JP6960791B2 - 中空糸膜濾過装置の洗浄方法及び中空糸膜濾過装置 - Google Patents
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Description
また、圧抜き工程において中空糸膜の内表面側の領域における圧力を大気圧に対して正圧に保つことができるため、圧抜き工程の際に中空糸膜の内表面側の領域に向かって外気が流れ込むのを防ぐことができる。その結果、中空糸膜の内表面側の領域の汚染をより確実に防ぐことができる。
また、中空糸膜の内表面側の領域における圧力を大気圧に対して正圧に保つことができるため、中空糸膜の内表面側の領域に向かって外気が流れ込むのを防ぐことができる。その結果、中空糸膜の内表面側の領域の汚染をより確実に防ぐことができる。しかも、圧抜きバルブを制御部によって自動制御することにより、上述のような圧力調整を容易に行うことができる。
<中空糸膜濾過装置>
まず、本発明の実施形態1に係る中空糸膜濾過装置1の構成について、図1を主に参照して説明する。図1は、中空糸膜濾過装置1の主要な構成要素を模式的に示している。図1に示すように、中空糸膜濾過装置1は、中空糸膜モジュール10と、原水供給手段20と、気体導入経路30と、分離手段40と、圧縮機50と、レシーバタンク60と、を主に備えている。
次に、本発明の実施形態1に係る中空糸膜濾過装置の洗浄方法について説明する。本実施形態に係る中空糸膜濾過装置の洗浄方法では、上述した中空糸膜濾過装置1(図1)において中空糸膜11の外表面11Bが洗浄される。図3は、本実施形態に係る中空糸膜濾過装置の洗浄方法の各工程における送液ポンプ21の作動状態と各バルブの開閉状態とを示している。図3中において、丸印はポンプのオン状態又はバルブの開状態を意味し、空欄はポンプのオフ状態又はバルブの閉状態を意味する。
次に、本発明の実施形態2に係る中空糸膜濾過装置1Aについて、図4を参照して説明する。実施形態2に係る中空糸膜濾過装置1Aは、基本的に実施形態1に係る中空糸膜濾過装置1と同様の構成を備えているが、エアフィルタ41が圧縮機50の前段に配置されている点で異なっている。以下、実施形態1と異なる点についてのみ説明する。
次に、本発明の実施形態3に係る中空糸膜濾過装置1Bについて、図5を参照して説明する。実施形態3に係る中空糸膜濾過装置1Bは、基本的に実施形態1に係る中空糸膜濾過装置1と同様の構成を備えているが、中空糸膜モジュール10の原水側にもエアフィルタ41を通過した圧縮空気を導く構成となっている点で異なっている。以下、実施形態1と異なる点についてのみ説明する。
次に、本発明の実施形態4に係る中空糸膜濾過装置について、図6を参照して説明する。実施形態4に係る中空糸膜濾過装置は、基本的に実施形態1に係る中空糸膜濾過装置1と同様の構成を備えているが、分離手段40がエアフィルタ41だけでなく、エアフィルタ41及びミストセパレータ42により構成されている点で異なっている。以下、実施形態1と異なる点についてのみ説明する。
上記実施形態1では、コスト低減を目的として、濾過水の押し出しに外気を用いる場合について説明したがこれに限定されず、例えばタンクに貯留された気体(空気又は空気以外の気体)を用いることも可能である。この場合、気体導入経路30の上流端側にタンクが設けられる。
PVDFからなる中空糸膜(株式会社クラレ製)を用いて中空糸膜モジュール10(図1)を作製した。そして、この中空糸膜モジュール10を用いて中空糸膜濾過装置1(図1)を組み立てた。
エアフィルタの分離精度を1.0μmにした点以外は、実施例1と同様である。
中空糸膜の分離精度を2.0μmとし、中空糸膜の内表面の接触角を60°とし、エアフィルタの分離精度を0.1μmとした点以外は、実施例1と同様である。
中空糸膜の内表面の接触角を45°とし、エアフィルタの分離精度を1.0μmとし、膜の中空部内の圧力と大気圧との差を10kPaにした点以外は、実施例1と同様である。
膜の中空部内の圧力と大気圧との差を0kPaにした点以外は、実施例1と同様である。
膜の中空部内の圧力と大気圧との差を0kPaにした点以外は、実施例3と同様である。
エアフィルタの分離精度を10μmにした点以外は、実施例1と同様である。
中空糸膜の分離精度を10μmにした点以外は、実施例1と同様である。
エアフィルタを用いなかった点以外は、実施例1と同様である。
10 中空糸膜モジュール
11 中空糸膜
11B 外表面
11C 内表面
11D 中空部
13 ハウジング
20 原水供給手段
30 気体導入経路
30A 空気取込口
31 気体導入バルブ
40 分離手段
41 エアフィルタ
42 ミストセパレータ
70 圧抜き経路
71 圧抜きバルブ
72 圧力検知部
73 制御部
100 濾過水
Claims (9)
- 中空糸膜により原水を濾過する中空糸膜濾過装置において、前記中空糸膜の表面を洗浄する方法であって、
前記中空糸膜の外表面側から前記中空糸膜の内表面側に向かって原水を前記中空糸膜に透過させることにより、前記内表面側から濾過水を取り出す濾過工程と、
前記中空糸膜の前記内表面側の領域に向かって気体を導く気体導入経路に配置された分離手段であって、気体に含まれる微粒子、水分、オイル、微生物及びウイルスのうち少なくともいずれかの汚染物質を気体から分離可能な前記分離手段を通過した気体によって、前記中空糸膜の前記内表面側から前記外表面側に向かって濾過水を押し出す逆洗工程と、
前記逆洗工程の後、前記気体導入経路における前記分離手段よりも前記中空糸膜側の部位から分岐した圧抜き経路に設けられた圧抜きバルブの操作により、前記中空糸膜の前記内表面側の領域における圧力を大気圧よりも大きい圧力に保持しつつ前記内表面側の領域から気体を抜く圧抜き工程と、を備え、
前記圧抜き工程は、前記中空糸膜の前記内表面側の領域における圧力が大気圧に等しくなる前に終了することを特徴とする、中空糸膜濾過装置の洗浄方法。 - 前記逆洗工程において、外部から取り込んだ空気を前記気体として用いると共に、分離精度が0.01μm以上1.0μm以下であって前記空気に含まれる前記汚染物質を分離可能なエアフィルタを前記分離手段として用いることを特徴とする、請求項1に記載の中空糸膜濾過装置の洗浄方法。
- 前記逆洗工程において、0.05MPa以上0.5MPa未満の圧力に調整された気体によって濾過水を押し出すことを特徴とする、請求項1又は2に記載の中空糸膜濾過装置の洗浄方法。
- 水の接触角が90°未満になるまで前記内表面が親水化された前記中空糸膜を用いることを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の中空糸膜濾過装置の洗浄方法。
- 中空糸膜と、
前記中空糸膜を収容するハウジングと、
前記ハウジング内に原水を供給する原水供給手段と、
前記中空糸膜の内表面側の領域に向かって気体を導く気体導入経路と、
前記気体導入経路に配置されると共に、気体に含まれる微粒子、水分、オイル、微生物及びウイルスのうち少なくともいずれかの汚染物質を気体から分離可能な分離手段と、
前記気体導入経路における前記分離手段よりも前記中空糸膜側の部位から分岐し、前記中空糸膜の前記内表面側の領域にある気体を外部に抜くための圧抜き経路と、
前記圧抜き経路に設けられた圧抜きバルブと、
前記中空糸膜の前記内表面側の領域における圧力を検知する圧力検知部と、
逆洗工程の後の圧抜き工程において前記圧力検知部により検知される圧力が大気圧よりも大きい圧力に保持されるように、前記圧抜きバルブを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記圧力検知部により検知される圧力が大気圧に等しくなる前に前記圧抜きバルブを閉じる制御を行うことを特徴とする、中空糸膜濾過装置。 - 前記気体導入経路には、外部から空気を取り込むための空気取込口が設けられており、
前記分離手段は、分離精度が0.01μm以上1.0μm以下であって前記空気に含まれる前記汚染物質を分離可能なエアフィルタを含むことを特徴とする、請求項5に記載の中空糸膜濾過装置。 - 0.05MPa以上0.5MPa未満の圧力に調整された気体を前記中空糸膜の前記内表面側の領域に向かって導くように構成されていることを特徴とする、請求項5又は6に記載の中空糸膜濾過装置。
- 前記中空糸膜の前記内表面は、水の接触角が90°未満になるまで親水化されていることを特徴とする、請求項5〜7の何れか1項に記載の中空糸膜濾過装置。
- 前記分離手段は、気体に含まれる水分及びオイルのうち少なくともいずれかを気体から分離可能に構成されており、
前記分離手段よりも後段に配置されるバルブは、前記分離手段を通過した気体により駆動可能に構成されていることを特徴とする、請求項5〜8の何れか1項に記載の中空糸膜濾過装置。
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