は縦断面図であり、図1(b)は底面図である。また、図2は本実施形態の浸漬型膜分離装置を浄化槽に配置したところを側方から見た部分断面図である。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a submerged membrane separation apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a longitudinal sectional view, and FIG. 1B is a bottom view. Moreover, FIG. 2 is the fragmentary sectional view which looked at the place which has arrange | positioned the immersion type membrane separator of this embodiment in the septic tank from the side.
本実施形態に係る浸漬型膜分離装置1は、図1に示すように、汚泥をろ過する多管状の膜モジュール11と、当該膜モジュール11の下方より気泡を噴出する散気装置10と、当該散気装置10に空気を供給する空気供給装置14と、当該空気供給装置14から前記散気装置10に空気を断続的に供給するための制御を行うタイマ151を備えた空気供給制御装置15とを具備するものである。空気供給装置14は、エアポンプにより実現され、空気供給制御装置15は、エアポンプに備え付けの制御部(マイコン等)またはエアポンプに接続されたパーソナルコンピュータ等のコンピュータにより実現される。本実施形態においては、さらに、散気装置10から噴出した気泡を膜モジュール11に案内する案内筒12を有している。
As shown in FIG. 1, the submerged membrane separation apparatus 1 according to the present embodiment includes a
はじめに、図2をもとに浄化槽31における浸漬型膜分離装置1の機能について説明する。合併処理機能を有する浄化槽31は、大別して2から3の槽より構成される。例えば、3槽の場合は、固液分離槽、脱窒槽および硝化槽から構成され、2槽の場合は、固液分離槽および硝化槽から構成される。本実施形態の浄化槽31においては、槽32と槽33とが仕切り板34で仕切られており、槽32が固液分離槽または脱窒槽に該当し、槽33が硝化槽に該当するが、本発明はこれに限定されるものではない。浸漬型膜分離装置1は、硝化槽33に設置され、MLSS濃度が約5000〜18000mg/Lの活性汚泥液にほぼ全体が浸っている。そして、前段の槽32から移送パイプ35を経て送り込まれる生活排水(汚水)を硝化槽33の活性汚泥(活性汚泥を含む汚水を被処理液と称する)を用いてろ過処理する。なお、生活排水の移送量が急激に増加したり、ろ過性能が低下したりして硝化槽33の水位が上限HWLを超えると警報(図示せず)が作動するべく構成される。
First, the function of the submerged membrane separation apparatus 1 in the
浸漬型膜分離装置1は、膜モジュール11の下方に散気装置10が設置されており、膜モジュール11全体に略均一に気泡が送り込まれる。膜モジュール11に下方から送り込まれた気泡は、活性汚泥を含む被処理液を随伴しながら膜モジュール11内を上昇し、その上端から放出される。これにより、曝気中、被処理液は、硝化槽33内において膜モジュール11内外を循環し、この間、膜モジュール11においてろ過処理が行われる。
In the submerged membrane separation apparatus 1, an
膜モジュール11においてろ過処理が行われた後のろ過液は、ろ過液排出口に接続された排出パイプ36を通じて排出される。ろ過処理されたろ過液は、排出パイプ36を通じてポンプ37でくみ上げられ、消毒槽38に送られる。消毒槽38に送られたろ過液は、消毒されて排出口39から排出される。
The filtrate after the filtration process is performed in the
本実施形態の浸漬型膜分離装置1に設けられた穴開きパイプ型の散気装置10は、空気を分散させるための串状のパイプ103、空気供給装置14からの空気を散気装置10内のパイプ103に導入する空気導入口102、パイプ103に設けられ、導入された空気を噴出させる散気部としての散気孔101および汚泥をパイプ103に堆積させないように、汚泥の逆流、排出を効率的に行うために設けられた開放端104を具備している。串状のパイプ103の開放端104は、逆流した汚泥の行き止まりが生じてパイプ103内に堆積しないように下向きに折れ曲がり、かつ下向きに開けられた散気孔101より低い位置で開放されている。
The perforated pipe-
空気導入口102に接続された空気供給装置14から空気が送られる(空気供給装置14から空気導入口102までの配管の図示は省略されている)。パイプ103内に導入された空気は、串状のパイプ103にほぼ等方的に設けられた散気孔101(図1(b)には13個の散気孔101が描かれている)から噴出し、気泡となって案内筒12中に分散する。
Air is sent from the
膜モジュール11は、ろ過処理を行う多数の管状膜110、管状膜110を固定するための円筒容器111、管状膜110と円筒容器111との集束固定の接着力を補強し、ろ過処理後のろ過液を外部に排出するための通路を形成するくさび状のリング113およびろ過液排出口112を具備する。
The
管状膜110は、両端が熱硬化性樹脂により円筒容器111に集束固定される(図の破線部分)。散気装置10から噴出した気泡は、円筒容器111内を上昇し、略均等に管状膜110に分配される。気泡は、汚泥を随伴しながら、管状膜110中を上昇して汚泥にクロスフローを与える。この間に重力差や吸引圧によって汚泥がろ過され、ろ過液が管状膜110の隙間を通過した後、くさび状のリング113で構成され、管状膜110と円筒容器111との間に形成された通路を通って、ろ過液排出口112から外部に排出される(ろ過液排出口112から外部に至る配管は図示を省略している)。なお、案内筒12には、散気装置10と管状膜110との間に、管状膜110を閉塞させるおそれのある塊状汚泥等を分断したり、大きな夾雑物を除いたりするためのネット13が設置される。
The both ends of the
ここで、汚泥の逆流現象について説明する。空気導入口102から散気装置10に供給された空気は、開放端104よりも水深が浅い(すなわち、水圧が低い)ため、散気孔101から汚泥中に噴出する。このとき、液面の上下変動によると思われる散気孔101近傍の水圧変動のために、空気の供給中であっても汚泥が瞬間的に逆流する。空気の供給を続けると、このような汚泥は空気に曝されて次第に乾燥し、逆流が繰り返されるごとに散気孔101の周囲に凝固・乾燥物となって蓄積し、最終的に散気孔101を閉塞させてしまう。例えば、散気孔101の口径が6mmの場合には、一つの散気孔101あたりの空気流量が約10L/分のときに、汚泥のMLSS濃度が数千を越えると、一日で部分的に閉塞し、僅か数日で空気導入口102の近傍を除くパイプ103内の大部分が凝固状態の汚泥で詰まり、ほとんどの散気孔101が完全閉塞する場合も生じ得る。なお、散気孔101の口径を小さくすれば(例えば2mm以下の場合には)、汚泥の逆流が生じ難い知見も得たが、停電等によって空気の供給が停止した際に、汚泥の逆流が生じ、即座に散気孔101が汚泥により閉塞される可能性があるため、現実的ではない。
Here, the backflow phenomenon of sludge will be described. The air supplied from the
空気の供給を停止するとパイプ103内は散気孔101や開放端104から流入した汚泥でほぼ満たされる。このとき、パイプ内に逆流した汚泥が液状のままであれば、再び空気を供給すると流入した汚泥とともに散気孔101や開放端104から押し出される。したがって、本発明に係る散気装置10の閉塞防止方法は、空気の連続供給時間を散気装置10内に逆流した汚泥の凝固時間よりも短くすれば、供給停止と再開を繰り返すことによって凝固に至る事態を未然に防止することができるという知見を得、これに基づいたものである。また、散気装置10内の汚泥が多いほど洗い出す効果も大きくなるので、供給停止時間は、散気装置10内がほぼ汚泥で満たされる時間より長いことが好ましい。このような連続供給時間に対する供給停止時間の関係は、散気装置10の構造や空気流量によって種々異なるが、空気の連続供給時間が5時間を超えると、汚泥の性質によっては散気装置10内で凝固することがあるので、好ましくは、5時間以下に対して10秒以上、さらに好ましくは2時間以下に対して30秒以上とし、運転効率の点から連続供給時間が1時間以上に対して供給停止時間が1分以下とするのがよい。
When the supply of air is stopped, the inside of the
したがって、上記の知見に基づいた本実施形態の装置によれば、汚泥をろ過する膜モジュール11に均一に気泡を分散供給させる散気装置10に空気供給装置14から空気が供給される。この空気の供給は、空気供給制御装置15により制御される。空気供給制御装置15は、タイマ151を有し、空気の供給を断続的に制御する。
Therefore, according to the device of the present embodiment based on the above knowledge, air is supplied from the
すなわち、空気供給制御装置15が空気供給装置14に対して空気の供給を指示するとともにタイマをスタートさせ、予め定められたタイマ時間(連続供給時間:例えば2時間)が過ぎたときに、空気の供給を停止させる指示を空気供給装置14に送る。さらに、空気の供給の停止を指示するとともにタイマをスタートさせ、予め定められたタイマ時間(供給停止時間:例えば30秒)が過ぎたときに、再び空気の供給を開始させる指示を空気供給装置14に送る。以下、これを繰り返し制御することにより、空気の供給を断続的に制御する。
That is, the air
このような制御により、汚泥が散気装置10内に浸入した状態で(散気装置10内で汚泥が凝固する前に)、空気の供給を止めることで、散気装置10内に意図的に処理液(汚泥)を引き込み、汚泥の乾燥を抑えた上で、再び空気を供給することにより、処理液もろとも液状の汚泥を散気装置10外に排出することができる。
By such control, in a state where the sludge has entered the diffuser 10 (before the sludge solidifies in the diffuser 10), the supply of air is stopped to intentionally enter the
このように、空気の供給を断続的に行うことにより、効果的に散気孔101の閉塞を防止することができるため、気泡分散が偏るフラッシングを行う必要も生じない。したがって、気泡を均一に分散させつつ、散気部である散気孔101の閉塞を防止することができ、ろ過処理能力の低下を容易かつ効果的に防止することができる。
In this way, by intermittently supplying air, it is possible to effectively prevent the air diffusion holes 101 from being blocked, so that it is not necessary to perform flushing with uneven bubble dispersion. Accordingly, it is possible to prevent the
続いて、本発明の第2実施形態について説明する。図3は本発明の第2実施形態に係る浸漬型膜分離装置の概略構成図である。図3(a)は縦断面図であり、図3(b)は底面図である。本実施形態の浸漬型膜分離装置1’においては、第1実施形態における穴開きパイプ型の散気装置10の代わりに、トラフ型の散気装置100が用いられる。その他の構成は第1実施形態と同様であるので説明は省略する。
Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a submerged membrane separation apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 3A is a longitudinal sectional view, and FIG. 3B is a bottom view. In the submerged membrane separation apparatus 1 ′ of this embodiment, a trough-
本実施形態の散気装置100は、ドーナツ状のトラフ1003からなり、4枚の固定板1004で案内筒12に固定されている。トラフ1003の壁面には、底辺まで達する散気部としての切り欠き1001が設けられている(図の例では、トラフ1003の外側に12個、内側に4個設けられている)。空気導入口1002から供給された空気は、トラフ1003の天井部分に広がり、切り欠き1001の上端を下回ったものから気泡となって液中に噴出する。
The
トラフ型の散気装置100においては、液面の上下変動に伴う水圧変動が広い空気層全体に瞬時に伝わるため、トラフ1003内での液面の変動が第1実施形態における穴開きパイプ型の散気装置10に比べて小さい。しかしながら、空気が噴出している切り欠き1001の近傍に汚泥が取り付き、濡れと乾燥とが繰り返されることとなる。そして空気の供給が続けられることにより、凝固・乾燥状態の汚泥が成長し、不均一に通路(トラフ1003の内部)が狭まる。もともと切り欠きが設けられるトラフ型の散気装置100においては、水深や寸法の僅かな差によって空気の噴出し量が大きく異なるため、例え、閉塞が部分的であっても、それにより空気流量が著しく低下する傾向にある。その結果、完全閉塞には至らないまでも、膜モジュール11に均一に気泡が分配されなくなり、ろ過性能が低下してしまう。
In the trough-
一方、切り欠き1001の代わりにトラフ1003の壁面に穴を設けることも考えられる。これにより、水深差の影響は穴開きパイプ型の散気装置10と同等になるが、切り欠き1001を設ける場合よりも閉塞に至りやすい。
On the other hand, it is conceivable to provide a hole in the wall surface of the
以上より、トラフ型の散気装置100についても本発明に係る散気装置の閉塞を防止する方法は有効である。したがって、空気の供給を断続的に行うことにより、効果的に散気部である切り欠き1001の閉塞を防止することができ、ろ過処理能力の低下を容易かつ効果的に防止することができる。
From the above, the method for preventing the obstruction of the air diffuser according to the present invention is also effective for the trough
続いて、本発明の第3実施形態について説明する。図4は本発明の第3実施形態に係る浸漬型膜分離装置の概略構成図である。図4(a)は縦断面図であり、図4(b)は底面図である。本実施形態の浸漬型膜分離装置2は、第1実施形態における多管状の膜モジュール11の代わりに、複数の膜プレート210を装着したプレート型の膜モジュール21が用いられる。また、本実施形態の散気装置20は、空気を分散させるための直線状のパイプ203、空気供給装置14からの空気を散気装置20内のパイプ203に導入する空気導入口202、パイプ203に設けられ、導入された空気を噴出させる散気部としての散気孔201および汚泥をパイプ203に堆積させないように、汚泥の逆流、排出を効率的に行うために設けられた開放端204を具備している。すなわち、プレート型の膜モジュール21に好適に用いられるべく直線状のパイプ203が用いられている他は、機能的には第1実施形態の散気装置10と同様の穴開きパイプ型である。
Subsequently, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a submerged membrane separation apparatus according to the third embodiment of the present invention. 4A is a longitudinal sectional view, and FIG. 4B is a bottom view. In the submerged
本実施形態においても、空気供給装置14から供給される空気を空気導入口202から導入し、パイプ203に略等間隔で設けられた散気孔201(図4(b)には5個の散気孔201が描かれている)から気泡として噴出させる。散気孔201から噴出した気泡は、案内筒22内に分散し、膜プレート210間(もしくは膜プレート210および枠体211)の隙間213に略均等に分配される。
Also in the present embodiment, the air supplied from the
膜プレート210には、ろ過液の通路が形成されたプレートの両面に膜が周辺部で接着されている。気泡は汚泥を随伴しながら隙間213を上昇するので汚泥にクロスフローを与える。この間に重力差や吸引圧によって汚泥はろ過され、ろ過液は膜プレート210ごとに膜プレート210から引き上げられ、集水管212で合流させて外部に取り出される(集水管から外部に至る配管は省略されている)。なお、プレート型の膜モジュール21の場合には、汚泥の通路が広いの場合が多いので案内筒22内に第1実施形態のようなネット13は設置する必要性は高くない(もちろん、ネットを設置することを妨げるものではない)。
A membrane is adhered to the
本実施形態においても空気の供給を断続的に行うことにより、効果的に散気孔201の閉塞を防止することができるため、気泡分散が偏るフラッシングを行う必要も生じない。したがって、気泡を均一に分散させつつ、散気部である散気孔201の閉塞を効果的に防止することができ、ろ過処理能力の低下を容易かつ効果的に防止することができる。 Also in the present embodiment, by intermittently supplying air, it is possible to effectively prevent the air diffusion holes 201 from being blocked, so that it is not necessary to perform flushing with uneven bubble dispersion. Therefore, it is possible to effectively prevent the air holes 201 as the air diffuser from being blocked while uniformly dispersing the air bubbles, and it is possible to easily and effectively prevent the reduction of the filtration capacity.
さらに、本発明の第4実施形態について説明する。図5は本発明の第4実施形態に係る浸漬型膜分離装置の概略構成図である。図5(a)は縦断面図であり、図5(b)は底面図である。本実施形態においては、第3実施形態における穴開きパイプ型の散気装置20の代わりに、トラフ型の散気装置200が用いられる。その他の構成は第3実施形態と同様であるので説明は省略する。
Furthermore, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a submerged membrane separation apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 5A is a longitudinal sectional view, and FIG. 5B is a bottom view. In this embodiment, a trough-
本実施形態の散気装置200は、プレート型の膜モジュール21に対応した直線状のトラフ2003からなり、4枚の固定板2004で案内筒22に固定されている。トラフ2003の壁面には、底辺まで達する散気部としての切り欠き2001が設けられている(図の例では、6個設けられている)。空気導入口2002から供給された空気は、トラフ2003の天井部分に広がり、切り欠き2001の上端を下回ったものから気泡となって液中に噴出する。
The
本実施形態においても第2実施形態と同様に、本発明に係る散気装置の閉塞を防止する方法は有効である。したがって、空気の供給を断続的に行うことにより、散気部である切り欠き2001の閉塞を防止することができ、ろ過処理能力の低下を効果的に防止することができる。
Also in the present embodiment, as in the second embodiment, the method for preventing obstruction of the air diffuser according to the present invention is effective. Therefore, by intermittently supplying the air, it is possible to prevent the
<実施例>
ここで、本発明の実施例について説明する。図1および図2に示す浸漬型膜分離装置1を用いて断続的な空気の供給を行う場合と行わない場合とを比較した。
<Example>
Here, examples of the present invention will be described. The case where intermittent air supply was performed using the submerged membrane separation apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2 was compared with the case where it was not performed.
本実施例の多管状の膜モジュール11は、孔径約0.4μm、内径11mm、厚さ0.2mmの管状膜110が625本装着され、直径約30cm、長さ約56cmの膜モジュールを形成しており、有効膜面積は10.9m2である。膜モジュール11の下部に設置されている案内筒12の長さは約30cmである。散気装置10は、内径20mmの串状の透明パイプ103には互いに約7cmの間隔で13個の散気孔101が設けられている。図6は未使用の散気装置を散気孔側から撮影したものである。硝化槽33の床面から散気孔101までの距離は約12cmで、空気の流量は一つの散気孔101あたり約10L/分である。
The
1時間ごとに1回、1分間空気の供給を停止する操作を3ヶ月間繰り返したのち、浸漬型膜分離装置1を引き上げて散気装置10の状態を観察した。図7は実施例1における3ヶ月経過後の散気装置を散気孔側から撮影したものである。
The operation of stopping the supply of air once every hour for 1 minute was repeated for 3 months, and then the immersion membrane separator 1 was pulled up and the state of the
その結果、図7に示すように、パイプ103の内面全体が液状の汚泥で濡れていたが、凝固状態の汚泥は見られず、すべての散気孔101と開放端104にも凝固状態の汚泥は付着していなかった。また、引き上げる前の膜モジュール11の上方における汚泥液面は略均一に盛り上っており、ろ過流量の低下もほとんどなかった。
As a result, as shown in FIG. 7, the entire inner surface of the
さらに、再び浸漬型膜分離装置1を硝化槽33に戻し、供給停止時間を30秒にして5日間運転した後に散気装置10の状態を観察したがほとんど変化はなかった。
Further, the immersion membrane separation apparatus 1 was returned to the
5時間ごとに1回、1分間空気の供給を停止した以外は実施例1と同様にして散気装置10の状態を観察した。
The state of the
その結果、パイプ103の内面にはところどころにゲル状の汚泥が付着していたが、完全閉塞状態になった散気孔101や開放端104はなく、汚泥液面の盛り上がり状態も略均一であった。また、ろ過流量の低下も軽微であった。
As a result, gel-like sludge adhered to the inner surface of the
<比較例>
5日間連続して空気を供給したのちに浸漬型膜分離装置1(ただし、ネット13は装着されていない)を引き上げて、散気装置10の状態を観察した。図8は比較例における5日後の散気装置を散気孔側から撮影したものである。
<Comparative example>
After supplying air continuously for 5 days, the submerged membrane separator 1 (however, the net 13 is not attached) was pulled up, and the state of the
その結果、図8に示すように、散気孔101の周りのパイプ103には凝固した乾燥状態に近い汚泥が付着しており、7カ所の開放端104も半ば閉塞状態であった(図中矢印で示される箇所参照)。付着した汚泥は水を流すだけでは除去できなかった。また、引き上げる前の膜モジュール11の上方における汚泥液面は、散気装置10の閉塞状態に対応して、空気導入口102近傍の散気孔101の1箇所と7箇所の開放端104に対応する領域のみが盛り上がった状態であった。また、ろ過流量も試験開始時に比べて約2/3に低下した。
As a result, as shown in FIG. 8, the solidified sludge adhering to the
以上のように、空気の供給を断続的に制御することにより、効果的に散気孔101の閉塞を防止することができることが示された。さらに、気泡を均一に分散させつつ、ろ過性能の劣化を防止することができることが示された。
As described above, it has been shown that the
1,1’,2,2’ 浸漬型膜分離装置
11,21 膜モジュール
10,100,20,200 散気装置
101,201 散気孔(散気部)
1001,2001 切り欠き(散気部)
14 空気供給装置
15 空気供給制御装置
151 タイマ
1, 1 ', 2, 2'
1001, 2001 Notch (air diffuser)
14
Claims (4)
空気供給装置にて散気装置への空気の供給と停止とを繰り返すことを特徴とする浸漬型膜分離装置の使用方法。 Method of using a submerged membrane separation apparatus comprising a membrane module for filtering sludge, an air diffuser having an air diffuser for ejecting bubbles from below the membrane module, and an air supply device for supplying air to the air diffuser Because
A method of using a submerged membrane separation device, wherein the air supply device repeats the supply and stop of air to the diffuser.
前記空気の供給を停止する供給停止時間は、散気装置内に浸入した汚泥で散気装置内が略満たされる時間より長いことを特徴とする請求項1記載の浸漬型膜分離装置の使用方法。 The continuous supply time for continuously supplying the air is shorter than the time for the sludge that has entered the air diffuser to flow back from the air diffuser of the air diffuser to solidify in the vent pipe,
2. The method of using a submerged membrane separation apparatus according to claim 1, wherein the supply stop time for stopping the supply of air is longer than the time during which the inside of the diffuser is substantially filled with sludge that has entered the diffuser. .
当該膜モジュールの下方より気泡を噴出する散気部を有する散気装置と、
当該散気装置に空気を供給する空気供給装置と、
当該空気供給装置から前記散気装置に空気を断続的に供給するための制御を行うタイマを備えた空気供給制御装置とを具備することを特徴とする浸漬型膜分離装置。 A membrane module for filtering sludge;
An air diffuser having an air diffuser for ejecting bubbles from below the membrane module;
An air supply device for supplying air to the air diffuser;
An immersion type membrane separation apparatus comprising: an air supply control device including a timer that performs control for intermittently supplying air from the air supply device to the air diffuser.
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