膜处理方法及膜处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术的膜处理装置的特征在于，并列地设置一个膜装置和一个循环罐，在所说膜装置的内部并列地设置多片滤膜，从该滤膜之间形成的膜间液道内内的循环液中取出滤液，在所说循环罐的内部充满循环液和原液，同时，在循环罐与该膜装置之间装有一台用于使循环液循环的循环泵，构成了一个由该循环罐经过该膜间液道再返回该循环罐的循环系统，该循环罐具有用于让循环液和原液的一部分溢流的排出口。使用所说的处理装置，可以降低成本，同时可以增大透过量。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于对生物处理的反应槽内的污泥、来自反应槽并被输送来的污泥或其浓缩污泥、生物处理前的大小便废水等的原液进行膜过滤的膜处理方法及膜处理装置，更具体地说，涉及一种能够谋求降低成本、增大通过量和节省场地的膜处理方法及膜处理装置。凡是含有那些能造成海洋或河流等污染的有机物、氮、磷等的废水，一般都要经过生物处理，使其变成澄清水后才将其排放入河流等中。作为生物处理反应液的固液分离方法，一般使用重力沉降式的沉淀槽，但是在最近已经可以使用设置场地少，维护容易的膜分离技术。对于膜分离技术来说，能够在长时间内获得一定的滤液量是极为重要的课题，通常，滤液量随着时间的增加而降低，这是难以避免的。作为其原因之一，可以认为，这是由于分离浓缩物等沉积在膜表面上并形成凝胶层，该凝胶层逐步生长并在最后阻碍了滤液透过的缘故。污泥中的污浊物质浓度愈高，并且透过的滤液量愈多时，该凝胶层的厚度愈容易变厚。因此，对于膜分离技术来说，如何能够将上述凝胶层的厚度抑制到尽可能小的程度以及如何除去已生成的凝胶层就成为很重要的问题。迄今为止，作为膜处理装置，已知的有图5中示出的装置。其该图中，10表示膜装置，11表示用于贮存污泥等原液的原液槽，12表示加压泵。13是用于取出图中没有示出的密封件并且其本身可以拆卸的框板，在该框板13内按照可以装卸的方式固定有许多块披膜板14。各块披膜板14由膜支持部件17和平膜18构成。在膜支持部件17的两侧固定着平膜18，二者之间保持有间隙17a。在各披膜板14的上、下方形成了用于让液流通过的开口15、16。19是滤液的排出部，20是设置在框板上的原液流入口，21是浓缩液流出口，22是用于让原液或浓缩液流过的膜间液道。原液槽11内的原液通过加压泵12被导入原液流入口20，然后通过开口16流入膜间液道22，在此处被分离成通过平膜18的滤液和设有通过平膜18的浓缩液。滤液通过滤液排出部19而从装置外部取出，浓缩液通过浓缩液流出口21返回原液槽11并与该原液槽11内的原液混合。上述的循环操作通过加压泵12的动作来进行。通常，在膜间液道22内的液体循环流量取决于流过该膜间液道22内的液体流速。另外，该流量也受到在披膜板14的上、下方形成的开口15、16的口径的限制。为了获得所需的滤液透过量以达到确保增大循环流量的目的，可以将该开口15、16的口径开得比较大，一般设计为65mmφ左右。因此，与该比较大的口径相对应，从原液槽11到达原液流入口20的配管和从浓缩液流出口21返回原液槽11的配管都设计得比较大，这就成为设备成本增大的原因。另外，不仅限于这些配管，而且设置在这些配管途中的各种附件也随之增大，这就成为设备成本增加的原因。在使用现有加压泵12的加压型膜处理装置中，由原液槽11内供给到膜间液道22的原液量较大，因此必须提高膜间液道22内的压力，从而不得不增大加压泵12的马力(动力)，这就产生了动力成本增大的问题。另外，马力大的泵还有设置面积增大的缺点。另外，当向膜的循环污泥侧(膜间液道侧)施加压力来运转时，滤液量立即增高，但是，由于滤液量增高，使得膜表面的凝胶层生长加快，其结果导致滤液量降低。为了维持高的滤液透过量，只能进一步提高动力成本。为了解决上述现有加压型膜处理装置所具有的问题，有人提出了气泡循环型膜处理装置的方案。这种气泡循环型的膜处理装置，如图6所示，不使用加压泵，这一点与现有加压型的装置有很大差异。在图6中，30是与膜装置10并设的循环罐。该循环罐30与膜10形成一个循环系统，在该循环系统中，用于将浓缩原液导入膜装置10的导入管32用于将浓缩原液从该膜装置10排出的排出管33相连结。40是安装在下部开口16的微细气泡吐出管，41是形成于该吐出管40的气泡吐出孔，50是用于抽吸滤液的抽吸泵。该循环罐30的构成如下，由图中没有示出的原液槽向原液供给部31a供给原液，另一方面，多余的浓缩液通过浓缩液排出部31b溢流并返回原液槽。另外，通过将空气供入吐出管40而使得微细物泡从吐出孔41放出，因此导致在膜间液道22中含有气泡的原液与从循环罐30供给的新原液之间产生了密度差。由于该密度差而造成了在膜装置10与循环罐30之间的循环流动。另一方面，滤液通过滤液的排出部19被抽吸泵50抽取到装置外部。使用该装置，既可以防止膜表面凝胶层的生长，维持预定的滤液透过量，又能防止污泥的闭塞，并且可以均匀地防止膜的整体受污泥闭塞。另外可以减少板框的拆卸洗涤次数，而且不需要大动力的加压泵，从而可以大幅度地降低成本。然而，对于这种气泡循环型膜处理装置来说，虽然与上述加压型的膜处理装置相比，可以大幅度地降低成本并可谋求节约费用，但是在另一方面，由于只是因放出微细气泡而使循环流动，因此使得在膜间液道中流动的液体流速变得很小，结果使得每单位膜面积的透过量(通过量)也随之变小，这是其缺点。进而，近年来，人们要求通过使用膜处理装置来节省场地以及确保大的处理量，并希望开发能够满足上述要求的膜处理装置。本专利技术的目的是要提供一种能够降低成本，并同时能够增加透过量的膜处理方法和膜处理装置。本专利技术的另一个目的是要提供一种节省场地并能确保大处理量的膜处理装置。本专利技术的特征与考虑到的新颖点在所附的权利要求中可以看清楚。然而，本专利技术本身及追加的目的和有益效果可以通过以下对本专利技术的解释乃至对本专利技术实施方案的解释而变得清楚。附图说明图1是表示本专利技术膜处理装置一例的流程图。图2是表示图1中膜处理装置主要部件的概略构成图。图3是表示在图1所示膜处理装置中使用的膜膜处理装置一例的主要部件截面图。图4是表示膜处理装置其他实施方案的概略构成图。图5是表示现有加压型膜处理装置主要部件的截面图。图6是表示现有气泡循环型膜处理装置主要部件的截面图。本专利技术的膜处理方法具有将原液供给入循环罐的第1工序。作为供给到循环罐中的原液，例如可以举出生物处理反应槽内的污泥、来自反应槽并可以被输送的污泥及它们的浓缩污泥、生物处理前的大小便废水、通过添加凝胶剂而在沉淀槽中将凝聚反应液或其反应液进行分离处理而生成的浓缩污泥及其上清液等。另外，本专利技术也可以适用于废水的再利用、有价物的回收、雨水的利用、各种分离浓缩、各种分离浓缩精制等。循环罐的形状没有特殊限定，不过可以使用管状容器。为了将原液供入循环罐，可以使用原液泵。由该泵供给的原液量与滤液的取出量(处理量)有关，与现有的加压型原液泵相比，所需供给的液量非常少。另外，由于供液量少，因此泵的马力也可以较小，配管也较细，在配管上安装的附件也较小，这样就可以降低设备成本。第2工序是向并列地设置在膜装置内各个滤膜之间形成的膜间液道内供给循环液的工序，所说的膜装置与循环罐分别地设置。从降低设备成本的观点考虑，优选是将膜装置与循环罐相互靠近地并列设置。滤膜优选是许多片并列地设置，因此最好地形成许多条膜间液道。作为向膜间液道内供给循环液的方法，在本专利技术中采用循环泵供液的方法。对于在本专利技术中使用的膜没有特殊限定，例如超过滤膜、精密过滤膜等之中任一种都可以使用，而作为膜的形态则优选为平膜。第3工序是从膜间液道内的循环液中通过滤膜取出滤液的工序。作为取出滤液的方法，既可以使用抽吸泵的方法，也可以不使用抽吸泵而是依靠循环罐的水头压来进行的方法，在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜处理方法，其特征在于，将原液供入循环罐中，向一个与循环罐分别地设置的膜装置内并列地设置的滤膜之间所形成的膜间液道内供给循环液，从该液道内的循环液中通过该滤膜取出滤液，在将剩余的循环液返回循环罐时，利用设置在该循环罐与该 膜装置之间的循环泵使循环液进行循环，使循环罐内的循环液中的一部分溢流。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：桥本忠昭，山本公勇，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]