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JP7181732B2 - Wastewater treatment equipment and wastewater treatment method - Google Patents

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JP7181732B2
JP7181732B2 JP2018158312A JP2018158312A JP7181732B2 JP 7181732 B2 JP7181732 B2 JP 7181732B2 JP 2018158312 A JP2018158312 A JP 2018158312A JP 2018158312 A JP2018158312 A JP 2018158312A JP 7181732 B2 JP7181732 B2 JP 7181732B2
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Description

本発明は、排水処理装置及び排水処理方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method.

従来より、精密ろ過膜(MF(Microfiltration)膜)や限外ろ過膜(UF(Ultrafiltration)膜)を用いて排水を処理する膜分離活性汚泥法が排水処理方法として知られている(例えば、特許文献1~3参照。)。膜分離活性汚泥法では、通常、排水に含まれる比較的大きな夾雑物を分離除去する分離除去工程、分離除去工程において除去されなかった夾雑物のうち比較的重い夾雑物を沈殿させる沈澱工程、分離除去工程及び沈澱工程で除去されなかった夾雑物を微生物によって除去する生物処理工程、並びに、生物処理工程後に夾雑物の大半が除去された排水をMF膜やUF膜で濾過する膜濾過工程が実行され、各工程が実行された後の排水処理水は河川等に放流される。 Conventionally, a membrane separation activated sludge method that treats wastewater using a microfiltration membrane (MF (Microfiltration) membrane) or an ultrafiltration membrane (UF (Ultrafiltration) membrane) is known as a wastewater treatment method (for example, patent References 1 to 3.). In the membrane separation activated sludge method, there are usually a separation and removal process for separating and removing relatively large contaminants contained in wastewater, a precipitation process for precipitating relatively heavy contaminants among the contaminants that were not removed in the separation and removal process, a separation A biological treatment process in which contaminants that have not been removed in the removal process and the precipitation process are removed by microorganisms, and a membrane filtration process in which wastewater from which most of the contaminants have been removed after the biological treatment process is filtered with an MF membrane or a UF membrane is performed. and the treated wastewater after each step is discharged to a river or the like.

ところで、膜濾過工程では、排水を濾過するためのMF膜やUF膜の表面に夾雑物が付着するファウリングが発生する虞がある。これに対応して、MF膜やUF膜の近傍に散気管が配置され、散気管から大量の気泡がMF膜やUF膜に曝気されることにより、MF膜やUF膜へのファウリングが防止されている。 By the way, in the membrane filtration process, fouling may occur in which contaminants adhere to the surface of the MF membrane or UF membrane for filtering waste water. Correspondingly, an air diffuser is arranged near the MF membrane and the UF membrane, and a large amount of air bubbles are aerated to the MF membrane and the UF membrane from the air diffuser, thereby preventing fouling of the MF membrane and the UF membrane. It is

特開昭62-180704号公報JP-A-62-180704 特開平7-185269号公報JP-A-7-185269 特開平10-015573号公報JP-A-10-015573

しかしながら、膜濾過工程において、大量の気泡をMF膜やUF膜に曝気する際の消費電力量は大きく、消費電力量の削減が要請されている。消費電力量は膜濾過工程が実行されなければ削減されるところ、簡単且つ迅速な排水処理が損なわれるため、膜濾過工程が実行されないことは妥当でない。また、近年、MF膜やUF膜以外の膜を用い、生物処理工程を実行しないことによって排水処理の更なる迅速化を図ることが要請されている。そうすると、微生物が除去していた夾雑物も膜濾過工程において除去しなければならず、排水処理で使用される膜へのファウリングは一層深刻化する。その結果、排水処理に使用される膜のファウリングが阻止できない場合がある。この場合、排水処理に使用される膜自体をメンテナンスする必要があるが、簡単にメンテナンスすることができないという問題があった。 However, in the membrane filtration process, a large amount of power is consumed when a large amount of air bubbles are aerated to the MF membrane or the UF membrane, and reduction of power consumption is demanded. If the membrane filtration process is not performed, the power consumption will be reduced, but simple and rapid wastewater treatment will be impaired. Further, in recent years, there has been a demand for further speeding up of wastewater treatment by using membranes other than MF membranes and UF membranes and not performing the biological treatment process. As a result, contaminants removed by microorganisms must also be removed in the membrane filtration process, and fouling of membranes used in wastewater treatment becomes even more serious. As a result, fouling of membranes used for wastewater treatment may not be prevented. In this case, it is necessary to maintain the membrane itself used for wastewater treatment, but there is a problem that maintenance cannot be easily performed.

本発明の目的は、排水処理に使用される膜自体を簡単にメンテナンスすることができる排水処理装置及び排水処理方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method that allow easy maintenance of the membrane itself used for wastewater treatment.

上記目的を達成するために、本発明の排水処理装置は、夾雑物及び溶解性物質及び水分を含む排水、並びに、水分を含み且つ前記排水以外の駆動溶液の間に配設され、前記排水から受ける圧力が前記駆動溶液から受ける圧力よりも高い場合に前記排水から前記夾雑物及び溶解性物質を取り除き且つ前記排水に含まれる水分を前記駆動溶液に移動する第1のと、前記第1のに前記駆動溶液を供給する第1の供給手段と、前記供給された駆動溶液及び前記排水から前記駆動溶液に移動した水分を集水する第1の集水手段と、を有する第1の膜エレメントと、夾雑物及び溶解性物質及び水分を含む排水、並びに、水分を含み且つ前記排水以外の駆動溶液の間に配設され、前記排水から受ける圧力が前記駆動溶液から受ける圧力よりも高い場合に前記排水から前記夾雑物及び溶解性物質を取り除き且つ前記排水に含まれる水分を前記駆動溶液に移動する第2のと、前記第2のに前記駆動溶液を供給する第2の供給手段と、前記供給された駆動溶液及び前記排水から前記駆動溶液に移動した水分を集水する第2の集水手段と、を有する第2の膜エレメントと、を備え、前記第1の及び前記第2の各々が分離可能な複数の領域から構成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the wastewater treatment apparatus of the present invention is disposed between wastewater containing contaminants, soluble substances, and water, and a driving solution containing water and other than the wastewater, and a first membrane that removes the contaminants and soluble substances from the waste water and transfers water contained in the waste water to the driving solution when the pressure received is higher than the pressure received from the driving solution; A first membrane comprising: a first supply means for supplying the driving solution to the membrane; and a first water collecting means for collecting water transferred from the supplied driving solution and the waste water to the driving solution. When the element is disposed between an element, waste water containing contaminants, dissolved substances, and water, and a driving solution containing water and other than the waste water, and the pressure received from the waste water is higher than the pressure received from the driving solution a second membrane for removing the contaminants and soluble substances from the waste water and transferring water contained in the waste water to the driving solution; and second supply means for supplying the driving solution to the second membrane . and a second water collection means for collecting moisture transferred from the supplied driving solution and the waste water to the driving solution, wherein the first membrane and the The second membrane is characterized by comprising a plurality of regions each separable.

上記目的を達成するために、本発明の排水処理方法は、夾雑物及び溶解性物質及び水分を含む排水、並びに、水分を含み且つ前記排水以外の駆動溶液の間に配設され、前記排水から受ける圧力が前記駆動溶液から受ける圧力よりも高い場合に前記排水から前記夾雑物及び溶解性物質を取り除き且つ前記排水に含まれる水分を前記駆動溶液に移動する第1のと、前記第1のに前記駆動溶液を供給する第1の供給手段と、前記供給された駆動溶液及び前記排水から前記駆動溶液に移動した水分を集水する第1の集水手段と、を有する第1の膜エレメントと、夾雑物及び溶解性物質及び水分を含む排水、並びに、水分を含み且つ前記排水以外の駆動溶液の間に配設され、前記排水から受ける圧力が前記駆動溶液から受ける圧力よりも高い場合に前記排水から前記夾雑物及び溶解性物質を取り除き且つ前記排水に含まれる水分を前記駆動溶液に移動する第2のと、前記第2のに前記駆動溶液を供給する第2の供給手段と、前記供給された駆動溶液及び前記排水から前記駆動溶液に移動した水分を集水する第2の集水手段と、を有する第2の膜エレメントと、を備え、前記第1の及び前記第2の各々が分離可能な複数の領域から構成されている排水処理装置によって実行される排水処理方法において、前記駆動溶液を第1の供給手段及び第2の供給手段から前記第1の及び前記第2のに供給する供給ステップと、前記第1の及び前記第2のが前記排水から前記夾雑物を取り除くとともに、前記排水に含まれる水分が前記第1の及び前記第2のを透過して前記駆動溶液に移動する濾過ステップと、前記駆動溶液及び前記駆動溶液に移動した水分を前記第1の集水手段及び前記第2の集水手段から集水する集水ステップと、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the wastewater treatment method of the present invention is disposed between wastewater containing contaminants, soluble substances and water, and a driving solution containing water and other than the wastewater, wherein a first membrane that removes the contaminants and soluble substances from the waste water and transfers water contained in the waste water to the driving solution when the pressure received is higher than the pressure received from the driving solution; A first membrane comprising: a first supply means for supplying the driving solution to the membrane; and a first water collecting means for collecting water transferred from the supplied driving solution and the waste water to the driving solution. When the element is disposed between an element, waste water containing contaminants, dissolved substances, and water, and a driving solution containing water and other than the waste water, and the pressure received from the waste water is higher than the pressure received from the driving solution a second membrane for removing the contaminants and soluble substances from the waste water and transferring water contained in the waste water to the driving solution; and second supply means for supplying the driving solution to the second membrane . and a second water collection means for collecting moisture transferred from the supplied driving solution and the waste water to the driving solution, wherein the first membrane and the In the wastewater treatment method performed by the wastewater treatment apparatus, wherein the second membrane is composed of a plurality of separable regions, the driving solution is supplied from the first supply means and the second supply means to the first a feeding step of supplying to the membrane and the second membrane , and the first membrane and the second membrane remove the contaminants from the waste water, and the moisture contained in the waste water is removed from the first membrane and the second membrane; a filtration step of permeating a second membrane and moving to the driving solution; and a water step.

本発明によれば、排水処理に使用される膜自体を簡単にメンテナンスすることができる。 According to the present invention, the membrane itself used for wastewater treatment can be easily maintained.

本発明の第1の実施の形態に係る排水処理装置が備える膜エレメントを概略的に示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows roughly the membrane element with which the waste water treatment apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention is provided. 図1の膜エレメントが分割可能な状態を概略的に示す図である。2 is a diagram schematically showing a state in which the membrane element of FIG. 1 can be split; FIG. 本発明の第1の実施の形態に係る排水処理装置が備える膜モジュールの構造を概略的に示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows roughly the structure of the membrane module with which the waste water treatment apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention is provided. 図3の膜モジュールの変形例を概略的に示す図である。FIG. 4 schematically shows a modification of the membrane module of FIG. 3; 本発明の第1の実施の形態に係る排水処理装置を概略的に示す側面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a side view which shows roughly the waste water treatment apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図5の排水処理装置を左方向から見た正面図である。It is the front view which looked at the waste water treatment apparatus of FIG. 5 from the left direction. 本発明の第2の実施の形態に係る排水処理装置が備える膜エレメントを概略的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a membrane element included in a wastewater treatment apparatus according to a second embodiment of the invention; 図7のFO膜を備える排水処理装置を概略的に示す側面図である。FIG. 8 is a side view schematically showing a waste water treatment apparatus provided with the FO membrane of FIG. 7; 図8の排水処理装置の変形例を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the modification of the waste water treatment apparatus of FIG. 図9の排水処理装置の変形例を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the modification of the waste water treatment apparatus of FIG. 本発明の第3の実施の形態に係る排水処理装置を概略的に示す縦方向断面図である。It is a vertical cross-sectional view schematically showing a waste water treatment apparatus according to a third embodiment of the present invention. 図11の排水処理装置の上面図である。FIG. 12 is a top view of the waste water treatment apparatus of FIG. 11; 図11の排水処理装置のA-A線に沿う断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of the waste water treatment apparatus of FIG. 11 taken along line AA.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る排水処理装置が備える膜エレメントを概略的に示す図である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a membrane element provided in a wastewater treatment apparatus according to a first embodiment of the invention.

図1の膜エレメントは、正浸透膜1(以下、「FO(Forward Osmosis)膜1」という。)を備える。FO膜1には溶質濃度の異なる2種類の溶液が接触し、低濃度側の溶媒が高濃度側の溶液に移動する正浸透作用に基づいてFO膜1は排水中の夾雑物及び溶解性物質を除去する。このとき、半透膜としてFO膜1ではなく、MF膜、UF膜又はRO(Reverse Osmosis)膜を用いると、排水から夾雑物及び溶解性物質を除去するためにMF膜、UF膜又はRO膜に対して強い圧力を加える必要があるが、FO膜1を用いると、そのような圧力を加える必要はない。したがって、FO膜1はMF膜、UF膜及びRO膜に比べてエネルギー効率に関し優位な膜である。 The membrane element of FIG. 1 includes a forward osmosis membrane 1 (hereinafter referred to as "FO (Forward Osmosis) membrane 1"). Two types of solutions with different solute concentrations come into contact with the FO membrane 1, and based on the forward osmosis action in which the low-concentration solvent moves to the high-concentration side solution, the FO membrane 1 absorbs impurities and soluble substances in the wastewater. to remove At this time, if an MF membrane, a UF membrane or an RO (Reverse Osmosis) membrane is used instead of the FO membrane 1 as the semipermeable membrane, the MF membrane, UF membrane or RO membrane can be used to remove contaminants and soluble substances from the waste water. However, if the FO membrane 1 is used, there is no need to apply such pressure. Therefore, the FO membrane 1 is superior to the MF membrane, UF membrane and RO membrane in terms of energy efficiency.

本実施の形態では、FO膜1は排水(供給溶液)に浸漬されるとともに、FO膜1の内部に形成された流路に海水等の駆動溶液(DS(Draw Solution))を流通させる。駆動溶液は排水よりも溶質濃度が高いため、FO膜1が排水から受ける圧力は駆動溶液から受ける圧力よりも高く、正浸透作用によって排水に含まれる水分のみがFO膜1を浸透してFO膜1内部の駆動溶液に移動し、夾雑物及び溶解性物質はFO膜1の排水側の表面に残存する。その後、FO膜1を浸透した水分は、駆動溶液とともにFO膜1の内部に形成された流路から流出して排水処理装置から排出される。 In the present embodiment, the FO membrane 1 is immersed in waste water (supply solution), and a drive solution (DS (Draw Solution)) such as seawater is passed through a channel formed inside the FO membrane 1 . Since the driving solution has a higher solute concentration than the waste water, the pressure received by the FO membrane 1 from the waste water is higher than the pressure received from the driving solution. 1 inside the driving solution, contaminants and dissolved substances remain on the surface of the FO membrane 1 on the drain side. After that, the water that permeates the FO membrane 1 flows out from the flow path formed inside the FO membrane 1 together with the driving solution, and is discharged from the wastewater treatment apparatus.

図1の膜エレメントは、円板状のFO膜1(除去手段)、固定ボス3、供給管4(供給手段)及び集水管5(集水手段)から構成されており、固定ボス3、供給管4及び集水管5は一体となって、FO膜1を取り付けるための保持器を構成している。 The membrane element of FIG. 1 is composed of a disk-shaped FO membrane 1 (removal means), a fixed boss 3, a supply pipe 4 (supply means) and a water collection pipe 5 (water collection means). The pipe 4 and the water collection pipe 5 are integrated to form a retainer for attaching the FO membrane 1 .

図1において、供給管4は固定ボス3が有する駆動溶液通過部32からFO膜1の外周部方向に延在し、供給管4の両側にはFO膜1に駆動溶液を供給する多数の穴(供給孔)が設けられている。また、集水管5は固定ボス3が有する混合液通過部33からFO膜1の外周部方向に延在し、集水管5の両側にはFO膜1を浸透した水分及び駆動溶液の混合液(以下、単に「混合液」という。)を集水する多数の穴(集水孔)が設けられている。 In FIG. 1, the supply pipe 4 extends from the driving solution passing portion 32 of the fixed boss 3 toward the outer peripheral portion of the FO membrane 1, and on both sides of the supply pipe 4, there are many holes for supplying the driving solution to the FO membrane 1. (supply hole) is provided. In addition, the water collecting pipe 5 extends from the mixed liquid passing portion 33 of the fixed boss 3 toward the outer peripheral portion of the FO membrane 1, and on both sides of the water collecting pipe 5 is a mixed solution ( hereinafter simply referred to as "mixed liquid") are provided with a large number of holes (water collecting holes) for collecting water.

図1において、駆動溶液は、固定ボス3の駆動溶液通過部32から供給管4に流入し、次いで、供給管4の両側に設けられた多数の穴からFO膜1の内部に形成させた流路に流入する。このとき、FO膜1は排水に浸漬しているため、FO膜1が排水から受ける圧力は等駆動溶液から受ける圧力よりも高く、排水中の水分がFO膜1内に浸透する。浸透した水分は駆動溶液に混合され、FO膜1内部の流路を集水管5に向かって流通する。続いて、混合液は、集水管5の両側の多数の穴から集水管5に流入し、その後、集水管5から固定ボス3の混合液通過部33に集水される。このように、FO膜1が複数の供給孔を有する供給管4及び複数の集水孔を有する集水管5を備えることにより、FO膜1に効率的に駆動溶液を供給し効果的な膜分離を行うことができる。 In FIG. 1, the driving solution flows into the supply pipe 4 from the driving solution passing portion 32 of the fixed boss 3, and then flows formed inside the FO membrane 1 through a large number of holes provided on both sides of the supply pipe 4. flow into the road. At this time, since the FO membrane 1 is immersed in the waste water, the pressure that the FO membrane 1 receives from the waste water is higher than the pressure that the FO membrane 1 receives from the iso-driving solution, and water in the waste water permeates into the FO membrane 1 . The permeated water is mixed with the driving solution and flows through the channel inside the FO membrane 1 toward the water collecting pipe 5 . Subsequently, the mixed liquid flows into the water collecting pipe 5 through a large number of holes on both sides of the water collecting pipe 5 and then collected from the water collecting pipe 5 to the mixed liquid passing portion 33 of the fixed boss 3 . As described above, the FO membrane 1 is provided with the supply pipe 4 having a plurality of supply holes and the water collection pipe 5 having a plurality of water collection holes, whereby the driving solution is efficiently supplied to the FO membrane 1 and effective membrane separation is performed. It can be performed.

なお、本発明で使用するFO膜1は内部に駆動溶液が流通する流路を有するが、例えば、駆動溶液が流通する流路材層の両面にFO膜1を積層した構造のものを使用することができる。 The FO membrane 1 used in the present invention has a channel through which the driving solution flows. be able to.

図2は、図1の膜エレメントが分割可能な状態を概略的に示す図である。 FIG. 2 is a diagram schematically showing a state in which the membrane element of FIG. 1 can be split.

膜エレメントは、固定ボス3、供給管4及び集水管5から構成される保持器がFO膜を保持する複雑な構造を有するが、図2のように、FO膜1は、供給管4及び集水管5に囲まれた領域を構成する複数のFO膜部材に分割可能であって保持器に着脱可能な構造とすることができる。このような構造により、FO膜エレメントのメンテナンス性を向上させることができる。分割されたFO膜部材の形状としては扇状、二等辺三角形状等が挙げられ、同一形状の複数のFO膜部材を用いることにより円板状や正多角形状のFO膜を形成することができる。 The membrane element has a complicated structure in which a retainer composed of a fixed boss 3, a supply pipe 4 and a collection pipe 5 holds the FO membrane. A structure that can be divided into a plurality of FO membrane members that form the area surrounded by the water pipes 5 and that can be attached to and detached from the retainer can be employed. Such a structure can improve maintainability of the FO membrane element. The divided FO membrane member may have a fan shape, an isosceles triangle shape, or the like. By using a plurality of FO membrane members having the same shape, a disk-shaped or regular polygonal FO membrane can be formed.

図3は、本発明の第1の実施の形態に係る排水処理装置が備える膜モジュールの構造を概略的に示す断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a membrane module provided in the wastewater treatment apparatus according to the first embodiment of the invention.

図3の膜モジュールは、第1の膜エレメントE1と、第2の膜エレメントE2と、回転軸2と、固定ボス3とを備えている。第1の膜エレメントE1と第2の膜エレメントE2は固定ボス3により回転軸2に固定されている。回転軸2は、両端に設けた軸受け6により、排水で満たされた排水処理槽に当該モジュールが水没する状態で取り付けられる。回転軸2内部の右端部には駆動溶液を供給管4に供給するための供給部30が設けられ、供給部30はスイベルジョイント9に接続されている。また、回転軸2内部の左端部には、集水管5から集水された混合液を集水する集水部31が設けられ、集水部31はスイベルジョイント9に接続されている。固定ボス3の内部は、供給部30から供給された駆動溶液が通過する駆動溶液通過部32と、FO膜を浸透した水分及び駆動溶液の混合液が通過する混合液通過部33とに区分されている。 The membrane module of FIG. 3 includes a first membrane element E1, a second membrane element E2, a rotating shaft 2, and a fixed boss 3. The first membrane element E<b>1 and the second membrane element E<b>2 are fixed to the rotating shaft 2 by fixing bosses 3 . The rotating shaft 2 is attached to a waste water treatment tank filled with waste water by bearings 6 provided at both ends in such a state that the module is submerged. A supply unit 30 for supplying the driving solution to the supply pipe 4 is provided at the right end inside the rotating shaft 2 , and the supply unit 30 is connected to the swivel joint 9 . A water collecting portion 31 for collecting the mixed liquid collected from the water collecting pipe 5 is provided at the left end portion inside the rotating shaft 2 , and the water collecting portion 31 is connected to the swivel joint 9 . The inside of the fixed boss 3 is divided into a driving solution passing portion 32 through which the driving solution supplied from the supply portion 30 passes, and a mixed solution passing portion 33 through which a mixed solution of moisture and the driving solution that permeates the FO membrane passes. ing.

図3において、駆動溶液は回転軸2の右側にあるスイベルジョイント9を経由し、次いで、供給部30及び駆動溶液通過部32を順次通過して供給管4に供給される。また、集水管5に集水された混合液は、混合液通過部33及び集水部31を順次通過してスイベルジョイント9を経由し、膜モジュールの外部に排出される。このような構成の膜モジュールは、駆動装置7に接続され、駆動装置7を駆動させることによって回転軸2を中心に回転する。なお、隣接する膜エレメントの設置間隔は、FO膜1による膜分離効率とFO膜表面のファウリング物質の除去効率を考慮して適宜設定することができる。 In FIG. 3, the driving solution passes through the swivel joint 9 on the right side of the rotating shaft 2, then passes through the supply part 30 and the driving solution passing part 32 in sequence and is supplied to the supply pipe 4. As shown in FIG. Further, the liquid mixture collected in the water collecting pipe 5 passes through the liquid mixture passing portion 33 and the water collecting portion 31 in order, passes through the swivel joint 9, and is discharged to the outside of the membrane module. The membrane module having such a configuration is connected to the driving device 7 and rotated around the rotating shaft 2 by driving the driving device 7 . The interval between adjacent membrane elements can be appropriately set in consideration of the membrane separation efficiency of the FO membrane 1 and the removal efficiency of fouling substances on the FO membrane surface.

図4は、図3の膜モジュールの変形例を概略的に示す図である。 4 is a diagram schematically showing a modification of the membrane module of FIG. 3. FIG.

図4の膜モジュールは、その構成、作用が図3の膜モジュールと基本的に同じであり、FO膜1を回転軸2に固定する固定ボス3が、隣接する固定ボス3と互いに当接した状態で固定されている点で図3の膜モジュールと異なる。図4の構成とすることにより、複数の膜エレメントを強固に固定した膜モジュールを作製することができ、排水処理装置自体の耐久性を高めることができる。 The membrane module shown in FIG. 4 has basically the same structure and operation as the membrane module shown in FIG. It differs from the membrane module in FIG. 3 in that it is fixed in place. By adopting the configuration of FIG. 4, a membrane module in which a plurality of membrane elements are firmly fixed can be produced, and the durability of the wastewater treatment apparatus itself can be enhanced.

図5は、本発明の第1の実施の形態に係る排水処理装置を概略的に示す側面図である。 FIG. 5 is a side view schematically showing the waste water treatment apparatus according to the first embodiment of the invention.

図5の排水処理装置は第1の膜モジュール10a,第2の膜モジュール10b,第3の膜モジュール10cを備え、各膜モジュール10は、複数の円板状膜エレメントと、これを一定間隔で固定する回転軸2とから構成されている。1つの膜モジュールを構成する複数のFO膜1は、隣接する膜モジュールを構成するFO膜1と交互に重なり合うように設置されている。 The wastewater treatment apparatus of FIG. 5 comprises a first membrane module 10a, a second membrane module 10b and a third membrane module 10c. It is composed of a rotating shaft 2 to be fixed. A plurality of FO membranes 1 constituting one membrane module are installed so as to alternately overlap the FO membranes 1 constituting adjacent membrane modules.

具体的に、第1の膜モジュール10aは、FO膜1a(第1の除去手段)と、FO膜1aを固定する第1の回転軸2aと、FO膜1aから離間して第1の回転軸2aに固定されたFO膜1aa(第2の除去手段)及びその他のFO膜とを備え、第1の回転軸2aを中心に回転する。また、第2の膜モジュール10bは、FO膜1b(第3の除去手段)と、FO膜1bを固定する第2の回転軸2bと、FO膜1bから離間して第2の回転軸2bに固定されたその他のFO膜とを備え、第2の回転軸2bを中心に回転する。第2の膜モジュール10bを構成するFO膜1bは、第1の膜モジュール10aを構成するFO膜1a及びFO膜1aaの間に介在するように設置される。 Specifically, the first membrane module 10a includes an FO membrane 1a (first removing means), a first rotating shaft 2a for fixing the FO membrane 1a, and a first rotating shaft 2a separated from the FO membrane 1a. It has an FO membrane 1aa (second removing means) fixed to 2a and other FO membranes, and rotates around a first rotation axis 2a. The second membrane module 10b includes an FO membrane 1b (third removing means), a second rotating shaft 2b for fixing the FO membrane 1b, and a second rotating shaft 2b separated from the FO membrane 1b. Other FO membranes are fixed and rotate around a second rotation axis 2b. The FO membrane 1b constituting the second membrane module 10b is installed so as to be interposed between the FO membranes 1a and 1aa constituting the first membrane module 10a.

図5の排水処理装置を排水に浸漬させて膜モジュール10a~10cをゆっくりと回転させることにより、FO膜表面の近傍にせん断流が発生し、FO膜の表面に蓄積したファウリング物質を効果的に除去することができる。 By immersing the wastewater treatment apparatus in FIG. 5 in wastewater and slowly rotating the membrane modules 10a to 10c, a shear flow is generated in the vicinity of the FO membrane surface, and the fouling substances accumulated on the surface of the FO membrane are effectively removed. can be removed.

図6は、図5の排水処理装置を左方向から見た正面図である。 6 is a front view of the waste water treatment apparatus of FIG. 5 viewed from the left.

膜モジュールの回転方向は特に限定されることはなく、隣接する膜モジュールの回転方向は同方向であっても逆方向であってもよいが、第1の膜モジュール10a及び第3の膜モジュール10cが回転する方向は、隣接する第2の膜モジュール10bが回転する方向と同一方向とするのがよい。このような構成にすることにより、FO膜表面の近傍にせん断流をより効率的に発生させ、FO膜の表面に蓄積したファウリング物質をより効果的に除去することができる。 The rotation direction of the membrane modules is not particularly limited, and the rotation directions of the adjacent membrane modules may be the same or opposite, but the first membrane module 10a and the third membrane module 10c is preferably the same as the direction in which the adjacent second membrane module 10b rotates. With such a configuration, a shear flow can be generated more efficiently in the vicinity of the FO membrane surface, and fouling substances accumulated on the surface of the FO membrane can be more effectively removed.

膜エレメントが備える供給管4及び集水管5の表面には、ブラシ、スポンジ及びゴム板等のワイパー機構(清掃手段)を設けることができる(図1及び図3)。このワイパー機構を設けることにより、膜エレメントが回転した際に、ワイパー機構を備えた膜エレメントに対向するFO膜の表面に蓄積したファウリング物質を効果的に除去することができる。例えば、図5の排水処理装置において、FO膜1a又はFO膜1aaに設けた供給管4及び/又は集水管5の表面にワイパー機構を設けて膜エレメントを回転させることにより、隣接するFO膜1bの表面に蓄積したファウリング物質を効率的に除去することができる。また、FO膜1bに設けた供給管4及び/又は集水管5の表面にワイパー機構を設けて膜エレメントを回転させることにより、隣接するFO膜1a又はFO膜1aaの表面に蓄積したファウリング物質を効率的に除去することができる。また、前記ワイパー機構(清掃手段)を清掃する他の清掃手段を対向する膜エレメントに設けることもできる。さらに、FO膜1の近傍に邪魔板を設けてもよい。これにより、FO膜周辺にせん断流をさらに効率的に発生させることができる。 Wiper mechanisms (cleaning means) such as brushes, sponges and rubber plates can be provided on the surfaces of the supply pipe 4 and the water collection pipe 5 provided in the membrane element (FIGS. 1 and 3). By providing this wiper mechanism, fouling substances accumulated on the surface of the FO membrane facing the membrane element provided with the wiper mechanism can be effectively removed when the membrane element rotates. For example, in the waste water treatment apparatus of FIG. 5 , a wiper mechanism is provided on the surface of the supply pipe 4 and/or the water collection pipe 5 provided on the FO membrane 1a or the FO membrane 1aa to rotate the membrane element so that the adjacent FO membrane 1b can efficiently remove the fouling material accumulated on the surface of the In addition, by providing a wiper mechanism on the surface of the supply pipe 4 and/or the water collection pipe 5 provided on the FO membrane 1b and rotating the membrane element, the fouling substances accumulated on the surface of the adjacent FO membrane 1a or FO membrane 1aa can be removed. can be efficiently removed. Also, another cleaning means for cleaning the wiper mechanism (cleaning means) can be provided on the opposing membrane element. Furthermore, a baffle plate may be provided near the FO film 1 . Thereby, a shear flow can be more efficiently generated around the FO membrane.

FO膜1は内部に流路が形成されているため、駆動溶液の圧力及び浸透圧により膨張又は収縮する場合がある。これを防止するため、FO膜1の内部又は外部に支持材(補強手段)を設けることができる。FO膜1の内部に支持材を設ける場合には、例えば、ポリエステル等の樹脂製の多孔体や不織布等を支持材として用い、支持材の表面上にFO膜1を積層した積層構造とすることができる。また、FO膜1の外部に支持材を設ける場合には、ナイロンやポリエチレン等の樹脂製の網をFO膜1の表面上に設置することができる。このような支持体(補強手段)を設けることにより、FO膜1の膨張又は収縮を防止しFO膜1に十分な強度を付与し、もって、安定した排水処理を実行することができる。 Since the FO membrane 1 has channels formed therein, it may expand or contract due to the pressure and osmotic pressure of the driving solution. In order to prevent this, a support member (reinforcing means) can be provided inside or outside the FO membrane 1 . When a support material is provided inside the FO membrane 1, for example, a porous body made of a resin such as polyester or a non-woven fabric is used as the support material, and the FO membrane 1 is laminated on the surface of the support material to form a laminated structure. can be done. Further, when a support material is provided outside the FO membrane 1 , a mesh made of resin such as nylon or polyethylene can be provided on the surface of the FO membrane 1 . By providing such a support (reinforcing means), expansion or contraction of the FO membrane 1 can be prevented and sufficient strength can be imparted to the FO membrane 1, whereby stable wastewater treatment can be performed.

FO膜の外部に網等の補強手段を設ける場合には、補強手段の表面にさらに細毛等の清掃手段を設けることができる。このような構成により、膜エレメントが回転する際に補強手段に設けた細毛等の清掃手段が清掃機能を示すため、対向するFO膜1の表面に蓄積したファウリング物質をさらに効率的に除去することができる。 When reinforcing means such as a net is provided outside the FO membrane, cleaning means such as fine bristles can be further provided on the surface of the reinforcing means. With such a configuration, the cleaning means such as fine hairs provided on the reinforcing means exhibits a cleaning function when the membrane element rotates, so that the fouling substances accumulated on the facing surface of the FO membrane 1 can be removed more efficiently. be able to.

次いで、本発明の第1の実施の形態に係る排水処理装置によって実行される排水処理方法について説明する。 Next, a wastewater treatment method performed by the wastewater treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.

上述したように、本発明の第1の実施の形態に係る排水処理装置は、複数の膜エレメントを備える。各膜エレメントはFO膜1、固定ボス3、供給管4及び集水管5から構成され(図1)、複数の膜エレメントは固定ボス3により一定間隔で回転軸2に固定されている(図5)。回転軸2内部の右端部には駆動溶液を供給管4に供給するための供給部30が設けられ、左端部には、集水管5から集水された混合液を集水する集水部31が設けられている(図3)。固定ボス3の内部は、供給部30から供給された駆動溶液が通過する駆動溶液通過部32と、FO膜を浸透した水分及び駆動溶液の混合液が通過する混合液通過部33とに区分されている(図3)。 As described above, the wastewater treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention includes multiple membrane elements. Each membrane element consists of an FO membrane 1, a fixed boss 3, a supply pipe 4 and a water collection pipe 5 (Fig. 1). ). A supply unit 30 for supplying the driving solution to the supply pipe 4 is provided at the right end inside the rotating shaft 2, and a water collection unit 31 for collecting the mixed liquid collected from the water collection pipe 5 is provided at the left end. is provided (Fig. 3). The inside of the fixed boss 3 is divided into a driving solution passing portion 32 through which the driving solution supplied from the supply portion 30 passes, and a mixed solution passing portion 33 through which a mixed solution of moisture and the driving solution that permeates the FO membrane passes. (Fig. 3).

駆動溶液は供給部30を経由して駆動溶液通過部32に流入し、次いで、供給管4に供給される(図3)。その後、駆動溶液は供給管4の両側に設けられた多数の穴からFO膜1の内部に形成された流路に供給される(供給ステップ)(図1)。このとき、FO膜1は排水に浸漬しているため、FO膜1が排水から受ける圧力は駆動溶液から受ける圧力よりも高い。そのため、排水に含まれる水分がFO膜1を透過して駆動溶液に移動するとともに、排水中の夾雑物及び溶解性物質がFO膜1に取り除かれる(濾過ステップ)。次いで、FO膜1を透過した水分は駆動溶液と混合され、FO膜1内部の流路を集水管5に向かって流通する。FO膜1を浸透した水分と駆動溶液の混合液は集水管5の両側の多数の穴から集水管5に流入し(図1)、集水管5、混合液通過部33、及び集水部31を順次通過して排水処理装置から排出される(集水ステップ)(図3)。 The driving solution flows through the supply part 30 into the driving solution passage part 32 and is then supplied to the supply pipe 4 (FIG. 3). After that, the driving solution is supplied to the channel formed inside the FO membrane 1 through a number of holes provided on both sides of the supply pipe 4 (supply step) (FIG. 1). At this time, since the FO membrane 1 is immersed in the waste water, the pressure received by the FO membrane 1 from the waste water is higher than the pressure received from the driving solution. As a result, water contained in the waste water permeates the FO membrane 1 and moves to the driving solution, and contaminants and soluble substances in the waste water are removed by the FO membrane 1 (filtration step). Then, the water that has permeated the FO membrane 1 is mixed with the driving solution and flows through the flow path inside the FO membrane 1 toward the water collecting pipe 5 . The mixture of water and driving solution that has permeated the FO membrane 1 flows into the water collecting pipe 5 through a large number of holes on both sides of the water collecting pipe 5 ( FIG. and discharged from the wastewater treatment equipment (collection step) (Fig. 3).

すなわち、本実施の形態によれば、FO膜1に隣接する供給管4(供給手段)に駆動溶液(DS)を供給すれば、強い圧力をかけることなく上記供給ステップ、濾過ステップ及び集水ステップが進行し、排水から夾雑物及び溶解性物質を取り除くとともに、排水中の水分を駆動溶液側に容易に移動させることができるため、エネルギー効率の高い膜分離を行うことができる。また、FO膜1は供給管4及び集水管5に囲まれた領域を構成する複数のFO膜部材に分割可能であるため、排水処理に使用されるFO膜1自体を簡単にメンテナンスすることができる。なお、膜エレメントを分割して定期的にメンテナンスすることにより、本実施の形態に係る下水処理方法は長期的且つ継続的に実行される。 That is, according to the present embodiment, if the driving solution (DS) is supplied to the supply pipe 4 (supply means) adjacent to the FO membrane 1, the supply step, the filtration step and the water collection step can be performed without applying a strong pressure. As the process progresses, contaminants and soluble substances are removed from the waste water, and the water content in the waste water can be easily transferred to the driving solution side, so membrane separation with high energy efficiency can be performed. In addition, since the FO membrane 1 can be divided into a plurality of FO membrane members forming the area surrounded by the supply pipe 4 and the water collection pipe 5, the FO membrane 1 itself used for wastewater treatment can be easily maintained. can. Note that the sewage treatment method according to the present embodiment can be continuously performed for a long period of time by dividing the membrane element and performing maintenance on a regular basis.

次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。本発明の第2の実施の形態では、第1の実施の形態で上述したFO膜1と基本的に同じ機能を有するFO膜11a,11bを用いた排水処理装置について説明する。 Next, a second embodiment of the invention will be described. In the second embodiment of the present invention, a waste water treatment apparatus using FO membranes 11a and 11b having basically the same function as the FO membrane 1 described in the first embodiment will be described.

図7は、本発明の第2の実施の形態に係る排水処理装置が備える膜エレメントを概略的に示す図である。 FIG. 7 is a diagram schematically showing a membrane element provided in a wastewater treatment apparatus according to a second embodiment of the invention.

図7の膜エレメントは、FO膜11aを有する膜エレメントE1(第1の膜エレメント)及びFO膜11bを有する膜エレメントE2(第2の膜エレメント)であり、FO膜11a,11bはいずれも3つに分割可能な構成である。FO膜11a,11bの横方向の一端には、駆動溶液が流入する供給管14(供給手段)が設けられ、供給管14にはFO膜11a,11bと接する部分に多数の穴(供給孔)が設けられている。また、FO膜11a,11bの横方向の他端には、FO膜11a,11bを浸透した水分と駆動溶液が混合した混合液を集水する集水管15(集水手段)が設けられ、集水管15にはFO膜11a,11bと接する部分に多数の穴(集水孔)が設けられている。 The membrane elements in FIG. 7 are a membrane element E1 (first membrane element) having an FO membrane 11a and a membrane element E2 (second membrane element) having an FO membrane 11b. It is a configuration that can be divided into two. A supply pipe 14 (supply means) into which the driving solution flows is provided at one end of the FO membranes 11a and 11b in the horizontal direction. is provided. At the other lateral end of the FO membranes 11a and 11b, a water collection pipe 15 (water collection means) is provided for collecting a mixture of the water permeating the FO membranes 11a and 11b and the driving solution. The water tube 15 is provided with a large number of holes (water collection holes) in the portion in contact with the FO membranes 11a and 11b.

図7において、駆動溶液は供給管14に供給され、次いで、供給管14の多数の供給孔からFO膜11a,11bの内部に形成させた流路に流入する。このとき、FO膜11a,11bは排水に浸漬しているため、FO膜が排水から受ける圧力は駆動溶液から受ける圧力よりも高く、排水中の水分のみがFO膜11a,11b内に浸透し、夾雑物及び溶解性物質はFO膜11a,11bの排水側の表面に残存する。FO膜11a,11bを浸透した水分と駆動溶液は混合され、FO膜11a,11bの内部の流路を集水管15に向かって流通する。その後、集水管15の多数の集水孔から集水された混合液は集水管15内を移動し、排水処理槽から排出される。このように、FO膜11a,11bが複数の供給孔を有する供給管14及び複数の集水孔を有する集水管15を備えることにより、FO膜11a,11bに効率的に駆動溶液を供給し効果的な膜分離を行うことができる。 In FIG. 7, the driving solution is supplied to the supply pipe 14, and then flows into the channels formed inside the FO membranes 11a and 11b through a large number of supply holes of the supply pipe 14. In FIG. At this time, since the FO membranes 11a and 11b are immersed in the waste water, the pressure received by the FO membranes from the waste water is higher than the pressure received from the driving solution, and only water in the waste water penetrates into the FO membranes 11a and 11b. Contaminants and dissolved substances remain on the surface of the FO membranes 11a and 11b on the drain side. The moisture permeated through the FO membranes 11a and 11b and the driving solution are mixed and flow toward the water collecting pipe 15 through the channels inside the FO membranes 11a and 11b. After that, the liquid mixture collected from the many water collection holes of the water collection pipe 15 moves inside the water collection pipe 15 and is discharged from the waste water treatment tank. As described above, the FO membranes 11a and 11b are provided with the supply pipe 14 having a plurality of supply holes and the water collection pipe 15 having a plurality of water collection holes, thereby efficiently supplying the driving solution to the FO membranes 11a and 11b. effective membrane separation.

図8は、図7のFO膜11a,11bを備える排水処理装置を概略的に示す側面図である。 FIG. 8 is a side view schematically showing a waste water treatment apparatus provided with the FO membranes 11a and 11b of FIG.

図8の排水処理装置は、複数の膜エレメントの上端部及び下端部がクランク12(変位手段)に固定され、膜エレメントE1及び膜エレメントE2が一定間隔で交互に配置されている。クランク12は基軸部分及び凹凸部分を有し、基軸部分に膜エレメントE2が固定され、凹凸部分に膜エレメントE1が固定されている。クランク12は駆動装置7に接続されており、駆動装置7を駆動させてクランク軸を回転させることにより、膜エレメントE2は固定されたまま、膜エレメントE1が一定周期で上下動する。これにより、FO膜11a(第1の除去手段)がFO膜11b(第2の除去手段)に対して変位する。なお、クランク機構12の代わりにカム機構を用いてFO膜11aを移動させてもよい。さらに、図8では、膜エレメントE1のみを上下動させているが、クランクの形状を変えることにより、膜エレメントE2を同時に上下動させてもよい。 In the wastewater treatment apparatus of FIG. 8, upper and lower ends of a plurality of membrane elements are fixed to a crank 12 (displacement means), and membrane elements E1 and E2 are alternately arranged at regular intervals. The crank 12 has a base shaft portion and an uneven portion, the membrane element E2 is fixed to the base shaft portion, and the membrane element E1 is fixed to the uneven portion. The crank 12 is connected to a driving device 7, and by driving the driving device 7 to rotate the crank shaft, the membrane element E1 moves up and down at a constant cycle while the membrane element E2 remains fixed. As a result, the FO film 11a (first removing means) is displaced with respect to the FO film 11b (second removing means). A cam mechanism may be used instead of the crank mechanism 12 to move the FO film 11a. Furthermore, although only the membrane element E1 is vertically moved in FIG. 8, the membrane element E2 may be vertically moved at the same time by changing the shape of the crank.

FO膜11aをFO膜11bに対して相対的に変位させることにより、FO膜11a,11bの表面の近傍にせん断流を発生させることができ、FO膜の表面に蓄積されたファウリング物質を効果的に除去することができる。 By displacing the FO membrane 11a relative to the FO membrane 11b, a shear flow can be generated in the vicinity of the surfaces of the FO membranes 11a and 11b, and the fouling substances accumulated on the surface of the FO membrane can be effectively removed. can be effectively removed.

次いで、本実施の形態に係る排水処理装置によって実行される排水処理方法について説明する。 Next, the wastewater treatment method performed by the wastewater treatment apparatus according to this embodiment will be described.

上述したように、本実施の形態に係る排水処理装置(図8)には、複数の膜エレメントE1,E2が一定間隔で交互に配置されている。各膜エレメントE1,E2は、分割可能な3つのFO膜から構成され、各FO膜11a,11bの両端部には供給管14及び集水管15が設けられている(図7)。各膜エレメントE1,E2の上端部及び下端部はクランク12(変位手段)に固定され、クランク12は駆動装置7に接続されている。 As described above, in the wastewater treatment apparatus (FIG. 8) according to this embodiment, a plurality of membrane elements E1 and E2 are alternately arranged at regular intervals. Each membrane element E1, E2 is composed of three separable FO membranes, and a supply pipe 14 and a water collection pipe 15 are provided at both ends of each FO membrane 11a, 11b (FIG. 7). The upper and lower ends of each membrane element E1, E2 are fixed to a crank 12 (displacement means), and the crank 12 is connected to the driving device 7. As shown in FIG.

駆動装置7が駆動してクランク12が回転すると、膜エレメントE2は固定されたまま、膜エレメントE1が上下動する。一方、駆動溶液が各膜エレメントE1,E2に設けられた供給管14に供給され、次いで、駆動溶液は供給管14の多数の穴(供給孔)からFO膜11a,11bの内部に形成させた流路に供給される(供給ステップ)。このとき、FO膜11a,11bは排水に浸漬しているため、FO膜が排水から受ける圧力はDSから受ける圧力よりも高く、排水に含まれる水分がFO膜11a,11bを透過して駆動溶液に移動するとともに、排水から夾雑物及び溶解性物質が取り除かれる(濾過ステップ)。続いて、FO膜11a,11bを透過した水分は駆動溶液と混合され、FO膜1内部の流路を集水管15(集水手段)に向かって流通する。その後、集水管15の多数の穴(集水孔)から集水された混合液は各膜エレメントE1,E2に設けられた集水管15内を移動し、排水処理装置から排出される(集水ステップ)。 When the driving device 7 drives and the crank 12 rotates, the membrane element E1 moves up and down while the membrane element E2 remains fixed. On the other hand, the driving solution was supplied to the supply pipe 14 provided in each membrane element E1, E2, and then the driving solution was formed inside the FO membranes 11a, 11b through a large number of holes (supply holes) of the supply pipe 14. It is supplied to the channel (supply step). At this time, since the FO membranes 11a and 11b are immersed in the waste water, the pressure that the FO membranes receive from the waste water is higher than the pressure that the DS receives from the waste water. and the waste water is freed of contaminants and dissolved substances (filtration step). Subsequently, the water that permeates the FO membranes 11a and 11b is mixed with the driving solution, and flows through the flow path inside the FO membrane 1 toward the water collecting pipe 15 (water collecting means). After that, the liquid mixture collected from a large number of holes (collection holes) of the water collection pipe 15 moves inside the water collection pipe 15 provided in each of the membrane elements E1 and E2, and is discharged from the wastewater treatment equipment (water collection step).

すなわち、本実施の形態によれば、各膜エレメントE1,E2のFO膜FO膜11a,11bに設けられた供給管14に駆動溶液を供給すれば、強い圧力をかけることなく上記供給ステップ、濾過ステップ及び集水ステップが進行し、排水から夾雑物及び溶解性物質を取り除くとともに、排水中の水分を駆動溶液側に容易に移動させることができるため、エネルギー効率の高い膜分離を行うことができる。また、膜エレメントE1,E2はそれぞれ複数のFO膜11a,11bに分割可能であるため、排水処理に使用されるFO膜1自体を簡単にメンテナンスすることができる。なお、膜エレメントE1,E2を分割して定期的にメンテナンスすることにより、本実施の形態に係る排水処理方法は長期的且つ継続的に実行される。 That is, according to the present embodiment, if the driving solution is supplied to the supply pipes 14 provided in the FO membranes 11a and 11b of the membrane elements E1 and E2, the supply step and filtration can be performed without applying a strong pressure. As the step and the water collection step proceed to remove contaminants and soluble substances from the waste water, and water in the waste water can be easily transferred to the driving solution side, membrane separation with high energy efficiency can be performed. . Moreover, since the membrane elements E1 and E2 can be divided into a plurality of FO membranes 11a and 11b, respectively, maintenance of the FO membrane 1 itself used for wastewater treatment can be easily performed. By dividing the membrane elements E1 and E2 and maintaining them periodically, the waste water treatment method according to the present embodiment can be performed continuously for a long period of time.

図9は、図8の排水処理装置の変形例を概略的に示す図である。 FIG. 9 is a diagram schematically showing a modification of the wastewater treatment apparatus of FIG.

図9の排水処理装置は、その構成、作用が図8の排水処理装置と基本的に同じであり、膜エレメントE1の下端部を排水処理槽の底面に固定されたゴムやバネ等の伸縮材13(振動手段)に固定している点で図8の排水処理装置と異なる。 The wastewater treatment apparatus of FIG. 9 is basically the same in construction and operation as the wastewater treatment apparatus of FIG. 13 (vibrating means), which is different from the wastewater treatment apparatus of FIG.

図9において、膜エレメントE1の下端部を伸縮材13(振動手段)に固定することにより、クランプ軸を回転させて膜エレメントE1を上下動させた際に、膜エレメントE1の下端部が排水処理槽の底部に適度に固定されるため、FO膜11aのFO膜11bに対する変位の自由度を高めることができる。伸縮材13の材質は排水に対して耐食性のある樹脂や金属等が用いられ、伸縮材13の強度と長さはFO膜11aがFO膜11bに対して変位する範囲を考慮して適宜設定される。 In FIG. 9, by fixing the lower end portion of the membrane element E1 to the elastic member 13 (vibrating means), when the clamp shaft is rotated to move the membrane element E1 up and down, the lower end portion of the membrane element E1 is in a state of wastewater treatment. Since the FO membrane 11a is appropriately fixed to the bottom of the bath, the degree of freedom of displacement of the FO membrane 11a with respect to the FO membrane 11b can be increased. The elastic member 13 is made of resin, metal, or the like, which has corrosion resistance against drainage water. be.

図10は、図9の排水処理装置の変形例を概略的に示す図である。 FIG. 10 is a diagram schematically showing a modification of the waste water treatment apparatus of FIG. 9;

図10の排水処理装置は、その構成、作用が図9の排水処理装置と基本的に同じであり、膜エレメントE1の上端部が直線状の固定部材に固定され、該固定部材がバイブレーター8に接続されている点で図9の排水処理装置と異なる。 The wastewater treatment apparatus of FIG. 10 has basically the same configuration and operation as the wastewater treatment apparatus of FIG. It is different from the wastewater treatment apparatus in FIG. 9 in that it is connected.

具体的に、図10の排水処理装置は、膜エレメントE2を固定しつつ、膜エレメントE1の上端部を直線状の固定部材に固定し、下端部を排水処理槽の底面に固定されたゴムやバネ等の伸縮材(振動手段)に固定するよう構成される。バイブレーター8用いて該固定部材を所定の周波数で振動させることにより、FO膜11aをFO膜11bに対して一定周期で振動させ変位させることができる。図10の排水処理装置は、図8や図9の排水処理装置に比べFO膜11aの振動の振幅は小さいが、振動周波数を任意に設定することができ、FO膜11aの振動の振幅を変更することができる。 Specifically, in the wastewater treatment apparatus of FIG. 10, the membrane element E2 is fixed, the upper end of the membrane element E1 is fixed to a linear fixing member, and the lower end is fixed to the bottom of the wastewater treatment tank. It is configured to be fixed to an elastic member (vibrating means) such as a spring. By vibrating the fixing member at a predetermined frequency using the vibrator 8, the FO film 11a can be vibrated and displaced with respect to the FO film 11b at a constant period. The waste water treatment apparatus of FIG. 10 has a smaller amplitude of vibration of the FO membrane 11a than the waste water treatment apparatus of FIGS. can do.

図10において、膜エレメントE1の振動方向は上下方向のみならず、FO膜同士の対向状態を維持するような横方向や円弧方向であってもよく、いずれの方向でもFO膜表面のファウリング物質を除去する効果がある。膜エレメントE1の振動方向は、膜エレメントE1の上端部を固定する固定部材を振動させる方向を調節することにより設定することができ、振動発生機構はバイブレーターに限らず振動性能やコスト面で優位な機構を選定することができる。 In FIG. 10, the vibrating direction of the membrane element E1 is not limited to the vertical direction, but may be the lateral direction or the circular arc direction in which the FO membranes are kept facing each other. has the effect of removing The vibration direction of the membrane element E1 can be set by adjusting the vibrating direction of the fixing member that fixes the upper end of the membrane element E1. Mechanism can be selected.

本実施の形態で使用するFO膜11a,11bには、本発明の第1の実施の形態に係るFO膜1について説明した清掃手段や補強手段、さらには補強手段に設けた清掃手段と同様の手段を適用することができる。例えば、多段のFO膜11a,11bのそれぞれの上端部及び/又は下端部の横方向に、ブラシ、スポンジ及びゴム板等のワイパー機構(清掃手段)を設けることができる。このような清掃手段を用いることにより、FO膜11aがFO膜11bに対して変位した際に、対向するFO膜の表面に蓄積したファウリング物質を効果的に除去することができる。また、前記ワイパー機構(清掃手段)を清掃する他の清掃手段を対向する膜エレメントに設けることもできる。さらに、FO膜11a,11bの近傍に邪魔板を設けてもよい。これにより、FO膜11a,11b周辺にせん断流をさらに効率的に発生させることができる。 The FO membranes 11a and 11b used in this embodiment have the cleaning means and reinforcing means described for the FO membrane 1 according to the first embodiment of the present invention, and the same cleaning means as the cleaning means provided in the reinforcing means. measures can be applied. For example, wiper mechanisms (cleaning means) such as brushes, sponges, and rubber plates can be provided laterally at the upper and/or lower ends of the multistage FO membranes 11a and 11b. By using such a cleaning means, when the FO membrane 11a is displaced with respect to the FO membrane 11b, it is possible to effectively remove fouling substances accumulated on the surface of the opposing FO membrane. Also, another cleaning means for cleaning the wiper mechanism (cleaning means) can be provided on the opposing membrane element. Furthermore, a baffle plate may be provided in the vicinity of the FO films 11a and 11b. Thereby, a shear flow can be generated more efficiently around the FO films 11a and 11b.

また、本実施の形態においては、FO膜11a,11bの内部又は外部に支持材(補強手段)を設けることができる。FO膜11a,11bの内部に支持材を設ける場合には、例えば、ポリエステル等の樹脂製の多孔体や不織布等を支持材として用い、支持材の表面上にFO膜11a,11bを積層した積層構造とすることができる。また、FO膜11a,11bの外部に支持材を設ける場合には、ナイロンやポリエチレン等の樹脂製の網をFO膜11a,11bの表面上に設置することができる。このような支持材(補強手段)を設けることにより、FO膜11a,11bの膨張を防止しFO膜に十分な強度を付与することができる。 Further, in the present embodiment, a support member (reinforcing means) can be provided inside or outside the FO membranes 11a and 11b. When a support material is provided inside the FO membranes 11a and 11b, for example, a porous material made of a resin such as polyester or a non-woven fabric is used as the support material, and the FO membranes 11a and 11b are laminated on the surface of the support material. can be a structure. Further, when a support material is provided outside the FO membranes 11a and 11b, a mesh made of resin such as nylon or polyethylene can be placed on the surface of the FO membranes 11a and 11b. By providing such a support member (reinforcing means), expansion of the FO membranes 11a and 11b can be prevented and sufficient strength can be imparted to the FO membranes.

FO膜の外部に網等の補強手段を設ける場合には、補強手段の表面にさらに細毛等の清掃手段を設けることができる。このような構成により、FO膜が変位する際に補強手段に設けた細毛等の清掃手段が清掃機能を示すため、対向するFO膜の表面に蓄積したファウリング物質をさらに効率的に除去することができる。 When reinforcing means such as a net is provided outside the FO membrane, cleaning means such as fine bristles can be further provided on the surface of the reinforcing means. With such a configuration, the cleaning means such as fine hairs provided on the reinforcing means exhibits a cleaning function when the FO membrane is displaced, so that the fouling substances accumulated on the facing surface of the FO membrane can be removed more efficiently. can be done.

また、FO膜11a,11bは、FO膜11aを浸透した水分及び駆動溶液の混合液がFO膜11aの内部に形成された流路を通過する方向と、FO膜11bを浸透した水分及び駆動溶液の混合液がFO膜11bの内部に形成された流路を通過する方向とが逆方向となるように設置されるのがよい。排水中の水分がFO膜11a,11bを浸透する際に、その浸透圧によってFO膜11a,11bの一部が膨張又は収縮する場合があるが、このような構成により、隣接するFO膜11a,11b全体としての変形を抑制することができる。 In addition, the FO membranes 11a and 11b are arranged in the direction in which the mixture of the water and the driving solution permeating the FO membrane 11a passes through the channel formed inside the FO membrane 11a, and in the direction in which the water and the driving solution permeating the FO membrane 11b pass. It is preferable that the liquid mixture is installed in a direction opposite to the direction in which the mixed liquid passes through the channel formed inside the FO membrane 11b. When water in the wastewater permeates the FO membranes 11a and 11b, the osmotic pressure of the FO membranes 11a and 11b may cause some of the FO membranes 11a and 11b to expand or contract. 11b as a whole can be suppressed from being deformed.

次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。本発明の第3の実施の形態では、第2の実施の形態で説明したFO膜11a,11b(図7)を用いた排水処理装置であって第2の実施の形態で説明した排水処理装置とは異なる構成の排水処理装置について説明する。 Next, a third embodiment of the invention will be described. In the third embodiment of the present invention, a wastewater treatment apparatus using the FO membranes 11a and 11b (FIG. 7) described in the second embodiment, which is the wastewater treatment apparatus described in the second embodiment. A waste water treatment apparatus having a different configuration will be described.

図11は、本発明の第3の実施の形態に係る排水処理装置を概略的に示す縦方向断面図である。 FIG. 11 is a longitudinal sectional view schematically showing a waste water treatment apparatus according to a third embodiment of the invention.

図11に示した排水処理装置は、上下方向に振動可能な振動フレーム16(第1の固定手段)と、排水処理槽に固定した固定フレーム17(第2の固定手段)とを備える。振動フレーム16には複数の膜エレメントE1が一定間隔で固定され、固定フレーム17には複数の膜エレメントE2が一定間隔で固定されている。振動フレーム16の上端はカム機構18(変位手段)に連結され、また、振動フレーム16はバネやゴム等の伸縮材により固定フレーム17に連結されている。振動フレーム16が固定フレーム17に連結されているとき、膜エレメントE1,E2が一定間隔で交互に配置され、振動フレーム16、固定フレーム17、及びFO膜11a,11bは排水処理槽内の排水に浸漬されている。各膜エレメントE1,E2は分割可能な3つのFO膜11a,11bから構成されている。 The wastewater treatment apparatus shown in FIG. 11 includes a vibrating frame 16 (first fixing means) capable of vibrating vertically and a fixing frame 17 (second fixing means) fixed to the wastewater treatment tank. A plurality of membrane elements E1 are fixed to the vibrating frame 16 at regular intervals, and a plurality of membrane elements E2 are fixed to the fixed frame 17 at regular intervals. The upper end of the vibrating frame 16 is connected to a cam mechanism 18 (displacement means), and the vibrating frame 16 is connected to a fixed frame 17 by elastic members such as springs and rubber. When the vibrating frame 16 is connected to the fixed frame 17, the membrane elements E1 and E2 are alternately arranged at regular intervals, and the vibrating frame 16, the fixed frame 17, and the FO membranes 11a and 11b are connected to the waste water in the waste water treatment tank. being immersed. Each membrane element E1, E2 is composed of three separable FO membranes 11a, 11b.

図12は、図11の排水処理装置の上面図である。 12 is a top view of the wastewater treatment apparatus of FIG. 11. FIG.

図12において、振動フレーム16は固定フレーム17の内側に嵌合するように設置されている。カム機構18は駆動装置7に連結し、駆動装置7が駆動すると、カム機構18は回転する。これにより、振動フレーム16が一定の周期で上下方向に移動し、振動フレーム16は固定フレーム17に対して一定の周期で変位する。その結果、隣接するFO膜11aはFO膜11bに対して相対的に振動する。このような構成により、FO膜11a,11b表面の近傍にせん断流が発生し、FO膜11a,11bの表面に蓄積するファウリング物質を効果的に除去することができる。なお、カム機構18の代わりにクランク機構や種々のバイブレーターを用いて振動フレーム16を振動させてもよい。 In FIG. 12, the vibrating frame 16 is installed so as to fit inside the fixed frame 17 . The cam mechanism 18 is connected to the driving device 7, and when the driving device 7 is driven, the cam mechanism 18 rotates. As a result, the vibrating frame 16 moves vertically at a constant cycle, and the vibrating frame 16 is displaced with respect to the fixed frame 17 at a constant cycle. As a result, the adjacent FO film 11a vibrates relative to the FO film 11b. With such a configuration, a shear flow is generated in the vicinity of the surfaces of the FO membranes 11a and 11b, and fouling substances accumulated on the surfaces of the FO membranes 11a and 11b can be effectively removed. Note that a crank mechanism or various vibrators may be used instead of the cam mechanism 18 to vibrate the vibrating frame 16 .

図13は、図11の排水処理装置のA-A線に沿う断面図である。 13 is a cross-sectional view of the waste water treatment apparatus of FIG. 11 taken along line AA.

振動フレーム16及び固定フレーム17のそれぞれには、FO膜11a,11bの内部に形成された流路に駆動溶液を供給する供給口と、FO膜11a,11bを浸透した水分及び駆動溶液の混合液を集水する集水口が設けられている。また、図7と同様に、FO膜11a,11bの横方法の一端には、FO膜11a,11bに駆動溶液(DS)を供給する供給管14が設けられ、供給管14にはFO膜11a,11bに駆動溶液を供給する多数の穴(供給孔)が設けられている。さらに、FO膜11a,11bの横方法の他端には、FO膜11a,11bを浸透した水分及び駆動溶液の混合液を集水する集水管15(集水手段)が設けられ、集水管15にはFO膜から混合液体集める多数の穴(集水孔)が設けられている。 Each of the vibrating frame 16 and the fixed frame 17 has a supply port for supplying the driving solution to the flow path formed inside the FO membranes 11a and 11b, and a mixed liquid of the moisture and the driving solution that permeates the FO membranes 11a and 11b. A water collection port is provided to collect water. 7, a supply pipe 14 for supplying a driving solution (DS) to the FO membranes 11a and 11b is provided at one end of the FO membranes 11a and 11b in the horizontal direction. , 11b are provided with a number of holes (supply holes) for supplying the driving solution. Further, at the other lateral end of the FO membranes 11a and 11b, a water collecting pipe 15 (water collecting means) for collecting a mixture of the driving solution and the moisture permeating the FO membranes 11a and 11b is provided. is provided with a large number of holes (collection holes) for collecting the mixed liquid from the FO membrane.

次いで、本実施の形態に係る排水処理装置によって実行される排水処理方法について説明する。 Next, the wastewater treatment method performed by the wastewater treatment apparatus according to this embodiment will be described.

本実施の形態に係る排水処理装置(図11~13)は、振動フレーム16、固定フレーム17及びカム機構18を備え、各フレームには複数の膜エレメントE1、E2が一定間隔で設置されている。各膜エレメントE1,E2は分割可能な3つのFO膜11a,11bから構成され、各FO膜11a,11bの両端部には供給管14及び集水管15が設けられている(図7)。また、膜エレメントE1,E2は排水に浸漬され、カム機構18には駆動装置7が連結している。 A wastewater treatment apparatus (FIGS. 11 to 13) according to the present embodiment includes a vibrating frame 16, a fixed frame 17 and a cam mechanism 18, and a plurality of membrane elements E1 and E2 are installed at regular intervals on each frame. . Each membrane element E1, E2 is composed of three separable FO membranes 11a, 11b, and a supply pipe 14 and a water collection pipe 15 are provided at both ends of each FO membrane 11a, 11b (FIG. 7). Further, the membrane elements E1 and E2 are immersed in waste water, and the driving device 7 is connected to the cam mechanism 18 .

駆動装置7が駆動してカム機構18が回転すると、固定フレーム17は固定されたまま、振動フレーム16が上下動する(図11)。一方、駆動溶液が振動フレーム16及び固定フレーム17に供給され(図13)、各膜エレメントE1,E2に設けられた供給管14に供給され、次いで、駆動溶液は供給管14の多数の穴(供給孔)からFO膜11a,11bの内部に形成させた流路に供給される(供給ステップ)。このとき、FO膜11a,11bは排水に浸漬しているため、FO膜11a,11bが排水から受ける圧力は駆動溶液から受ける圧力よりも高く、排水に含まれる水分がFO膜11a,11bを透過して駆動溶液に移動するとともに、排水から夾雑物及び溶解性物質が取り除かれる(濾過ステップ)。次いで、FO膜11a,11bを透過した水分は駆動溶液と混合され、FO膜11a,11b内部の流路を集水管15に集水される。その後、集水管15の多数の穴(集水孔)から集水された混合液は各膜エレメントE1,E2に設けられた集水管15内を移動し、排水処理装置から排出される(集水ステップ)。 When the driving device 7 drives and the cam mechanism 18 rotates, the vibration frame 16 moves up and down while the fixed frame 17 remains fixed (FIG. 11). On the other hand, the driving solution is supplied to the vibrating frame 16 and the fixed frame 17 (FIG. 13), is supplied to the supply pipe 14 provided in each membrane element E1, E2, and then the driving solution is supplied to the supply pipe 14 through a number of holes ( (supply hole) to flow paths formed inside the FO membranes 11a and 11b (supply step). At this time, since the FO membranes 11a and 11b are immersed in the waste water, the pressure received by the FO membranes 11a and 11b from the waste water is higher than the pressure received from the driving solution, and water contained in the waste water permeates the FO membranes 11a and 11b. and the effluent is freed of contaminants and solubles (filtration step). Next, the water that has permeated the FO membranes 11a and 11b is mixed with the driving solution and collected in the water collecting pipe 15 through the channels inside the FO membranes 11a and 11b. After that, the liquid mixture collected from a large number of holes (collection holes) of the water collection pipe 15 moves inside the water collection pipe 15 provided in each of the membrane elements E1 and E2, and is discharged from the wastewater treatment equipment (water collection step).

すなわち、本実施の形態によれば、FO膜11a,11bに設けられた供給管14に駆動溶液を供給すれば、強い圧力をかけることなく上記供給ステップ、濾過ステップ及び集水ステップが進行し、排水から夾雑物及び溶解性物質を取り除くとともに、排水中の水分を駆動溶液側に容易に移動させることができるため、エネルギー効率の高い膜分離を行うことができる。また、膜エレメントE1及びE2は複数のFO膜11a,11bに分割可能であるため、排水処理に使用されるFO膜11a,11b自体を簡単に交換し、膜エレメントE1,E2をメンテナンスすることができる。なお、膜エレメントE1,E2を分割して定期的にメンテナンスすることにより、本実施の形態に係る排水処理方法は長期的且つ継続的に実行される。 That is, according to the present embodiment, if the driving solution is supplied to the supply pipe 14 provided in the FO membranes 11a and 11b, the supply step, the filtration step, and the water collection step proceed without applying a strong pressure, Since contaminants and soluble substances can be removed from the wastewater, and water in the wastewater can be easily transferred to the driving solution side, membrane separation with high energy efficiency can be performed. In addition, since the membrane elements E1 and E2 can be divided into a plurality of FO membranes 11a and 11b, the FO membranes 11a and 11b themselves used for wastewater treatment can be easily replaced and the membrane elements E1 and E2 can be maintained. can. By dividing the membrane elements E1 and E2 and maintaining them periodically, the waste water treatment method according to the present embodiment can be performed continuously for a long period of time.

駆動溶液は振動フレーム16及び固定フレーム17とは独立した供給手段によりFO膜11a,11bに設けた供給管14に供給されてもよい。また、混合液は、振動フレーム16及び固定フレーム17とは独立した流出手段によりFO膜に設けた集水管15から排出されてもよい。 The driving solution may be supplied to the supply pipes 14 provided in the FO membranes 11a and 11b by supply means independent of the vibrating frame 16 and fixed frame 17. FIG. Alternatively, the mixed liquid may be discharged from the water collecting pipe 15 provided in the FO membrane by means of outflow means independent of the vibrating frame 16 and the fixed frame 17 .

また、FO膜11a,11bは、FO膜11aを浸透した水分及び駆動溶液の混合液がFO膜11aの内部に形成された流路を通過する方向と、FO膜11bを浸透した水分及び駆動溶液の混合液がFO膜11bの内部に形成された流路を通過する方向とが逆方向となるように設置されるのがよい。排水中の水分がFO膜11a,11bを浸透する際に、その浸透圧によってFO膜11a,11bの一部が膨張又は収縮する場合があるが、このような構成により、隣接するFO膜11a,11b全体としての変形を抑制することができる。 In addition, the FO membranes 11a and 11b are arranged in the direction in which the mixture of the water and the driving solution permeating the FO membrane 11a passes through the channel formed inside the FO membrane 11a, and in the direction in which the water and the driving solution permeating the FO membrane 11b pass. It is preferable that the liquid mixture is installed in a direction opposite to the direction in which the mixed liquid passes through the channel formed inside the FO membrane 11b. When water in the wastewater permeates the FO membranes 11a and 11b, the osmotic pressure of the FO membranes 11a and 11b may cause some of the FO membranes 11a and 11b to expand or contract. 11b as a whole can be suppressed from being deformed.

本実施の形態で使用するFO膜には、本発明の第1の実施の形態に係る円板状のFO膜について説明した清掃手段や補強手段、さらには補強手段に設けた清掃手段をあてはめることができる。例えば、多段のFO膜のそれぞれの上端部及び/又は下端部の横方向にブラシ等のワイパー機構(清掃手段)を設けることにより、振動フレーム16を上下動させてFO膜を相対的に変位させる際に対向するFO膜の表面のファウリング物質を効果的に取除することができる。また、前記ワイパー機構(清掃手段)を清掃する他の清掃手段を対向する膜エレメントに設けることもできる。さらに、FO膜11a,11bの近傍に邪魔板を設けてもよい。これにより、FO膜周辺にせん断流をさらに効率的に発生させることができる。 For the FO membrane used in this embodiment, the cleaning means and reinforcing means described for the disk-shaped FO membrane according to the first embodiment of the present invention, and further the cleaning means provided for the reinforcing means may be applied. can be done. For example, by providing a wiper mechanism (cleaning means) such as a brush in the lateral direction of the upper end and/or the lower end of each of the multistage FO membranes, the vibrating frame 16 is moved up and down to relatively displace the FO membranes. It is possible to effectively remove the fouling substances on the surfaces of the FO membranes facing each other. Also, another cleaning means for cleaning the wiper mechanism (cleaning means) can be provided on the opposing membrane element. Furthermore, a baffle plate may be provided in the vicinity of the FO films 11a and 11b. Thereby, a shear flow can be more efficiently generated around the FO membrane.

また、本実施の形態においては、FO膜11a,11bの膨張を防止しFO膜11a,11bに十分な強度を付与するため、FO膜11a,11bの内部又は外部に支持材(補強手段)を設けることができる。FO膜11a,11bの内部に支持材を設ける場合には、例えば、ポリエステル等の樹脂製の多孔体や不織布等を支持材として用い、支持材の表面上にFO膜11a,11bを積層した積層構造とすることができる。また、FO膜11a,11bの外部に支持材を設ける場合には、ナイロンやポリエチレン等の樹脂製の網をFO膜の表面上に設置することができる。FO膜11a,11bの外部に網等の補強手段を設ける場合には、補強手段の表面にさらに細毛等の清掃手段を設けると、FO膜11a,11bが変位する際に細毛が清掃機能を示すため、対向するFO膜11a,11bの表面に蓄積したファウリング物質をさらに効率的に除去することができる。 Further, in the present embodiment, in order to prevent expansion of the FO membranes 11a and 11b and to impart sufficient strength to the FO membranes 11a and 11b, support materials (reinforcing means) are provided inside or outside the FO membranes 11a and 11b. can be provided. When a support material is provided inside the FO membranes 11a and 11b, for example, a porous material made of a resin such as polyester or a non-woven fabric is used as the support material, and the FO membranes 11a and 11b are laminated on the surface of the support material. can be a structure. Further, when a support member is provided outside the FO membranes 11a and 11b, a mesh made of resin such as nylon or polyethylene can be installed on the surface of the FO membranes. When reinforcing means such as nets are provided outside the FO membranes 11a and 11b, cleaning means such as fine bristles may be further provided on the surface of the reinforcing means. Therefore, the fouling substances accumulated on the surfaces of the facing FO films 11a and 11b can be removed more efficiently.

また、振動フレーム16を伸縮材により固定フレーム17に連結する場合には、伸縮材の強さやフレームの浮力を調整することにより、カム機構18の回転に要する動力を最小にすることができる。さらに、駆動装置7を排水の水面よりも上部に設け、振動フレーム16及び固定フレーム17を含むユニット全体を釣り上げて排水処理槽の外部に取り出せる構成とすることにより、メンテナンス性の良い排水処理装置とすることができる。 Further, when the vibrating frame 16 is connected to the fixed frame 17 by a stretchable member, the power required to rotate the cam mechanism 18 can be minimized by adjusting the strength of the stretchable member and the buoyancy of the frame. Further, the driving device 7 is provided above the water surface of the waste water, and the entire unit including the vibrating frame 16 and the fixed frame 17 can be lifted up and taken out of the waste water treatment tank. can do.

上述した本発明の第1の実施の形態~第3の実施の形態に係る排水処理装置による排水処理が終了した後には、排水中の夾雑物及び溶解性物質はFO膜1,11a,11bの表面に付着するので、簡単に脱水ケーキを得ることができる。 After the wastewater treatment by the wastewater treatment apparatuses according to the first to third embodiments of the present invention described above is completed, contaminants and soluble substances in the wastewater are removed from the FO membranes 1, 11a, and 11b. Since it adheres to the surface, a dehydrated cake can be easily obtained.

また、本発明の第1の実施の形態~第3の実施の形態に係る排水処理装置は既存の下水処理場の更新に適用できる。駆動溶液には、精製処理や濾過処理等が施された海水が使用できる場合がある。既存の下水処理場では、標準活性汚泥法(生物処理)が用いられる場合が多いが、本発明の排水処理装置では、生物処理を実行することなく有機物等を除去することができる。なお、本発明の排水処理装置は排出された夾雑物及び溶解性物質に基づいてエネルギーとして利用されるバイオガスを生成することができ、もって、資源の有効活用に寄与することができる。 Moreover, the wastewater treatment apparatuses according to the first to third embodiments of the present invention can be applied to the renewal of existing sewage treatment plants. As the driving solution, seawater that has been subjected to purification treatment, filtration treatment, or the like may be used. In existing sewage treatment plants, the standard activated sludge method (biological treatment) is often used, but the wastewater treatment apparatus of the present invention can remove organic substances and the like without carrying out biological treatment. The wastewater treatment apparatus of the present invention can generate biogas that can be used as energy based on the discharged contaminants and soluble substances, thereby contributing to the effective utilization of resources.

このように、本発明の排水処理装置は、既存の排水処理場の設備に容易に適用させることができ、複雑な生物処理設備を省いた迅速な処理が可能であるとともに、エネルギー効率の高いプロセス設計を可能とする。 Thus, the wastewater treatment equipment of the present invention can be easily applied to existing wastewater treatment plant equipment, enables rapid treatment without complicated biological treatment equipment, and is a highly energy-efficient process. enable design.

以上、本発明について、上述した実施の形態を用いて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。 Although the present invention has been described using the above-described embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments.

本発明は、排水処理に使用される膜自体を簡単にメンテナンスすることができる。 The present invention allows easy maintenance of the membrane itself used for wastewater treatment.

1,1c FO膜
1a FO膜(第1の除去手段)
1aa FO膜(第2の除去手段)
1b FO膜(第3の除去手段)
2 回転軸
2a 第1の回転軸
2b 第2の回転軸
3 固定ボス
4 供給管
5 集水管
6 軸受け
7 駆動装置
8 バイブレーター
9 スイベルジョイント
E1 第1の膜エレメント
E2 第2の膜エレメント
10 膜モジュール
10a 第1の膜モジュール
10b 第2の膜モジュール
10c 第3の膜モジュール
11a,11b FO膜
12 クランク
13 伸縮材
14 供給管
15 集水管
16 振動フレーム
17 固定フレーム
18 カム機構
30 供給部
31 集水部
32 駆動溶液通過部
33 混合液通過部
1, 1c FO film 1a FO film (first removing means)
1aa FO film (second removal means)
1b FO film (third removal means)
2 Rotating shaft 2a First rotating shaft 2b Second rotating shaft 3 Fixed boss 4 Supply pipe 5 Water collection pipe 6 Bearing 7 Drive device 8 Vibrator 9 Swivel joint E1 First membrane element E2 Second membrane element 10 Membrane module 10a First membrane module 10b Second membrane module 10c Third membrane module 11a, 11b FO membrane 12 Crank 13 Elastic member 14 Supply pipe 15 Water collection pipe 16 Vibration frame 17 Fixed frame 18 Cam mechanism 30 Supply part 31 Water collection part 32 Driving solution passing portion 33 Mixed solution passing portion

Claims (8)

夾雑物及び溶解性物質及び水分を含む排水、並びに、水分を含み且つ前記排水以外の駆動溶液の間に配設され、前記排水から受ける圧力が前記駆動溶液から受ける圧力よりも高い場合に前記排水から前記夾雑物及び溶解性物質を取り除き且つ前記排水に含まれる水分を前記駆動溶液に移動する第1のと、前記第1のに前記駆動溶液を供給する第1の供給手段と、前記供給された駆動溶液及び前記排水から前記駆動溶液に移動した水分を集水する第1の集水手段と、を有する第1の膜エレメントと、
夾雑物及び溶解性物質及び水分を含む排水、並びに、水分を含み且つ前記排水以外の駆動溶液の間に配設され、前記排水から受ける圧力が前記駆動溶液から受ける圧力よりも高い場合に前記排水から前記夾雑物及び溶解性物質を取り除き且つ前記排水に含まれる水分を前記駆動溶液に移動する第2のと、前記第2のに前記駆動溶液を供給する第2の供給手段と、前記供給された駆動溶液及び前記排水から前記駆動溶液に移動した水分を集水する第2の集水手段と、を有する第2の膜エレメントと、を備え、
前記第1の及び前記第2の各々が分離可能な複数の領域から構成されていることを特徴とする排水処理装置。
Waste water containing contaminants, dissolved substances, and water, and a driving solution containing water and other than the waste water, when the pressure received from the waste water is higher than the pressure received from the driving solution. a first membrane for removing the contaminants and soluble substances from the waste water and transferring water contained in the waste water to the driving solution ; a first membrane element comprising a supplied driving solution and a first water collecting means for collecting water transferred from the waste water to the driving solution;
Waste water containing contaminants, dissolved substances, and water, and a driving solution containing water and other than the waste water, when the pressure received from the waste water is higher than the pressure received from the driving solution. a second membrane for removing the contaminants and soluble substances from the waste water and transferring water contained in the waste water to the driving solution ; a second membrane element having a driving solution supplied and a second water collecting means for collecting water transferred from the waste water to the driving solution;
A waste water treatment apparatus , wherein each of the first membrane and the second membrane is composed of a plurality of separable regions.
前記第1の供給手段及び前記第2の供給手段の各々は前記駆動溶液を供給するための複数の供給孔を有し、前記第1の集水手段及び前記第2の集水手段の各々は前記供給された駆動溶液及び前記排水から前記駆動溶液に移動した水分を集水するための複数の集水孔を有することを特徴とする請求項1記載の排水処理装置。 Each of the first supply means and the second supply means has a plurality of supply holes for supplying the driving solution, and each of the first water collection means and the second water collection means 2. A waste water treatment apparatus according to claim 1, comprising a plurality of water collecting holes for collecting the supplied driving solution and the water transferred from the waste water to the driving solution. 前記第1の及び前記第2のを清掃する清掃手段をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2記載の排水処理装置。 3. A waste water treatment apparatus according to claim 1, further comprising cleaning means for cleaning said first membrane and said second membrane . 前記第1の又は前記第2のは前記清掃手段を清掃する他の清掃手段を有することを特徴とする請求項3記載の排水処理装置。 4. A waste water treatment apparatus according to claim 3, wherein said first membrane or said second membrane has another cleaning means for cleaning said cleaning means. 前記第1の又は前記第2のは補強手段を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の排水処理装置。 5. A wastewater treatment apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein said first membrane or said second membrane has reinforcing means. 前記補強手段は清掃手段を有することを特徴とする請求項記載の排水処理装置。 6. A wastewater treatment apparatus according to claim 5 , wherein said reinforcing means comprises cleaning means. 前記第1の膜及び前記第2の膜を排水に浸漬するとともに、前記第1の膜及び前記第2の膜の内部に形成された流路に駆動溶液を流通させることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の排水処理装置。3. The driving solution is passed through channels formed inside the first membrane and the second membrane while the first membrane and the second membrane are immersed in waste water. 7. Wastewater treatment equipment according to any one of 1 to 6. 夾雑物及び溶解性物質及び水分を含む排水、並びに、水分を含み且つ前記排水以外の駆動溶液の間に配設され、前記排水から受ける圧力が前記駆動溶液から受ける圧力よりも高い場合に前記排水から前記夾雑物及び溶解性物質を取り除き且つ前記排水に含まれる水分を前記駆動溶液に移動する第1のと、前記第1のに前記駆動溶液を供給する第1の供給手段と、前記供給された駆動溶液及び前記排水から前記駆動溶液に移動した水分を集水する第1の集水手段と、を有する第1の膜エレメントと、夾雑物及び溶解性物質及び水分を含む排水、並びに、水分を含み且つ前記排水以外の駆動溶液の間に配設され、前記排水から受ける圧力が前記駆動溶液から受ける圧力よりも高い場合に前記排水から前記夾雑物及び溶解性物質を取り除き且つ前記排水に含まれる水分を前記駆動溶液に移動する第2のと、前記第2のに前記駆動溶液を供給する第2の供給手段と、前記供給された駆動溶液及び前記排水から前記駆動溶液に移動した水分を集水する第2の集水手段と、を有する第2の膜エレメントと、を備え、前記第1の及び前記第2の各々が分離可能な複数の領域から構成されている排水処理装置によって実行される排水処理方法において、
前記駆動溶液を第1の供給手段及び第2の供給手段から前記第1の及び前記第2のに供給する供給ステップと、
前記第1の及び前記第2のが前記排水から前記夾雑物を取り除くとともに、前記排水に含まれる水分が前記第1の及び前記第2のを透過して前記駆動溶液に移動する濾過ステップと、
前記駆動溶液及び前記駆動溶液に移動した水分を前記第1の集水手段及び前記第2の集水手段から集水する集水ステップと、を有することを特徴とする排水処理方法。
Waste water containing contaminants, dissolved substances, and water, and a driving solution containing water and other than the waste water, when the pressure received from the waste water is higher than the pressure received from the driving solution. a first membrane for removing the contaminants and soluble substances from the waste water and transferring water contained in the waste water to the driving solution ; a first water collecting means for collecting water transferred from the supplied driving solution and the waste water to the driving solution; waste water containing contaminants, soluble substances and water; is disposed between a driving solution containing water and other than the waste water, and removes the contaminants and dissolved substances from the waste water when the pressure exerted by the waste water is higher than the pressure exerted by the driving solution; a second membrane for transferring water contained in the liquid to the driving solution; a second supply means for supplying the driving solution to the second membrane ; and a second membrane element having a second water collecting means for collecting the moved water, wherein the first membrane and the second membrane each comprise a plurality of separable regions. In a wastewater treatment method carried out by a wastewater treatment system comprising:
a supplying step of supplying the driving solution from first supply means and second supply means to the first membrane and the second membrane ;
The first membrane and the second membrane remove the contaminants from the waste water, and water contained in the waste water passes through the first membrane and the second membrane to move to the driving solution. a filtering step;
and a water collecting step of collecting the driving solution and the water transferred to the driving solution from the first water collecting means and the second water collecting means.
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