説明

膜分離モジュールの洗浄方法

【課題】 安定した濾過性能を維持できる膜分離モジュールの洗浄方法の提供。
【解決手段】 原水槽と、凝集槽と、膜分離モジュールが浸漬された膜分離槽と、前記膜分離槽と透過水ラインで接続された透過水貯留槽とを有しており、更に、前記透過水貯留槽と前記膜分離槽の透過水ライン側出口を接続する逆圧洗浄水ラインと、前記逆圧洗浄水ラインに薬液を添加する薬液添加装置を有する排水処理装置における膜分離モジュールの洗浄方法であり、前記膜分離モジュールの透過水側出口から薬液を含有する透過水からなる洗浄水を供給し、前記洗浄水にて、膜分離モジュールを構成する膜内部と透過水出口を満たした状態で静置した後、前記洗浄水を膜分離槽内に排水する、膜分離モジュールの洗浄方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、各種水処理装置で使用する膜分離モジュールの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【0002】
各種分野の水処理において、凝集処理と膜分離処理を併用する方法が採用されている。凝集処理後に膜分離処理を行う方法は、凝集処理液に含まれるフロックにより、膜が閉塞され、濾過性能が低下するおそれもある。
【特許文献1】特開平11−267474号公報
【特許文献2】特開平11−267473号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、凝集処理と膜分離処理を併用する排水処理装置を濾過運転するとき、高い膜分離能力を維持することができる膜分離モジュールの洗浄方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、課題の解決手段として、
原水槽と、凝集槽と、膜分離モジュールが浸漬された膜分離槽と、前記膜分離槽と透過水ラインで接続された透過水貯留槽とを有しており、
更に、前記透過水貯留槽と前記膜分離槽の透過水ライン側出口を接続する逆圧洗浄水ラインと、前記逆圧洗浄水ラインに薬液を添加する薬液添加装置を有する排水処理装置における膜分離モジュールの洗浄方法であり、
前記膜分離モジュールの透過水側出口から薬液を含有する透過水からなる洗浄水を供給し、前記洗浄水にて、膜分離モジュールを構成する膜内部と透過水出口を満たした状態で静置した後、前記洗浄水を膜分離槽内に排水する、膜分離モジュールの洗浄方法を提供する。
【発明の効果】
【0005】
本発明の膜分離モジュールの洗浄方法によれば、膜分離モジュールの濾過能力を高いレベルで維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
図1により、本発明の膜分離モジュールを含む排水処理装置を濾過運転したときの前記膜分離モジュールの洗浄方法を説明する。図1は、本発明の洗浄方法を適用できる膜分離モジュールを含む排水処理装置の概念図である。図1中の丸で囲まれたPは、ポンプを示している。
【0007】
<排水処理装置>
原水槽1は、原水ライン21により供給された原水で満たされており、内部にポンプが浸漬されている。原水槽1は、原水供給ライン22で凝集及び膜分離槽2に接続されている。
【0008】
凝集及び膜分離槽2は、内部が仕切壁13により、凝集槽3と膜分離槽4とに分けられている。凝集槽3と膜分離槽4の容積は、同程度であるか、膜分離槽4の方が大きいことが好ましい。凝集及び膜分離槽2の底面と凝集槽3側の側面の境界は、図示するように傾斜面2aとなっている。
【0009】
仕切壁13は、凝集及び膜分離槽2の対向する壁面に両側面が固定されており、下面13aは凝集及び膜分離槽2の底面から離れており、上面13bは満水状態のときに水面よりも下に位置するように設定されている。このため、凝集槽3と膜分離槽4は、仕切壁13の上面(上端)13b側と下面(下端)13a側にて液の流通が可能なように連通されている。
【0010】
凝集槽3は、所定量の凝集剤を添加するための凝集剤添加装置11、槽内を攪拌するための攪拌機12が備えられており、必要に応じて図示していないpH調整装置も設けることができる。
【0011】
膜分離槽4には、膜分離モジュール15が吊り下げられた状態で浸漬されている。膜分離モジュール15としては、例えば、公知の中空糸膜モジュール(外圧型又は内圧型であるが、好ましくは外圧型)を用いることができる。膜分離モジュール15の直下の槽底面には、必要に応じて、膜面を外側から洗浄するための散気装置を設置することができる。凝集及び膜分離槽2は、ポンプを備えた透過水ライン23で透過水槽5に接続されている。
【0012】
透過水槽5と凝集及び膜分離槽2内の膜分離モジュール15の透過水出口23aは、ポンプを備えた逆圧洗浄ライン24に接続されている。逆圧洗浄ライン24には、次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の薬液を所定量だけ供給することができる薬液添加装置7が設置されている。
【0013】
凝集及び膜分離槽2は、傾斜面2aにおいて汚泥引抜ライン25で汚泥貯留槽6に接続されている。汚泥引抜ライン25により、凝集及び膜分離槽2の底面付近に溜まった汚泥を水とともに汚泥含有水として引き抜くことができる。汚泥貯留槽6は、返送ライン26により、原水槽1に接続されている。
【0014】
汚泥貯留槽6内には、汚泥含有水を脱水して、汚泥と水を分離するための図示していない濾過手段が設置されている。この濾過手段としては、例えば、JIS規格で10〜50メッシュ程度の不織布製の濾布が、ステンレス製等の箱枠や籠等の支持体に固定されたものを用いることができる。
【0015】
不織布の材質は特に制限されるものはなく、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド等の公知のものを用いることができる。
【0016】
<排水処理装置を用いた濾過運転と膜分離モジュールの洗浄方法>
次に、図1により、本発明の膜分離モジュールの洗浄方法について説明する。
【0017】
原水が満たされた原水槽1内のポンプを作動させ、原水供給ライン22から凝集槽3に原水を供給し、凝集槽3と膜分離槽4内に原水を満たす。
【0018】
凝集槽3では、攪拌機12により槽内を攪拌しながら、凝集剤添加装置11により、所要量の凝集剤を添加する。このとき、必要に応じてpH調整装置により、pH調整剤を添加してpHを9〜10に調整することができる。
【0019】
凝集剤は、例えば、吸着剤、凝結剤、高分子凝集剤等を用いることができる。吸着剤としては、珪藻土、モンモリロナイト、活性白土等の油吸着剤、凝結剤としては、硫酸アルミニウム等の無機化合物、高分子凝集剤としては、アニオン系とカチオン系の高分子凝集剤を挙げることができる。
【0020】
膜分離槽4では、膜分離モジュール15で濾過する。膜分離モジュール15による濾過時には、膜面を外側から洗浄するため、散気装置で散気することができる。
【0021】
膜分離槽4内の濾過時において、凝集槽3内が攪拌機12で攪拌されているため、凝集槽3と膜分離槽4内の被処理水は、仕切壁13の下面13aの下を通り、上面13bを越えて互いに流通する。このため、膜分離槽4内の被処理水は、フロックが偏在することなく均一状態になり、分離膜モジュール15の膜面が閉塞され難くなり、分離膜モジュール15による濾過性能が安定する。
【0022】
膜分離槽4で濾過した透過水は、透過水ライン23により、透過水貯留槽5に送られ、貯水される。透過水貯留槽5内の透過水は、適宜河川等に放流するほか、膜分離モジュール15の逆圧洗浄水としても用いられる。
【0023】
凝集及び膜分離槽2の底面付近に溜まったフロック(汚泥)は、汚泥引抜ライン25から引き抜き、汚泥貯留槽6に送る。汚泥貯留槽6では、汚泥を脱水して、水は原水槽1に返送し、汚泥は廃棄する。
【0024】
このような濾過運転を長期間継続して行くと、膜分離モジュール15の膜面に汚れが付着して、徐々に濾過性能が低下する。このため、適当間隔をおいて、逆圧洗浄ライン24により、膜面を内側から洗浄する。
【0025】
洗浄は、透過水貯留槽5内の透過水に対して、薬液添加装置7から薬液(次亜塩素酸ナトリウム水溶液)濃度が50〜1000ppmになるように添加して洗浄液を調製した後、前記洗浄水を逆圧洗浄ライン24から膜分離モジュール15に供給する。そして、膜内部と膜分離モジュール15に近接した透過水ライン23の一部を含む透過水出口23aを薬液で満たした状態で静置する。なお、洗浄液の調製は、透過水貯留槽5に薬液を添加してもよいし、別途、洗浄液槽を設けてもよいし、逆圧洗浄水ライン24内で透過水と薬液を混合するようにしてもよい。
【0026】
静置条件は、室温で1〜24時間が好ましく、より好ましくは10〜24時間である。静置後、膜内部の洗浄水は、逆圧洗浄ライン24により、透過水出口23aから膜内部に逆圧洗浄することにより、膜内部から膜外部(膜分離槽4内)に排水する。
【0027】
このような洗浄水を供給して静置する洗浄は、濾過運転24〜300時間ごとに1回行うことが好ましい。本発明では、このような洗浄方法以外にも、公知の逆圧洗浄方法のほか、散気装置を用いた散気による膜分離モジュールの洗浄を併用することができる。
【実施例】
【0028】
実施例1
<図1で示す浸漬型排水処理装置>
凝集及び膜分離槽2(図1に示す傾斜面2aを有している)は、容積0.73mで、幅方向のほぼ中央には高さ0.5mの仕切壁が、上側に0.3m、下側に0.2mの隙間を空けて、槽の壁に固定されたものを用いた。凝集槽3は、容積0.36m、高さ1.5m、幅0.3m、奥行き0.8mであり、濾過槽4は、容積0.37m、高さ1.2m、幅0.39m、奥行き0.8mであった。
【0029】
<排水処理方法>
ダイキャスト製造工程から排出されたダイキャスト金型離型剤含有排水を処理した。この排水は、COD420mg/L、nヘキサン抽出物量580mg/Lであった。
【0030】
前記排水を、間欠的に600L/hの速度で処理槽2に送りながら、濃度が500mg/Lとなるように、凝集剤として商品名メムフロックU002(ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社製)を仕込み、攪拌機12で攪拌して凝集反応処理を行った。このとき攪拌により、被処理液は仕切壁13の上下を通じて、凝集槽3と膜分離槽4間を流通した。
【0031】
膜分離槽4では、膜分離モジュール15(ポリエーテルスルホン中空糸膜を充填したケーシングフリーの浸漬型膜エレメント2.2mを8ユニット浸漬配置させたもの)により、吸引濾過を行い、185L/hの速さで連続的に透過水を透過水槽5に送った。また、740L/hの速さで20分に45秒間の割合で逆圧洗浄をした。
【0032】
その後、透過水槽5内の透過水を活性炭処理(日本エンバイロケミカルズ製;球状XS−7100H)処理したところ、処理水の水質は、COD4mg/L、nヘキサン抽出物量2mg/L未満であった。
【0033】
濾過運転30分間ごとに、洗浄液(400ppm濃度の次亜塩素酸ナトリウムを含む透過水)を、逆圧洗浄ライン24から膜分離モジュール15の透過水出口23a側に送った。膜内部と透過水出口23aを洗浄液で満たした後、10時間静置した。静置後、通常の逆圧洗浄方法により、洗浄液をモジュールから膜分離槽4に排出した。
【0034】
濾過運転1時間経過時の透過水は、BOD38ppm、nヘキサン抽出物量0.6mg/L以下、濁度0.2であり、そのまま河川放流ができるものであった。
【0035】
その後、再度濾過運転を行ったところ、逆圧洗浄前と比べて、透過速度は同じであったが、濾過圧は低くなった。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明の浸漬型膜分離装置の概念図。
【符号の説明】
【0037】
1 原水槽
2 凝集及び膜分離槽
3 凝集処理槽
4 膜分離槽
5 透過水貯留槽
6 汚泥貯留槽
11 凝集剤添加装置
12 攪拌機
13 仕切壁
15 膜分離モジュール




【特許請求の範囲】
【請求項1】
原水槽と、凝集槽と、膜分離モジュールが浸漬された膜分離槽と、前記膜分離槽と透過水ラインで接続された透過水貯留槽とを有しており、
更に、前記透過水貯留槽と前記膜分離槽の透過水ライン側出口を接続する逆圧洗浄水ラインと、前記逆圧洗浄水ラインに薬液を添加する薬液添加装置を有する排水処理装置における膜分離モジュールの洗浄方法であり、
前記膜分離モジュールの透過水側出口から薬液を含有する透過水からなる洗浄水を供給し、前記洗浄水にて、膜分離モジュールを構成する膜内部と透過水出口を満たした状態で静置した後、前記洗浄水を膜分離槽内に排水する、膜分離モジュールの洗浄方法。





【図1】
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【公開番号】特開2009−28615(P2009−28615A)
【公開日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−194076(P2007−194076)
【出願日】平成19年7月26日(2007.7.26)
【出願人】(594152620)ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 (104)
【Fターム(参考)】