JP2015231592A - 散気装置の運転方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 高MLSS濃度、高粘度条件下においても散気孔閉塞と枝配管内の堆積物を容易に除去可能な散気装置の運転方法を提供する。【解決手段】 被処理水が蓄えられるとともに膜モジュールユニットが配置された処理槽内に配設された散気装置(A)の運転方法であって、該散気装置(A)の主配管を介して、枝配管に所定の時間気体を連続的に供給する散気工程と、一定時間気体の供給を停止する停止工程を繰り返し行う散気工程、及び、前記停止工程時に枝配管内に被処理液を流入させる被処理水流入工程を有し、前記被処理液の流入頻度が0.5時間以上24時間以下に一回である、散気装置の運転方法。【選択図】 なし
Description
本発明は、膜モジュールユニットの下方に配置される散気装置の運転方法に関する。
近年、精密濾過膜や限外濾過膜等の分離膜を配設した膜モジュールユニットを用いて、活性汚泥の固液分離を行う方法が種々検討されている。例えば、膜モジュールユニットを備えた水処理装置として活性汚泥処理装置を形成し、この活性汚泥処理装置を用いて前記分離膜により活性汚泥を含む被処理水の濾過処理を行うと、水質の高い処理水を得ることができる。
ところが、前記分離膜を用いて被処理水の固液分離を行うと、濾過処理を続けるに従って懸濁物質(固形分)による分離膜表面の目詰まりが進行し、濾過流量の低下や、膜間差圧の上昇が起こる。
そこで、従来では分離膜表面の目詰まりを防ぐため、膜モジュールユニットの下方に散気管を配設し、散気管の散気孔から空気を散気することによって気泡を生じさせ、該気泡の上昇によって形成される気泡と被処理液との気液混合流を膜モジュールユニットに当てることにより、洗浄を行っている。すなわち、気液混合流によって膜モジュールの表面に付着した汚泥等の懸濁物質を剥離し、膜モジュールから除去するようにしている。
そこで、従来では分離膜表面の目詰まりを防ぐため、膜モジュールユニットの下方に散気管を配設し、散気管の散気孔から空気を散気することによって気泡を生じさせ、該気泡の上昇によって形成される気泡と被処理液との気液混合流を膜モジュールユニットに当てることにより、洗浄を行っている。すなわち、気液混合流によって膜モジュールの表面に付着した汚泥等の懸濁物質を剥離し、膜モジュールから除去するようにしている。
しかしながら、このような洗浄のための運転を長期間続けると、散気孔の目詰まり、散気管内での汚泥堆積等の課題がり、これらにより、膜モジュールに対して気泡(気液混合流)を均一に当てることが困難になる。その結果、膜モジュールの表面に、洗浄が不十分な部分が残り、固液分離処理(濾過処理)を安定して行うのが難しくなってしまう。
また、散気孔が目詰まりしたり、散気管内に汚泥が堆積した際、散気管を清掃することにより、固液分離処理が不安定になるのを防止することもできるが、その場合には、散気管の清掃作業に比較的長時間を必要とすることから、このような清掃作業が大きな負担になってしまう。
また、散気孔が目詰まりしたり、散気管内に汚泥が堆積した際、散気管を清掃することにより、固液分離処理が不安定になるのを防止することもできるが、その場合には、散気管の清掃作業に比較的長時間を必要とすることから、このような清掃作業が大きな負担になってしまう。
また、散気孔が目詰まりしたり、散気管内に汚泥が堆積した際に、散気管に高風量で空気を送り込むと、ブロワ等の送気装置の電力消費量が多くなり、コストが増大してしまう。一方、低風量で空気を送り込んだ場合には、散気孔から気泡が発生せず、膜モジュールに対して気泡(気液混合流)が当たらなくなり、膜モジュール表面の洗浄が不十分になってしまう。
このような背景のもとに、散気孔の目詰まりや散気管内の汚泥堆積についての対策、及び散気管の洗浄に関して、特許文献1,2の技術が提案されている。この特許文献1,2の技術では、散気を停止して散気管の先端開口部に形成された汚泥出入り穴から対象水を散気管内に逆流させ、この流入水によって噴出口付近に乾燥堆積した異物を湿潤化し、散気を再開することで汚泥出入り穴から異物を除去するようにしている。
しかしながら、特許文献1,2の技術では、散気孔の目詰まりや散気管内の汚泥堆積に対して、ある程度効果が確認されるが、高い活性汚泥濃度(MLSS)かつ高粘度条件下においては、一定期間の運転後に散気孔と枝配管の詰まりと閉塞が生じてしまう。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、前記課題を解決した散気装置の運転方法を提供することを目的とする。
本発明は以下の態様を有する。
[1] 被処理水が蓄えられるとともに膜モジュールユニットが配置された処理槽内に配設された下記散気装置(A)の運転方法であって、
該散気装置(A)の主配管を介して、枝配管に所定の時間気体を連続的に供給する散気工程と、一定時間気体の供給を停止する停止工程を繰り返し行う散気工程、及び、前記停止工程時に枝配管内に被処理液を流入させる被処理水流入工程を有し、
前記被処理液の流入頻度が0.5時間以上24時間以下に一回である、散気装置の運転方法。
(散気装置(A))
気体供給装置から気体の供給を受ける筒状の主配管と、前記主配管に接続される枝配管とを備えて構成される散気装置であって、
前記枝配管は、その一端が前記主配管に接続され、他端が開口して設けられるとともに、側面に1または複数の散気孔が形成されてなり、前記主配管を水平に配した状態で、前記枝配管はその散気孔が少なくとも一部の散気孔が鉛直方向上方に向き、かつ、前記他端の開口が鉛直方向下方に向くよう構成されている散気装置。
[2] 前記被処理水の濃度が、2,000mg/L以上20,000mg/L以下、かつ、粘度が120mPa・sec以下で運転する、前記[1]記載の運転方法。
[3] 前記主配管を水平に配した状態で、前記枝配管の前記散気孔を形成した部位が水平となるよう形成され、前記枝配管の他端の近傍に屈曲部が設けられていることにより、前記主配管を水平に配した状態で、前記他端の開口が鉛直方向下方に向くよう構成されている、前記[1]または[2]記載の運転方法。
[4] 先端開口部の鉛直方向下方の長さΔhが、枝配管径Dに対し2〜5倍である、前記[1]〜[3]の何れか一項に記載運転方法。
[5] 先端開口部が、末端の散気孔よりも外側に設置する、前記[1]〜[4]の何れか一項に記載の運転方法。
[6] 前記散気装置(A)が、前記膜モジュールユニットの下方に配置されている、前記[1]〜[5]の何れか一項に記載の運転方法。
[1] 被処理水が蓄えられるとともに膜モジュールユニットが配置された処理槽内に配設された下記散気装置(A)の運転方法であって、
該散気装置(A)の主配管を介して、枝配管に所定の時間気体を連続的に供給する散気工程と、一定時間気体の供給を停止する停止工程を繰り返し行う散気工程、及び、前記停止工程時に枝配管内に被処理液を流入させる被処理水流入工程を有し、
前記被処理液の流入頻度が0.5時間以上24時間以下に一回である、散気装置の運転方法。
(散気装置(A))
気体供給装置から気体の供給を受ける筒状の主配管と、前記主配管に接続される枝配管とを備えて構成される散気装置であって、
前記枝配管は、その一端が前記主配管に接続され、他端が開口して設けられるとともに、側面に1または複数の散気孔が形成されてなり、前記主配管を水平に配した状態で、前記枝配管はその散気孔が少なくとも一部の散気孔が鉛直方向上方に向き、かつ、前記他端の開口が鉛直方向下方に向くよう構成されている散気装置。
[2] 前記被処理水の濃度が、2,000mg/L以上20,000mg/L以下、かつ、粘度が120mPa・sec以下で運転する、前記[1]記載の運転方法。
[3] 前記主配管を水平に配した状態で、前記枝配管の前記散気孔を形成した部位が水平となるよう形成され、前記枝配管の他端の近傍に屈曲部が設けられていることにより、前記主配管を水平に配した状態で、前記他端の開口が鉛直方向下方に向くよう構成されている、前記[1]または[2]記載の運転方法。
[4] 先端開口部の鉛直方向下方の長さΔhが、枝配管径Dに対し2〜5倍である、前記[1]〜[3]の何れか一項に記載運転方法。
[5] 先端開口部が、末端の散気孔よりも外側に設置する、前記[1]〜[4]の何れか一項に記載の運転方法。
[6] 前記散気装置(A)が、前記膜モジュールユニットの下方に配置されている、前記[1]〜[5]の何れか一項に記載の運転方法。
本発明の散気装置(A)の運転方法によれば、前記主配管を水平に配した状態で、前記枝配管はその散気孔が少なくとも一部の散気孔が鉛直方向上方に向き、かつ、前記他端の開口が鉛直方向下方に向くよう構成しているので、被処理水を枝配管内や主配管内へ流入させる際、単に気体の供給を停止して散気を停止することにより、枝配管内や主配管内に被処理水を流入させることができる。
また、前記被処理液の流入頻度の設定により、一定時間気体の供給を停止するので、気体の供給を停止している間に枝配管内や主配管内に被処理水を流入させることができ、これにより、高活性汚泥性状・高粘度条件下においても散気孔の目詰まりや枝配管内の汚泥堆積を防止することができる。
また、前記被処理液の流入頻度の設定により、一定時間気体の供給を停止するので、気体の供給を停止している間に枝配管内や主配管内に被処理水を流入させることができ、これにより、高活性汚泥性状・高粘度条件下においても散気孔の目詰まりや枝配管内の汚泥堆積を防止することができる。
以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
<散気装置(A)>
図1は、本発明に係る散気装置(A)(以下、単に「散気装置」ともいう。)の一実施形態を示す平面図、図2は、図1に示した散気装置の側面図、図3は、図1に示した散気装置の正面図である。
図1は、本発明に係る散気装置(A)(以下、単に「散気装置」ともいう。)の一実施形態を示す平面図、図2は、図1に示した散気装置の側面図、図3は、図1に示した散気装置の正面図である。
これらの図において符号1は散気装置であり、この散気装置1は、図示しない空気供給装置から気体の供給を受ける円筒状の主配管2と、この主配管2に接続される複数の枝配管3とを備えて構成されている。
主配管2は、図2に示すようにその一端側にエルボ管4を介してフランジ配管5を接続した金属製、例えばSUS304製のもので、後述するようにフランジ配管5に別のフランジ配管が接続されることにより、空気供給装置(気体供給装置)が接続されるようになっている。
主配管2は、図2に示すようにその一端側にエルボ管4を介してフランジ配管5を接続した金属製、例えばSUS304製のもので、後述するようにフランジ配管5に別のフランジ配管が接続されることにより、空気供給装置(気体供給装置)が接続されるようになっている。
また、主配管2の他端側は、開口することなく、蓋2aが被着されていることによって気密に閉塞されている。このような主配管2は、その中心軸が水平方向に配置された際、すなわち水平に配された状態で、前記エルボ管4の一方側(主配管2に接続する側と反対の側)が鉛直方向上方を向き、したがってここに接続するフランジ配管5も鉛直方向上方を向くように構成されている。
また、主配管2は、このように水平に配された状態で、その下部から下方に向かって延びる鉛直管部6が、主配管2内に連通して設けられている。本実施形態では、鉛直管部6の外周(又は内周)にねじ部が形成されており、このねじ部を利用して鉛直管部6の下端側に固定部材7が着脱可能に接続している。固定部材7は、図3に示すようにT字状に形成された三方管(T字形三方管)であり、中央の管部7aがユニオン接続やねじ込み接続による固定機構によって鉛直管部6に接続している。すなわち、鉛直管部6のねじ部に、固定部材7の前記中央の管部7aに形成されたねじ部がユニオン接続され、あるいはねじ込み接続されることにより、固定部材7は鉛直管部6に着脱可能に接続されている。
なお、固定部材7の接続については、ユニオン接続やねじ込み接続以外にも例えば嵌め合わせ固定を採用することができる。しかし、後述するように固定部材7に接続される枝配管3の脱落防止を確実にするためには、ユニオン接続やねじ込み接続により、固定部材7を鉛直管部6に接続するのが好ましい。
固定部材7は、中央の管部7aが鉛直管部6に接続した状態で、両側の管部(連通部材)7bが水平に配置され、かつ、主配管2の中心軸と直交する方向に延びるように形成配置されている。ここで、本実施形態では主配管2の長さ方向に沿って鉛直管部6が等間隔で複数(例えば5〜10程度)設けられており、したがってこれら複数の鉛直管部6に対応して、固定部材7も鉛直管部6と同数設けられている。すなわち、各鉛直管部6にそれぞれ固定部材7が接続している。
そして、これら固定部材7の両側の管部7bには、それぞれ枝配管3の一端側が接続されている。枝配管3は、散気管として機能する金属製、例えばSUS304製のもので、その側面に散気孔8を1または複数形成したものである。散気孔8の数については、枝配管3の長さ等に基づいて適宜に設定されるが、2個〜10個とするのが好ましい。本実施形態では、図4に示すように50mm〜120mm程度の間隔(等間隔)で5個形成されている。また、これら散気孔8は、図1、図3に示すように主配管2が水平に配置された状態で、全て鉛直方向上方を向くように形成されている。散気孔8はすべて鉛直方向上方が好ましいが、一部が鉛直方向上方を向いていれば、他の散気孔は下向きでも良い。
すなわち、枝配管3は、主配管2が水平に配置された状態で、側面の散気孔8を形成した部位が水平となるよう形成されている。
また、枝配管3は、その他端の近傍に屈曲部3aが形成されていることにより、主配管2を水平に配した状態で、他端の開口3bが鉛直方向下方に向くよう構成されている。屈曲部3aについては、枝配管3の他端部を曲げ加工することで屈曲させてもよく、あるいは、エルボ等の部品を組み付けることで形成してもよい。ただし、開口3bの直径については、枝配管3の直径と同じに形成することが好ましい。
また、枝配管3は、その他端の近傍に屈曲部3aが形成されていることにより、主配管2を水平に配した状態で、他端の開口3bが鉛直方向下方に向くよう構成されている。屈曲部3aについては、枝配管3の他端部を曲げ加工することで屈曲させてもよく、あるいは、エルボ等の部品を組み付けることで形成してもよい。ただし、開口3bの直径については、枝配管3の直径と同じに形成することが好ましい。
また、屈曲部3aによって形成される、鉛直方向下方に向く管部については、特に限定されないものの、例えば枝配管3に供給する空気の流量が大きい場合には、その長さを比較的長く、例えば50mm〜300mm程度に形成するのが好ましい。これは、空気流量を大きくした場合には、他端の開口3bから空気が比較的多く噴出するようになり、散気孔8からの空気の噴出均一性に影響が及ぶ可能性があるためである。そこで、前記したように枝配管3の鉛直方向下方に向く管部を長く形成することにより、散気孔8からの空気の噴出均一性に影響が及ぶのを防止することができる。
このような構成のもとに、枝配管3はその全てが、いずれも他の枝配管3と平行に配置されている。また、固定部材7の両側の管部7bに、その長さ方向に沿ってそれぞれ接続しているので、これら枝配管3は、主配管2を中心として左右対称に配置されたものとなっている。
このような枝配管3は、その平面視した長さ、すなわち一端から他端までの平面視した長さが、500mm以下、好ましくは400mm以下に形成されている。枝配管3の長さは短ければ均一散気に適しているが、200mm以上、より好ましくは250mm以上で水処理装置の大きさに合わせて選択するのが好ましい。
また、枝配管3の内径Dについては、散気装置の寸法(大きさ)によっても異なるものの、10mm以上20mm以下とするのが好ましい。同様に、散気孔8の直径dについては、4.5mm以上7.0mm以下であるのが好ましい。
散気孔8の直径dを4.5mm以上7.0mm以下とするのが好ましい理由は、4.5mm未満であると散気孔8が閉塞し易くなり、7.0mmを超えると、散気孔8を通過する空気の流速が低くなり、充分な散気効果が得られなくなるおそれがあるからである。
また、枝配管3の内径Dについては、散気装置の寸法(大きさ)によっても異なるものの、10mm以上20mm以下とするのが好ましい。同様に、散気孔8の直径dについては、4.5mm以上7.0mm以下であるのが好ましい。
散気孔8の直径dを4.5mm以上7.0mm以下とするのが好ましい理由は、4.5mm未満であると散気孔8が閉塞し易くなり、7.0mmを超えると、散気孔8を通過する空気の流速が低くなり、充分な散気効果が得られなくなるおそれがあるからである。
また、このような構成の散気装置1には、例えばフランジ配管5に、前記空気供給装置(気体供給装置)とは別に、吸引ポンプ等からなる減圧手段が接続されている。これにより、後述するように空気供給装置によって空気を供給する散気運転を停止した際、主配管2内及び枝配管3内に被処理液を流入できるようになっている。
このような構成からなる散気装置1は、図5、図6に示すように膜モジュールユニット10の下方に配置されて用いられる。膜モジュールユニット10は、複数の膜モジュール11を備えて構成されたものであり、膜モジュール11は、中空糸膜などの膜エレメント(図示せず)を備えて構成されたものである。
なお、図5、図6に示した例では、図1〜図3に示した散気装置1が図6に示すように隣り合って2基配設され、それぞれのフランジ配管5に、一つの連結配管(フランジ配管)20を介して空気供給管21が接続されている。そして、この空気供給管21に、後述するようにブロワ等の空気供給装置(図示せず)が接続されている。また、この空気供給管21には、空気供給装置とは別に、吸引ポンプ等からなる減圧手段(図示せず)も接続されている。これら空気供給装置と減圧手段とは、切換弁(図示せず)などによって空気供給管21との間の連通が切り換えられるようになっている。したがって、空気供給装置によって空気を供給する散気運転と、減圧手段によって減圧処理する減圧運転とを、切換弁によって切り換えることができるようになっている。
このような膜モジュールユニット10と散気装置1は、図7に示すような水処理装置30に配置されて用いられる。水処理装置30は、本発明に係る水処理装置の一実施形態となるもので、活性汚泥などの被処理水31が投入された水槽(処理槽)32と、水槽32内に配置された前記膜モジュールユニット10と、膜モジュールユニット10の下方に配置された前記散気装置1と、空気供給装置40と、減圧手段43と、切換弁46と、を備えた浸漬型の膜分離装置である。なお、本実施形態の水処理装置30では、膜モジュールユニット10を3基有し、したがって散気装置1も各膜モジュールユニット10に対応してそれぞれの下方に配置している。ただし、膜モジュールユニット10や散気装置1の数については特に限定されることなく、任意に設定することができる。
水槽32は、直方体状のもので、大きさは特に制限されないものの、深さは、被処理水31の水深が1m以上となるように、1mを充分に超えていることが好ましい。
空気供給装置40は、ブロワ41と、このブロア41と前記空気供給管21とを接続する接続配管42と、を備えて構成されている。また、減圧手段43は、吸引ポンプ44と、この吸引ポンプ44と前記空気供給管21とを接続する接続配管45と、を備えて構成されている。
空気供給装置40は、ブロワ41と、このブロア41と前記空気供給管21とを接続する接続配管42と、を備えて構成されている。また、減圧手段43は、吸引ポンプ44と、この吸引ポンプ44と前記空気供給管21とを接続する接続配管45と、を備えて構成されている。
そして、接続配管42と接続配管45と空気供給管21との間には、三方弁からなる切換弁46が設けられている。このような構成のもとに、切換弁46を切り換えることによってブロワ41(空気供給装置40)と空気供給管21とを連通させ、あるいは吸引ポンプ44(減圧手段43)と空気供給管21とを連通させることができるようになっている。すなわち、前述したように散気運転と減圧運転とを、切換弁46によって切り換えることができるようになっている。
また、膜モジュールユニット10(膜モジュール11)には、吸引配管47を介して吸引ポンプ(図示せず)が接続され、膜モジュールユニット10による吸引濾過が可能に構成されている。
なお、図7では、便宜上、散気装置1の主配管2や枝配管3、さらには連結配管20等を省略しているが、当然ながら図7中に符号1で示す散気装置は、図5、図6に示したように散気装置1を2基、すなわち図1〜図3に示した散気装置1を2基備えて構成されているものとする。
なお、図7では、便宜上、散気装置1の主配管2や枝配管3、さらには連結配管20等を省略しているが、当然ながら図7中に符号1で示す散気装置は、図5、図6に示したように散気装置1を2基、すなわち図1〜図3に示した散気装置1を2基備えて構成されているものとする。
<散気装置(A)の運転方法>
次に、このような水処理装置30の処理運転に基づき、本発明に係る散気方法の一実施形態について説明する。
まず、図7に示すように水槽32内に、膜モジュールユニット10、散気装置1等を配置するとともに、被処理水31を所定の水位(水深)となるように蓄える。そして、この状態で膜モジュールユニト10側の吸引ポンプを作動させることにより、膜モジュールユニット10による吸引濾過を行う。
次に、このような水処理装置30の処理運転に基づき、本発明に係る散気方法の一実施形態について説明する。
まず、図7に示すように水槽32内に、膜モジュールユニット10、散気装置1等を配置するとともに、被処理水31を所定の水位(水深)となるように蓄える。そして、この状態で膜モジュールユニト10側の吸引ポンプを作動させることにより、膜モジュールユニット10による吸引濾過を行う。
また、このような吸引濾過と並行して、所定の時間、空気供給装置40(ブロワ41)から散気装置1に向けて空気を連続的に(連続して)供給する。空気の供給量としては、散気装置1の寸法等によっても異なるものの、例えば各枝配管3毎に75L/minとなるようにする。このように空気を供給することで、空気供給管21を介して散気装置1に供給された空気は、主配管2を通ってほとんどが枝配管45の散気孔8から噴出する。すなわち、散気孔8では枝配管3の他端の開口3bより水圧が低くなっていることにより、特に高風量で空気を供給しなければ、散気装置1に供給された空気はそのほとんどが散気孔8から噴出するようになっている。
このようにして散気孔8から空気を噴出すると、噴出した空気は気泡となり、水槽32中、すなわち被処理液31中を上昇する。上昇した気泡は、被処理液31を伴うことで気液混合流を形成する。この気液混合流は、膜モジュールユニット10(膜モジュール11)に当たることによって各膜エレメント(図示せず)を洗浄する。すなわち、気液混合流は膜エレメント(膜モジュールユニット10)の表面に付着した汚泥等の懸濁物質を剥離し、膜モジュールユニット10から除去する。
このような散気運転を所定の時間行ったら、一定時間ブロア41を停止し、散気装置1への空気の供給を停止する。すると、主配管2や枝配管3内に残る空気は散気孔8を抜け出て被処理水31中に排出され、膜モジュールユニット10を洗浄する。また、この空気と置換して、枝配管3の他端の開口3bから被処理水31が流入する。このように流入する被処理水31は、例えば散気孔8を目詰まりさせている乾燥堆積した異物(汚泥)や散気管3内に堆積する汚泥を湿潤化させる。したがって、一定時間経過後、ブロワ41を作動させて散気を再開した際、これら異物や汚泥を散気孔8から容易に排出することができる。すなわち、主配管2内や枝配管3内、及び散気孔8を洗浄することができる。
また、本実施形態では、散気装置1に減圧手段43を接続しているので、一定時間ブロア41を停止している間に、前記切換弁46を切り換えることによって吸引ポンプ44(減圧手段43)を散気装置1に連通させ、この吸引ポンプ44によって主配管2内や枝配管3内を減圧することができる。このように減圧処理することにより、枝配管3内や主配管2内に被処理水31をより高速でより多く流入させることができ、したがって洗浄の効果を高めることができる。
本実施形態の散気装置1にあっては、主配管2を水平に配した状態で、枝配管3はその散気孔8が全て鉛直方向上方に向き、かつ、他端の開口3bが鉛直方向下方に向くよう構成しているので、被処理水31を枝配管3内や主配管2内へ流入させる際、単に空気の供給を停止して散気を停止することにより、枝配管3内や主配管2内に被処理水を流入させることができる。したがって、大気開放をさせるためのバルブ等が必要ではなくなり、コストを増大させたり装置構成を複雑化することなく、散気孔8の目詰まりや枝配管3内の汚泥堆積を防止することができる。
また、空気を供給した際にも、枝配管3の他端の開口3b側は水圧が高くなっているため、ほとんどの空気が散気孔8から噴出し、他端の開口3bからは空気が噴出しにくくなっている。したがって、膜モジュール11の洗浄を効果的に行うことができるとともに、装置の大型化を抑制して設置スペースの削減を可能にすることができる。
また、枝配管3を、主配管2を中心として左右対称に配置しているので、主配管2から枝配管3の先端までの距離を短くすることができ、枝配管3内の汚泥を排出しやすくすることができる。
また、枝配管3を、主配管2を中心として左右対称に配置しているので、主配管2から枝配管3の先端までの距離を短くすることができ、枝配管3内の汚泥を排出しやすくすることができる。
また、主配管2に対して枝配管3を、固定部材7を介して着脱可能に接続しているので、枝配管3の位置合わせが容易になるとともに、枝配管3の交換やメンテナンスが容易になる。
また、主配管2の下部から下方に向かって延びる鉛直管部6に、ユニオンまたはねじ込みによる固定機構によってT字形三方管からなる固定部材7を取り付け、固定部材7一つに対して枝配管3を2本ずつ接続しているので、枝配管3が主配管2の下方にて水平になり、したがって各枝配管3から空気を均等に噴出させることができる。また、主配管2に異物が堆積しにくくなり、異物が各枝配管3から空気とともに均等に排出されるようになる。また、外部からの衝撃等に対して枝配管3の脱落を防止することができ、さらに、枝配管3を左右均等に配置することができる。
また、主配管2の下部から下方に向かって延びる鉛直管部6に、ユニオンまたはねじ込みによる固定機構によってT字形三方管からなる固定部材7を取り付け、固定部材7一つに対して枝配管3を2本ずつ接続しているので、枝配管3が主配管2の下方にて水平になり、したがって各枝配管3から空気を均等に噴出させることができる。また、主配管2に異物が堆積しにくくなり、異物が各枝配管3から空気とともに均等に排出されるようになる。また、外部からの衝撃等に対して枝配管3の脱落を防止することができ、さらに、枝配管3を左右均等に配置することができる。
また、各枝配管3に設ける散気孔8の数を枝配管一本あたり2個〜10個とすれば、1個あたりに付着する汚泥の量を分散効果によって低減することができ、したがって仮に一部の散気孔8が閉塞しても、残りの散気孔8によって散気を行うことができる。
また、枝配管3の内径Dを10mm以上20mm以下とし、散気孔8の直径dを4.5mm以上7.0mm以下とすれば、汚泥の付着が生じても枝配管3や散気孔8が完全に閉塞しにくくすることができるとともに、この枝配管3や散気孔8を通過する流体に適度な流速を与えることができる。したがって、各枝配管3や散気孔8の洗浄時における洗浄性を向上し、枝配管3内や散気孔8の洗浄効果をより向上することができる。
また、枝配管3の内径Dを10mm以上20mm以下とし、散気孔8の直径dを4.5mm以上7.0mm以下とすれば、汚泥の付着が生じても枝配管3や散気孔8が完全に閉塞しにくくすることができるとともに、この枝配管3や散気孔8を通過する流体に適度な流速を与えることができる。したがって、各枝配管3や散気孔8の洗浄時における洗浄性を向上し、枝配管3内や散気孔8の洗浄効果をより向上することができる。
また、本実施形態の散気方法にあっては、水槽(処理槽)32内に散気装置1を配設し、主配管2を介して枝配管3に所定の時間空気を連続的に供給して膜モジュールユニット10を洗浄し、その後、一定時間空気の供給を停止するので、空気の供給を停止している間に枝配管3内や主配管2内に被処理水31を流入させることができ、これにより、散気孔8の目詰まりや枝配管3内の汚泥堆積を防止することができる。
被処理液の流入頻度は、散気孔の目詰まり防止、枝配管内の汚泥閉塞防止、散気効率及びエネルギー効率の観点から、0.5時間以上24時間以下に一回とすることが好ましく、3時間以上20時間以下に一回とすることがより好ましく、6時間以上12時間以下に一回とすることがさらに好ましい。
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。前述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、前記実施形態では、主配管2の一端側にエルボ管4、フランジ配管5を介して空気供給装置を接続し、他端側は蓋2aによって閉塞しているが、散気装置1の寸法(大きさ)によっては、すなわち散気装置1の容量が大きい場合などには、主配管2の両端を開放してそれぞれに空気供給装置を接続し、主配管2の両側から空気を供給するようにしてもよい。
また、主配管2や枝配管3については、金属に代えて例えば塩化ビニル樹脂等の合成樹脂製などとすることもできる。
また、前記実施形態では、散気装置に対して空気供給装置から空気を供給し、散気孔から空気を噴出させるようにしたが、必要に応じて、例えば窒素などの空気以外の気体を、気体供給装置から散気装置に供給するようにしてもよい。
また、前記実施形態では、散気装置に対して空気供給装置から空気を供給し、散気孔から空気を噴出させるようにしたが、必要に応じて、例えば窒素などの空気以外の気体を、気体供給装置から散気装置に供給するようにしてもよい。
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1〜4)
散気装置として、図1〜3に示す散気装置(SUS304製)を用いた。ここで、散気孔8の直径(d)を5.5mmとした。そして、空気供給装置40からの空気供給量については、枝配管3の空気噴出量が1本あたり50L/minとなるようにした。散気装置内への被処理液の流入頻度は、表1の通りである。
前記散気装置を活性汚泥濃度(MLSS)18,000mg/L、粘度100mPa・sの水槽中に沈め、散気装置の散気孔8の閉塞による散気不良の確認を実施した。
60日間の運転後、散気装置1を確認したところ、枝配管3と散気孔8の閉塞は認められず、散気不良は無かった。
(実施例1〜4)
散気装置として、図1〜3に示す散気装置(SUS304製)を用いた。ここで、散気孔8の直径(d)を5.5mmとした。そして、空気供給装置40からの空気供給量については、枝配管3の空気噴出量が1本あたり50L/minとなるようにした。散気装置内への被処理液の流入頻度は、表1の通りである。
前記散気装置を活性汚泥濃度(MLSS)18,000mg/L、粘度100mPa・sの水槽中に沈め、散気装置の散気孔8の閉塞による散気不良の確認を実施した。
60日間の運転後、散気装置1を確認したところ、枝配管3と散気孔8の閉塞は認められず、散気不良は無かった。
(比較例1)
散気装置として、図8に示す散気装置2(SUS304製)を用いた。
散気孔47の直径(d)を5mmとし、そして、空気供給装置からの空気供給量については、枝配管48の空気噴出量が1本あたり70L/minとなるようにした。散気装置内への被処理液の流入頻度は、表1の通りとした。
前記散気装置2を活性汚泥濃度(MLSS)12,000mg/L、粘度40mPa・sの水槽中に散気装置2を沈め、散気装置の散気孔47の閉塞による散気不良、膜表面の洗浄性の確認を実施したところ、20日間の運転後、散気装置2を確認したところ、枝配管48と散気孔47の閉塞が認められ、散気不良が生じていた。
散気装置として、図8に示す散気装置2(SUS304製)を用いた。
散気孔47の直径(d)を5mmとし、そして、空気供給装置からの空気供給量については、枝配管48の空気噴出量が1本あたり70L/minとなるようにした。散気装置内への被処理液の流入頻度は、表1の通りとした。
前記散気装置2を活性汚泥濃度(MLSS)12,000mg/L、粘度40mPa・sの水槽中に散気装置2を沈め、散気装置の散気孔47の閉塞による散気不良、膜表面の洗浄性の確認を実施したところ、20日間の運転後、散気装置2を確認したところ、枝配管48と散気孔47の閉塞が認められ、散気不良が生じていた。
(比較例2、3)
散気装置として、図1〜3に示す散気装置(SUS304製)を用いた。ここで、散気孔8の直径(d)を5.5mmとした。そして、空気供給装置40からの空気供給量については、枝配管3の空気噴出量が1本あたり50L/minとなるようにした。散気装置内への被処理液の流入頻度は、表1の通りである。
前記散気装置を活性汚泥濃度(MLSS)18,000mg/L、粘度100mPa・sの水槽中に沈め、散気装置の散気孔8の閉塞による散気不良の確認を実施した。
60日間の運転後、散気装置1を確認したところ、枝配管3と散気孔8の閉塞は認められず、散気不良は無かった。
しかし、空気の供給を停止する時間が長くなるため、結果として、運転効率が悪くなる。
散気装置として、図1〜3に示す散気装置(SUS304製)を用いた。ここで、散気孔8の直径(d)を5.5mmとした。そして、空気供給装置40からの空気供給量については、枝配管3の空気噴出量が1本あたり50L/minとなるようにした。散気装置内への被処理液の流入頻度は、表1の通りである。
前記散気装置を活性汚泥濃度(MLSS)18,000mg/L、粘度100mPa・sの水槽中に沈め、散気装置の散気孔8の閉塞による散気不良の確認を実施した。
60日間の運転後、散気装置1を確認したところ、枝配管3と散気孔8の閉塞は認められず、散気不良は無かった。
しかし、空気の供給を停止する時間が長くなるため、結果として、運転効率が悪くなる。
(参考例1)
比較例で用いた散気装置を活性汚泥濃度(MLSS)8,000mg/L、粘度20mPa・sの水槽中に散気装置2を沈め、散気装置の散気孔47の閉塞による散気不良、膜表面の洗浄性の確認を実施した。
60日間の運転後、散気装置2を確認したところ、枝配管48と散気孔47の閉塞は認められず、散気不良は無かった。
比較例で用いた散気装置を活性汚泥濃度(MLSS)8,000mg/L、粘度20mPa・sの水槽中に散気装置2を沈め、散気装置の散気孔47の閉塞による散気不良、膜表面の洗浄性の確認を実施した。
60日間の運転後、散気装置2を確認したところ、枝配管48と散気孔47の閉塞は認められず、散気不良は無かった。
(散気効率)
○:散気孔の閉塞、枝配管への汚泥の堆積が無い
×:散気孔の閉塞、枝配管への汚泥の堆積による散気不良
(運転効率)
◎:装置の運転効率が非常に良い
(汚泥流入頻度が少なくかつ運転停止時間が少ない)
○:装置の運転効率が良い
×:装置の運転効率が悪い
○:散気孔の閉塞、枝配管への汚泥の堆積が無い
×:散気孔の閉塞、枝配管への汚泥の堆積による散気不良
(運転効率)
◎:装置の運転効率が非常に良い
(汚泥流入頻度が少なくかつ運転停止時間が少ない)
○:装置の運転効率が良い
×:装置の運転効率が悪い
表1より、図1〜3に示す散気装置を用いることにより、散気効率が良くなり、汚泥流入頻度が増加すると装置の停止時間も増加するため、運転効率が悪くなる。
1 散気装置
2 主配管
2a 蓋
3 枝配管
3a 屈曲部
3b 開口
6 鉛直部管
7 固定部材
7b 管部(連通部材)
8 散気孔
10 膜モジュールユニット
11 膜モジュール
21 空気供給管
30 水処理装置
31 被処理水
32 水槽
40 空気供給装置
41 ブロワ
43 減圧手段
44 吸引ポンプ
46 切換弁
51 汚泥出入り穴
52 ヘッダー管
53 散気部(散気管)
2 主配管
2a 蓋
3 枝配管
3a 屈曲部
3b 開口
6 鉛直部管
7 固定部材
7b 管部(連通部材)
8 散気孔
10 膜モジュールユニット
11 膜モジュール
21 空気供給管
30 水処理装置
31 被処理水
32 水槽
40 空気供給装置
41 ブロワ
43 減圧手段
44 吸引ポンプ
46 切換弁
51 汚泥出入り穴
52 ヘッダー管
53 散気部(散気管)
Claims (6)
- 被処理水が蓄えられるとともに膜モジュールユニットが配置された処理槽内に配設された下記散気装置(A)の運転方法であって、
該散気装置(A)の主配管を介して、枝配管に所定の時間気体を連続的に供給する散気工程と、一定時間気体の供給を停止する停止工程を繰り返し行う散気工程、及び、前記停止工程時に枝配管内に被処理液を流入させる被処理水流入工程を有し、
前記被処理液の流入頻度が0.5時間以上24時間以下に一回である、散気装置の運転方法。
(散気装置(A))
気体供給装置から気体の供給を受ける筒状の主配管と、前記主配管に接続される枝配管とを備えて構成される散気装置であって、
前記枝配管は、その一端が前記主配管に接続され、他端が開口して設けられるとともに、側面に1または複数の散気孔が形成されてなり、前記主配管を水平に配した状態で、前記枝配管はその散気孔が少なくとも一部の散気孔が鉛直方向上方に向き、かつ、前記他端の開口が鉛直方向下方に向くよう構成されている散気装置 - 前記被処理水の濃度が、2,000mg/L以上20,000mg/L以下、かつ、粘度が120mPa・sec以下で運転する、請求項1記載の運転方法。
- 前記主配管を水平に配した状態で、前記枝配管の前記散気孔を形成した部位が水平となるよう形成され、前記枝配管の他端の近傍に屈曲部が設けられていることにより、前記主配管を水平に配した状態で、前記他端の開口が鉛直方向下方に向くよう構成されている、請求項1または2記載の運転方法。
- 先端開口部の鉛直方向下方の長さΔhが、枝配管径Dに対し2〜5倍である、請求項1〜3の何れか一項に記載の運転方法。
- 先端開口部が、末端の散気孔よりも外側に設置する、請求項1〜4の何れか一項に記載の運転方法。
- 前記散気装置(A)が、前記膜モジュールユニットの下方に配置されている、請求項1〜5の何れか一項に記載の運転方法。
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
JP2009189943A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Japan Organo Co Ltd | 水処理方法および水処理装置 |
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-
2014
- 2014-06-09 JP JP2014118524A patent/JP2015231592A/ja active Pending
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