JP2024045071A - Structure of hollow fiber membrane for water treatment - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、中空糸膜モジュール及び水浄化処理システムに関する。 The present invention relates to a hollow fiber membrane module and a water purification treatment system.
下水、排水等を浄化処理する方法の一つとして膜分離活性汚泥法(MBR: Membrane Bioreactor)が知られている。MBRでは、精密ろ過膜や限外ろ過膜といった分離膜(膜ユニット)で処理水と活性汚泥の分離が行われるが、分離膜の目詰まりを防止するため、定期的に分離膜を洗浄する必要がある。 The membrane bioreactor (MBR) is known as one of the methods for purifying sewage, wastewater, etc. In MBR, treated water and activated sludge are separated using a separation membrane (membrane unit) such as a microfiltration membrane or ultrafiltration membrane, but the separation membrane needs to be cleaned periodically to prevent clogging.
ここで、MBRで使用される膜ユニットとして中空糸膜モジュールが知られている。特許文献1及び特許文献2には、複数の中空糸膜が格子状(特許文献1の図4、特許文献2の図2)に配置された構成の中空糸膜モジュールが開示されている。
Here, hollow fiber membrane modules are known as membrane units used in MBRs.
上述した中空糸膜モジュールを洗浄する場合、逆洗、スクラビング洗浄といった種々の方法を使用するが、中空糸膜の上下の端部付近における中空糸膜間のゴミ、汚れを効果的に取り除くことができていないのが現状である。これは複数の中空糸膜が格子状に配置されていることが要因の一つと考えられる。 When cleaning the above-mentioned hollow fiber membrane module, various methods such as backwashing and scrubbing cleaning are used, but it is impossible to effectively remove dust and dirt between the hollow fiber membranes near the upper and lower ends of the hollow fiber membrane. The current situation is that this is not possible. One of the reasons for this is thought to be that the plurality of hollow fiber membranes are arranged in a grid pattern.
この発明は、中空糸膜間のゴミ、汚れを効果的に取り除く構造の中空糸膜モジュール及びこれを備える水浄化処理システムを提供することを目的とする。 The object of this invention is to provide a hollow fiber membrane module that is structured to effectively remove debris and dirt between hollow fiber membranes, and a water purification treatment system that includes the same.
[1]
上下方向に伸びている複数の中空糸膜と、
前記複数の中空糸膜の上端及び下端を固定する一対の保持部材と、
を有する中空糸膜モジュールであって、
前記複数の中空糸膜が千鳥状に配置されている
ことを特徴とする中空糸膜モジュール。
[1]
A plurality of hollow fiber membranes extending in the vertical direction;
A pair of holding members that fix upper and lower ends of the plurality of hollow fiber membranes;
A hollow fiber membrane module having
A hollow fiber membrane module, characterized in that the plurality of hollow fiber membranes are arranged in a staggered pattern.
[2]
[1]記載の中空糸膜モジュールを複数有する浄化処理ユニットであって、被処理水槽内に設置され、被処理水を浄化処理する浄化処理ユニットと、前記被処理水槽内に設置され、前記被処理水槽内に貯留される被処理水を曝気する散気装置と、を備える水浄化処理システムであって、
前記浄化処理ユニットは、前記浄化処理ユニット及び前記散気装置を洗浄する洗浄液を供給する洗浄液タンクと洗浄液流路で連通され、
前記散気装置は、圧縮空気供給装置と送気管で連通されているとともに、前記洗浄液タンクと洗浄液流路で連通され、
前記圧縮空気供給装置から前記散気装置への圧縮空気の供給と前記洗浄液タンクから前記浄化処理ユニット及び前記散気装置への前記洗浄液の供給の切替を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、
前記浄化処理ユニットの洗浄時に、前記洗浄液タンクから前記浄化処理ユニットへの前記洗浄液の供給と、前記圧縮空気供給装置から前記散気装置への前記圧縮空気の供給とを同時に行う
ことを特徴とする水浄化処理システム。
[2]
A water purification treatment system comprising: a purification treatment unit having a plurality of hollow fiber membrane modules according to [1], the purification treatment unit being installed in a water tank to be treated and purifying the water to be treated; and an aeration device being installed in the water tank to be treated and aerating the water to be treated stored in the water tank,
the purification processing unit is connected to a cleaning liquid tank that supplies a cleaning liquid for cleaning the purification processing unit and the aeration device through a cleaning liquid flow path;
the air diffuser is connected to a compressed air supply device through an air pipe and is also connected to the cleaning liquid tank through a cleaning liquid flow path;
a control means for controlling switching between supplying compressed air from the compressed air supply device to the air diffuser and supplying the cleaning liquid from the cleaning liquid tank to the purification processing unit and the air diffuser;
The control means
a cleaning liquid tank for cleaning the purification treatment unit and a compressed air supply device for supplying the compressed air to the air diffuser, the cleaning liquid being supplied from the cleaning liquid tank to the purification treatment unit and the compressed air being supplied from the compressed air supply device to the air diffuser, simultaneously when the purification treatment unit is cleaned.
この発明によれば、中空糸膜間のゴミ、汚れを効果的に取り除く構造の中空糸膜モジュール及びこれを備える水浄化処理システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a hollow fiber membrane module having a structure for effectively removing dust and dirt between hollow fiber membranes, and a water purification treatment system equipped with the same.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[中空糸膜モジュール]
本実施形態に係る中空糸膜モジュール1は一例として図1に示すように、上下方向に伸びている複数本の中空糸膜2と、各中空糸膜2の上端部及び下端部を固定する上部保持部材4及び下部保持部材5と、各中空糸膜2が所定の緊張又は弛緩状態となるように、上部保持部材4及び下部保持部材5(以下、これらと、後述する中部保持部材10を総称して「保持部材」ということがある。)の間に固定される一対の支柱部材6、6と、を備えている。
[Hollow fiber membrane module]
As shown in FIG. 1 as an example, a hollow
上部保持部材4は、図1に示すような下方が開放している筒状体である。この開放している部分に、図1(c)に示すように中空部8を形成しつつ、樹脂組成物9によって接着された複数本の中空糸膜2が固定されている。
The
中空部8は、ろ過水を集水する機能と洗浄液を各中空糸膜2へ送る機能を有する。中空部8と後述するろ過水流路とは管状部材7で連通している。
The
下部保持部材5は上方が開放している筒状体である点以外は上部保持部材4の構成と同様であるので、その説明を省略する。
The structure of the
また、図2に示すように、中空糸膜モジュール1は中部保持部材10を備えていてもよい。中部保持部材10は左右の端部を除き上方及び下方が開放している筒状体である。中部保持部材10は中空糸膜2の高さ方向の中央に位置するように左右の端部が支柱部材6、6とそれぞれ接続されている。上記開放している部分に、図2(c)に示すように中空部8を形成しつつ、樹脂組成物9によって接着された複数本の中空糸膜2が固定されている。中部保持部材10の中空部8は、上部保持部材4及び下部保持部材5の説明と同様に後述するろ過水流路と管状部材7で連通している。
As shown in FIG. 2, the hollow
本実施形態では、保持部材の一辺の方向に沿って並べた所定数の中空糸膜2を一単位とした中空糸膜シート3を形成し、保持部材の一辺の方向と直交する他の一辺の方向に沿って複数の中空糸膜シート3が、中空糸膜2全体が千鳥状となるように配列されている。
In this embodiment, a hollow
図3(a)に示す例では、筒状の保持部材の長さ方向に沿って並べた所定数の中空糸膜2を一単位とした中空糸膜シート3が形成され、保持部材の厚さ方向に沿って6枚の中空糸膜シート3が、中空糸膜2全体が千鳥状となるように配列されている。
In the example shown in FIG. 3(a), a hollow
図3(b)に示す例では、筒状の保持部材の厚さ方向に沿って並べた所定数の中空糸膜2を一単位とした中空糸膜シート3が形成され、保持部材の長さ方向に沿って10枚の単位中空糸膜シート3が、中空糸膜2全体が千鳥状となるように配列されている。
In the example shown in FIG. 3(b), a hollow
このように、本実施形態の中空糸膜モジュール1では、従来の中空糸膜が格子状に配列されて構成されている中空糸膜モジュールとは異なり、複数の中空糸膜2が千鳥状に配置された構成となっている。複数の中空糸膜2が千鳥状に配置されていることにより、中空糸膜モジュール1の洗浄時において中空糸膜2の上下の端部付近における中空糸膜2間のゴミ、汚れを効果的に取り除くことができる。
As described above, the hollow
図1及び図2に示す中空糸膜モジュール1の複数が、図示していないフレーム内に立設されて浄化処理ユニット(中空糸膜ユニット)13が形成される。浄化処理ユニット13は被処理水槽の容積、水深や被処理水の処理量に応じて1基又は複数基被処理水槽内に設置される。
Multiple hollow
例えば、浄化処理ユニット13が4基設置可能な図4(a)に示すような被処理水槽12であって、当該浄化処理ユニット13の高さに対して水深が十分深い(例えば約6m)場合、図2に示す中空糸膜モジュール1を高さ約2mで設計し、これを複数備える浄化処理ユニット13が図4(a)に示すように4基被処理水槽12内に設置される。
For example, if the
また、図3に示す中空糸膜モジュール1を高さ約4mで設計し、これを複数備える浄化処理ユニット13を図4(a)に示すように2基被処理水槽12内に設置してもよい。この場合、図3に示す中空糸膜モジュール1は、ろ過水を集水する機能と洗浄液を各中空糸膜2へ送る機能を有する上部保持部材4、下部保持部材5及び中部保持部材10を備えているので、浄化処理ユニット13の設置数を減らしつつ、図4(a)に示す設置例と同等の被処理水の処理能力を発揮することができる。
Alternatively, the hollow
[水浄化処理システム]
(実施の形態1)
[水浄化処理システムの構成]
本実施形態の水浄化処理システム11は、一例として膜分離活性汚泥法による水浄化処理を行うシステムで、図5に示すように、被処理水槽12、浄化処理ユニット13、散気装置14、圧縮空気供給装置22、薬液タンク24、希釈水タンク27を備えている。
[Water purification system]
(Embodiment 1)
[Configuration of water purification system]
The water
被処理水槽12は、生活排水や産業排水といった被処理水を貯留して浄化処理する水槽である。図5に示す被処理水槽12は、被処理水流路16と余剰汚泥排出路21とそれぞれ接続されている。被処理水32は被処理水循環ポンプ15によって被処理水流路16に導入され、被処理水槽12へ流入される。また、浄化処理ユニット13による被処理水32の生物膜処理によって余剰となった活性汚泥は、余剰汚泥排出ポンプ20によって余剰汚泥排出路21へ導入され排出される。
The treated
浄化処理ユニット13は、被処理水32をろ過し、汚濁物質を含んだ活性汚泥とろ過水とに分離する膜部材からなる装置である。本実施形態では浄化処理ユニット13は複数の中空糸膜モジュール1で構成され、一又は複数の浄化処理ユニット13が、被処理水槽12に貯留されている被処理水32に浸漬するように設置されている。また、浄化処理ユニット13を構成する各中空糸膜モジュール1の保持部材内の中空部8とろ過水流路18とが管状部材7を介して接続されている。浄化処理ユニット13による被処理水32の生物膜処理によってろ過されたろ過水は、ろ過ポンプ17及び開閉バルブ19aによってろ過水流路18へ導入され、図示していないろ過水槽に貯留される。
The
散気装置14は、被処理水槽12内に貯留される被処理水32を曝気する、又は浄化処理ユニット13を洗浄するための圧縮空気を供給する装置である。本実施形態では図5に示すように、各浄化処理ユニット13の下方に複数の散気装置14が配備されている。また、各散気装置14は送気管23と接続されており、圧縮空気供給装置22から供給される圧縮空気は、開閉バルブ19b、19cにより送気管23及び散気装置14に導入され、散気装置14を介して被処理水32を曝気する、又は浄化処理ユニット13に圧縮空気を送出する。なお、各散気装置14は複数の散気管40で構成されたものを一単位とした単位散気手段としている。
The
圧縮空気供給装置22は、浄化処理による浄化処理ユニット13の消耗状況、例えば中空糸膜2の閉塞状況に応じて、ブロワ(圧力最大1kgf/cm2)やコンプレッサー(圧力最大3-5kgf/cm2)、等の装置が採用される。
The compressed
薬液タンク24は、浄化処理ユニット13及び散気装置14を洗浄する洗浄液を構成する薬液を貯留するタンクである。図5に示す薬液タンク24は薬液流路26と接続されている。薬液流路26は、希釈水流路29aと接続されているとともに、ミキサ31を介して洗浄液流路30と接続されている。洗浄液流路30は二股に分かれ、一方はろ過水流路18と接続され、他方は送気管23と接続されている。薬液は薬液ポンプ25及び開閉バルブ19fによって薬液流路26へ導入され、ミキサ31へ供給される。本実施形態の薬液については、次亜塩素酸ナトリウム、オゾン、等の浄化処理ユニット13の洗浄に適した従来公知のものを採用することができる。なお、薬液タンク24を、あらかじめ調製された洗浄液が貯留している洗浄液タンクとしてもよい。この場合、図1に示す形態において、希釈水流路29aとミキサ31は不要となり、散気装置14は洗浄液タンクと洗浄液流路30で連通される。
The
希釈水タンク27は、散気装置14を洗浄する希釈水及び浄化処理ユニット13を洗浄する洗浄液を構成する希釈水を貯留するタンクである。図5に示す希釈水タンク27は希釈水流路29a、29bと接続されている。一方の希釈水流路29aは薬液流路26と接続され、他方の希釈水流路29bは送気管23と接続されている。希釈水は希釈水ポンプ28a及び開閉バルブ19gによって希釈水流路29aへ導入され、ミキサ31へ供給される。また、希釈水は希釈水ポンプ28b及び開閉バルブ19hによって希釈水流路29b及び送気管23へ導入され、散気装置14へ供給される。
The
ミキサ31に供給された薬液及び希釈水は混合されて洗浄液が生成される。この洗浄液は洗浄液流路30及び開閉バルブ19d、19eによって送気管23及びろ過水流路18へ導入され、浄化処理ユニット13及び散気装置14へ供給される。
The chemical solution and dilution water supplied to the
本実施形態の水浄化処理システム11は、被処理水の浄化処理時、浄化処理ユニット13の洗浄処理時及び散気装置14の洗浄処理時に、各ポンプ15、17、20、25、28a、28b、各開閉バルブ19a-19h、圧縮空気供給装置22の動作を制御するコンピュータからなる制御手段(不図示)を備えている。
In the
[被処理水の浄化処理]
図6を参照して、本実施形態の水浄化処理システム11による被処理水の浄化処理の一例を説明する。
[Purification of treated water]
An example of purification treatment of the water to be treated by the water
制御手段は、開閉バルブ19a-19cを開状態に、開閉バルブ19d-19hを閉状態に制御するとともに、被処理水循環ポンプ15、ろ過ポンプ17、余剰汚泥排出ポンプ20、圧縮空気供給装置22を作動させ、薬液ポンプ25、希釈水ポンプ28a、28bを停止させる。
The control means controls the on-off
被処理水循環ポンプ15の稼働によって、被処理水32は被処理水流路16に導入され、被処理水槽12へ流入される。
When the treated
圧縮空気供給装置22から供給される圧縮空気は送気管23及び散気装置14に導入され、散気装置14を介して被処理水32を曝気する。曝気された被処理水32中では活性汚泥による被処理水32に含まれている汚濁物質の吸収、分解が促進され、被処理水32が浄化される。
Compressed air supplied from the compressed
浄化処理ユニット13では、被処理水32がろ過され、汚濁物質を含んだ活性汚泥とろ過水とに分離される。ろ過ポンプ17の稼働により、ろ過水はろ過水流路18へ導入され、図示していないろ過水槽に貯留される。また、余剰汚泥排出ポンプ20の稼働により、浄化処理ユニット13による被処理水32の生物膜処理によって余剰となった活性汚泥は余剰汚泥排出路21へ導入され排出される。
In the
[浄化処理ユニットの洗浄処理]
図7を参照して、本実施形態の水浄化処理システム11による浄化処理ユニット13の洗浄処理の一例を説明する。
[Cleaning process of purification processing unit]
An example of a cleaning process for the
制御手段は、開閉バルブ19a、19d、19hを閉状態に、開閉バルブ19b、19c、19e-19gを開状態に制御するとともに、圧縮空気供給装置22、薬液ポンプ25、希釈水ポンプ28aを作動させ、被処理水循環ポンプ15、ろ過ポンプ17、余剰汚泥排出ポンプ20、希釈水ポンプ28bを停止させる。
The control means controls the on-off
圧縮空気供給装置22から供給される圧縮空気は送気管23及び散気装置14に導入され、散気装置14を介して浄化処理ユニット13に圧縮空気が送出される。浄化処理ユニット13の膜表面に圧縮空気が接触することによって、汚れが除去される。
Compressed air supplied from the compressed
本実施形態の水浄化処理システム11では、上述した中空糸膜モジュール1を採用している。中空糸膜モジュール1を構成する複数の中空糸膜2は千鳥状に配置されているので、圧縮空気によって中空糸膜2の上下の端部付近における中空糸膜2間のゴミ、汚れを効果的に取り除くことができる。
The water
薬液ポンプ25の稼働により、薬液タンク24から薬液が薬液流路26へ導入され、ミキサ31へ供給される。また、希釈水ポンプ28aの稼働により、希釈水タンク27から希釈水が希釈水流路29aへ導入され、ミキサ31へ供給される。
By operating the
ミキサ31に供給された薬液及び希釈水は混合されて洗浄液が生成される。この洗浄液は開閉バルブ19e側の洗浄液流路30及びろ過水流路18へ導入され、浄化処理ユニット13へ供給される。供給された前記洗浄液により浄化処理ユニット13が洗浄される。
The chemical solution and dilution water supplied to the
[散気装置の洗浄処理]
図8を参照して、本実施形態の水浄化処理システム11による散気装置14の洗浄処理の一例を説明する。
[Cleaning of the air diffuser]
An example of a cleaning process for the
制御手段は、開閉バルブ19a、19e、19hを閉状態に、開閉バルブ19b-19d、19f、19gを開状態に制御するとともに、薬液ポンプ25、希釈水ポンプ28aを作動させ、被処理水循環ポンプ15、ろ過ポンプ17、余剰汚泥排出ポンプ20、圧縮空気供給装置22、希釈水ポンプ28bを停止させる。
The control means controls the on-off
薬液ポンプ25の稼働により、薬液タンク24から薬液が薬液流路26へ導入され、ミキサ31へ供給される。また、希釈水ポンプ28aの稼働により、希釈水タンク27から希釈水が希釈水流路29aへ導入され、ミキサ31へ供給される。
By operating the
ミキサ31に供給された薬液及び希釈水は混合されて洗浄液が生成される。この洗浄液は開閉バルブ19d側の洗浄液流路30及び送気管23へ導入され、散気装置14へ供給される。供給された前記洗浄液により散気装置14が洗浄される。
The chemical solution and dilution water supplied to the
次に、制御手段は、開閉バルブ19a、19d-19gを閉状態に、開閉バルブ19b、19c、19hを開状態に制御するとともに、希釈水ポンプ28bを作動させ、被処理水循環ポンプ15、ろ過ポンプ17、余剰汚泥排出ポンプ20、圧縮空気供給装置22、薬液ポンプ25、希釈水ポンプ28aを停止させる。
Next, the control means closes the on-off
希釈水ポンプ28bの稼働により、希釈水タンク27から希釈水が希釈水流路29b及び送気管23へ導入され、散気装置14に供給される。供給された希釈液により散気装置14内に残留している薬液が除去される。
When the
このように、実施の形態1の水浄化処理システム11では、散気装置14を圧縮空気供給装置22と送気管23で連通し、薬液タンク24と洗浄液流路30で連通して、圧縮空気供給装置22と送気管23及び散気装置14による機能を、被処理水槽12の曝気と、浄化処理ユニット13及び散気装置14の洗浄の兼用としている。そのため、被処理水槽12の曝気と、浄化処理ユニット13及び散気装置14の洗浄それぞれの機能に応じた構成を構築することなく、省スペースな膜分離活性汚泥法による水浄化処理システムを提供することができる。
In this way, in the water
また、本実施形態の水浄化処理システム11では、上述した中空糸膜モジュール1を採用している。中空糸膜モジュール1を構成する複数の中空糸膜2は千鳥状に配置されているので、圧縮空気によって中空糸膜2の上下の端部付近における中空糸膜2間のゴミ、汚れを効果的に取り除くことができる。
The water
さらに、浄化処理ユニット13を圧縮空気及び洗浄液によって洗浄することによって、洗浄液のみによる洗浄コストの削減や浄化処理ユニット13の劣化の抑制を実現できる。
Furthermore, by cleaning the
(実施の形態2)
[水浄化処理システムの他の構成]
図9は、この発明の水浄化処理システムである、固定床方式と流動床方式とを融合した固定床法と流動床法の複合水浄化処理システム、すなわち、接触酸化コンビネーションシステムの一例の概略構成を説明するものである。
(Embodiment 2)
[Other configurations of the water purification treatment system]
FIG. 9 illustrates the schematic configuration of an example of a water purification treatment system of the present invention, which is a composite water purification treatment system that combines a fixed bed method and a fluidized bed method, i.e., a catalytic oxidation combination system.
図9に示す形態では、被処理水槽12及び浄化処理ユニット13の構成が実施の形態1と異なるのみであるので、実施の形態1と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。また、実施の形態1と共通する余剰汚泥排出路21、被処理水循環ポンプ15、ろ過ポンプ17、余剰汚泥排出ポンプ20、薬液ポンプ25及び希釈水ポンプ28については、図9では省略している。
In the embodiment shown in FIG. 9, the only difference from
浄化処理される被処理水32が上流側(図9中、左側)から下流側(図9中、右側)に向けて流動する一つの浄化処理用の被処理水槽12の中に、流動床領域33と固定床領域34とが隣接して配備され、流動床領域33と固定床領域34との境界にスクリーン35が配置されている。
A fluidized bed area is provided in one treated
スクリーン35は、流動床領域33と固定床領域34との間での被処理水32の流動を可能にしている一方で、流動床領域33で流動する流動床用接触材36の固定床領域34への流動を阻止するものである。
The
被処理水槽12の底部には、個別に制御される複数の散気装置14a-14fが上流側から下流側に向けて配備されている。なお、散気装置14a-14fはそれぞれ複数の散気管40で構成されたものを一単位とした単位散気手段としている。
A number of individually controlled aeration devices 14a-14f are arranged from the upstream side to the downstream side at the bottom of the treated
各散気装置14a-14fについての個別の制御は、手動、あるいは実施の形態1で説明した制御手段によって自動で行うことができる。 Individual control of each diffuser 14a-14f can be performed manually or automatically by the control means described in the first embodiment.
流動床領域33には複数の流動床用接触材36が投入されており、これが流動床領域33に配備されている散気装置14によって曝気されることにより被処理水32中で流動し、流動床方式による浄化処理が行なわれる。
A plurality of fluidized bed contact materials 36 are placed in the fluidized bed region 33, and are fluidized in the water to be treated 32 by being aerated by the
ここで、流動床領域33において上流側から順に配置されている散気装置14a、散気装置14bを個別に制御し、図9にAで示されている位置における開閉バルブ19iを開とし、図9にBで示されている位置における開閉バルブ19jを閉にすることによって散気装置14aが配備されている位置のみで図9中、上向きに上昇流を生起させ、一方、散気装置14bが配備されている位置では図9中、下向きに下降流を生起させることができる。 Here, the air diffuser 14a and the air diffuser 14b, which are arranged in order from the upstream side in the fluidized bed region 33, are individually controlled to open the on-off valve 19i at the position indicated by A in FIG. By closing the on-off valve 19j at the position indicated by B in FIG. 9, an upward flow is generated in FIG. 9 only at the position where the air diffuser 14a is installed, while the air diffuser 14b At the deployed position, a downward flow can be generated in the downward direction as shown in FIG.
このように、散気装置14a、14bを個別に制御し、被処理水槽12の底部に上流側から下流側に向けて順に配備されている散気装置14a-14fを、隣接する各散気装置14a、14bの一方が散気動作を行なっている際に、他方が停止するように制御することによって、流動床用接触材36を流動床領域33における被処理水32中に効果的に流動させることができる。
In this way, the aeration devices 14a, 14b are individually controlled, and the aeration devices 14a-14f are arranged in sequence from the upstream side to the downstream side at the bottom of the treated
こうして、流動床用接触材36の表面に形成された生物膜に、より効率よく被処理水32や、溶解性の有機性汚濁物質、浮遊物質(Suspended Solids)(以下、本明細書において「SS」と表すことがある)、混合液浮遊物質(以下、本明細書において「MLSS」と表すことがある)などが接触できるようにして処理能力を向上させている。 In this way, the biofilm formed on the surface of the fluidized bed contact material 36 can be more efficiently contacted with the water to be treated 32, soluble organic pollutants, suspended solids (hereinafter sometimes referred to as "SS" in this specification), mixed liquor suspended solids (hereinafter sometimes referred to as "MLSS" in this specification), etc., improving the treatment capacity.
固定床領域34では、固定床方式による浄化処理が行なわれる。 In the fixed bed area 34, purification processing is performed using a fixed bed method.
固定床領域34に固定配置されている浄化処理ユニット13は、上述した複数の中空糸膜モジュール1で構成されている。
The
固定床領域34に配備されている散気装置14によって曝気されることにより、各中空糸膜2を上昇する被処理水32の流動が生じる。
Aeration by the
固定床領域34においても、上流側から下流側に向けて順に配置されている散気装置14c-14fを個別に制御し、図9にCで示されている位置における開閉バルブ19kを開とし、図9にDで示されている位置における開閉バルブ19lを閉にすることによって散気装置14cが配備されている位置における各中空糸膜2の内部に図9中、上向きの矢印で示される上昇流を生起させ、微生物に必要な酸素を供給し、生物膜にSSや有機物が効率よく取り込まれるようにし、一方、散気装置14dが配備されている位置における各中空糸膜2の内部に図9中、下向きの矢印で示される下降流を生起させて、余剰汚泥を適宜剥離させて効率よく浄化を行うことができる。
In the fixed bed area 34, the air diffusers 14c-14f arranged in sequence from the upstream side to the downstream side are individually controlled, and the on-off valve 19k at the position indicated by C in FIG. 9 is opened, and the on-off valve 19l at the position indicated by D in FIG. 9 is closed. This creates an upward flow as indicated by the upward arrow in FIG. 9 inside each
本実施形態の水浄化処理システム11においては、流動床領域33、固定床領域34のいずれにおいても、被処理水槽12の底部に上流側から下流側に渡って配備されている複数の散気装置14a-14bによって全面的な曝気を行い、個別に各散気装置14a-14fを制御することによって、全面を分割して曝気する全面分割曝気を行うことができる。そして、これらによって、被処理水32中に旋回流、等々を生じさせ、処理効率を向上させている。
In the water
流動床用接触材36としては、微生物を付着棲息させることができれば、従来公知の種々の接触材を用いることができる。例えば、ポリプロピレン製やポリウレタン製の流動床用担体濾材を採用することができる。 As the fluidized bed contact material 36, various conventional contact materials can be used as long as they can support the attachment and habitation of microorganisms. For example, a carrier filter material for a fluidized bed made of polypropylene or polyurethane can be used.
このような流動床用接触材36を複数個、例えば、280000個/m3の割合、充填率20-40%として流動床領域33に投入する。 A plurality of such fluidized bed contact materials 36 are introduced into the fluidized bed region 33, for example, at a rate of 280,000 pieces/m 3 and a filling rate of 20-40%.
図10はスクリーン35を説明するものである。スクリーン35は、前述したように、流動床領域33と固定床領域34との間での被処理水32の流動を可能にしている一方で、流動床領域33で流動する流動床用接触材36の固定床領域34への流動を阻止するものである。
Figure 10 illustrates the
生物膜処理による水浄化処理の場合、接触材の表面積が大きいほど多くの微生物が接触材の表面にすみ着き、処理能力が大きくなる。そこで、流動床方式の生物膜処理では、接触材を中空体にし、又は空隙率の大きい構造にすることによって、接触材をより小型化しつつ、表面積を大きくすることが行われている。 In the case of water purification treatment using biofilm treatment, the larger the surface area of the contact material, the more microorganisms will be able to settle on the surface of the contact material, and the greater the treatment capacity. Therefore, in biofilm treatment using the fluidized bed method, the contact material is made hollow or has a structure with a high porosity, thereby making the contact material smaller while increasing its surface area.
また、流動床方式の生物膜処理の場合、流動床領域33で流動する流動床用接触材36が流動床領域33から流出しないように流動床用接触材36の流出を防止するスクリーンを設置するが、比表面積の拡大を目的として、流動床用接触材36の微小化を図った場合、当該スクリーンの目幅も流動床用接触材36の微小化に対応させて微細化する必要がある。この場合、スクリーンの目幅を小さくすると、流入してくるSSの濃度が高い排水や、粘性のある排水、負荷の大きい排水などのとき、スクリーン自体にも生物膜が付着、生息し、目詰まりが生じて、上流側から下流側に向けた被処理水の円滑な流動が阻害されるという問題がある。 In addition, in the case of fluidized bed biofilm treatment, a screen is installed to prevent the fluidized bed contact material 36 flowing in the fluidized bed region 33 from flowing out. However, when the fluidized bed contact material 36 is miniaturized for the purpose of increasing the specific surface area, the mesh width of the screen must also be made finer to correspond to the miniaturization of the fluidized bed contact material 36. In this case, if the mesh width of the screen is made smaller, biofilms will adhere to and live on the screen itself, causing clogging when the inflowing wastewater has a high concentration of SS, is viscous, or has a large load. There is a problem in that the smooth flow of the water to be treated from the upstream side to the downstream side is obstructed.
本実施形態では、一つの被処理水槽12の中に、流動床領域33と固定床領域34とを、流動床領域33と固定床領域34との間での被処理水32の流動を可能にしている一方で、流動床領域33で流動する流動床用接触材36の固定床領域34への流動を阻止するスクリーン35を挟んで隣接して配備することによって、この問題を解決したものである。
In this embodiment, this problem is solved by arranging a fluidized bed region 33 and a fixed bed region 34 adjacent to each other in one treated
ここで、流動床領域33と固定床領域34との間での被処理水32の流動を可能にしている一方で、流動床領域33で流動する流動床用接触材36の固定床領域34への流動を阻止するスクリーンに関しては、前述したように、接触材をより小型化し、表面積を大きくすることが望ましい一方で、スクリーンが目詰まりしてしまうという自体が生起することを避けることを考慮した目幅にすることが望ましい。 Here, while allowing the water to be treated 32 to flow between the fluidized bed area 33 and the fixed bed area 34, the fluidized bed contact material 36 flowing in the fluidized bed area 33 flows into the fixed bed area 34. Regarding the screen that prevents the flow of water, as mentioned above, while it is desirable to make the contact material smaller and increase its surface area, it is also important to avoid clogging the screen itself. It is preferable to set it to eye width.
発明者等は、本実施形態において、散気装置14による曝気によって後述するようにスクリーン35を介した被処理水32の流動床領域33から固定床領域34、あるいは、固定床領域34から流動床領域33への流動を強制的に生起させること等により、また、流動床用接触材36を小型化して表面積を大きくすることや、流動床領域33における散気装置14による曝気によって生起させる強制的な流動(全面曝気や全面分割曝気、旋回流など)による効果も勘案して検討し、スクリーン35の目幅を流動床用接触材36の外寸の約1/2の大きさにすることが、浄水処理効果、浄水処理効率の点で望ましいことを確認した。
In this embodiment, the inventors have proposed that the water to be treated 32 be transferred from the fluidized bed area 33 to the fixed bed area 34 through the
図10は、流動床用接触材36を使用する場合のスクリーン35の一例として、上下方向に互いに平行に延びる直径7mmの棒状体35aの隣接する棒状体35a、35aの間に5mmの隙間35bを空けた目幅5mmのスクリーンを採用した場合を説明するものである。
FIG. 10 shows, as an example of the
なお、スクリーン35は、流動床領域33と固定床領域34との間での被処理水32の流動を可能にしている一方で、流動床領域33で流動する流動床用接触材36の固定床領域34への流動を阻止するものである。そこで、図10に示す形態に限られず、流動床用接触材36の外寸の約1/2の目幅を有するものであれば、図10に示すような上下方向に延びる複数の棒状体によって構成されるものに限られず、メッシュ状のスクリーンであってもよい。
The
本実施形態においては、流動床領域33においても、散気装置14による散気によって全面曝気や旋回流を生じさせ、流動床用接触材36の表面に形成された生物膜に効率よく被処理水32やMLSSが接触できるようにして処理能力を向上させている。
In this embodiment, even in the fluidized bed region 33, full aeration and swirling flow are generated by aeration using the
また、被処理水槽12の底部に上流側から下流側に向けて配備されている散気装置14において、隣接する各散気装置14a-14fを、一方が散気動作を行っている間、他方が停止すように制御することにより、例えば、図8に示すように、スクリーン35の下側に配置されている散気装置14bが停止し、この散気装置14bに隣接して上流側及び下流側に配置されている散気装置14a、14cが散気動作を行なうようにできる。あるいは、これとは逆に、スクリーン35の下側に配置されている散気装置14bが散気動作を行ない、散気装置14a、14cが停止するようにもできる。これによって、スクリーン35を介した被処理水32の、流動床領域33から固定床領域34、あるいは、固定床領域34から流動床領域33への流動が強制的に生起され、スクリーン35の目詰まりがより効果的に防止されるようにできる。
In addition, the
なお、被処理水槽12の大きさ、散気装置14の大きさの関係で、図示していないが、スクリーン35の下側に散気装置が配備されておらず、スクリーン35の下側より上流側及び下流側にそれぞれ散気装置が配備される形態になることも考えられる。このような場合であっても、被処理水槽12の底部に上流側から下流側に向けて順に配備されている散気装置14において、隣接する各散気装置14a-14fを、一方が散気動作を行っている間、他方が停止すように制御することにより、スクリーン35を介した被処理水32の、流動床領域33から固定床領域34、あるいは、固定床領域34から流動床領域33への流動が強制的に生起され、スクリーン35の目詰まりがより効果的に防止されるようになる。
Note that, depending on the size of the
そして、本実施形態の水浄化処理システム11においては、固定床領域34に配備される浄化処理ユニット13よりは比表面積が大きい流動床用接触材36を用いて、SS濃度が大きい被処理水32を流動床領域33において比較的短時間で処理し、溶解性の有機性汚濁濃度が小さい被処理水32については、固定床領域34において浄化処理ユニット13によって処理するようにした。
In the water
なお、前述したように、固定床領域34では、前述した流動床領域33において散気装置14による曝気によって生起される被処理水32中における流動に比較して上向かい方向に整った流動になる整流作用を発揮できる形状・構造・形態の浄化処理ユニット13を散気装置14の上側に配備している。たとえば、図示の実施形態では、複数の中空糸膜モジュール1で構成される浄化処理ユニット13によって整流作用が生じている。
As described above, in the fixed bed region 34, the
そこで、スクリーン35を介した被処理水32の流動床領域33から固定床領域34、あるいは、固定床領域34から流動床領域33への流動を効果的に行わせつつ、固定床領域34における整流の効果をより高めるため、本実施形態の水浄化処理システム11では、スクリーン35に隣接して配置される固定床領域34の浄化処理ユニット13とスクリーン35との間に所定の間隔を空けている。
Therefore, in order to effectively allow the treated
本実施形態では、スクリーン35の下流側に固定床領域34が形成されているので、固定床領域34における浄化処理ユニット13を構成する複数の中空糸膜モジュール1中、スクリーン35に最も近い中空糸膜モジュール1と、スクリーン35との間に所定の間隔を空けている。
In this embodiment, a fixed bed area 34 is formed downstream of the
本実施形態において、スクリーン35に隣接して配置される固定床領域34の浄化処理ユニット13とスクリーン35との間の間隔の大きさは、スクリーン35を介した被処理水32の流動床領域33から固定床領域34、あるいは、固定床領域34から流動床領域33への流動を効果的に行わせつつ、固定床領域34における整流の効果をより高めるという観点から定めることができる。例えば、少なくとも30cm以上とすることができる。
In this embodiment, the size of the gap between the
[被処理水の浄化処理]
次に、図9に示す実施の形態2の水浄化処理システム、すなわち、固定床方式と流動床方式とを融合したものであって、固定床法と流動床法の複合水浄化処理システムである接触酸化コンビネーションシステムを用いて水浄化処理を行う場合について一例を説明する。
[Purification treatment of water to be treated]
Next, the water purification system of
被処理水循環ポンプ15(図9では省略)の稼働によって、処理対象である被処理水32(原水)は被処理水流路16に導入され、被処理水槽12の流動床領域33へ流入される。
By operating the treated water circulation pump 15 (omitted in Figure 9), the treated water 32 (raw water) to be treated is introduced into the treated
流動床領域33には、流動床用接触材36が投入されており、被処理水槽12の底部に上流側から下流側に向けて順に配置されている散気装置14a、散気装置14bが、一方が散気動作をおこなう場合、他方が停止するように個別に制御され、例えば、散気装置14aが配備されている位置のみで図9中、上向きの矢印で示される上昇流を生起させ、一方、散気装置14bが配備されている位置では図9中、下向きの矢印で示される下降流を生起させている。これによって、流動床用接触材36が被処理水32中に効果的に流動し、流動床用接触材36の表面に形成された生物膜に被処理水32や、溶解性の有機性汚濁物質、SS、MLSSがより効率よく接触して生物膜中に取り込まれる。
Fluidized bed contact material 36 is placed in the fluidized bed area 33, and diffusers 14a and 14b are arranged in order from the upstream side to the downstream side at the bottom of the treated
被処理水槽12に流入した被処理水32は、被処理水槽12中で上流側(図9中、左側)から下流側(図9中、右側)に向けて流動し、処理を受けて被処理水槽12から排出されていく。
The treated
この際、流動床領域33と固定床領域34との間に配備されているスクリーン35は流動床用接触材36の外寸の約1/2の目幅であって、比較的大きな目幅になっているので、流入してくる被処理水32のSS濃度が高い場合や、粘性のある被処理水32、負荷の大きい被処理水32などの場合であっても、スクリーン35自体に生物膜が付着、生息し、目詰まりが生じるおそれは小さい。
At this time, the
しかも、前述したように、被処理水槽12の底部に上流側から下流側に向けて順に配置されている散気装置14a-14fが、隣接する散気装置14a-14fごとに、一方が散気動作をおこなう場合に他方が停止するように個別に制御され、流動床領域33と固定床領域34との間で強制的な被処理水32の流動が生じ、流入してくる被処理水32のSS濃度が高い場合や、粘性のある被処理水32、負荷の大きい被処理水32などの場合であっても、スクリーン35自体に生物膜が付着、生息し、目詰まりが生じることをより確実に防止できる。
Moreover, as described above, the air diffusers 14a-14f are arranged in order from the upstream side to the downstream side at the bottom of the
流動床領域33において浄化処理を受けた被処理水32はスクリーン35を通過して固定床領域34に流入し、ここでは、前述したように、散気動作が行われている散気装置14が配備されている位置における中空糸膜モジュール1の各中空糸膜2の内部に図9中、上向きの矢印で示される上昇流が生じ、微生物に必要な酸素が供給されて生物膜にSSや有機物が効率よく取り込まれ、一方、散気動作が停止されている散気装置14が配備されている位置における中空糸膜モジュール1の各中空糸膜2の内部には図9中、下向きの矢印で示される下降流を生じ、余剰汚泥が適宜剥離さる。
The treated
こうして、固定床領域34で処理が行われた後、ろ過ポンプ17(図9では省略)の稼働により、ろ過水流路18へ導入され、処理水槽に貯留される。
After treatment has been carried out in the fixed bed region 34, the filtrate pump 17 (not shown in Figure 9) is operated to introduce the filtrate into the
本実施形態における浄化処理ユニット13と散気装置14の洗浄については、実施の形態1で説明した[浄化処理ユニットの洗浄処理]と[散気装置の洗浄処理]と同様であるので、その説明を省略する。
The cleaning of the
図9に示す実施の形態2の水浄化処理システム11によれば、溶解性の有機性汚濁の濃度が高い被処理水32を最初に流動床領域33で短時間に処理し、溶解性の有機性汚濁の濃度が低くなった被処理水32を固定床領域34で処理し、流動床方式の処理と固定床方式の処理とを効果的に組み合わせて、効率よく、効果的に浄化を行うことができる。また、これによって糸状菌の影響を受けにくくすることができる。
According to the water
また、図9に示す実施の形態2の水浄化処理システム11によれば、実施の形態1で説明した効果も発揮することができる。
Further, according to the
なお、浄化処理の対象となっている被処理水32の性状に対応させて、被処理水槽12の上流側に固定床領域34を配置し、スクリーン35を介在させて、その下流に流動床領域33を配置する形態、上流から下流に向けて、順に、流動床領域33-スクリーン35-固定床領域34-スクリーン35-流動床領域33と配置する形態、固定床領域34-スクリーン35-流動床領域33-スクリーン35-固定床領域34と配置する形態など、種々に変更することが可能である。
In addition, in accordance with the properties of the water to be treated 32 that is the target of purification treatment, a fixed bed region 34 is arranged upstream of the
このように、実施の形態2の水浄化処理システム、すなわち、固定床方式と流動床方式とを融合したものであって、固定床法と流動床法の複合水浄化処理システムである接触酸化コンビネーションシステムによれば、実施の形態1で説明した効果が発揮されるだけでなく、浄化処理される被処理水32が上流側から下流側に向けて流動する浄化処理用の既存の一つの被処理水槽12の中に流動床領域33と固定床領域34とを、流動床領域33で流動する流動床用接触材36の固定床領域34への流動を阻止するスクリーン35を介して隣接して設けることにより、生物膜処理における固定床方式、流動床方式それぞれの有利な面を効果的に発揮させることができる。しかも、既存の浄化処理用の既存の一つの被処理水槽12を用いてこれを行うことができるのでコストの面で有利である。
In this way, the water purification system of
(実施の形態3)
図11は、被処理水槽12における曝気箇所を数ブロックに分け、各ブロックに散気装置を配備した全面分割曝気法による水浄化処理システムの一例の概略構成を説明するものである。
(Embodiment 3)
FIG. 11 illustrates the schematic configuration of an example of a water purification treatment system using a full divided aeration method in which the aeration points in the
図11に示す形態では、被処理水槽12内の散気装置14の配置構成、送気管23と散気装置14との接続構成が実施の形態1と異なるのみであるので、実施の形態1と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。また、実施の形態1と共通する被処理水流路16、ろ過水流路18、余剰汚泥排出路21、被処理水循環ポンプ15、ろ過ポンプ17、余剰汚泥排出ポンプ20、薬液ポンプ25及び希釈水ポンプ28については、図11では省略している。
In the embodiment shown in FIG. 11, only the arrangement of the
本実施形態の水浄化処理システム11では、被処理水槽12の底部全面を複数のブロックに分け、各ブロックに散気装置14が配備されている。図11に示す形態では、被処理水槽12の底部全面を3ブロックに分け、各ブロックに散気装置14g、14h、14iが配備されている。なお、散気装置14g、14h及び14iは複数の散気管40で構成されたものを一単位とした単位散気手段としている。
In the water
散気装置14hの上部には浄化処理ユニット13が設置されている。散気装置14g、14h及び14iはそれぞれ、被処理水32を曝気するものであるが、散気装置14hは浄化処理ユニット13を曝気する機能も果たす。
A
図11に示す形態では、散気装置14g、14iは送気管23bと接続されており、圧縮空気供給装置22bから供給される圧縮空気は、開閉バルブ19q、19rにより送気管23b及び散気装置14g、14iに導入され、散気装置14g、14iを介して被処理水32を曝気する。また、送気管23aは二股に分かれ、一方は送気管23bと接続され、他方は散気装置14hと接続されている。圧縮空気供給装置22aから供給される圧縮空気は、開閉バルブ19o、19pにより送気管23a、23b、散気装置14g、14hに導入され、散気装置14g、14hを介して被処理水32、浄化処理ユニット13を曝気する。
In the embodiment shown in FIG. 11, the
図11に示す形態では、希釈水流路29bは送気管23a及び23bと接続され、洗浄液流路30は送気管23a及び23bと接続されている。
In the form shown in FIG. 11, the dilution
[被処理水の浄化処理]
図11に示す実施の形態3の水浄化処理システムを用いて水浄化処理を行う場合について説明する。本実施形態の水浄化処理システム11の特徴は曝気箇所を切り替えることができる点にある。そのため、実施の形態1と共通するコンピュータからなる制御手段は、タイマーやシーケンサと協働して開閉バルブ19o、19p、19q、19r、圧縮空気供給装置22a、22bの動作を制御する。
[Purification treatment of water to be treated]
A case where water purification treatment is performed using the water purification treatment system of
例えば、被処理水槽12の図11中、左側のブロックを曝気する場合、前記制御手段は開閉バルブ19qを開状態に、開閉バルブ19o、19p、19rを閉状態に個別に制御することで、圧縮空気供給装置22bから供給される圧縮空気が送気管23b及び散気装置14gに導入され、散気装置14gを介して被処理水32が曝気される。
For example, when aerating the left block of the treated
また、例えば、被処理水槽12の図11中、中央のブロックを曝気する場合、前記制御手段は開閉バルブ19oを開状態に、開閉バルブ19p、19q、19rを閉状態に個別に制御することで、圧縮空気供給装置22aから供給される圧縮空気が送気管23a及び散気装置14hに導入され、散気装置14hを介して被処理水32及び浄化処理ユニット13が曝気される。
For example, when aerating the central block in FIG. 11 of the treated
また、例えば、被処理水槽12の図11中、右側のブロックを曝気する場合、前記制御手段は開閉バルブ19rを開状態に、開閉バルブ19o、19p、19qを閉状態に個別に制御することで、圧縮空気供給装置22bから供給される圧縮空気が送気管23b及び散気装置14iに導入され、散気装置14iを介して被処理水32が曝気される。
Further, for example, when aerating the block on the right side of the
このような制御処理を連続して行うことで被処理水槽12内に貯留している被処理水32全体を曝気することができる。
By continuously performing this type of control process, the entire treated
実施の形態1で説明したように、浄化処理ユニット13では、被処理水32がろ過され、汚濁物質を含んだ活性汚泥とろ過水とに分離される。ろ過ポンプ17の稼働により、ろ過水はろ過水流路18へ導入され、図示していないろ過水槽に貯留される。また、余剰汚泥排出ポンプ20の稼働により、浄化処理ユニット13による被処理水32の生物膜処理によって余剰となった活性汚泥は余剰汚泥排出路21へ導入され排出される。
As described in the first embodiment, in the
[浄化処理ユニットの洗浄処理]
図8及び図11を参照して、本実施形態の水浄化処理システム11による浄化処理ユニットの洗浄処理の一例を説明する。
[Cleaning process of purification unit]
An example of the cleaning process of the purification unit by the
制御手段は、開閉バルブ19a、19d、19h、19p、19q、19rを閉状態に、開閉バルブ19o、19e-19gを開状態に制御するとともに、圧縮空気供給装置22a、薬液ポンプ25、希釈水ポンプ28aを作動させ、被処理水循環ポンプ15、ろ過ポンプ17、余剰汚泥排出ポンプ20、圧縮空気供給装置22b、希釈水ポンプ28bを停止させる(開閉バルブ19a、19e、各種ポンプは図8を参照)。
The control means controls the on-off
圧縮空気供給装置22aから供給される圧縮空気は送気管23a及び散気装置14hに導入され、散気装置14hを介して浄化処理ユニット13に圧縮空気が送出される。浄化処理ユニット13の膜表面に圧縮空気が接触することによって、汚れが除去される。
Compressed air supplied from the compressed
薬液ポンプ25の稼働により、薬液タンク24から薬液が薬液流路26へ導入され、ミキサ31へ供給される。また、希釈水ポンプ28aの稼働により、希釈水タンク27から希釈水が希釈水流路29aへ導入され、ミキサ31へ供給される。
When the
ミキサ31に供給された薬液及び希釈水は混合されて洗浄液が生成される。この洗浄液は開閉バルブ19e側の洗浄液流路30及びろ過水流路18へ導入され、浄化処理ユニット13へ供給される。供給された前記洗浄液により浄化処理ユニット13が洗浄される(ろ過水流路18は図8を参照)。
The chemical solution and dilution water supplied to the
[散気装置の洗浄処理]
図8及び図11を参照して、本実施形態の水浄化処理システム11による散気装置14の洗浄処理の一例を説明する。
[Cleaning of the air diffuser]
An example of a cleaning process for the
制御手段は、開閉バルブ19a、19e、19hを閉状態に、開閉バルブ19d、19f、19g、19o-19rを開状態に制御するとともに、薬液ポンプ25、希釈水ポンプ28aを作動させ、被処理水循環ポンプ15、ろ過ポンプ17、余剰汚泥排出ポンプ20、圧縮空気供給装置22a、22b、希釈水ポンプ28bを停止させる(開閉バルブ19a、19e、各種ポンプは図8を参照)。
The control means controls the on-off
薬液ポンプ25の稼働により、薬液タンク24から薬液が薬液流路26へ導入され、ミキサ31へ供給される。また、希釈水ポンプ28aの稼働により、希釈水タンク27から希釈水が希釈水流路29aへ導入され、ミキサ31へ供給される。
When the
ミキサ31に供給された薬液及び希釈水は混合されて洗浄液が生成される。この洗浄液は開閉バルブ19d側の洗浄液流路30及び送気管23a、23bへ導入され、散気装置14g-14iへ供給される。供給された前記洗浄液により散気装置14g-14iが洗浄される。
The chemical solution and dilution water supplied to the
次に、制御手段は、開閉バルブ19a、19d-19gを閉状態に、開閉バルブ19h、19o-19rを開状態に制御するとともに、希釈水ポンプ28bを作動させ、被処理水循環ポンプ15、ろ過ポンプ17、余剰汚泥排出ポンプ20、圧縮空気供給装置22a、22b、薬液ポンプ25、希釈水ポンプ28aを停止させる。
The control means then controls the on-off
希釈水ポンプ28bの稼働により、希釈水タンク27から希釈水が希釈水流路29b及び送気管23a、23bへ導入され、散気装置14g-14iに供給される。供給された希釈液により散気装置14g-14i内に残留している薬液が除去される。
By operating the
このように、図11に示す実施の形態3の水浄化処理システム11は、被処理水槽12の底部全面を複数のブロックに分け、各ブロックに散気装置14が配備されており、各ブロックにおける散気装置14による曝気を個別に切り替えるシステムとなっている。各ブロックにおける散気装置14を個別に制御することにより、少ない圧縮空気の流量で被処理水槽12内の被処理水32を効果的に曝気することができる。
In this manner, the
従来の膜分離活性汚泥法による水浄化処理システムにおいては、中空糸膜を洗浄する際に中空糸膜を曝気するだけでは処理槽内にデッドスペースが形成され、当該スペースが嫌気箇所となる。この嫌気箇所に別途ブロワによる曝気を行うことになるが、動力コストが増加する。実施の形態3の水浄化処理システム11によれば、被処理水槽12の底部全面を複数のブロックに分け、各ブロックに散気装置14が配備されており、各ブロックにおける散気装置14による曝気を個別に切り替えることで同じ動力コストで被処理水槽12全体が曝気され、上記デッドスペースの形成を抑制することができる。
In a water purification treatment system using a conventional membrane separation activated sludge method, simply aerating the hollow fiber membranes when cleaning the hollow fiber membranes creates a dead space within the treatment tank, and this space becomes an anaerobic area. This anaerobic area must be aerated using a separate blower, but this increases the power cost. According to the water
さらに、各ブロックにおける開閉バルブ19を個別に制御することにより、開閉バルブ19が「開」のブロックでは上昇流が発生し、開閉バルブ19が「閉」のブロックでは下降流が発生する。このような動作を制御手段が制御することで、被処理水槽12内で乱流拡散が発生し、被処理水32の供回りに起因するショートパスも抑制することができる。
Further, by individually controlling the on-off valve 19 in each block, an upward flow is generated in the block where the on-off valve 19 is "open", and a downward flow is generated in the block where the on-off valve 19 is "closed". By controlling such an operation by the control means, turbulent diffusion occurs within the
また、図11に示す実施の形態3の水浄化処理システム11によれば、実施の形態1で説明した効果も発揮することができる。
Furthermore, according to the water
(実施の形態4)
図12は、上述した実施の形態1-3の水浄化処理システム11が備える散気装置14の構成の一例を説明するものである。
(Embodiment 4)
FIG. 12 illustrates an example of the configuration of the
図12に示す形態では、複数の散気管40を1単位とした単位散気手段37とした散気装置14が被処理水槽12内に複数配備されている。各散気装置14は圧縮空気供給装置22と送気管23で連通されている。また、各散気装置14は図12(a)に示すように、被処理水槽12内の深さHの箇所に設置されている。
In the embodiment shown in FIG. 12, a plurality of
各散気管40には圧縮空気供給装置22から供給される圧縮空気を吐出する細孔41が複数設けられている。本実施形態では、図12(b)に示すように、下向きに開口した細孔41が散気管40に形成されている。
Each
また、各散気管40の両端部は開口している、あるいは開口部が設けられている。本実施形態では、図12(b)に示すように、散気管40の端部42は、散気管40と直交する方向に屈曲するように形成され、下向きに開口した端部開口43となっている。これにより、散気管40に設けられている細孔41の位置が、端部42における端部開口43の位置よりもhだけ高くなっている。
Further, both ends of each
各送気管23は第一開閉バルブ38及び第二開閉バルブ39を備えている。これらの開閉バルブの開閉は実施の形態1-3で説明した制御手段によって制御される。
Each
実施の形態1で説明した[被処理水の浄化処理]において、制御手段は第一開閉バルブ38a、38b、38cを開状態に、第二開閉バルブ39a、39b、39cを閉状態に制御する。このとき、各散気装置14には、圧縮空気供給装置22から深さHの水圧に対応した圧縮空気が送気管23を介して供給され、細孔41から吐出し被処理水32を曝気する、又は浄化処理ユニット13に圧縮空気を供給する。
In the [purification treatment of water to be treated] described in the first embodiment, the control means controls the first on-off
次に、制御手段は、第一開閉バルブ38aを閉状態に制御する。このとき、第一開閉バルブ38aが配備されている側の散気装置14及び送気管23の内部には、深さHの水圧に係る圧縮空気が充満している。
Next, the control means controls the first opening/
次に、制御手段は、第二開閉バルブ39aを開状態に制御する。第一開閉バルブ38aが配備されている側の散気装置14及び送気管23の内部に充満(残留)している圧縮空気は外気へと放出される。同時に図13(a)に示すように、細孔41、端部開口43から被処理水32が浸入する。
Next, the control means controls the second on-off
次に、制御手段は、第一開閉バルブ38b、38cを閉状態に、第一開閉バルブ38aを開状態に制御する。このとき、第一開閉バルブ38aが配備されている側の散気装置14には、圧縮空気供給装置22から深さHの水圧に対応した圧縮空気が送気管23を介して供給され、これに押し出される形で散気装置14に浸入していた被処理水32は、図13(b)に示すように端部開口43から吐出される。また、圧縮空気は細孔41から吐出し被処理水32を曝気する、又は浄化処理ユニット13に送出される。さらに、散気装置14に浸入していた被処理水32が端部開口43から吐出される際に、散気装置14内の異物も図13(b)に示すように端部開口43から排出される。
Next, the control means controls the first on-off
このように、図12、図13に示す実施の形態4の水浄化処理システム11では、散気管40に設けられている細孔41の位置が、端部42における端部開口43の位置よりもhだけ高くなっている散気装置14を採用し、制御手段が、第一開閉バルブ38と第二開閉バルブ39の開閉を制御することにより、各散気装置14が備える複数の細孔41同士による圧縮空気の吐出と吸引の現象による散気装置14の閉塞を防止している。すなわち、第一開閉バルブ38及び第二開閉バルブ39は、散気装置14内に残留する圧縮空気又は被処理水32を散気装置14の外部へ放出する開放手段として機能している。
In this way, the water
そのため、図12、図13に示す実施の形態4の水浄化処理システム11によれば、散気装置14の閉塞を防止する効果も発揮することができる。また、被処理水槽12内に設置している散気装置14を引き上げる、水抜きすることなくメンテナンスすることができる。
Therefore, according to the water
また、図12、図13に示す実施の形態4の水浄化処理システム11によれば、実施の形態1-3で説明した効果も発揮することができる。
Furthermore, according to the water
以上、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態、実施例を説明したが、本発明はかかる実施形態、実施例に限定することなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々の形態に変更可能である。 The above describes preferred embodiments and examples of the present invention with reference to the attached drawings, but the present invention is not limited to such embodiments and examples, and can be modified in various forms within the technical scope understood from the description of the claims.
例えば、上述した実施の形態1-4における散気装置14について、散気管40に設けられている細孔を、100μm未満の気泡を生成する大きさの開口とし、微細気泡を発生する従来公知の散気装置とすることができる。
For example, regarding the
また、上述した実施の形態1-4における散気装置14について、圧縮空気を吐出する際に、散気管40の周辺の被処理水32を当該散気管40の内部に取り入れ、取り入れた被処理水32と圧縮空気を混合する混合手段を備えた従来公知の散気装置とすることができる。
The
1 中空糸膜モジュール
2 中空糸膜
3 中空糸膜シート
4 上部保持部材
5 下部保持部材
6 支柱部材
7 管状部材
8 中空部
9 樹脂組成物
10 中部保持部材
11 水浄化処理システム
12 被処理水槽
13 浄化処理ユニット
14 散気装置
15 被処理水循環ポンプ
16 被処理水流路
17 ろ過ポンプ
18 ろ過水流路
19 開閉バルブ
20 余剰汚泥排出ポンプ
21 余剰汚泥排出路
22 圧縮空気供給装置
23 送気管
24 薬液タンク
25 薬液ポンプ
26 薬液流路
27 希釈水タンク
28 希釈水ポンプ
29 希釈水流路
30 洗浄液流路
31 ミキサ
32 被処理水
33 流動床領域
34 固定床領域
35 スクリーン
36 流動床用接触材
37 単位散気手段
38 第一開閉バルブ
39 第二開閉バルブ
40 散気管
41 細孔
42 端部
43 端部開口
1 Hollow
Claims (9)
前記複数の中空糸膜の上端及び下端を固定する一対の保持部材と、
を有する中空糸膜モジュールであって、
前記複数の中空糸膜が千鳥状に配置されている
ことを特徴とする中空糸膜モジュール。 A plurality of hollow fiber membranes extending vertically,
a pair of holding members that fix the upper and lower ends of the plurality of hollow fiber membranes;
A hollow fiber membrane module having
A hollow fiber membrane module, wherein the plurality of hollow fiber membranes are arranged in a staggered manner.
ことを特徴とする請求項1記載の中空糸膜モジュール。 The hollow fiber membrane module according to claim 1, further comprising a middle holding member that fixes a portion between the upper end and the lower end of the hollow fiber membrane.
前記保持部材の平面視における一辺の方向に沿って形成された一の中空糸膜シートと、前記一の中空糸膜シートの隣の他の中空糸膜シートと、が前記一辺の方向に所定の距離ずれて前記千鳥状を形成している
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の中空糸膜モジュール。 A plurality of hollow fiber membrane sheets, each of which is a unit of a predetermined number of hollow fiber membranes formed along one side direction of the holding member in a plan view, are arranged along another side direction perpendicular to the one side,
3. The hollow fiber membrane module according to claim 1, wherein one hollow fiber membrane sheet formed along a direction of one side of the holding member in a plan view and another hollow fiber membrane sheet adjacent to the one hollow fiber membrane sheet are shifted by a predetermined distance in the direction of the one side to form the staggered shape.
前記浄化処理ユニットは、前記浄化処理ユニット及び前記散気装置を洗浄する洗浄液を供給する洗浄液タンクと洗浄液流路で連通され、
前記散気装置は、圧縮空気供給装置と送気管で連通されているとともに、前記洗浄液タンクと洗浄液流路で連通され、
前記圧縮空気供給装置から前記散気装置への圧縮空気の供給と前記洗浄液タンクから前記浄化処理ユニット及び前記散気装置への前記洗浄液の供給の切替を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、
前記浄化処理ユニットの洗浄時に、前記洗浄液タンクから前記浄化処理ユニットへの前記洗浄液の供給と、前記圧縮空気供給装置から前記散気装置への前記圧縮空気の供給とを同時に行う
ことを特徴とする水浄化処理システム。 2. A purification unit having a plurality of hollow fiber membrane modules according to claim 1, wherein the purification unit is installed in a water tank to be treated and purifies the water to be treated; A water purification system comprising: an aeration device that aerates water to be treated stored in a treated water tank;
The purification unit communicates with a cleaning liquid tank that supplies cleaning liquid for cleaning the purification unit and the air diffuser through a cleaning liquid flow path,
The air diffuser communicates with the compressed air supply device through an air pipe, and communicates with the cleaning liquid tank through a cleaning liquid flow path,
comprising a control means for controlling supply of compressed air from the compressed air supply device to the air diffuser and switching of supply of the cleaning liquid from the cleaning liquid tank to the purification processing unit and the air diffuser,
The control means includes:
When cleaning the purification unit, the cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid tank to the purification unit, and the compressed air is supplied from the compressed air supply device to the aeration device at the same time. Water purification treatment system.
前記制御手段は、前記圧縮空気供給装置からの各散気管への圧縮空気の供給の切替を個別に制御する
ことを特徴とする請求項4記載の水浄化処理システム。 The air diffusion device is a unit air diffusion means having a plurality of air diffusion tubes as one unit,
5. The water purification treatment system according to claim 4, wherein the control means individually controls switching of the supply of compressed air from the compressed air supply device to each aeration pipe.
前記散気管の端部は開口しており、
前記細孔が設けられている位置が前記端部における開口の位置よりも高くなるように前記端部が形成され、
前記送気管は、前記散気管内に残留する圧縮空気を外部へ放出する開放手段を備え、
前記制御手段は、前記圧縮空気供給装置から前記散気管への圧縮空気の供給と前記散気管内に残留する圧縮空気の外部への放出の切替を制御する
ことを特徴とする請求項5記載の水浄化処理システム。 The air diffuser is provided with a hole for discharging the compressed air,
The end of the air diffuser is open,
The end portion is formed so that the position where the pore is provided is higher than the position of the opening in the end portion,
The air supply pipe is provided with an opening means for releasing compressed air remaining in the air diffusion pipe to the outside,
6. The water purification treatment system according to claim 5, wherein the control means controls switching between supplying compressed air from the compressed air supply device to the air diffuser pipe and discharging compressed air remaining in the air diffuser pipe to the outside.
請求項6記載の水浄化処理システム。 The water purification treatment system according to claim 6, wherein the pores have openings that generate bubbles of less than 100 μm.
請求項6記載の水浄化処理システム。 The water purification treatment system according to claim 6 , wherein the aeration device further comprises a mixing means for taking in the water to be treated around the aeration pipe into the aeration pipe and mixing the taken in water to be treated with the compressed air.
前記流動床領域と前記固定床領域との境界にスクリーンを設置し、
前記スクリーンに隣接して配置される前記固定床領域の前記浄化処理ユニットと前記スクリーンとの間に所定の間隔を空けた
ことを特徴とする請求項4記載の水浄化処理システム。 In the water tank to be treated, there is a fluidized bed area where a plurality of fluidized bed contact materials flow in the water to be treated to perform purification treatment using a fluidized bed method, and a fluidized bed area where the purification treatment unit is installed to perform purification treatment using a fixed bed method. a fixed bed area where the processing takes place is located adjacent to the fixed bed area;
installing a screen at the boundary between the fluidized bed area and the fixed bed area,
5. The water purification treatment system according to claim 4, wherein a predetermined interval is provided between the purification unit in the fixed bed area that is arranged adjacent to the screen and the screen.
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CN118874225A (en) * | 2024-09-30 | 2024-11-01 | 天津工业大学 | Method for online cleaning of MBR hollow fiber membrane using ozone micro-nano bubbles |
-
2023
- 2023-09-20 JP JP2023152195A patent/JP2024045071A/en active Pending
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CN118874225A (en) * | 2024-09-30 | 2024-11-01 | 天津工业大学 | Method for online cleaning of MBR hollow fiber membrane using ozone micro-nano bubbles |
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