平膜エレメント
【課題】大口径膜から抜けて裏面に凝集固着する粒子を洗浄し、経時的な性能劣化を防止することができる平膜エレメントを提供すること。
【解決手段】内部に濾過水流路を備え、濾過水の吸引管４を平膜エレメントの上部に設けるとともに、平膜エレメントの内部に、洗浄水及び洗浄用空気を下部から注入する逆洗通気管５を設ける。
【解決手段】内部に濾過水流路を備え、濾過水の吸引管４を平膜エレメントの上部に設けるとともに、平膜エレメントの内部に、洗浄水及び洗浄用空気を下部から注入する逆洗通気管５を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体と液体の分離に用いられる平膜エレメントに関し、特に、大口径膜から抜けて裏面に凝集固着する粒子を洗浄し、経時的な性能劣化を防止することができる平膜エレメントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体から固形物を分離するために用いられてきたフィルタエレメントには、平膜や中空糸膜等があるが、逆洗を頻繁に行う場合には中空糸膜が多く使われている。
【０００３】
ところで、膜濾過装置を用い、短時間で効率良く汚水中から固体粒子を取り除くためには、対象固体粒子径よりやや小さいポア径の膜を用いることにより、高い濾過速度を実現する必要がある。
このような膜のポアサイズは１〜１０μｍ程度であり、水処理に多く採用されている１μｍ以下の精密濾過膜と比べると、濾過膜のポアサイズとしては大口径といえる。
平膜エレメントをこのような大口径膜に適用する場合、膜のポアを通り抜けた固体粒子の一部が膜の裏面に凝集し固着するが、従来の平膜エレメントでは、このような平膜エレメントの内部となる膜の裏面に固着し成長する汚れを取り除く方法はなかった（下記の特許文献１〜６参照）。
【特許文献１】特開２００１−１１３１３８号公報
【特許文献２】特開２００１−１２０９５８号公報
【特許文献３】特開２００１−１２０９５９号公報
【特許文献４】特開２００１−２１２４３６号公報
【特許文献５】特開２００１−３２１６４５号公報
【特許文献６】特開２００１−３２１７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来の平膜エレメントが有する問題点に鑑み、大口径膜から抜けて裏面に凝集固着する粒子を洗浄し、経時的な性能劣化を防止することができる平膜エレメントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の平膜エレメントは、内部に濾過水流路を備えた平膜エレメントにおいて、濾過水の吸引管を平膜エレメントの上部に設けるとともに、該平膜エレメントの内部に、洗浄水及び洗浄用空気を下部から注入する逆洗通気管を設けたことを特徴とする。
【０００６】
この場合において、前記逆洗通気管を平膜エレメントの外枠の一部として配設するとともに、逆洗通気管の平膜エレメントの下部に位置する部分に、注水及び散気用のノズル孔を形成することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の平膜エレメントによれば、濾過水の吸引管を平膜エレメントの上部に設けるとともに、該平膜エレメントの内部に、洗浄水及び洗浄用空気を下部から注入する逆洗通気管を設けた平膜エレメントを用い、逆洗通気管から洗浄水と洗浄用空気を同時又は個別に注入し、吸引管による濾過と、洗浄水及び洗浄用空気を用いた膜の裏面洗浄及び逆洗とを交互に繰り返すことから、大口径膜から平膜エレメントの内部に抜けて、膜の裏面に凝集し固着した粒子を洗浄することが可能となり、逆洗による膜内洗浄と合わせて平膜エレメントの経時的な性能劣化を防止することができる。
【０００８】
この場合、前記逆洗通気管を平膜エレメントの外枠の一部として配設するとともに、逆洗通気管の平膜エレメントの下部に位置する部分に、注水及び散気用のノズル孔を形成することにより、平膜エレメントを合理的かつ低コストで構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の平膜エレメントの実施の形態を、図面に基づいて説明する。
本発明の平膜エレメントは、図１に示すように、内部に濾過水流路を備え、濾過水の吸引管４を平膜エレメントの上部に設けるとともに、該平膜エレメントの内部に、洗浄水及び洗浄用空気を下部から注入する逆洗通気管５を設けている。
逆洗通気管５は、平膜エレメントの外枠２の一部としてＵ字状に配設されるとともに、逆洗通気管５の平膜エレメントの下部に位置する部分には、注水及び散気用の多数のノズル孔５１が形成されている。
【実施例１】
【００１０】
図１〜図２に、本発明の平膜エレメントの一実施例を示す。
この平膜エレメントは、所定間隔をおいて対向する一対の平板状の濾過膜１と、該濾過膜１の外周部を、濾過膜１間に所定の間隔を保持して支持する外枠２と、濾過膜１間に配設された立体メッシュ状の中子３とを有し、全体を袋状に密閉して形成するとともに濾過水の吸引管４を配設して、平膜エレメントの内部に濾過水の流路を形成している。
そして、この平膜エレメントは、かかる構成において、吸引管４を平膜エレメントの上部に設けるとともに、該平膜エレメントの内部に、洗浄水及び洗浄用空気を下部から注入する逆洗通気管５を設けている。
【００１１】
逆洗通気管５は、平膜エレメントの外枠２の一部としてＵ字状に配設されるとともに、逆洗通気管５の平膜エレメントの下部に位置する部分には、注水及び散気用の多数のノズル孔５１が形成されている。
【００１２】
吸引管４は、平膜エレメントの上部に配設された横管４１と、該横管４１と連通する２本の縦管４２とを備えている。
縦管４２は、図２に示すように、吸引ポンプＰ２に接続され、また、横管４１の下部には多数の吸引孔４３が形成されている。
横管４１は、前記Ｕ字状の逆洗通気管５と共に平膜エレメントの外枠２を構成しているが、逆洗通気管５とは連通はしていない。
【００１３】
また、平膜エレメント内の中子３の上には空間部６が設けられており、これにより、平膜エレメントの内部の圧力を均等にして、膜面全体で濾過するようにしている。
中子３は、全体の厚さが５〜１０ｍｍ、材料によって複数枚使用することが可能である。その材料としては、波形パンチングプレート等、平膜エレメント内に濾過水流路を維持できるものであればよい。
なお、濾過膜１は、ポアサイズが１〜５０μｍ、好ましくは１〜１０μｍのものを使用するようにしている。
【００１４】
次に、図２を参照して、本実施例の平膜エレメントの運転方法について説明する。
通常の濾過においては、電動バルブＶ３、吸引ポンプＰ２及び電動３方弁Ｖ１を介して、濾過水は洗浄水水槽へ送られ、処理水として、洗浄水水槽からオーバーフローする。
膜の裏面に固着した粒子により、濾過速度が低下した場合には、洗浄水ポンプＰ３を起動すると同時に、電動３方弁Ｖ１を洗浄水水槽から原水水槽に切り替えて、洗浄水を平膜エレメントの内部へと注入し、逆洗を行う。この時、逆洗効果を高めるために、コンプレッサＣ１から電動３方弁Ｖ２を介して、濾過水槽の底部の散気管７から散気していた空気を利用することも可能である。すなわち、電動３方弁Ｖ２を切り替えることにより、コンプレッサＣ１からの空気を洗浄水とともに平膜エレメントの下部に設けたノズル孔５１から注入し、空気と洗浄水との組み合わせ効果により、膜の裏面に固着した粒子を強力に洗い流すことが可能となる。
【００１５】
従来の方法では、濾過速度を大きく取るために大口径の膜を用いると、濾過膜１のポアを通り抜けた固体粒子の一部が膜裏面に凝集し固着すると言う問題が生じるが、本実施例の平膜エレメントでは、上記のように平膜エレメントの内部を洗浄できるため、長期間継続して濾過を行うことが可能になる。
【００１６】
また、逆洗通気管５を平膜エレメントの外枠２の一部として配設するとともに、逆洗通気管５の平膜エレメントの下部に位置する部分に、注水及び散気用のノズル孔５１を形成することにより、平膜エレメントを合理的かつ低コストで構築することができる。
さらに、洗浄水に酸や次亜塩素酸ソーダ等の薬液を添加することにより、濾過膜１の洗浄効果を高めることができる。
【００１７】
以上、本発明の平膜エレメントについて、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の平膜エレメントは、大口径膜から抜けて裏面に凝集固着する粒子を洗浄し、濾過膜の経時的な性能劣化を防止するという特性を有していることから、下水等の汚水から固形物を除去したり、汚泥中の水分を濾過することで汚泥を濃縮する等の用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の平膜エレメントの一実施例を示し、（ａ）は一部断面正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】同平膜エレメントの運転方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ 濾過膜
２ 外枠
３ 中子
４ 吸引管
４１ 横管
４２ 縦管
４３ 吸引孔
５ 逆洗通気管
５１ ノズル孔
６ 空間部
７ 散気管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体と液体の分離に用いられる平膜エレメントに関し、特に、大口径膜から抜けて裏面に凝集固着する粒子を洗浄し、経時的な性能劣化を防止することができる平膜エレメントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体から固形物を分離するために用いられてきたフィルタエレメントには、平膜や中空糸膜等があるが、逆洗を頻繁に行う場合には中空糸膜が多く使われている。
【０００３】
ところで、膜濾過装置を用い、短時間で効率良く汚水中から固体粒子を取り除くためには、対象固体粒子径よりやや小さいポア径の膜を用いることにより、高い濾過速度を実現する必要がある。
このような膜のポアサイズは１〜１０μｍ程度であり、水処理に多く採用されている１μｍ以下の精密濾過膜と比べると、濾過膜のポアサイズとしては大口径といえる。
平膜エレメントをこのような大口径膜に適用する場合、膜のポアを通り抜けた固体粒子の一部が膜の裏面に凝集し固着するが、従来の平膜エレメントでは、このような平膜エレメントの内部となる膜の裏面に固着し成長する汚れを取り除く方法はなかった（下記の特許文献１〜６参照）。
【特許文献１】特開２００１−１１３１３８号公報
【特許文献２】特開２００１−１２０９５８号公報
【特許文献３】特開２００１−１２０９５９号公報
【特許文献４】特開２００１−２１２４３６号公報
【特許文献５】特開２００１−３２１６４５号公報
【特許文献６】特開２００１−３２１７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来の平膜エレメントが有する問題点に鑑み、大口径膜から抜けて裏面に凝集固着する粒子を洗浄し、経時的な性能劣化を防止することができる平膜エレメントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の平膜エレメントは、内部に濾過水流路を備えた平膜エレメントにおいて、濾過水の吸引管を平膜エレメントの上部に設けるとともに、該平膜エレメントの内部に、洗浄水及び洗浄用空気を下部から注入する逆洗通気管を設けたことを特徴とする。
【０００６】
この場合において、前記逆洗通気管を平膜エレメントの外枠の一部として配設するとともに、逆洗通気管の平膜エレメントの下部に位置する部分に、注水及び散気用のノズル孔を形成することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の平膜エレメントによれば、濾過水の吸引管を平膜エレメントの上部に設けるとともに、該平膜エレメントの内部に、洗浄水及び洗浄用空気を下部から注入する逆洗通気管を設けた平膜エレメントを用い、逆洗通気管から洗浄水と洗浄用空気を同時又は個別に注入し、吸引管による濾過と、洗浄水及び洗浄用空気を用いた膜の裏面洗浄及び逆洗とを交互に繰り返すことから、大口径膜から平膜エレメントの内部に抜けて、膜の裏面に凝集し固着した粒子を洗浄することが可能となり、逆洗による膜内洗浄と合わせて平膜エレメントの経時的な性能劣化を防止することができる。
【０００８】
この場合、前記逆洗通気管を平膜エレメントの外枠の一部として配設するとともに、逆洗通気管の平膜エレメントの下部に位置する部分に、注水及び散気用のノズル孔を形成することにより、平膜エレメントを合理的かつ低コストで構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の平膜エレメントの実施の形態を、図面に基づいて説明する。
本発明の平膜エレメントは、図１に示すように、内部に濾過水流路を備え、濾過水の吸引管４を平膜エレメントの上部に設けるとともに、該平膜エレメントの内部に、洗浄水及び洗浄用空気を下部から注入する逆洗通気管５を設けている。
逆洗通気管５は、平膜エレメントの外枠２の一部としてＵ字状に配設されるとともに、逆洗通気管５の平膜エレメントの下部に位置する部分には、注水及び散気用の多数のノズル孔５１が形成されている。
【実施例１】
【００１０】
図１〜図２に、本発明の平膜エレメントの一実施例を示す。
この平膜エレメントは、所定間隔をおいて対向する一対の平板状の濾過膜１と、該濾過膜１の外周部を、濾過膜１間に所定の間隔を保持して支持する外枠２と、濾過膜１間に配設された立体メッシュ状の中子３とを有し、全体を袋状に密閉して形成するとともに濾過水の吸引管４を配設して、平膜エレメントの内部に濾過水の流路を形成している。
そして、この平膜エレメントは、かかる構成において、吸引管４を平膜エレメントの上部に設けるとともに、該平膜エレメントの内部に、洗浄水及び洗浄用空気を下部から注入する逆洗通気管５を設けている。
【００１１】
逆洗通気管５は、平膜エレメントの外枠２の一部としてＵ字状に配設されるとともに、逆洗通気管５の平膜エレメントの下部に位置する部分には、注水及び散気用の多数のノズル孔５１が形成されている。
【００１２】
吸引管４は、平膜エレメントの上部に配設された横管４１と、該横管４１と連通する２本の縦管４２とを備えている。
縦管４２は、図２に示すように、吸引ポンプＰ２に接続され、また、横管４１の下部には多数の吸引孔４３が形成されている。
横管４１は、前記Ｕ字状の逆洗通気管５と共に平膜エレメントの外枠２を構成しているが、逆洗通気管５とは連通はしていない。
【００１３】
また、平膜エレメント内の中子３の上には空間部６が設けられており、これにより、平膜エレメントの内部の圧力を均等にして、膜面全体で濾過するようにしている。
中子３は、全体の厚さが５〜１０ｍｍ、材料によって複数枚使用することが可能である。その材料としては、波形パンチングプレート等、平膜エレメント内に濾過水流路を維持できるものであればよい。
なお、濾過膜１は、ポアサイズが１〜５０μｍ、好ましくは１〜１０μｍのものを使用するようにしている。
【００１４】
次に、図２を参照して、本実施例の平膜エレメントの運転方法について説明する。
通常の濾過においては、電動バルブＶ３、吸引ポンプＰ２及び電動３方弁Ｖ１を介して、濾過水は洗浄水水槽へ送られ、処理水として、洗浄水水槽からオーバーフローする。
膜の裏面に固着した粒子により、濾過速度が低下した場合には、洗浄水ポンプＰ３を起動すると同時に、電動３方弁Ｖ１を洗浄水水槽から原水水槽に切り替えて、洗浄水を平膜エレメントの内部へと注入し、逆洗を行う。この時、逆洗効果を高めるために、コンプレッサＣ１から電動３方弁Ｖ２を介して、濾過水槽の底部の散気管７から散気していた空気を利用することも可能である。すなわち、電動３方弁Ｖ２を切り替えることにより、コンプレッサＣ１からの空気を洗浄水とともに平膜エレメントの下部に設けたノズル孔５１から注入し、空気と洗浄水との組み合わせ効果により、膜の裏面に固着した粒子を強力に洗い流すことが可能となる。
【００１５】
従来の方法では、濾過速度を大きく取るために大口径の膜を用いると、濾過膜１のポアを通り抜けた固体粒子の一部が膜裏面に凝集し固着すると言う問題が生じるが、本実施例の平膜エレメントでは、上記のように平膜エレメントの内部を洗浄できるため、長期間継続して濾過を行うことが可能になる。
【００１６】
また、逆洗通気管５を平膜エレメントの外枠２の一部として配設するとともに、逆洗通気管５の平膜エレメントの下部に位置する部分に、注水及び散気用のノズル孔５１を形成することにより、平膜エレメントを合理的かつ低コストで構築することができる。
さらに、洗浄水に酸や次亜塩素酸ソーダ等の薬液を添加することにより、濾過膜１の洗浄効果を高めることができる。
【００１７】
以上、本発明の平膜エレメントについて、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の平膜エレメントは、大口径膜から抜けて裏面に凝集固着する粒子を洗浄し、濾過膜の経時的な性能劣化を防止するという特性を有していることから、下水等の汚水から固形物を除去したり、汚泥中の水分を濾過することで汚泥を濃縮する等の用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の平膜エレメントの一実施例を示し、（ａ）は一部断面正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】同平膜エレメントの運転方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ 濾過膜
２ 外枠
３ 中子
４ 吸引管
４１ 横管
４２ 縦管
４３ 吸引孔
５ 逆洗通気管
５１ ノズル孔
６ 空間部
７ 散気管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に濾過水流路を備えた平膜エレメントにおいて、濾過水の吸引管を平膜エレメントの上部に設けるとともに、該平膜エレメントの内部に、洗浄水及び洗浄用空気を下部から注入する逆洗通気管を設けたことを特徴とする平膜エレメント。
【請求項２】
前記逆洗通気管を平膜エレメントの外枠の一部として配設するとともに、逆洗通気管の平膜エレメントの下部に位置する部分に、注水及び散気用のノズル孔を形成したことを特徴とする請求項１記載の平膜エレメント。
【請求項１】
内部に濾過水流路を備えた平膜エレメントにおいて、濾過水の吸引管を平膜エレメントの上部に設けるとともに、該平膜エレメントの内部に、洗浄水及び洗浄用空気を下部から注入する逆洗通気管を設けたことを特徴とする平膜エレメント。
【請求項２】
前記逆洗通気管を平膜エレメントの外枠の一部として配設するとともに、逆洗通気管の平膜エレメントの下部に位置する部分に、注水及び散気用のノズル孔を形成したことを特徴とする請求項１記載の平膜エレメント。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−２４７５６０（Ｐ２００６−２４７５６０Ａ）
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６９３９８（Ｐ２００５−６９３９８）
【出願日】平成１７年３月１１日（２００５．３．１１）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１１日（２００５．３．１１）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
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