メディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置
【課題】メディアろ過槽の逆洗浄中に、膜ろ過装置のろ過膜の乾燥や疎水化、およびろ過膜への逆洗浄排水流の衝撃等による膜劣化やろ過能力の低下を抑制し、ろ過膜の薬品洗浄コストも節減できる複合ろ過装置を提供することである。
【解決手段】メディアろ過池８に膜ろ過装置９を組み入れた複合ろ過装置７で、ろ過池８の内部に、仕切り１１、１１を設け、この仕切り１１、１１とろ過池８のろ過槽１０の内壁面１０ａ間にメディアろ過空間１２、１２を形成し、ろ過処理水の集水流路１４ｂを仕切り壁１１、１１の下部に設け、集水流路１４ｂの上側にろ過槽１０の逆洗浄排水の排水流路１６を設け、この排水流路１６の上部に膜ろ過装置９の配設空間１８を形成したのである。それにより、膜モジュール９ａを被処理水Ｈに浸漬したままでろ材層１３の逆洗浄が可能となり、乾燥または疎水化による膜への悪影響を防止できる。
【解決手段】メディアろ過池８に膜ろ過装置９を組み入れた複合ろ過装置７で、ろ過池８の内部に、仕切り１１、１１を設け、この仕切り１１、１１とろ過池８のろ過槽１０の内壁面１０ａ間にメディアろ過空間１２、１２を形成し、ろ過処理水の集水流路１４ｂを仕切り壁１１、１１の下部に設け、集水流路１４ｂの上側にろ過槽１０の逆洗浄排水の排水流路１６を設け、この排水流路１６の上部に膜ろ過装置９の配設空間１８を形成したのである。それにより、膜モジュール９ａを被処理水Ｈに浸漬したままでろ材層１３の逆洗浄が可能となり、乾燥または疎水化による膜への悪影響を防止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、浄水場における浄水処理など各種の水処理に適したろ過設備に係り、具体的には、メディアろ過池に膜ろ過装置を組み入れた複合ろ過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、浄水場における水処理は、砂、アンスラサイトまたは粒状活性炭などの粒状ろ材をろ過層（ろ過メディア）としたメディアろ過池（メディアろ過器または単にろ過装置とも言う）が一般に用いられている。しかし、このメディアろ過池では、ろ過速度が一定、すなわち処理水量が一定であるため、処理水量が変動した場合には、メディアろ過池の運転・停止などの運転操作を繰り返す必要があり、ろ過設備としては効率的ではなく、また処理水量の緊急的な増加に対応できないという問題がある。近年、このようなメディアろ過池に代わるろ過装置として膜ろ過装置が開発され、小規模の浄水場を中心として普及してきている。この膜ろ過装置はコンパクトであるため、設置スペースが小さくて済み、また懸濁物質や微細な病原性原虫なども分離可能であり、かつ、ＭＦ膜、ＵＦ膜、ＮＦ膜などの膜の種類を選択することにより、種々の水質の被処理水の処理に対応可能である。さらに、ユニット形式の膜モジュールを使用しているため、被処理水の処理規模に応じて自在に対応でき、建設工期が短くて済む。膜ろ過装置にはこのような利点がある反面、精密な膜を用いているため膜モジュールに目詰まりを生じ、1年に数回の薬品洗浄を行なう必要があり、また膜がその寿命に達すると膜モジュールを交換する必要があるため、装置コストのみならず、ランニングコストも高いという不利な面もある。
【０００３】
また、最近では、浄水場などの水処理設備の敷地確保、およびその設備や運転、保守を含めた大型投資が一段と困難になってきており、その一方で浄水などの処理水の増加や変動に対して的確に対応することが要請され、かつ、処理水の水質基準もきめ細かく制限されるなど、被処理水の水質変化に対応できる処理水の充分な品質管理が要求されている。
【０００４】
このような状況の中で、コンパクトで設置スペースが小さくて済み、処理水量の変動や被処理水の水質変動に的確かつ柔軟に対応でき、前述のような、メディアろ過池と膜ろ過装置の問題点を解消できる、極めて水処理効率に優れたろ過設備として、例えば、特許文献１では、従来のメディアろ過池および膜ろ過装置によるろ過技術を融合したメディア及び膜ろ過複合ろ過装置が開示されている。この複合ろ過装置は、図１４および図１５に示すように、このメディアろ過池８の、ろ材層（メディア）１３を配置したろ過槽１０に、ろ過時における被処理水の水位Ｌよりも下方となる位置に、膜モジュール９ａを配設した膜ろ過装置（メンブレン）９とからなり、ろ過池８に供給された被処理水Ｈを、メディアろ過池８のメディアろ過槽１０と膜ろ過装置９の双方によって同時にろ過処理し得るように、膜ろ過装置９の膜モジュール９ａを、メディアろ過池８のろ過槽１０の内部上方または排水流路に配設された装置構成となっている。
【特許文献１】特開２００５−２７９４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された、膜ろ過装置の膜モジュールを、単にメディアろ過池のろ過槽の内部上方または排水流路に配設することには、以下のような問題点を伴う。
（１）メディアろ過槽の逆洗浄時には、ろ過池のろ過槽の内部上方および排水流路の水（被処理水）が抜けて、すなわち、ろ過または排水されて、逆洗中は膜モジュールが大気中に露出するため、膜の乾燥または疎水化による悪影響を受けるおそれがある。
（２）膜ろ過装置の膜モジュールを、単にメディアろ過池の排水流路内に設置した場合、膜モジュールがメディアろ過槽の逆洗排水流の衝撃を受けて、損傷等の悪影響を受けるおそれがある。
（３）膜ろ過装置の膜モジュールを、単にメディアろ過池の排水流路内に設置した場合、膜モジュールの配設場所が、排水流路であり、膜モジュールを配設するために設けた配設空間ではないため、余分な空間が存在することになって、膜モジュールを薬品洗浄する際の薬液、廃液が余分に発生し、薬品費、動力費、廃棄物処理費など薬品洗浄のコストアップに繋がる。
（４）膜ろ過装置の膜モジュールを、単にメディアろ過池の内部上方に設置した場合、膜モジュールを薬品洗浄する際、膜モジュールを取り外し、薬品洗浄設備へ移動させて洗浄する必要があり、薬品洗浄を行なう水槽および付帯設備、運搬設備が必要となり、設備費および薬品洗浄に係るコストアップに繋がる。
（５）膜モジュールの配設位置によっては、メディアろ過池の本体構造物の高さが高くなるため、ろ過装置の建設費が嵩む。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、メディアろ過槽の逆洗浄中に、膜ろ過装置のろ過膜の乾燥や疎水化を防止し、膜モジュールが逆洗排水流の衝撃等の悪影響を受けないようにして、膜劣化やろ過能力の低下を抑制し、かつ膜モジュールの薬品洗浄コストを節減できるメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するために、この発明では以下の構成を採用したのである。
【０００８】
請求項１に係るメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置は、メディアろ過池と、このメディアろ過池に膜モジュールを配設した膜ろ過装置とからなり、メディアろ過池に供給された被処理水を、メディアろ過池のろ過槽と膜ろ過装置の両方でろ過処理をし、前記ろ過槽でのろ過処理水の集水装置と前記ろ過槽の逆洗浄排水の排水流路を備えたメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置であって、前記膜ろ過装置を、前記ろ過槽の逆洗浄時に膜ろ過装置を被処理水に浸漬した状態に保てるようにした、メディアろ過池内部の空間に配設し、かつ、前記ろ過槽の逆洗浄排水を、前記膜ろ過装置に接触させずに前記排水流路へ排出する流路を設けたことを特徴とする。
【０００９】
このようにすれば、メディアろ過槽の逆洗浄時に、膜ろ過装置の膜モジュールが大気中に露出されないので、膜の乾燥および膜の疎水化による膜への悪影響が抑制される。また、前記ろ過槽の逆洗浄排水が膜モジュールに直接あたらず、膜モジュールが逆洗浄排水の流れによる衝撃を受けないため、膜モジュールへの損傷等の悪影響が抑制される。また、逆洗浄排水流をかわす必要がないため、膜モジュールの設置スペースがこの排水系の制約を受けずに膜の使用が可能であり、したがって、膜モジュールでの膜の充填率を大きくして、すなわち膜ろ過装置の設置スペースを小さくすることが可能となる。さらに、膜ろ過装置の前記配設空間は、膜ろ過装置の専用水槽として使用できるため、この専用水槽内で膜モジュールの薬品洗浄を行なうことができ、薬品使用量、所要動力、洗浄廃液量が少なくて済む。それによって、薬品洗浄コストを抑制することが可能となる。
【００１０】
請求項２に係るメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置は、前記メディアろ過池の内部の排水流路の上方に前記配設空間を形成したことを特徴とする。
【００１１】
このように膜ろ過装置を、排水流路の上部で、メディアろ過槽の比較的高い位置に配設すれば、前述の効果に加えて、膜ろ過ポンプを設置せずに、位置水頭のみで、または低揚程の補助ポンプを設置するだけで膜ろ過が可能となる効果も得られる。
【００１２】
請求項３に係るメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置は、前記メディアろ過池の内部に、第１の仕切りを設け、この第１の仕切りとメディアろ過池の内壁面の間に前記ろ過槽を形成し、前記ろ過槽の逆洗浄時に膜ろ過装置を被処理水に浸漬した状態に保てる高さの第２の仕切りを前記第１の仕切りと所要の間隔で設け、この第２の仕切りの内側に前記膜ろ過装置の配設空間を形成し、前記第１の仕切りと第２の仕切りの間に前記排水流路を形成するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
このようにしても、前記の膜ろ過装置を排水流路の上方に設ける場合と同様の効果が得られる。また、メディアろ過池の構造物の高さを、膜ろ過装置を組み入れないメディアろ過単独処理の場合のろ過池の構造物の高さと同程度に低くすることができるため、メディアろ過池の建設コストを抑制することができる。ただし、この場合には、膜ろ過装置の配設位置が、前記排水流路の上方に設ける場合ほど高くないため、位置水頭のみ、または低揚程の補助ポンプだけでの膜ろ過は難しく、通常の膜ろ過ポンプの設置が必要である。なお、前記第１の仕切りと第２の仕切りの所要の間隔は、ろ過槽の逆洗浄排水を支障なく排出するのに必要な間隔であり、前記ろ過槽の容量等によって決まる設計値である。
【００１４】
請求項４に係るメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置は、前記メディアろ過池の内部に仕切りを設け、この仕切りを挟んで前記ろ過槽および前記配設空間を形成し、前記排水流路を前記ろ過槽の配設空間に接しない側面に設けたことを特徴とする。
【００１５】
このようにしても、上記の２つの複合ろ過装置と同様の効果が得られる。この場合は、メディアろ過槽の逆洗浄排水の経路は前記配設空間に接しない側面に設けられており、膜ろ過装置とは完全に分離しているため、前記排水流路に設ける、逆洗浄排水の排出バルブの設置位置の影響を受けず、膜ろ過装置をろ過槽内で低い位置に設置しやすくなる。それによって、ろ過池の構造物の高さを、メディアろ過単独処理の場合と同等に低くすることができるため、ろ過装置建設コストを抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明では、メディアろ過池と膜ろ過装置を組み入れた複合ろ過装置で、メディアろ過池内に膜ろ過装置の専用水槽となる配設空間を設けたので、前述のように、メディアろ過槽の逆洗浄時に、膜モジュールの乾燥または疎水化による膜への悪影響を抑制し、かつ逆洗浄排水が膜モジュールに直接あたらないため、衝撃による膜モジュールの損傷等の悪影響を排除し、膜の設置数および膜の充填率を増加させて膜ろ過装置の設置スペースを小さくすることが可能である。また、膜ろ過装置の配設空間が専用水槽となるため、膜モジュールの薬品洗浄を行なう際に、薬品使用量、所要動力、洗浄廃液量が少なくて済み、薬品洗浄コストを抑制することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、この発明の実施形態を添付の図１から図１３に基づいて説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の複合ろ過装置の処理対象として、浄水処理を中心に述べるが、本発明は、浄水処理に限らず、工業用水、生活用水、下水などの各種の分野で発生する不純物を含む様々の排水の処理に適用できる。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態のメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置を備えた浄水処理設備の概要を示したもので、図１には下記第１の実施形態の複合ろ過装置を記載している。河川などの水源から、原水Ｇが浄水場の着水井１に送られ、着水井１に貯留された原水Ｇは前処理設備Ａに供給されて前処理がなされた後、被処理水Ｈとしてろ過設備Ｂに供給されて浄水処理されて浄水となる。まず、原水Ｇは、前処理設備Ａの急速攪拌槽２に供給される。急速攪拌槽２では、凝集剤が添加され、原水と凝集剤が急速攪拌により均等に混合されて原水Ｇ中の汚濁物質は凝集してフロックとなる。急速攪拌後の原水Ｇは、緩速攪拌槽３に供給され、緩やかに攪拌されて前記フロックはさらに凝集、成長する。次に、原水Ｇは沈澱池４に送られ、成長したフロックは重力により沈降分離され、上澄みの原水が被処理水Ｈとしてろ過設備Ｂに送られる。富栄養化などにより原水Ｇの水質が悪化している水源では、フロックが分離された上澄みの原水は、オゾン接触槽５および活性炭吸着槽６に送られて異臭味および有機物などが分解、吸着除去されて被処理水Ｈとしてろ過設備Ｂの複合ろ過装置７に送られる。
【００１９】
図２は第１の実施形態の複合ろ過装置の側面図を示したもので、この複合ろ過装置７は、メディアろ過池８と膜ろ過装置９の異なるろ過手段が一体に設備構成されたものである。メディアろ過池８のろ過槽１０の内部には、図３に、図２に示した装置側面に対して正面を斜視した正面斜視図を示すように、膜ろ過装置９の周囲に仕切り壁１１、１１が、所要の間隔、すなわち膜ろ過装置９の配設が可能な間隔をもって設けられ、ろ過槽１０の内部の両側に、メディアろ過空間１２、１２が形成されている。このメディアろ過空間１２の下部には、ろ材層（メディア）１３、１３がそれぞれ配置され、このろ材層１３、１３の下部には被処理水Ｈがろ材層１３、１３を通過してメディアろ過された処理水の集水装置１４ａ、１４ａが設けられている。そして、この集水装置１４ａの下方側の、仕切り壁１１、１１の下部には、集水装置１４ａからの処理水が流通する集水流路１４ｂが設けられ、この集水流路１４ｂの上方には、隔壁１５を介して、前記ろ材層１３、１３の逆洗浄排水の排水流路１６が設けられている。前記メディアろ過空間１２、１２のろ材層１３、１３の上部に、この第１の実施形態では、ろ過槽１０の内壁面１０ａからそれぞれ前記仕切り壁１１、１１にわたるトラフ１７が、図３に示したように、膜ろ過装置９の配設方向にそれぞれ複数設けられ、このトラフ１７の端部１７ａが、前記排水流路１６に開放されている。
【００２０】
なお、上記第１の実施形態では、トラフ１７がろ過槽１０の内壁面１０ａからそれぞれ前記仕切り壁１１にわたるように構成されたが、これに限定されるものではなく、トラフ１７の端部１７ａが排水流路１６に開放されるように構成されればよく、以下の他の実施形態でも同様である。
【００２１】
前記膜ろ過装置９は、合成樹脂またはセラミックなどで形成された複数の膜モジュール９ａをユニット化して組み込んだ浸漬型の膜ろ過装置であり、前記仕切り壁１１、１１とろ過槽１０の内壁面１０ａ間に設けたトラフ１７、１７よりも上側に隔壁１６ａを設けて排水流路１６の上方に配設され、この隔壁１６ａと一対の仕切り壁１１、１１とで、膜ろ過装置９を配設する配設空間１８が形成されている。膜ろ過装置９の前記配設位置は、膜ろ過装置９がろ過処理時の被処理水の水位Ｌよりも下方に収まる位置である。図３に示したように、ろ過槽１０の一端側、すなわち、被処理水Ｈの流入側には、前記前処理設備Ａから送られてきた被処理水Ｈの流入渠１９およびメディアろ過された処理水の流出渠２０が設けられ、また、他端側にはろ材層１３の逆洗浄排水を排出する排水渠２１が設けられ、低揚程の膜ろ過用ポンプ２２が設置されている。前記流入渠１９は、膜ろ過装置９の配設空間１８に開閉自在の仕切り手段（図示省略）を介して連通し、前記流出渠２０は、同様に開閉自在の仕切り手段（図示省略）を介して集水流路１４ｂに連通している。また、前記排水渠２１は、開閉自在の仕切り手段（図示省略）を介して排水流路１６に連通している。このようにして、メディアろ過池８と膜ろ過装置９から複合ろ過装置７が形成されている。
【００２２】
なお、前記膜モジュール９ａとしては、中空糸膜に限定されず、平膜、管状などの膜エレメントを用いることができる。とくに、処理水として浄水を得る場合には、ＭＦ膜、ＵＦ膜などを好適に用いることができる。また、メディアであるろ材層には、砂、アンスラサイト、粒状活性炭などの粒状ろ材を用いることができる。
【００２３】
この発明の第１の実施形態は以上のような構成であり、以下にその機能について説明する。
【００２４】
前記前処理設備Ａから送られてきた被処理水Ｈは、一旦流入渠１９に流入した後、前記仕切り手段（図示省略）を開放することにより、膜ろ過装置９の配設空間１８に流入し、仕切り壁１１、１１を越流してメディアろ過空間１２、１２に流入する。メディアろ過空間１２、１２に流入した被処理水Ｈは、排水流路１６およびろ過槽１０内に充満する。このろ過槽１０の水位Ｌは、流入渠１９の被処理水Ｈとほぼ同じレベルの高さになり、前記水位Ｌは膜ろ過装置９よりも高い位置にある。そして、メディアろ過池８のバルブおよび膜ろ過装置９の膜ろ過用ポンプ２２などのろ過処理手段を操作してろ過処理を開始すると、メディアろ過空間１２、１２（メディアろ過池８）では、被処理水Ｈは、ろ材層１３、１３を通過してろ過されて処理水Ｊ１となり、この処理水Ｊ１は集水装置１４ａ、および集水流路１４ｂを経て流出渠２０に流出し、図１に示したように、浄水池Ｐに送られる。一方、膜ろ過装置９の配設空間１８に流入した被処理水Ｈは膜モジュール９ａから膜ろ過用ポンプ２２により配管（図示省略）を介して吸引されて処理水Ｊ２となり、前記浄水池Ｐに送られる。このように、メディアろ過によって得られた処理水Ｊ１と膜ろ過によって得られた処理水Ｊ２とが浄水池Ｐに集水され、この集水された処理水Ｊ（Ｊ１+Ｊ２）が水道水等の浄水用途に供される。なお、図１のろ過設備Ｂで、２６は流量計であり、この流量計２６により処理水Ｊ２の流量を測定して膜ろ過ポンプ２２にフィ−ドバックすることにより、任意の膜ろ過流束、または任意流量に調整することができる。また、場合によっては、ろ過槽１０と浄水池Ｐの水位差を利用して流量計２６と流量調節弁（図示省略）でろ過を行なうことができる。
【００２５】
前記メディアろ過槽１０のろ材層１３および膜ろ過装置９の膜モジュール９ａの目詰まりによるろ過効率の低下を防止するために行なう逆洗浄時には、図１に示したように、高架上に設置した逆洗浄水槽２７から、前記処理水Ｊ１およびＪ２を浄水池Ｐに送る送水管２４ａ、２４ｂの※１、※２の位置に、逆洗浄水の供給管（図示省略）を接続して、前記ろ材層１３および膜モジュール９ａにそれぞれ洗浄水が供給される。前記ろ材層１３を逆洗浄する場合には、流入渠１９の仕切り手段により、被処理水Ｈの配設空間１８への供給を停止し、まず前記メディアろ過空間１２、１２から被処理水Ｈを流出渠２０に流出させる。このとき、膜ろ過装置９によるろ過を停止して待機状態にすることにより、配設空間１８内に処理水Ｈを残留させ、膜ろ過装置９を被処理水Ｈに浸漬した状態に維持する。その後、洗浄水槽２７から洗浄水を流出渠２０から集水流路１４ｂ、集水装置１４ａへと供給し、供給された洗浄水Ｋは、それぞれのろ材層１３、１３をろ過処理とは逆方向に通過し、また、ブロワ２５（図１参照）からバブリング用空気が、ろ材層１３、１３の底部に設けた空気バブリング装置（図示省略）を介して洗浄水の通過方向へと供給され、バブリングを伴って洗浄排水がトラフ１７に流れ込み、この洗浄排水が排水流路１６の方に排水され、排水渠２１からろ過槽１０外に排出される。一方、膜ろ過装置９の膜モジュール９ａを逆洗浄する場合には、前記洗浄水槽２７から洗浄水Ｋが、洗浄水槽２７と膜ろ過装置９間の静圧（差圧）により配管（図示省略）を介して膜ろ過装置９の膜モジュール９ａに供給され、逆洗浄される。また、それと同時に、前記メディアろ過池８のろ材層１３の洗浄用ブロワと共用できる前記洗浄用ブロワ２５からバブリング用の空気を膜モジュール９ａの下部に設けたバブリング装置（図示省略）を介して送り込み、膜（膜面）に気泡を衝突させる。そして、膜モジュール９ａに供給された洗浄水Ｋが、ろ過処理時とは逆方向に流れ、前記気泡との相乗作用により洗浄される。前記洗浄水Ｋは、膜モジュール９ａを通過して洗浄を終えて逆洗浄排水となり、この逆洗浄排水は、前記メディアろ過空間１２、１２に流入し、ろ材層１３、１３を通過して通常のろ過時と同様にメディアろ過されて処理水（浄水）となり、集水装置１４ａ、集水流路１４ｂ、流出渠２０を経て前記浄水池Ｐに送られる。なお、前記高架式の洗浄水槽２７を設置できない場合には、メディアろ過池８と膜ろ過装置９の逆洗浄のための専用ポンプを浄水池Ｐに設置すればよい。また、膜モジュール９ａを、薬品を用いて洗浄する場合には、可搬式の薬液移送ポンプにより、使用する薬液を前記配設空間１８内に供給して満たし、この薬液に膜モジュール９ａを浸漬する洗浄方法、すなわち、膜ろ過装置９の配設空間１８を薬液の浸漬槽として利用する洗浄方法を採用することができる。
【００２６】
このように、上記複合ろ過装置７では、メディアろ過池８と膜ろ過装置９の双方によってろ過処理することによって優れた水処理効率が得られる上に、ろ材層１３の逆洗浄時でも、膜ろ過装置９は被処理水Ｈに浸漬された状態にあるため、ろ過膜の乾燥および疎水化による膜への悪影響が抑制される。ろ材層１３の逆洗浄排水が、トラフ１７から排水流路１６に直接排水されるため、逆洗浄排水が膜モジュール９ａに直接あたらず、膜モジュール９ａが逆洗浄排水の流れによる衝撃を受けないため、膜モジュール９ａへの損傷等の悪影響が抑制される。また、逆洗浄排水流をかわす必要がないため、すなわち、洗浄排水を排水流路１６に排出するための前記トラフ１７が、膜ろ過装置９の下方に設けてあるため、膜モジュール９ａの設置スペースがトラフ１７の配置によって制約を受けず、膜ろ過装置９への膜モジュール９ａの設置充填率を大きくでき、膜ろ過装置の設置スペースを小さくすることが可能となる。さらに、配設空間１８内で膜モジュールの薬品洗浄を行なうことができるため、薬品使用量、所要動力、洗浄廃液量を節減でき、薬品洗浄コストを抑制することが可能となる。そして、膜ろ過装置９の配設位置が、排水流路１６の上部で、メディアろ過池の比較的高い位置となるため、膜ろ過用ポンプ２２として、低揚程の補助ポンプを設置するだけで、または膜ろ過用ポンプ２２を設置せずに、位置水頭のみで膜ろ過が可能となる効果も得られる。
【００２７】
図４は、第１の実施形態の変形例を示したもので、ろ過槽１０の内部に設けた仕切り壁１１とろ過槽１０の内壁面１０ａ間の、排水流路１６の上方に、ろ過装置９の配設空間１８が形成されている。このようにしても上記の効果が得られ、必要ろ過処理能力に応じて、複合ろ過装置をよりコンパクトに形成できる。
【００２８】
図５は、第２の実施形態のメディアろ過池８と膜ろ過装置９の複合ろ過装置７ａを示したものである。この前記複合ろ過装置７ａは、図２に示した複合ろ過装置７と同様に、メディアろ過池８と膜ろ過装置９の異なるろ過手段が一体に設備構成されたものであり、その正面斜視図を図６に示すように、メディアろ過池８のろ過槽１０の内部には、第１の仕切り壁１１、１１が、所要の間隔をもって設けられ、ろ過槽１０の内部の両側に、メディアろ過空間１２、１２が形成されている。このメディアろ過空間１２、１２の下部には、ろ材層（メディア）１３、１３がそれぞれ配置され、このろ材層１３、１３の下部には被処理水Ｈがろ材層１３、１３を通過してメディアろ過された処理水の集水装置１４ａ、１４ａが設けられ、この集水装置１４ａの下方側の、第１の仕切り壁１１、１１の下部には、集水装置１４ａからの処理水が流通する集水流路１４ｂが設けられている。この集水流路１４ｂの上方には、隔壁１５を介して膜ろ過装置９が配設され、その両側には、前記ろ材層１３の逆洗浄時に膜ろ過装置９を被処理水Ｈに浸漬した状態に保てる高さの第２の仕切り壁１１ａ、１１ａが設けられ、膜ろ過装置９の配設空間１８が形成されている。膜ろ過装置９の両側には、前記第１の仕切り壁１１、１１と第２の仕切り壁１１ａ、１１ａとで排水流路１６、１６を形成している。前記ろ材層１３、１３の上部に、第１の実施形態の場合と同様に、ろ過槽１０の内壁面１０ａから第１の仕切り壁１１、１１間にわたるトラフ１７が、図６に示したように、膜ろ過装置９の配設方向に沿ってそれぞれ複数設けられ、このトラフ１７の端部１７ａが、前記排水流路１６に開放されている。そして、ろ過槽１０の一端側には、被処理水の流入渠１９およびメディアろ過された処理水の流出渠２０が設けられ、また他端側には、ろ材層１３、１３の逆洗浄排水を排出する排水渠２１が設けられ、膜ろ過用ポンプ２２が設置されている。
【００２９】
この発明の第２の実施形態は以上のような構成であり、以下にその作用について説明する。
【００３０】
前記前処理設備Ａから送られてきた被処理水Ｈは、一旦流入渠１９に流入した後、前記仕切り手段（図示省略）を開放することにより、膜ろ過装置９の配設空間１８に流入する。配設空間１８に流入した被処理水Ｈは第２の仕切り壁１１ａ、１１ａを越流し、排水流路１６および前記複数のトラフ１７を通過して左右のメディアろ過空間１２、１２に流入し、被処理水は各トラフ１７から溢流してメディアろ過空間１２、１２に充満する。そして、前記第１の実施形態の場合と同様にして、被処理水Ｈはろ材層１３、１３を通過してろ過された処理水Ｊ１が得られ、また、膜モジュール９ａから吸引によりろ過されて処理水Ｊ２が得られ、これらの処理水Ｊ１、Ｊ２は浄水池Ｐに送られ、この集水された処理水Ｊ（Ｊ１+Ｊ２）が水道水等の浄水用途に供される。
【００３１】
前記メディアろ過槽１０のろ材層１３、膜ろ過装置９の膜モジュール９ａの逆洗浄、および膜モジュール９ａの薬品を用いた洗浄は、前記第１の実施形態の場合と同様に行なうことができる。この場合も、逆洗浄時に、膜ろ過装置９によるろ過を停止して待機状態にすることにより、配設空間１８内に被処理水Ｈを残留させ、膜ろ過装置９を被処理水Ｈに浸漬した状態に維持することができる。なお、ろ材層１３の洗浄排水は、トラフ１７、１７に流れ込んで前記配設空間１８の両側の排水流路１６、１６に排水され、排水渠２１から複合ろ過装置７ａ外に排出される。
【００３２】
このようにしても、ろ材層１３の逆洗浄時でも、膜ろ過装置９は被処理水に浸漬された状態にあるため、ろ過膜の乾燥および膜の疎水化による膜への悪影響が防止される。また、排水流路１６、１６を前記配設空間１８の両側に設けているため、逆洗浄排水が膜モジュール９ａに直接あたらず、膜モジュール９ａが逆洗浄排水の流れによる衝撃を受けないため、膜モジュール９ａへの損傷等の悪影響が抑制される。さらに、膜モジュール９ａの設置スペースが制約を受けず、したがって、膜ろ過装置９への膜モジュール９ａの設置充填率を大きくでき、膜ろ過装置の設置スペースを小さくすることが可能となる。そして、前述のように、薬品洗浄コストを抑制することが可能となる。
【００３３】
図７は、第２の実施形態の変形例１を示したもので、この複合ろ過装置７ａ１は、ろ過槽１０の内部に設けた前記第２の仕切り壁１１とろ過槽１０の一方の内壁面１０ａ間の、集水流路１４ｂの上方に、ろ過装置９の配設空間１８が形成されている。また、第１の仕切り壁１１とろ過槽１０の他方の内壁面１０ａとの間に、ろ材層１３を配置したメディアろ過空間１２が形成され、第１の仕切り壁１１と第２の仕切り壁１１ａ間に排水流路１６が形成されている。このようにしても第２の実施形態と同様の効果が得られ、必要ろ過処理能力に応じて、複合ろ過装置をよりコンパクトに形成できる。
【００３４】
図８（ａ）および（ｂ）は、第２の実施形態の変形例２を示したもので、この複合ろ過装置７ａ２は、前記第２の仕切り壁１１ａが膜ろ過装置９の周囲を囲むように設けられ、この仕切り壁１１ａの内側が前記膜ろ過装置９の配設空間１８となっている。このようにしても、第２の実施形態の場合と同様の効果が得られ、膜ろ過装置９の容量に対応した配設空間１８を形成することができる。
【００３５】
図９は、第３の実施形態のメディアろ過池８と膜ろ過装置９の複合ろ過装置７ｂを示したものである。この複合ろ過装置７ｂは、前記第１の実施形態および第２の実施形態の複合ろ過装置７、７ａと同様に、メディアろ過池８と膜ろ過装置９の異なるろ過手段が一体に設備構成されたものであり、その正面斜視図を図１０に示すように、メディアろ過池８のろ過槽１０の内部に仕切り壁１１、１１が、膜ろ過装置９の配設が可能な間隔をもって設けられ、ろ過槽１０の内部の両側に、メディアろ過空間１２、１２が形成されている。このメディアろ過空間１２の下部には、ろ材層（メディア）１３、１３がそれぞれ配置され、このろ材層１３、１３の下部には被処理水Ｈがろ材層１３、１３を通過してメディアろ過された処理水の集水装置１４ａ、１４ａが設けられ、この集水装置１４ａの下方側の、仕切り壁１１、１１の下部には、集水装置１４ａからの処理水が流通する集水流路１４ｂが設けられている。この集水流路１４ｂの上方には、隔壁１５を介して膜ろ過装置９が配設され、前記仕切り壁１１、１１と隔壁１５により膜ろ過装置９の配設空間１８が形成されている。ろ過槽１０の両方の外側壁１０ｂ、１０ｂには、底部２３ａおよび側部２３ｂからなる溝壁部２３、２３が形成され、外壁１０ｂ、１０ｂと溝壁部２３、２３とで排水流路１６、１６がろ過槽１０の外壁面１０ｂ側に、すなわち、ろ過槽１０の、配設空間１８に接しない側面に形成されている。この排水流路１６、１６は内壁面１０ａ側に設けることもできる。前記ろ材層１３、１３の上部に、仕切り壁１１、１１からろ過槽１０の内壁面１０ａ、１０ａにわたってトラフ１７、１７が、図１０に示すように、膜ろ過装置９の配設方向に沿ってそれぞれ複数設けられ、このトラフ１７の端部１７ａが、排水流路１６にそれぞれ開放されている。そして、前記複合ろ過装置７、７ａの場合と同様に、ろ過槽１０の一端側には、被処理水Ｈの流入渠１９およびメディアろ過された処理水の流出渠２０が設けられ、また、他端側には、ろ材層１３、１３の逆洗浄排水を排出する排水渠２１が設けられ、膜ろ過用ポンプ２２が設置されている。
【００３６】
この発明の第３の実施形態は以上のような構成であり、以下にその作用について説明する。
【００３７】
前記前処理設備Ａから送られてきた被処理水Ｈは、一旦流入渠１９に流入した後、前記仕切り手段（図示省略）を開放することにより、膜ろ過装置９の配設空間１８に流入し、仕切り壁１１、１１を越流してメディアろ過空間１２、１２に流入する。メディアろ過空間１２、１２に流入した被処理水Ｈは、前記複数のトラフ１７、１７を通過して排水流路１６にも流入し、ろ過槽１０内に被処理水Ｈが充満する。そして、前記第１および第２の実施形態の場合と同様にして、被処理水Ｈはろ材層１３、１３を通過してろ過された処理水Ｊ１が得られ、また、膜モジュール９ａから吸引によりろ過されて処理水Ｊ２が得られ、これらの処理水Ｊ１、Ｊ２は浄水池Ｐに送られ、この集水された処理水Ｊ（Ｊ１+Ｊ２）が水道水等の浄水用途に供される。
【００３８】
前記メディアろ過槽１０のろ材層１３、膜ろ過装置９の膜モジュール９ａの逆洗浄、および膜モジュール９ａの薬品を用いた洗浄は、前記第１および第２の実施形態の複合ろ過装置７、７ａの場合と同様に行なうことができる。ただし、図６および図７に示した複合ろ過装置７ｂでは、ろ材層１３、１３の逆洗浄排水は、トラフ１７から、ろ過槽１０の外側壁１０ｂ側にそれぞれ設けた排水流路１６に排水されて、複合ろ過装置７ｂ外に排出される。
【００３９】
このようにしても、ろ材層１３の逆洗浄時に、膜ろ過装置９は被処理水に浸漬された状態にあるため、膜の乾燥および膜の疎水化による膜への悪影響が防止される。また、膜モジュール９ａが逆洗浄排水の流れによる衝撃を受けないため、膜モジュール９ａへの損傷等の悪影響も抑制され、さらに、前述のように、膜モジュール９ａの設置充填率を大きくでき、膜ろ過装置の設置スペースを小さくすることが可能となり、さらに、薬品洗浄コストを抑制することが可能となる。
【００４０】
図１１は、第３の実施形態の変形例１を示したもので、この複合ろ過装置７ｂ１は、ろ過槽１０の内部に設けた仕切り壁１１とろ過槽１０の一方の内壁面１０ａ1間の、集水流路１４ｂの上方に、膜ろ過装置９の配設空間１８が形成され、前記仕切り壁１１とろ過槽１０の他方の内壁面１０ａ2との間にメディアろ過空間１２が形成されている。そして、ろ材層１３の逆洗浄排水の排水流路１６が、ろ過槽１０の、配設空間１８に接しない他方の内壁面１０ａ2側の外側壁１０ｂの方に形成されている。このようにしても第３の実施形態と同様の効果が得られ、必要ろ過処理能力に応じて、複合ろ過装置をよりコンパクトに形成できる。
【００４１】
図１２（ａ）および（ｂ）は、第３の実施形態の変形例２を示したもので、この複合ろ過槽装置７ｂ２は、前記第３の実施形態の複合ろ過装置７ｂとは、メディアろ過空間１２、１２と排水流路１６とを連通させるための前記トラフ１７の配置方向が異なり、膜ろ過装置９への膜モジュール９ａの充填方向に沿ってトラフ１７が配置されている。そして、図１２（ａ）に示したように、トラフ２８がろ過槽１０の内部に前記トラフ１７に直交する方向に設けられ、トラフ１７の端部１７ａはトラフ２８に開放されており、このトラフ２８の端部２８ａ、２８ａが、ろ過槽１０の、配設空間１８に接しない側面側にそれぞれ形成された排水流路１６に開放されている。このようにしても、第３の実施形態と同様の効果が得られ、設置スペースに合わせるなど、複合ろ過装置の設計に融通性を持たせることができる。
【００４２】
図１３（ａ）および（ｂ）は、第３の実施形態の変形例３を示したもので、この複合ろ過槽装置７ｂ３は、前記第３の実施形態の複合ろ過装置７ｂとは、メディアろ過池８内での膜ろ過装置９の配設位置と配設数、および排水流路１６の設置位置が異なる。ろ過槽１０の外壁１０ｂ、１０ｂと、この外壁１０ｂ、１０ｂに取り付けられた、底部２３ａおよび側部２３ｂからなる溝壁部２３、２３によって膜ろ過装置９の配設空間１８、１８がろ過槽１０の両側に形成され、この配設空間１８、１８内に膜ろ過装置９、９がそれぞれ配設されている。また、ろ過槽１０の内部に設けた仕切り壁１１、１１とろ過槽１０の内壁面１０ａとの間に、ろ材層１３、１３を配置したメディアろ過空間１２、１２が形成されている。前記仕切り壁１１、１１間に排水流路１６が形成され、ろ材層１３、１３の逆洗浄排水がトラフ１７、１７を介して排水流路１６に流れ込むようになっている。このようにしても、第３の実施形態と同様の効果が得られ、膜ろ過装置９の増設により、複合ろ過装置のろ過処理能力の向上など、複合ろ過装置のろ過処理能力に融通性を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施形態の複合ろ過装置を備えた浄水処理設備の概要を示す説明図である。
【図２】第１の実施形態の複合ろ過装置の縦断側面を示す説明図である。
【図３】図２の複合ろ過装置の正面切り欠き斜視図である。
【図４】第１の実施形態の変形例（縦断側面）を示す説明図である。
【図５】第２の実施形態の複合ろ過装置の縦断側面を示す説明図である。
【図６】図５の複合ろ過装置の正面切り欠き斜視図である。
【図７】第２の実施形態の変形例１（縦断側面）を示す説明図である。
【図８】（ａ）第２の実施形態の変形例２を示す説明図（平面図）である。（ｂ）同上の説明図（縦断側面）である。
【図９】第３の実施形態の複合ろ過装置の縦断側面を示す説明図である。
【図１０】図９の複合ろ過装置の正面切り欠き斜視図である。
【図１１】第３の実施形態の変形例１（縦断側面）を示す説明図である。
【図１２】（ａ）第３の実施形態の変形例２を示す説明図（平面図）である。（ｂ）同上の説明図（縦断側面）である。
【図１３】（ａ）第３の実施形態の変形例３を示す説明図（平面図）である。（ｂ）同上の説明図（縦断側面）である。
【図１４】従来技術の複合ろ過装置の縦断側面を示す説明図である。
【図１５】図１４の複合ろ過装置を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１：着水井 ２：急速攪拌槽 ３：緩速攪拌槽
４：沈澱池 ５：オゾン接触槽 ６：活性炭吸着槽
７、７ａ１、７ａ２、７ｂ、７ｂ１〜７ｂ３：複合ろ過装置
８：メディアろ過池 ９：膜ろ過装置 ９ａ：膜モジュール
１０：ろ過槽 １０ａ、１０ａ1、１０ａ2：内壁面 １０ｂ：外側壁
１１：仕切り壁 １２：メディアろ過空間
１３：ろ材層 １４ａ：集水装置 １４ｂ：集水流路
１５：隔壁 １６：排水流路 １６ａ：隔壁
１７：トラフ １７ａ：トラフ端部 １８：配設空間
１９：流入渠 ２０：流出渠 ２１：排水渠
２２：膜ろ過用ポンプ ２３：溝壁部 ２３ａ：底部
２３ｂ：側部 ２４ａ、２４ｂ：送水管 ２５：ブロワ
２６：流量計 ２７：洗浄水槽 ２８：トラフ
２８ａ：トラフ端部 Ｊ、Ｊ１、Ｊ２：浄水 Ｋ：洗浄水
Ｐ：浄水池
【技術分野】
【０００１】
この発明は、浄水場における浄水処理など各種の水処理に適したろ過設備に係り、具体的には、メディアろ過池に膜ろ過装置を組み入れた複合ろ過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、浄水場における水処理は、砂、アンスラサイトまたは粒状活性炭などの粒状ろ材をろ過層（ろ過メディア）としたメディアろ過池（メディアろ過器または単にろ過装置とも言う）が一般に用いられている。しかし、このメディアろ過池では、ろ過速度が一定、すなわち処理水量が一定であるため、処理水量が変動した場合には、メディアろ過池の運転・停止などの運転操作を繰り返す必要があり、ろ過設備としては効率的ではなく、また処理水量の緊急的な増加に対応できないという問題がある。近年、このようなメディアろ過池に代わるろ過装置として膜ろ過装置が開発され、小規模の浄水場を中心として普及してきている。この膜ろ過装置はコンパクトであるため、設置スペースが小さくて済み、また懸濁物質や微細な病原性原虫なども分離可能であり、かつ、ＭＦ膜、ＵＦ膜、ＮＦ膜などの膜の種類を選択することにより、種々の水質の被処理水の処理に対応可能である。さらに、ユニット形式の膜モジュールを使用しているため、被処理水の処理規模に応じて自在に対応でき、建設工期が短くて済む。膜ろ過装置にはこのような利点がある反面、精密な膜を用いているため膜モジュールに目詰まりを生じ、1年に数回の薬品洗浄を行なう必要があり、また膜がその寿命に達すると膜モジュールを交換する必要があるため、装置コストのみならず、ランニングコストも高いという不利な面もある。
【０００３】
また、最近では、浄水場などの水処理設備の敷地確保、およびその設備や運転、保守を含めた大型投資が一段と困難になってきており、その一方で浄水などの処理水の増加や変動に対して的確に対応することが要請され、かつ、処理水の水質基準もきめ細かく制限されるなど、被処理水の水質変化に対応できる処理水の充分な品質管理が要求されている。
【０００４】
このような状況の中で、コンパクトで設置スペースが小さくて済み、処理水量の変動や被処理水の水質変動に的確かつ柔軟に対応でき、前述のような、メディアろ過池と膜ろ過装置の問題点を解消できる、極めて水処理効率に優れたろ過設備として、例えば、特許文献１では、従来のメディアろ過池および膜ろ過装置によるろ過技術を融合したメディア及び膜ろ過複合ろ過装置が開示されている。この複合ろ過装置は、図１４および図１５に示すように、このメディアろ過池８の、ろ材層（メディア）１３を配置したろ過槽１０に、ろ過時における被処理水の水位Ｌよりも下方となる位置に、膜モジュール９ａを配設した膜ろ過装置（メンブレン）９とからなり、ろ過池８に供給された被処理水Ｈを、メディアろ過池８のメディアろ過槽１０と膜ろ過装置９の双方によって同時にろ過処理し得るように、膜ろ過装置９の膜モジュール９ａを、メディアろ過池８のろ過槽１０の内部上方または排水流路に配設された装置構成となっている。
【特許文献１】特開２００５−２７９４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された、膜ろ過装置の膜モジュールを、単にメディアろ過池のろ過槽の内部上方または排水流路に配設することには、以下のような問題点を伴う。
（１）メディアろ過槽の逆洗浄時には、ろ過池のろ過槽の内部上方および排水流路の水（被処理水）が抜けて、すなわち、ろ過または排水されて、逆洗中は膜モジュールが大気中に露出するため、膜の乾燥または疎水化による悪影響を受けるおそれがある。
（２）膜ろ過装置の膜モジュールを、単にメディアろ過池の排水流路内に設置した場合、膜モジュールがメディアろ過槽の逆洗排水流の衝撃を受けて、損傷等の悪影響を受けるおそれがある。
（３）膜ろ過装置の膜モジュールを、単にメディアろ過池の排水流路内に設置した場合、膜モジュールの配設場所が、排水流路であり、膜モジュールを配設するために設けた配設空間ではないため、余分な空間が存在することになって、膜モジュールを薬品洗浄する際の薬液、廃液が余分に発生し、薬品費、動力費、廃棄物処理費など薬品洗浄のコストアップに繋がる。
（４）膜ろ過装置の膜モジュールを、単にメディアろ過池の内部上方に設置した場合、膜モジュールを薬品洗浄する際、膜モジュールを取り外し、薬品洗浄設備へ移動させて洗浄する必要があり、薬品洗浄を行なう水槽および付帯設備、運搬設備が必要となり、設備費および薬品洗浄に係るコストアップに繋がる。
（５）膜モジュールの配設位置によっては、メディアろ過池の本体構造物の高さが高くなるため、ろ過装置の建設費が嵩む。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、メディアろ過槽の逆洗浄中に、膜ろ過装置のろ過膜の乾燥や疎水化を防止し、膜モジュールが逆洗排水流の衝撃等の悪影響を受けないようにして、膜劣化やろ過能力の低下を抑制し、かつ膜モジュールの薬品洗浄コストを節減できるメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するために、この発明では以下の構成を採用したのである。
【０００８】
請求項１に係るメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置は、メディアろ過池と、このメディアろ過池に膜モジュールを配設した膜ろ過装置とからなり、メディアろ過池に供給された被処理水を、メディアろ過池のろ過槽と膜ろ過装置の両方でろ過処理をし、前記ろ過槽でのろ過処理水の集水装置と前記ろ過槽の逆洗浄排水の排水流路を備えたメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置であって、前記膜ろ過装置を、前記ろ過槽の逆洗浄時に膜ろ過装置を被処理水に浸漬した状態に保てるようにした、メディアろ過池内部の空間に配設し、かつ、前記ろ過槽の逆洗浄排水を、前記膜ろ過装置に接触させずに前記排水流路へ排出する流路を設けたことを特徴とする。
【０００９】
このようにすれば、メディアろ過槽の逆洗浄時に、膜ろ過装置の膜モジュールが大気中に露出されないので、膜の乾燥および膜の疎水化による膜への悪影響が抑制される。また、前記ろ過槽の逆洗浄排水が膜モジュールに直接あたらず、膜モジュールが逆洗浄排水の流れによる衝撃を受けないため、膜モジュールへの損傷等の悪影響が抑制される。また、逆洗浄排水流をかわす必要がないため、膜モジュールの設置スペースがこの排水系の制約を受けずに膜の使用が可能であり、したがって、膜モジュールでの膜の充填率を大きくして、すなわち膜ろ過装置の設置スペースを小さくすることが可能となる。さらに、膜ろ過装置の前記配設空間は、膜ろ過装置の専用水槽として使用できるため、この専用水槽内で膜モジュールの薬品洗浄を行なうことができ、薬品使用量、所要動力、洗浄廃液量が少なくて済む。それによって、薬品洗浄コストを抑制することが可能となる。
【００１０】
請求項２に係るメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置は、前記メディアろ過池の内部の排水流路の上方に前記配設空間を形成したことを特徴とする。
【００１１】
このように膜ろ過装置を、排水流路の上部で、メディアろ過槽の比較的高い位置に配設すれば、前述の効果に加えて、膜ろ過ポンプを設置せずに、位置水頭のみで、または低揚程の補助ポンプを設置するだけで膜ろ過が可能となる効果も得られる。
【００１２】
請求項３に係るメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置は、前記メディアろ過池の内部に、第１の仕切りを設け、この第１の仕切りとメディアろ過池の内壁面の間に前記ろ過槽を形成し、前記ろ過槽の逆洗浄時に膜ろ過装置を被処理水に浸漬した状態に保てる高さの第２の仕切りを前記第１の仕切りと所要の間隔で設け、この第２の仕切りの内側に前記膜ろ過装置の配設空間を形成し、前記第１の仕切りと第２の仕切りの間に前記排水流路を形成するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
このようにしても、前記の膜ろ過装置を排水流路の上方に設ける場合と同様の効果が得られる。また、メディアろ過池の構造物の高さを、膜ろ過装置を組み入れないメディアろ過単独処理の場合のろ過池の構造物の高さと同程度に低くすることができるため、メディアろ過池の建設コストを抑制することができる。ただし、この場合には、膜ろ過装置の配設位置が、前記排水流路の上方に設ける場合ほど高くないため、位置水頭のみ、または低揚程の補助ポンプだけでの膜ろ過は難しく、通常の膜ろ過ポンプの設置が必要である。なお、前記第１の仕切りと第２の仕切りの所要の間隔は、ろ過槽の逆洗浄排水を支障なく排出するのに必要な間隔であり、前記ろ過槽の容量等によって決まる設計値である。
【００１４】
請求項４に係るメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置は、前記メディアろ過池の内部に仕切りを設け、この仕切りを挟んで前記ろ過槽および前記配設空間を形成し、前記排水流路を前記ろ過槽の配設空間に接しない側面に設けたことを特徴とする。
【００１５】
このようにしても、上記の２つの複合ろ過装置と同様の効果が得られる。この場合は、メディアろ過槽の逆洗浄排水の経路は前記配設空間に接しない側面に設けられており、膜ろ過装置とは完全に分離しているため、前記排水流路に設ける、逆洗浄排水の排出バルブの設置位置の影響を受けず、膜ろ過装置をろ過槽内で低い位置に設置しやすくなる。それによって、ろ過池の構造物の高さを、メディアろ過単独処理の場合と同等に低くすることができるため、ろ過装置建設コストを抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明では、メディアろ過池と膜ろ過装置を組み入れた複合ろ過装置で、メディアろ過池内に膜ろ過装置の専用水槽となる配設空間を設けたので、前述のように、メディアろ過槽の逆洗浄時に、膜モジュールの乾燥または疎水化による膜への悪影響を抑制し、かつ逆洗浄排水が膜モジュールに直接あたらないため、衝撃による膜モジュールの損傷等の悪影響を排除し、膜の設置数および膜の充填率を増加させて膜ろ過装置の設置スペースを小さくすることが可能である。また、膜ろ過装置の配設空間が専用水槽となるため、膜モジュールの薬品洗浄を行なう際に、薬品使用量、所要動力、洗浄廃液量が少なくて済み、薬品洗浄コストを抑制することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、この発明の実施形態を添付の図１から図１３に基づいて説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の複合ろ過装置の処理対象として、浄水処理を中心に述べるが、本発明は、浄水処理に限らず、工業用水、生活用水、下水などの各種の分野で発生する不純物を含む様々の排水の処理に適用できる。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態のメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置を備えた浄水処理設備の概要を示したもので、図１には下記第１の実施形態の複合ろ過装置を記載している。河川などの水源から、原水Ｇが浄水場の着水井１に送られ、着水井１に貯留された原水Ｇは前処理設備Ａに供給されて前処理がなされた後、被処理水Ｈとしてろ過設備Ｂに供給されて浄水処理されて浄水となる。まず、原水Ｇは、前処理設備Ａの急速攪拌槽２に供給される。急速攪拌槽２では、凝集剤が添加され、原水と凝集剤が急速攪拌により均等に混合されて原水Ｇ中の汚濁物質は凝集してフロックとなる。急速攪拌後の原水Ｇは、緩速攪拌槽３に供給され、緩やかに攪拌されて前記フロックはさらに凝集、成長する。次に、原水Ｇは沈澱池４に送られ、成長したフロックは重力により沈降分離され、上澄みの原水が被処理水Ｈとしてろ過設備Ｂに送られる。富栄養化などにより原水Ｇの水質が悪化している水源では、フロックが分離された上澄みの原水は、オゾン接触槽５および活性炭吸着槽６に送られて異臭味および有機物などが分解、吸着除去されて被処理水Ｈとしてろ過設備Ｂの複合ろ過装置７に送られる。
【００１９】
図２は第１の実施形態の複合ろ過装置の側面図を示したもので、この複合ろ過装置７は、メディアろ過池８と膜ろ過装置９の異なるろ過手段が一体に設備構成されたものである。メディアろ過池８のろ過槽１０の内部には、図３に、図２に示した装置側面に対して正面を斜視した正面斜視図を示すように、膜ろ過装置９の周囲に仕切り壁１１、１１が、所要の間隔、すなわち膜ろ過装置９の配設が可能な間隔をもって設けられ、ろ過槽１０の内部の両側に、メディアろ過空間１２、１２が形成されている。このメディアろ過空間１２の下部には、ろ材層（メディア）１３、１３がそれぞれ配置され、このろ材層１３、１３の下部には被処理水Ｈがろ材層１３、１３を通過してメディアろ過された処理水の集水装置１４ａ、１４ａが設けられている。そして、この集水装置１４ａの下方側の、仕切り壁１１、１１の下部には、集水装置１４ａからの処理水が流通する集水流路１４ｂが設けられ、この集水流路１４ｂの上方には、隔壁１５を介して、前記ろ材層１３、１３の逆洗浄排水の排水流路１６が設けられている。前記メディアろ過空間１２、１２のろ材層１３、１３の上部に、この第１の実施形態では、ろ過槽１０の内壁面１０ａからそれぞれ前記仕切り壁１１、１１にわたるトラフ１７が、図３に示したように、膜ろ過装置９の配設方向にそれぞれ複数設けられ、このトラフ１７の端部１７ａが、前記排水流路１６に開放されている。
【００２０】
なお、上記第１の実施形態では、トラフ１７がろ過槽１０の内壁面１０ａからそれぞれ前記仕切り壁１１にわたるように構成されたが、これに限定されるものではなく、トラフ１７の端部１７ａが排水流路１６に開放されるように構成されればよく、以下の他の実施形態でも同様である。
【００２１】
前記膜ろ過装置９は、合成樹脂またはセラミックなどで形成された複数の膜モジュール９ａをユニット化して組み込んだ浸漬型の膜ろ過装置であり、前記仕切り壁１１、１１とろ過槽１０の内壁面１０ａ間に設けたトラフ１７、１７よりも上側に隔壁１６ａを設けて排水流路１６の上方に配設され、この隔壁１６ａと一対の仕切り壁１１、１１とで、膜ろ過装置９を配設する配設空間１８が形成されている。膜ろ過装置９の前記配設位置は、膜ろ過装置９がろ過処理時の被処理水の水位Ｌよりも下方に収まる位置である。図３に示したように、ろ過槽１０の一端側、すなわち、被処理水Ｈの流入側には、前記前処理設備Ａから送られてきた被処理水Ｈの流入渠１９およびメディアろ過された処理水の流出渠２０が設けられ、また、他端側にはろ材層１３の逆洗浄排水を排出する排水渠２１が設けられ、低揚程の膜ろ過用ポンプ２２が設置されている。前記流入渠１９は、膜ろ過装置９の配設空間１８に開閉自在の仕切り手段（図示省略）を介して連通し、前記流出渠２０は、同様に開閉自在の仕切り手段（図示省略）を介して集水流路１４ｂに連通している。また、前記排水渠２１は、開閉自在の仕切り手段（図示省略）を介して排水流路１６に連通している。このようにして、メディアろ過池８と膜ろ過装置９から複合ろ過装置７が形成されている。
【００２２】
なお、前記膜モジュール９ａとしては、中空糸膜に限定されず、平膜、管状などの膜エレメントを用いることができる。とくに、処理水として浄水を得る場合には、ＭＦ膜、ＵＦ膜などを好適に用いることができる。また、メディアであるろ材層には、砂、アンスラサイト、粒状活性炭などの粒状ろ材を用いることができる。
【００２３】
この発明の第１の実施形態は以上のような構成であり、以下にその機能について説明する。
【００２４】
前記前処理設備Ａから送られてきた被処理水Ｈは、一旦流入渠１９に流入した後、前記仕切り手段（図示省略）を開放することにより、膜ろ過装置９の配設空間１８に流入し、仕切り壁１１、１１を越流してメディアろ過空間１２、１２に流入する。メディアろ過空間１２、１２に流入した被処理水Ｈは、排水流路１６およびろ過槽１０内に充満する。このろ過槽１０の水位Ｌは、流入渠１９の被処理水Ｈとほぼ同じレベルの高さになり、前記水位Ｌは膜ろ過装置９よりも高い位置にある。そして、メディアろ過池８のバルブおよび膜ろ過装置９の膜ろ過用ポンプ２２などのろ過処理手段を操作してろ過処理を開始すると、メディアろ過空間１２、１２（メディアろ過池８）では、被処理水Ｈは、ろ材層１３、１３を通過してろ過されて処理水Ｊ１となり、この処理水Ｊ１は集水装置１４ａ、および集水流路１４ｂを経て流出渠２０に流出し、図１に示したように、浄水池Ｐに送られる。一方、膜ろ過装置９の配設空間１８に流入した被処理水Ｈは膜モジュール９ａから膜ろ過用ポンプ２２により配管（図示省略）を介して吸引されて処理水Ｊ２となり、前記浄水池Ｐに送られる。このように、メディアろ過によって得られた処理水Ｊ１と膜ろ過によって得られた処理水Ｊ２とが浄水池Ｐに集水され、この集水された処理水Ｊ（Ｊ１+Ｊ２）が水道水等の浄水用途に供される。なお、図１のろ過設備Ｂで、２６は流量計であり、この流量計２６により処理水Ｊ２の流量を測定して膜ろ過ポンプ２２にフィ−ドバックすることにより、任意の膜ろ過流束、または任意流量に調整することができる。また、場合によっては、ろ過槽１０と浄水池Ｐの水位差を利用して流量計２６と流量調節弁（図示省略）でろ過を行なうことができる。
【００２５】
前記メディアろ過槽１０のろ材層１３および膜ろ過装置９の膜モジュール９ａの目詰まりによるろ過効率の低下を防止するために行なう逆洗浄時には、図１に示したように、高架上に設置した逆洗浄水槽２７から、前記処理水Ｊ１およびＪ２を浄水池Ｐに送る送水管２４ａ、２４ｂの※１、※２の位置に、逆洗浄水の供給管（図示省略）を接続して、前記ろ材層１３および膜モジュール９ａにそれぞれ洗浄水が供給される。前記ろ材層１３を逆洗浄する場合には、流入渠１９の仕切り手段により、被処理水Ｈの配設空間１８への供給を停止し、まず前記メディアろ過空間１２、１２から被処理水Ｈを流出渠２０に流出させる。このとき、膜ろ過装置９によるろ過を停止して待機状態にすることにより、配設空間１８内に処理水Ｈを残留させ、膜ろ過装置９を被処理水Ｈに浸漬した状態に維持する。その後、洗浄水槽２７から洗浄水を流出渠２０から集水流路１４ｂ、集水装置１４ａへと供給し、供給された洗浄水Ｋは、それぞれのろ材層１３、１３をろ過処理とは逆方向に通過し、また、ブロワ２５（図１参照）からバブリング用空気が、ろ材層１３、１３の底部に設けた空気バブリング装置（図示省略）を介して洗浄水の通過方向へと供給され、バブリングを伴って洗浄排水がトラフ１７に流れ込み、この洗浄排水が排水流路１６の方に排水され、排水渠２１からろ過槽１０外に排出される。一方、膜ろ過装置９の膜モジュール９ａを逆洗浄する場合には、前記洗浄水槽２７から洗浄水Ｋが、洗浄水槽２７と膜ろ過装置９間の静圧（差圧）により配管（図示省略）を介して膜ろ過装置９の膜モジュール９ａに供給され、逆洗浄される。また、それと同時に、前記メディアろ過池８のろ材層１３の洗浄用ブロワと共用できる前記洗浄用ブロワ２５からバブリング用の空気を膜モジュール９ａの下部に設けたバブリング装置（図示省略）を介して送り込み、膜（膜面）に気泡を衝突させる。そして、膜モジュール９ａに供給された洗浄水Ｋが、ろ過処理時とは逆方向に流れ、前記気泡との相乗作用により洗浄される。前記洗浄水Ｋは、膜モジュール９ａを通過して洗浄を終えて逆洗浄排水となり、この逆洗浄排水は、前記メディアろ過空間１２、１２に流入し、ろ材層１３、１３を通過して通常のろ過時と同様にメディアろ過されて処理水（浄水）となり、集水装置１４ａ、集水流路１４ｂ、流出渠２０を経て前記浄水池Ｐに送られる。なお、前記高架式の洗浄水槽２７を設置できない場合には、メディアろ過池８と膜ろ過装置９の逆洗浄のための専用ポンプを浄水池Ｐに設置すればよい。また、膜モジュール９ａを、薬品を用いて洗浄する場合には、可搬式の薬液移送ポンプにより、使用する薬液を前記配設空間１８内に供給して満たし、この薬液に膜モジュール９ａを浸漬する洗浄方法、すなわち、膜ろ過装置９の配設空間１８を薬液の浸漬槽として利用する洗浄方法を採用することができる。
【００２６】
このように、上記複合ろ過装置７では、メディアろ過池８と膜ろ過装置９の双方によってろ過処理することによって優れた水処理効率が得られる上に、ろ材層１３の逆洗浄時でも、膜ろ過装置９は被処理水Ｈに浸漬された状態にあるため、ろ過膜の乾燥および疎水化による膜への悪影響が抑制される。ろ材層１３の逆洗浄排水が、トラフ１７から排水流路１６に直接排水されるため、逆洗浄排水が膜モジュール９ａに直接あたらず、膜モジュール９ａが逆洗浄排水の流れによる衝撃を受けないため、膜モジュール９ａへの損傷等の悪影響が抑制される。また、逆洗浄排水流をかわす必要がないため、すなわち、洗浄排水を排水流路１６に排出するための前記トラフ１７が、膜ろ過装置９の下方に設けてあるため、膜モジュール９ａの設置スペースがトラフ１７の配置によって制約を受けず、膜ろ過装置９への膜モジュール９ａの設置充填率を大きくでき、膜ろ過装置の設置スペースを小さくすることが可能となる。さらに、配設空間１８内で膜モジュールの薬品洗浄を行なうことができるため、薬品使用量、所要動力、洗浄廃液量を節減でき、薬品洗浄コストを抑制することが可能となる。そして、膜ろ過装置９の配設位置が、排水流路１６の上部で、メディアろ過池の比較的高い位置となるため、膜ろ過用ポンプ２２として、低揚程の補助ポンプを設置するだけで、または膜ろ過用ポンプ２２を設置せずに、位置水頭のみで膜ろ過が可能となる効果も得られる。
【００２７】
図４は、第１の実施形態の変形例を示したもので、ろ過槽１０の内部に設けた仕切り壁１１とろ過槽１０の内壁面１０ａ間の、排水流路１６の上方に、ろ過装置９の配設空間１８が形成されている。このようにしても上記の効果が得られ、必要ろ過処理能力に応じて、複合ろ過装置をよりコンパクトに形成できる。
【００２８】
図５は、第２の実施形態のメディアろ過池８と膜ろ過装置９の複合ろ過装置７ａを示したものである。この前記複合ろ過装置７ａは、図２に示した複合ろ過装置７と同様に、メディアろ過池８と膜ろ過装置９の異なるろ過手段が一体に設備構成されたものであり、その正面斜視図を図６に示すように、メディアろ過池８のろ過槽１０の内部には、第１の仕切り壁１１、１１が、所要の間隔をもって設けられ、ろ過槽１０の内部の両側に、メディアろ過空間１２、１２が形成されている。このメディアろ過空間１２、１２の下部には、ろ材層（メディア）１３、１３がそれぞれ配置され、このろ材層１３、１３の下部には被処理水Ｈがろ材層１３、１３を通過してメディアろ過された処理水の集水装置１４ａ、１４ａが設けられ、この集水装置１４ａの下方側の、第１の仕切り壁１１、１１の下部には、集水装置１４ａからの処理水が流通する集水流路１４ｂが設けられている。この集水流路１４ｂの上方には、隔壁１５を介して膜ろ過装置９が配設され、その両側には、前記ろ材層１３の逆洗浄時に膜ろ過装置９を被処理水Ｈに浸漬した状態に保てる高さの第２の仕切り壁１１ａ、１１ａが設けられ、膜ろ過装置９の配設空間１８が形成されている。膜ろ過装置９の両側には、前記第１の仕切り壁１１、１１と第２の仕切り壁１１ａ、１１ａとで排水流路１６、１６を形成している。前記ろ材層１３、１３の上部に、第１の実施形態の場合と同様に、ろ過槽１０の内壁面１０ａから第１の仕切り壁１１、１１間にわたるトラフ１７が、図６に示したように、膜ろ過装置９の配設方向に沿ってそれぞれ複数設けられ、このトラフ１７の端部１７ａが、前記排水流路１６に開放されている。そして、ろ過槽１０の一端側には、被処理水の流入渠１９およびメディアろ過された処理水の流出渠２０が設けられ、また他端側には、ろ材層１３、１３の逆洗浄排水を排出する排水渠２１が設けられ、膜ろ過用ポンプ２２が設置されている。
【００２９】
この発明の第２の実施形態は以上のような構成であり、以下にその作用について説明する。
【００３０】
前記前処理設備Ａから送られてきた被処理水Ｈは、一旦流入渠１９に流入した後、前記仕切り手段（図示省略）を開放することにより、膜ろ過装置９の配設空間１８に流入する。配設空間１８に流入した被処理水Ｈは第２の仕切り壁１１ａ、１１ａを越流し、排水流路１６および前記複数のトラフ１７を通過して左右のメディアろ過空間１２、１２に流入し、被処理水は各トラフ１７から溢流してメディアろ過空間１２、１２に充満する。そして、前記第１の実施形態の場合と同様にして、被処理水Ｈはろ材層１３、１３を通過してろ過された処理水Ｊ１が得られ、また、膜モジュール９ａから吸引によりろ過されて処理水Ｊ２が得られ、これらの処理水Ｊ１、Ｊ２は浄水池Ｐに送られ、この集水された処理水Ｊ（Ｊ１+Ｊ２）が水道水等の浄水用途に供される。
【００３１】
前記メディアろ過槽１０のろ材層１３、膜ろ過装置９の膜モジュール９ａの逆洗浄、および膜モジュール９ａの薬品を用いた洗浄は、前記第１の実施形態の場合と同様に行なうことができる。この場合も、逆洗浄時に、膜ろ過装置９によるろ過を停止して待機状態にすることにより、配設空間１８内に被処理水Ｈを残留させ、膜ろ過装置９を被処理水Ｈに浸漬した状態に維持することができる。なお、ろ材層１３の洗浄排水は、トラフ１７、１７に流れ込んで前記配設空間１８の両側の排水流路１６、１６に排水され、排水渠２１から複合ろ過装置７ａ外に排出される。
【００３２】
このようにしても、ろ材層１３の逆洗浄時でも、膜ろ過装置９は被処理水に浸漬された状態にあるため、ろ過膜の乾燥および膜の疎水化による膜への悪影響が防止される。また、排水流路１６、１６を前記配設空間１８の両側に設けているため、逆洗浄排水が膜モジュール９ａに直接あたらず、膜モジュール９ａが逆洗浄排水の流れによる衝撃を受けないため、膜モジュール９ａへの損傷等の悪影響が抑制される。さらに、膜モジュール９ａの設置スペースが制約を受けず、したがって、膜ろ過装置９への膜モジュール９ａの設置充填率を大きくでき、膜ろ過装置の設置スペースを小さくすることが可能となる。そして、前述のように、薬品洗浄コストを抑制することが可能となる。
【００３３】
図７は、第２の実施形態の変形例１を示したもので、この複合ろ過装置７ａ１は、ろ過槽１０の内部に設けた前記第２の仕切り壁１１とろ過槽１０の一方の内壁面１０ａ間の、集水流路１４ｂの上方に、ろ過装置９の配設空間１８が形成されている。また、第１の仕切り壁１１とろ過槽１０の他方の内壁面１０ａとの間に、ろ材層１３を配置したメディアろ過空間１２が形成され、第１の仕切り壁１１と第２の仕切り壁１１ａ間に排水流路１６が形成されている。このようにしても第２の実施形態と同様の効果が得られ、必要ろ過処理能力に応じて、複合ろ過装置をよりコンパクトに形成できる。
【００３４】
図８（ａ）および（ｂ）は、第２の実施形態の変形例２を示したもので、この複合ろ過装置７ａ２は、前記第２の仕切り壁１１ａが膜ろ過装置９の周囲を囲むように設けられ、この仕切り壁１１ａの内側が前記膜ろ過装置９の配設空間１８となっている。このようにしても、第２の実施形態の場合と同様の効果が得られ、膜ろ過装置９の容量に対応した配設空間１８を形成することができる。
【００３５】
図９は、第３の実施形態のメディアろ過池８と膜ろ過装置９の複合ろ過装置７ｂを示したものである。この複合ろ過装置７ｂは、前記第１の実施形態および第２の実施形態の複合ろ過装置７、７ａと同様に、メディアろ過池８と膜ろ過装置９の異なるろ過手段が一体に設備構成されたものであり、その正面斜視図を図１０に示すように、メディアろ過池８のろ過槽１０の内部に仕切り壁１１、１１が、膜ろ過装置９の配設が可能な間隔をもって設けられ、ろ過槽１０の内部の両側に、メディアろ過空間１２、１２が形成されている。このメディアろ過空間１２の下部には、ろ材層（メディア）１３、１３がそれぞれ配置され、このろ材層１３、１３の下部には被処理水Ｈがろ材層１３、１３を通過してメディアろ過された処理水の集水装置１４ａ、１４ａが設けられ、この集水装置１４ａの下方側の、仕切り壁１１、１１の下部には、集水装置１４ａからの処理水が流通する集水流路１４ｂが設けられている。この集水流路１４ｂの上方には、隔壁１５を介して膜ろ過装置９が配設され、前記仕切り壁１１、１１と隔壁１５により膜ろ過装置９の配設空間１８が形成されている。ろ過槽１０の両方の外側壁１０ｂ、１０ｂには、底部２３ａおよび側部２３ｂからなる溝壁部２３、２３が形成され、外壁１０ｂ、１０ｂと溝壁部２３、２３とで排水流路１６、１６がろ過槽１０の外壁面１０ｂ側に、すなわち、ろ過槽１０の、配設空間１８に接しない側面に形成されている。この排水流路１６、１６は内壁面１０ａ側に設けることもできる。前記ろ材層１３、１３の上部に、仕切り壁１１、１１からろ過槽１０の内壁面１０ａ、１０ａにわたってトラフ１７、１７が、図１０に示すように、膜ろ過装置９の配設方向に沿ってそれぞれ複数設けられ、このトラフ１７の端部１７ａが、排水流路１６にそれぞれ開放されている。そして、前記複合ろ過装置７、７ａの場合と同様に、ろ過槽１０の一端側には、被処理水Ｈの流入渠１９およびメディアろ過された処理水の流出渠２０が設けられ、また、他端側には、ろ材層１３、１３の逆洗浄排水を排出する排水渠２１が設けられ、膜ろ過用ポンプ２２が設置されている。
【００３６】
この発明の第３の実施形態は以上のような構成であり、以下にその作用について説明する。
【００３７】
前記前処理設備Ａから送られてきた被処理水Ｈは、一旦流入渠１９に流入した後、前記仕切り手段（図示省略）を開放することにより、膜ろ過装置９の配設空間１８に流入し、仕切り壁１１、１１を越流してメディアろ過空間１２、１２に流入する。メディアろ過空間１２、１２に流入した被処理水Ｈは、前記複数のトラフ１７、１７を通過して排水流路１６にも流入し、ろ過槽１０内に被処理水Ｈが充満する。そして、前記第１および第２の実施形態の場合と同様にして、被処理水Ｈはろ材層１３、１３を通過してろ過された処理水Ｊ１が得られ、また、膜モジュール９ａから吸引によりろ過されて処理水Ｊ２が得られ、これらの処理水Ｊ１、Ｊ２は浄水池Ｐに送られ、この集水された処理水Ｊ（Ｊ１+Ｊ２）が水道水等の浄水用途に供される。
【００３８】
前記メディアろ過槽１０のろ材層１３、膜ろ過装置９の膜モジュール９ａの逆洗浄、および膜モジュール９ａの薬品を用いた洗浄は、前記第１および第２の実施形態の複合ろ過装置７、７ａの場合と同様に行なうことができる。ただし、図６および図７に示した複合ろ過装置７ｂでは、ろ材層１３、１３の逆洗浄排水は、トラフ１７から、ろ過槽１０の外側壁１０ｂ側にそれぞれ設けた排水流路１６に排水されて、複合ろ過装置７ｂ外に排出される。
【００３９】
このようにしても、ろ材層１３の逆洗浄時に、膜ろ過装置９は被処理水に浸漬された状態にあるため、膜の乾燥および膜の疎水化による膜への悪影響が防止される。また、膜モジュール９ａが逆洗浄排水の流れによる衝撃を受けないため、膜モジュール９ａへの損傷等の悪影響も抑制され、さらに、前述のように、膜モジュール９ａの設置充填率を大きくでき、膜ろ過装置の設置スペースを小さくすることが可能となり、さらに、薬品洗浄コストを抑制することが可能となる。
【００４０】
図１１は、第３の実施形態の変形例１を示したもので、この複合ろ過装置７ｂ１は、ろ過槽１０の内部に設けた仕切り壁１１とろ過槽１０の一方の内壁面１０ａ1間の、集水流路１４ｂの上方に、膜ろ過装置９の配設空間１８が形成され、前記仕切り壁１１とろ過槽１０の他方の内壁面１０ａ2との間にメディアろ過空間１２が形成されている。そして、ろ材層１３の逆洗浄排水の排水流路１６が、ろ過槽１０の、配設空間１８に接しない他方の内壁面１０ａ2側の外側壁１０ｂの方に形成されている。このようにしても第３の実施形態と同様の効果が得られ、必要ろ過処理能力に応じて、複合ろ過装置をよりコンパクトに形成できる。
【００４１】
図１２（ａ）および（ｂ）は、第３の実施形態の変形例２を示したもので、この複合ろ過槽装置７ｂ２は、前記第３の実施形態の複合ろ過装置７ｂとは、メディアろ過空間１２、１２と排水流路１６とを連通させるための前記トラフ１７の配置方向が異なり、膜ろ過装置９への膜モジュール９ａの充填方向に沿ってトラフ１７が配置されている。そして、図１２（ａ）に示したように、トラフ２８がろ過槽１０の内部に前記トラフ１７に直交する方向に設けられ、トラフ１７の端部１７ａはトラフ２８に開放されており、このトラフ２８の端部２８ａ、２８ａが、ろ過槽１０の、配設空間１８に接しない側面側にそれぞれ形成された排水流路１６に開放されている。このようにしても、第３の実施形態と同様の効果が得られ、設置スペースに合わせるなど、複合ろ過装置の設計に融通性を持たせることができる。
【００４２】
図１３（ａ）および（ｂ）は、第３の実施形態の変形例３を示したもので、この複合ろ過槽装置７ｂ３は、前記第３の実施形態の複合ろ過装置７ｂとは、メディアろ過池８内での膜ろ過装置９の配設位置と配設数、および排水流路１６の設置位置が異なる。ろ過槽１０の外壁１０ｂ、１０ｂと、この外壁１０ｂ、１０ｂに取り付けられた、底部２３ａおよび側部２３ｂからなる溝壁部２３、２３によって膜ろ過装置９の配設空間１８、１８がろ過槽１０の両側に形成され、この配設空間１８、１８内に膜ろ過装置９、９がそれぞれ配設されている。また、ろ過槽１０の内部に設けた仕切り壁１１、１１とろ過槽１０の内壁面１０ａとの間に、ろ材層１３、１３を配置したメディアろ過空間１２、１２が形成されている。前記仕切り壁１１、１１間に排水流路１６が形成され、ろ材層１３、１３の逆洗浄排水がトラフ１７、１７を介して排水流路１６に流れ込むようになっている。このようにしても、第３の実施形態と同様の効果が得られ、膜ろ過装置９の増設により、複合ろ過装置のろ過処理能力の向上など、複合ろ過装置のろ過処理能力に融通性を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施形態の複合ろ過装置を備えた浄水処理設備の概要を示す説明図である。
【図２】第１の実施形態の複合ろ過装置の縦断側面を示す説明図である。
【図３】図２の複合ろ過装置の正面切り欠き斜視図である。
【図４】第１の実施形態の変形例（縦断側面）を示す説明図である。
【図５】第２の実施形態の複合ろ過装置の縦断側面を示す説明図である。
【図６】図５の複合ろ過装置の正面切り欠き斜視図である。
【図７】第２の実施形態の変形例１（縦断側面）を示す説明図である。
【図８】（ａ）第２の実施形態の変形例２を示す説明図（平面図）である。（ｂ）同上の説明図（縦断側面）である。
【図９】第３の実施形態の複合ろ過装置の縦断側面を示す説明図である。
【図１０】図９の複合ろ過装置の正面切り欠き斜視図である。
【図１１】第３の実施形態の変形例１（縦断側面）を示す説明図である。
【図１２】（ａ）第３の実施形態の変形例２を示す説明図（平面図）である。（ｂ）同上の説明図（縦断側面）である。
【図１３】（ａ）第３の実施形態の変形例３を示す説明図（平面図）である。（ｂ）同上の説明図（縦断側面）である。
【図１４】従来技術の複合ろ過装置の縦断側面を示す説明図である。
【図１５】図１４の複合ろ過装置を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１：着水井 ２：急速攪拌槽 ３：緩速攪拌槽
４：沈澱池 ５：オゾン接触槽 ６：活性炭吸着槽
７、７ａ１、７ａ２、７ｂ、７ｂ１〜７ｂ３：複合ろ過装置
８：メディアろ過池 ９：膜ろ過装置 ９ａ：膜モジュール
１０：ろ過槽 １０ａ、１０ａ1、１０ａ2：内壁面 １０ｂ：外側壁
１１：仕切り壁 １２：メディアろ過空間
１３：ろ材層 １４ａ：集水装置 １４ｂ：集水流路
１５：隔壁 １６：排水流路 １６ａ：隔壁
１７：トラフ １７ａ：トラフ端部 １８：配設空間
１９：流入渠 ２０：流出渠 ２１：排水渠
２２：膜ろ過用ポンプ ２３：溝壁部 ２３ａ：底部
２３ｂ：側部 ２４ａ、２４ｂ：送水管 ２５：ブロワ
２６：流量計 ２７：洗浄水槽 ２８：トラフ
２８ａ：トラフ端部 Ｊ、Ｊ１、Ｊ２：浄水 Ｋ：洗浄水
Ｐ：浄水池
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メディアろ過池と、このメディアろ過池に膜モジュールを配設した膜ろ過装置とからなり、メディアろ過池に供給された被処理水を、メディアろ過池のろ過槽と膜ろ過装置の両方でろ過処理をし、前記ろ過槽でのろ過処理水の集水装置と前記ろ過槽の逆洗浄排水の排水流路を備えたメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置であって、前記膜ろ過装置を、前記ろ過槽の逆洗浄時に膜ろ過装置を被処理水に浸漬した状態に保てるようにした、メディアろ過池内部の空間に配設し、かつ、前記ろ過槽の逆洗浄排水を、前記膜ろ過装置に接触させずに前記排水流路へ排出する流路を設けたことを特徴とするメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置。
【請求項２】
前記メディアろ過池の内部の排水流路の上方に前記配設空間を形成したことを特徴とする請求項１に記載のメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置。
【請求項３】
前記メディアろ過池の内部に、第１の仕切りを設け、この第１の仕切りとメディアろ過池の内壁面の間に前記ろ過槽を形成し、前記ろ過槽の逆洗浄時に膜ろ過装置を被処理水に浸漬した状態に保てる高さの第２の仕切りを前記第１の仕切りと所要の間隔で設け、この第２の仕切りの内側に前記膜ろ過装置の配設空間を形成し、前記第１の仕切りと第２の仕切りの間に前記排水流路を形成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置。
【請求項４】
前記メディアろ過池の内部に仕切りを設け、この仕切りを挟んで前記ろ過槽および前記配設空間を形成し、前記排水流路を前記ろ過槽の配設空間に接しない側面に設けたことを特徴とする請求項１に記載のメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置。
【請求項１】
メディアろ過池と、このメディアろ過池に膜モジュールを配設した膜ろ過装置とからなり、メディアろ過池に供給された被処理水を、メディアろ過池のろ過槽と膜ろ過装置の両方でろ過処理をし、前記ろ過槽でのろ過処理水の集水装置と前記ろ過槽の逆洗浄排水の排水流路を備えたメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置であって、前記膜ろ過装置を、前記ろ過槽の逆洗浄時に膜ろ過装置を被処理水に浸漬した状態に保てるようにした、メディアろ過池内部の空間に配設し、かつ、前記ろ過槽の逆洗浄排水を、前記膜ろ過装置に接触させずに前記排水流路へ排出する流路を設けたことを特徴とするメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置。
【請求項２】
前記メディアろ過池の内部の排水流路の上方に前記配設空間を形成したことを特徴とする請求項１に記載のメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置。
【請求項３】
前記メディアろ過池の内部に、第１の仕切りを設け、この第１の仕切りとメディアろ過池の内壁面の間に前記ろ過槽を形成し、前記ろ過槽の逆洗浄時に膜ろ過装置を被処理水に浸漬した状態に保てる高さの第２の仕切りを前記第１の仕切りと所要の間隔で設け、この第２の仕切りの内側に前記膜ろ過装置の配設空間を形成し、前記第１の仕切りと第２の仕切りの間に前記排水流路を形成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置。
【請求項４】
前記メディアろ過池の内部に仕切りを設け、この仕切りを挟んで前記ろ過槽および前記配設空間を形成し、前記排水流路を前記ろ過槽の配設空間に接しない側面に設けたことを特徴とする請求項１に記載のメディアろ過池と膜ろ過装置の複合ろ過装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−１９６１３９（Ｐ２００７−１９６１３９Ａ）
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８０３７（Ｐ２００６−１８０３７）
【出願日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]