[发明专利]膜处理方法及膜处理装置

说明书

本发明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。