JPH06170179A - Hollow fiber membrane module filtration equipment - Google Patents
Hollow fiber membrane module filtration equipmentInfo
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- JPH06170179A JPH06170179A JP4331723A JP33172392A JPH06170179A JP H06170179 A JPH06170179 A JP H06170179A JP 4331723 A JP4331723 A JP 4331723A JP 33172392 A JP33172392 A JP 33172392A JP H06170179 A JPH06170179 A JP H06170179A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は液体の濾過操作を行なう
ための中空糸膜モジュールを用いた濾過装置およびその
使用方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filtering device using a hollow fiber membrane module for performing a liquid filtering operation and a method of using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般の工業用水中には、多くのＳＳ成
分、微粒子、ゴミ、細菌類、藻類、などが含まれてお
り、このまま使用されると、用水配管の詰まり、細菌の
増殖、ライン中のスケール堆積などのトラブルを生じる
原因となりやすい。従来、これらの水中混入成分を除去
するために、砂濾過、凝集濾過、凝集沈殿処理、カート
リッジフィルター濾過などの各種の方法が用途に応じて
使用されてきた。これらの一般濾過法にかわる新規な手
法として、最近は多孔質の中空糸膜による濾過が実用化
されつつある。中空糸膜による水処理、濾過は近年急速
に普及し、その適用分野も年々広くなりつつある。2. Description of the Related Art General industrial water contains many SS components, fine particles, dust, bacteria, algae, etc. If used as is, clogging of water pipes, bacterial growth, lines It is likely to cause troubles such as scale accumulation inside. Conventionally, various methods such as sand filtration, coagulation filtration, coagulation sedimentation treatment, and cartridge filter filtration have been used in order to remove these water-mixed components, depending on the application. As a new method replacing these general filtration methods, filtration using a porous hollow fiber membrane has recently been put into practical use. The water treatment and filtration using hollow fiber membranes have rapidly spread in recent years, and the fields of application thereof are also expanding year by year.
【０００３】中空糸膜の濾過において、中空糸膜は何千
〜何万本をひと束に束ねた後に端部を接着剤で固定した
形状の商品形態に加工される。そして、これらの商品形
態に加工されたものは中空糸膜モジュールまたはモジュ
ールと呼ばれている。液体の濾過が可能な中空糸膜モジ
ュールとしては従来から多くの形態のものが提案されて
いる。特に初期のものとしては、適度な前処置手段と組
み合わせて使用される濾過モジュール、逆浸透濾過を目
的としたもの、透析用途を目的としたものなどがあり、
これらの用途を主目的として、多くのモジュール形態が
提案されており、その主なものを挙げると、特公昭４８
−２８３８０号公報、特開昭４９−６９５５０号公報、
特開昭５３−１００１７６号公報、などに記載されてい
るものがある。これらは、全て、使い捨て、あるいは汚
れが一定量以上付着した段階において、清澄水または薬
液水による洗浄やフラッシング処理を実施するのが普通
であった。In filtration of hollow fiber membranes, the hollow fiber membranes are processed into a product form in which thousands to tens of thousands are bundled into a bundle and the ends are fixed with an adhesive. The products processed into these product forms are called hollow fiber membrane modules or modules. Many types of hollow fiber membrane modules capable of filtering liquid have been proposed in the past. Especially as the initial one, there are a filtration module used in combination with an appropriate pretreatment means, one for the purpose of reverse osmosis filtration, one for the purpose of dialysis, etc.
Many module forms have been proposed mainly for these applications, and the main ones thereof are Japanese Patent Publication No. Sho 48.
-28380, JP-A-49-69550,
There are those described in JP-A No. 53-100176. All of these were usually disposed of, or washed with clear water or chemical water or flushed at a stage where a certain amount or more of dirt adhered.
【０００４】これに対して、最近は、中空糸膜モジュー
ル形状に工夫をこらし、エアーにより中空糸膜面の付着
物を定期的に脱落させて中空糸膜の性能回復を実施する
方法が試みられている。特開昭６１−２６３６０５号公
報は、中空糸膜をＵ字型に組み込み、容器に収納して使
用するものであり、定期的に容器の下部に設けられたエ
アー導入口からエアーを導入させてエアーバブリングに
より中空糸膜を振動させ、膜面の堆積物の除去を試みる
ものである。また、特開昭６０−２０６４１５公報は、
中空糸膜を中心パイプの回りに配列させた両端固定型モ
ジュールであり、前記同様に容器に組み込み、エアーバ
ブリングにより中空糸膜膜面の堆積物を除去するもので
ある。これらの技術は、既に実用化の検討が開始されて
いる。On the other hand, recently, a method has been attempted in which the shape of the hollow fiber membrane module is devised so that the adhered substances on the surface of the hollow fiber membrane are periodically removed by air to recover the performance of the hollow fiber membrane. ing. Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-263605 discloses that a hollow fiber membrane is incorporated in a U-shape and used by being housed in a container, and air is regularly introduced from an air introduction port provided at the bottom of the container. The hollow fiber membrane is vibrated by air bubbling to try to remove deposits on the membrane surface. In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 60-206415 discloses
It is a fixed-end type module in which hollow fiber membranes are arranged around a central pipe, and is incorporated in a container in the same manner as described above, and deposits on the surface of the hollow fiber membranes are removed by air bubbling. The practical application of these technologies has already started.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】中空糸膜モジュールに
よる水処理において、中空糸膜表面の堆積物をエアーに
より除去するのは有効な方法であり、エアーバブリング
により膜表面の堆積物を除去（洗浄）することにより、
濾過前の膜状態にほぼ回復でき濾過性能もほぼ回復する
が、長期間通水するとどうしても膜の微細孔に詰まった
微細なゴミやエアーバブリングでは落ちない汚れが膜面
に付着し、濾過性能も通水時間ととも徐々に低下してく
るのが一般的である。膜の微細孔に侵入し膜の目詰まり
を起こさせる原因物は0.005 〜0.5 μｍ程度の非常に小
さい浮遊物であり、この領域の浮遊物は各種コロイド類
が多く、特にコロイダルシリカは薬品にも強く簡単な薬
品洗浄では落ちないため通水時間とともに微細孔および
膜表面に堆積してくる。このため中空糸膜モジュールの
濾過性能が徐々に低下してくる。このため前処理として
凝集剤等処理が一部の装置において実施され始めてい
る、しかし、凝集剤処理は単モジュールの直前で凝集剤
を添加するだけではフロック形成に十分な滞流時間をと
ることが難しいため凝集剤滴下槽、フロック形成槽など
を用いるのが一般的であり、処理効果はあるが装置が大
きくなるため、もっと簡単な手段が求められていた。ま
た、濾過性能が低下した時に、膜面は堆積物を除去する
ために、薬液洗浄を行うこともあるが、薬液をモジュー
ル内に注入し静置、浸漬するだけでは十分な洗浄が得ら
れない場合も多く、薬液洗浄についてのより簡便で効果
のある手法が求められていた。In the water treatment by the hollow fiber membrane module, it is effective to remove the deposits on the surface of the hollow fiber membranes by air, and the deposits on the membrane surface are removed (cleaned) by air bubbling. )
Although the membrane can be almost recovered to its original state before filtration, the filtration performance is almost restored, but if water is passed for a long period of time, fine dust clogging the micropores of the membrane and dirt that cannot be removed by air bubbling will adhere to the membrane surface, and the filtration performance will also be improved. In general, it gradually decreases with the passage of water. The causative agent that penetrates into the micropores of the membrane and causes the membrane to be clogged is a very small suspended matter of about 0.005 to 0.5 μm, and the suspended matter in this region is mostly various colloids, especially colloidal silica is also suitable for chemicals. It does not fall off even with strong and simple chemical cleaning, so it accumulates on the micropores and film surface with the passage of water. Therefore, the filtration performance of the hollow fiber membrane module gradually decreases. For this reason, coagulant treatment as a pretreatment has begun to be carried out in some devices.However, coagulant treatment can take sufficient stagnant time for floc formation just by adding the coagulant immediately before the single module. Since it is difficult, it is common to use a flocculant dropping tank, a floc forming tank, and the like, and there is a treatment effect, but the apparatus becomes large, so a simpler means has been required. In addition, when the filtration performance deteriorates, the membrane surface may be cleaned with a chemical solution to remove deposits, but sufficient cleaning cannot be obtained simply by pouring the chemical solution into the module and allowing it to stand and soak. In many cases, a simpler and more effective method for chemical cleaning has been demanded.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、多数の
多孔質中空糸膜束を内蔵した中空糸膜モジュールと、該
モジュールを収納するためのモジュール容器と、該モジ
ュールに被処理液を供給するための送液ポンプと、該モ
ジュールに薬液を注入するための薬液注入口および薬液
ポンプを有した中空糸膜モジュール濾過装置であって、
該中空糸膜モジュール上の一部分と該中空糸膜モジュー
ルへ被処理液を供給する供給水ライン上との間にバイパ
スラインを設け、このバイパスライン上に薬液注入口を
設けたことを特徴とする中空糸膜モジュール濾過装置に
より基本的に達成される。The object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module containing a large number of porous hollow fiber membrane bundles, a module container for housing the module, and a liquid to be treated in the module. A hollow fiber membrane module filtration device having a liquid feed pump for supplying, a liquid medicine inlet for injecting a liquid medicine into the module, and a liquid medicine pump,
A bypass line is provided between a part of the hollow fiber membrane module and a feed water line for supplying a liquid to be treated to the hollow fiber membrane module, and a chemical solution inlet is provided on the bypass line. It is basically achieved by a hollow fiber membrane module filtration device.
【０００７】[0007]
【作用】本発明に関わる実施例を図１および図２に示す
が、これにより何等本願が限定されるものではない。ま
た従来の技術を図３に示す。The embodiment relating to the present invention is shown in FIGS. 1 and 2, but the present invention is not limited thereto. A conventional technique is shown in FIG.
【０００８】はじめに、従来の中空糸膜モジュール濾過
装置を図３に従い説明する。First, a conventional hollow fiber membrane module filtration device will be described with reference to FIG.
【０００９】濾過される供給水は、ポンプ８により多孔
質中空糸濾過膜モジュール（以下中空糸膜モジュールと
呼ぶ）１５に導かれ、ここにおいて濾過処理が行なわれ
る。中空糸膜モジュールでは、供給水は中空糸膜の表面
に無数に開いている微細孔で濾過されて、ＳＳ成分や微
粒子、ごみ、細菌などが除かれた清澄水が中空糸膜内部
に透過し、濾過水出口１９から濾過水として取り出され
る。中空糸膜モジュールの濾過において原水圧力が大き
いほど濾過水量は大きくなるが、濾過時間の経過と共に
前記ＳＳ成分、微粒子などが膜面に付着し、微細孔より
小さいコロイドは微細孔内に堆積し、多かれ少なかれ中
空糸膜の目詰まりが生じ、同一圧力あたりの濾過水量が
徐々に低下していくのが普通である。よって、中空糸膜
モジュールを長期に使用続けていくためには、中空糸膜
の目詰まりが進行して濾過水量が低下した適当な時点に
おいて、エアーバブリングを初めとする洗浄操作を行な
い、目詰まり前に近いレベルにまで中空糸膜の濾過水量
を回復させる手段をとることができる。The feed water to be filtered is guided by a pump 8 to a porous hollow fiber filtration membrane module (hereinafter referred to as a hollow fiber membrane module) 15 where the filtration treatment is performed. In the hollow fiber membrane module, the feed water is filtered through innumerable fine pores open on the surface of the hollow fiber membrane, and clear water from which SS components, fine particles, dust, bacteria, etc. have been removed permeates into the hollow fiber membrane. , Filtered water is taken out from the filtered water outlet 19. In the filtration of the hollow fiber membrane module, the larger the raw water pressure is, the larger the amount of filtered water is, but with the passage of filtration time, the SS components, fine particles, etc. adhere to the membrane surface, and colloids smaller than micropores are deposited in the micropores. It is usual that the hollow fiber membrane is clogged more or less and the amount of filtered water per the same pressure gradually decreases. Therefore, in order to continue to use the hollow fiber membrane module for a long period of time, at a suitable time when the clogging of the hollow fiber membrane has progressed and the amount of filtered water has decreased, a cleaning operation such as air bubbling is performed to prevent clogging. Means can be taken to restore the filtered water volume of the hollow fiber membrane to a level close to the previous level.
【００１０】中空糸膜モジュールの使用方法としては限
定されず、使用者の希望に合わせて設定することができ
る。運転方法の例としては、圧力を一定として濾過水量
を変化させる運転方法、圧力を自動または手動でコント
ロールしながら濾過水量を一定に保ち運転する方法、適
当な供給水源にモジュールを接続して圧力、温度ともに
成り行きのままに運転する方法などが上げられる。The method of using the hollow fiber membrane module is not limited, and it can be set according to the wishes of the user. As an example of the operating method, an operating method in which the amount of filtered water is changed by keeping the pressure constant, a method of operating by keeping the amount of filtered water constant while automatically or manually controlling the pressure, a pressure by connecting a module to an appropriate supply water source, It is possible to raise the method such as driving the temperature as it is.
【００１１】図３の装置において、濾過量の低下および
供給圧の上昇が顕著になればエアーバブリングによる洗
浄を行なう。このときは、はじめに供給水入口バルブ９
を閉め、エアー抜きバルブ１７を開放する。洗浄用エア
ー供給バルブ１４を開けエアーバブリングを開始し、一
定時間の洗浄後に排水バルブ１１を開け洗浄液を排水し
その後閉める。このエアーバブリングによる洗浄操作の
みでは長期的にみれば、膜の微細孔のコロイドなどによ
る詰まりのため濾過水量が初期濾過水量に比べて徐々に
低下してくる。In the apparatus of FIG. 3, if the decrease in the filtration amount and the increase in the supply pressure become noticeable, cleaning is performed by air bubbling. In this case, first supply water inlet valve 9
Is closed and the air vent valve 17 is opened. The cleaning air supply valve 14 is opened to start air bubbling, and after cleaning for a certain period of time, the drain valve 11 is opened to drain the cleaning liquid and then closed. In a long-term view, the amount of filtered water gradually decreases compared to the initial amount of filtered water only by the washing operation by the air bubbling due to the clogging of the fine pores of the membrane due to the colloid.
【００１２】本発明者らは、この中空糸膜モジュールの
洗浄方法をベースにし、より確実に目詰まり前の濾過性
能に回復させる方法について鋭意検討を行なった結果、
本発明を見出したものである。The inventors of the present invention have conducted extensive studies on a method for more reliably recovering the filtration performance before clogging, based on the method for cleaning the hollow fiber membrane module.
The present invention has been found.
【００１３】本発明の中空糸膜モジュール濾過装置につ
いて図１に従い説明する。The hollow fiber membrane module filtration device of the present invention will be described with reference to FIG.
【００１４】本発明においては供給水ライン１上かつ供
給水ポンプ８の上流側すなわちポンプの吸引側の任意の
箇所に設けた供給ライン側バイパスライン接続口２と中
空糸膜モジュールの任意の箇所に設けた中空糸膜モジュ
ール側バイパスライン上に薬液供給口５が設けられてい
る。モジュールの濾過水量の低下を防ぐために凝集剤を
添加する場合、凝集剤はバイパスライン上に設けられた
薬液注入口５から添加される。供給ポンプ８の運転によ
り供給水は供給水ライン１から汲みあげられ中空糸膜モ
ジュール１５の容器の中に供給され、一部分は濾過水と
して濾過水出口１９から取り出される一方、一部の供給
水は中空糸膜モジュール側バイパスライン接続口１８か
らバイパスラインを通り、供給ポンプ８の上流側に還流
される。このため薬液注入口５から添加された凝集剤は
中空糸膜モジュール１５とバイパスラインおよび供給ポ
ンプ８の間で循環されることで十分な滞留時間をとるこ
とで十分にフロック形成が行われ、凝集効果が高められ
る。In the present invention, the feed line bypass line connection port 2 provided at an arbitrary position on the feed water line 1 and upstream of the feed water pump 8, that is, at the suction side of the pump, and at an arbitrary position of the hollow fiber membrane module. The chemical liquid supply port 5 is provided on the provided hollow fiber membrane module side bypass line. When a coagulant is added to prevent a decrease in the amount of filtered water in the module, the coagulant is added from the chemical liquid injection port 5 provided on the bypass line. The supply water is pumped from the supply water line 1 by the operation of the supply pump 8 and supplied into the container of the hollow fiber membrane module 15, and a part of the supply water is taken out from the filtered water outlet 19 as filtered water, while a part of the supplied water is The hollow fiber membrane module side bypass line connection port 18 passes through the bypass line and is returned to the upstream side of the supply pump 8. For this reason, the flocculant added from the chemical liquid inlet 5 is circulated between the hollow fiber membrane module 15 and the bypass line and the supply pump 8 so that sufficient retention time is obtained and thus flocs are sufficiently formed to cause flocculation. The effect is enhanced.
【００１５】凝集剤による凝集の効果が中空糸膜モジュ
ールに与える影響は大きい。原水供給中の膜の微細孔に
詰まることが予想される微細孔と同じかそれ以下のコロ
イド類を凝集により膜の微細孔より大きいフロックにす
ることができる。凝集に必要な滞留時間を十分にとるこ
とで、これまで膜の微細孔に侵入堆積し目詰まりの原因
となっていたコロイド類を膜の微細孔よりはるかに大き
くできるため、膜の表面で目詰まりなく十分に除去する
ことが可能となる。また、フロック状態であるため膜面
にかさ高く堆積するため、堆積物による圧力損失が小さ
くなり詰まりによる圧力上昇速度も小さくなることから
洗浄回数も少なくて済む。また、凝集剤の種類や原水の
種類によっては特に滞留時間を必要としない場合も考え
らるが、このときはバイパスライン上の切替バルブ６、
６１を適宣切り替えることで、薬液注入口５から添加さ
れた凝集剤を供給ライン側バイパスライン接続口２又は
中空糸膜モジュール側バイパスライン接続口に直接添加
することも差しつかえない。薬液注入口５からは凝集剤
のみならず、エアーバブリング時に洗浄効率を上げるた
めの界面活性剤、鉄サビなどの無機塩を洗浄するための
酸、微生物、また、タンパク質などの洗浄用のアルカリ
などを添加することができる。この時も、添加する薬液
に合わせてバイパスラインによる循環と直接注入のどち
らかを選ぶかを決めることができる。さらに、本発明で
は洗浄液の排出を行うときは廃液量は中空糸膜モジュー
ル分の薬液量であるため、廃薬液量がすくなくて済むメ
リットがある。なお、複数の薬液の添加に備えて、図２
に示すように、バイパスライン上に注入するための複数
の薬液注入口および注入ポンプを設けることも全く差し
つかえない。The effect of the coagulation by the coagulant has a great influence on the hollow fiber membrane module. Colloids that are the same as or smaller than the micropores that are expected to be clogged in the micropores of the raw water supply can be flocculated by flocculation to be larger than the micropores of the membrane. By making the residence time necessary for agglomeration sufficient, colloids that have entered and accumulated in the micropores of the film and were the cause of clogging can be made much larger than the micropores of the film. It is possible to remove it sufficiently without clogging. In addition, since it is in a floc state and is deposited on the film surface in a bulky manner, the pressure loss due to the deposit is reduced and the pressure increase rate due to clogging is also reduced, so that the number of cleanings can be reduced. In addition, depending on the type of coagulant and the type of raw water, there may be a case where the residence time is not particularly required. At this time, the switching valve 6 on the bypass line
By appropriately switching 61, the coagulant added from the chemical liquid injection port 5 may be directly added to the supply line side bypass line connection port 2 or the hollow fiber membrane module side bypass line connection port. From the chemical solution inlet 5, not only a coagulant, but also a surfactant for improving cleaning efficiency during air bubbling, an acid for cleaning inorganic salts such as iron rust, microorganisms, and an alkali for cleaning proteins and the like. Can be added. Also at this time, it is possible to decide whether to circulate by the bypass line or to directly inject, depending on the chemical solution to be added. Further, in the present invention, when the cleaning liquid is discharged, the amount of the waste liquid is the amount of the liquid medicine for the hollow fiber membrane module, so that there is an advantage that the amount of the waste liquid medicine is not required. In addition, as shown in FIG.
As shown in (3), it is entirely acceptable to provide a plurality of chemical liquid injection ports and injection pumps for injection on the bypass line.
【００１６】凝集剤としては、汎用の凝集剤が使用で
き、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、ポリ硫
酸第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、アル
ミン酸ソーダー、活性ケイ酸および各種高分子凝集剤等
が使用できるが、凝集効果の高いポリ塩化アルミニウ
ム、硫酸第二鉄が供給圧力上昇速度の低下、洗浄回復性
に優れ効果があり好ましく用いられる。凝集剤の濃度と
しては、原水によって変わるが通常0.1 〜100 ppm 程度
であるが、好ましくは、1 〜 10 ppm が効果、経済性か
らも推奨される。As the aggregating agent, a general-purpose aggregating agent can be used, and polyaluminum chloride, aluminum sulfate, polyferric sulfate, ferrous sulfate, ferric sulfate, ferric chloride, sodium aluminate, activated silica. Although acids and various polymer flocculants can be used, polyaluminum chloride and ferric sulfate, which have a high flocculating effect, are preferably used because they have the effects of decreasing the rate of increase in supply pressure and excellent cleaning recovery. Although the concentration of the coagulant varies depending on the raw water, it is usually about 0.1 to 100 ppm, but preferably 1 to 10 ppm is recommended from the viewpoint of effect and economy.
【００１７】本発明の中空糸膜モジュールは、多孔質中
空糸膜の束を濾過材として使用したものであれば、形式
は問わない。好ましい中空糸膜モジュールの形状につい
て、一例を挙げるならば、多数の中空糸膜の束の両端ま
たは片端を接着剤でシールした後に、この接着シール部
の片端または両端を切断により中空糸膜を開孔させた中
空糸膜エレメントが、一体型あるいは組み込み式として
容器内部に収納されている構造などがある。また、前記
構造のモジュールが単数または複数さらに容器に収納さ
れたものもあげられる。The hollow fiber membrane module of the present invention may be of any type as long as it uses a bundle of porous hollow fiber membranes as a filtering material. As an example of the preferable shape of the hollow fiber membrane module, after sealing both ends or one end of a bundle of a large number of hollow fiber membranes with an adhesive, the hollow fiber membrane is opened by cutting one end or both ends of the adhesive seal part. There is a structure in which the hollow fiber membrane element perforated is housed inside the container as an integrated type or a built-in type. Further, one or more modules having the above-mentioned structure may be housed in a container.
【００１８】本発明に使用する供給水配管に通ずるバイ
パスラインには、供給水の圧力が高くなり、薬液配管に
逆流する場合があるため、バイパスラインに逆止弁をつ
けることが望ましい。逆止弁の材質は、凝集剤、酸、ア
ルカリなどの薬液に耐える材質であれば、特に限定され
ないが好ましくは、ステンレス、ポリプロピレン、ポリ
エチレン等が使用できる。It is desirable to attach a check valve to the bypass line used in the present invention, because the pressure of the supply water may be increased in the bypass line leading to the supply water pipe and the liquid may flow back to the chemical liquid pipe. The material of the check valve is not particularly limited as long as it is a material that can withstand a chemical liquid such as a flocculant, an acid or an alkali, but preferably stainless steel, polypropylene, polyethylene or the like can be used.
【００１９】本発明に使用する中空糸膜モジュールを構
成する中空糸膜素材としては、多孔質の中空糸膜であれ
ば特に限定しないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアル
コール、セルロースアセテート、ポリアクリロニロリ
ル、その他の材質を選択することができる。この中で特
に好ましい中空糸膜素材としては、アクリロニトリルを
少なくとも一成分とする重合体からなる中空糸膜が適当
である。アクリロニトリル系重合体の中でも最も好まし
いのとしては、アクリロニトリルを少なくとも５０モル
以上、好ましくは６０モル％以上と該アクリロニトリル
に対して共重合性を有するビニル化合物１種または二種
以上を５０％以下、好ましくは０〜４０モル％とからな
るアクリロニトリル系共重合体である。また、これらア
クリロニトリル系重合体２種以上、さらに他の重合体と
の混合物でもよい。上記ビニル化合物としては、アクリ
ロニトリルに対して共重合性を有する公知の化合物であ
ればよく、特に限定されないが、好ましい共重合体成分
としては、アクリル酸、イタコン酸、アクリル酸メチ
ル、メタクリル酸メチル、酢酸ビニル、アリルスルホン
酸ソーダー、ｐ−スチレンスルホン酸ソーダー等を例示
することができる。The hollow fiber membrane material constituting the hollow fiber membrane module used in the present invention is not particularly limited as long as it is a porous hollow fiber membrane, but polyethylene, polypropylene,
Polysulfone, polyether sulfone, polyvinyl alcohol, cellulose acetate, polyacrylonitrile, and other materials can be selected. Among these, a particularly preferable hollow fiber membrane material is a hollow fiber membrane made of a polymer containing at least one component of acrylonitrile. The most preferable acrylonitrile-based polymer is at least 50 mol or more of acrylonitrile, preferably 60 mol% or more and 50% or less of one or more vinyl compounds having copolymerizability with the acrylonitrile. Is an acrylonitrile-based copolymer composed of 0 to 40 mol%. Further, it may be a mixture of two or more kinds of these acrylonitrile-based polymers and further other polymers. The vinyl compound may be a known compound having copolymerizability with acrylonitrile, and is not particularly limited, but preferable copolymer components include acrylic acid, itaconic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, Examples thereof include vinyl acetate, sodium allyl sulfonate, sodium p-styrene sulfonate, and the like.
【００２０】また、次に好ましい中空糸膜素材として
は、エチレンプロピレンまたは４メチルペンテンなどの
単独または２種以上のオレフィン系重合体からなり、中
空糸膜形状として表面に長径０．１〜１μｍ、短径０．
０５〜０．５μｍのスリット状の細孔を有するものが適
当である。The next preferred hollow fiber membrane material is composed of one or more olefin polymers such as ethylene propylene or 4-methylpentene, and has a hollow fiber membrane shape with a major axis of 0.1 to 1 μm on the surface. Minor axis 0.
Those having slit-shaped pores of 05 to 0.5 μm are suitable.
【００２１】[0021]
実施例１ 供給水ポンプ、薬液注入ポンプ、中空糸膜モジュール、
モジュール容器、バイパスラインおよび薬液注入口を装
備した図１に示す中空糸膜濾過装置を製作した。中空糸
膜モジュールとしては、外径４５０μｍ、内径３２０μ
ｍ、平均ポアサイズ０．０１μｍのポリアクリロニトリ
ル多孔質中空糸膜１０，０００本からなる中空糸膜の両
端をエポキシ接着剤で固定し、しかる後に接着剤固定部
の片端を切断することにより中空糸膜を開孔させ容器内
部に収納した直径１２ｃｍ長さ１００ｃｍの中空糸膜モ
ジュールを使用している。この装置を使用して琵琶湖の
湖水を供給水ポンプで汲み上げて中空糸膜モジュールに
供給し、長期連続濾過処理を行なった。濾過処理におい
て圧力の自動調整により流量は、１０リットル／分にな
るように調整されており、モジュールの目詰まりが生じ
ても圧力が程度に応じて上昇し所定の流量が維持される
ようになっている。濾過前処理として湖水供給配管途中
に薬液注入口から予め分析したコロイド濃度に対しほぼ
当量に近い凝集剤（ポリ塩化アルミニウム）が１０ｐｐ
ｍになるように薬液注入ポンプ付タンクから注入した。
バイパスラインの循環量は２リットル／分となるように
調整した。運転開始においてはモジュールの入り口の圧
力は０．３０kg／cm2 Ｇであったが、運転開始から徐々
に圧力が上昇し始め、２４時間で１．１５kg／cm2 Ｇに
上昇した。そこで、供給水ポンプを止め、供給水入口コ
ックを閉めてからエアーバルブを開けバブリングを１０
分間実施し洗浄操作を行なった。洗浄終了後、排水コッ
クを開け洗浄水がなくなった時点で供給水入口コックを
開けて通常運転に入った。この時入口圧力は０．３０kg
／cm2 Ｇであった。Example 1 Feed water pump, chemical injection pump, hollow fiber membrane module,
A hollow fiber membrane filtration device shown in FIG. 1 equipped with a module container, a bypass line and a chemical solution inlet was manufactured. As a hollow fiber membrane module, outer diameter 450μm, inner diameter 320μ
m, a hollow fiber membrane composed of 10,000 polyacrylonitrile porous hollow fiber membranes having an average pore size of 0.01 μm, is fixed at both ends with an epoxy adhesive, and then one end of the adhesive fixing portion is cut off to form a hollow fiber membrane. A hollow fiber membrane module having a diameter of 12 cm and a length of 100 cm stored in the container is used. Using this device, the lake water of Lake Biwa was pumped up by a feed water pump and supplied to the hollow fiber membrane module for long-term continuous filtration. In the filtration process, the flow rate is adjusted to 10 liters / minute by automatic adjustment of the pressure, and even if the module is clogged, the pressure increases according to the degree and the predetermined flow rate is maintained. ing. As a pretreatment for filtration, 10 pp of coagulant (polyaluminum chloride), which is almost equivalent to the colloid concentration pre-analyzed from the chemical injection port in the middle of the lake water supply pipe
It was injected from a tank with a chemical injection pump so as to be m.
The circulation rate of the bypass line was adjusted to be 2 liters / minute. At the start of the operation, the pressure at the entrance of the module was 0.30 kg / cm 2 G, but after the start of the operation, the pressure gradually started to rise and increased to 1.15 kg / cm 2 G in 24 hours. Therefore, stop the feed water pump, close the feed water inlet cock, open the air valve, and set the bubbling to 10
It was carried out for a minute and a washing operation was performed. After the washing was completed, the drain cock was opened, and when the washing water was exhausted, the feed water inlet cock was opened to start normal operation. At this time, the inlet pressure is 0.30kg
/ Cm 2 G.
【００２２】実施例２ 実施例１と同装置、同運転条件で濾過処理した中空糸膜
モジュールの洗浄の際、中空糸膜モジュール上部に設置
しための薬液注入口から、クエン酸水溶液を滴下しなが
らエアーバブリングを１０分間実施し、薬液洗浄を行な
った。洗浄終了後、排水コックを開け洗浄水を別容器に
取り処理した。運転開始時の供給圧力は、０．３０kg／
cm2 Ｇであったものが２４時間通水処理により１．１５
kg／cm2Ｇまで上昇したが、薬液洗浄により運転開始時
と同じ０．３０kg／cm2 Ｇまでに回復した。Example 2 When washing a hollow fiber membrane module filtered under the same apparatus and operating conditions as in Example 1, an aqueous citric acid solution was dripped from a chemical solution injection port installed on the upper part of the hollow fiber membrane module. Meanwhile, air bubbling was carried out for 10 minutes to carry out chemical cleaning. After the washing was completed, the drain cock was opened and the washing water was collected in a separate container for treatment. Supply pressure at the start of operation is 0.30 kg /
What was cm 2 G was 1.15 after water treatment for 24 hours.
It rose to kg / cm 2 G, but recovered to the same 0.30 kg / cm 2 G and at the start of operation by chemical cleaning.
【００２３】比較例１ バイパスラインが設置されていない他は実施例１，２と
同装置、同運転条件で運転した中空糸膜モジュールをエ
アーバブリングにより１０分間洗浄実施した。薬液注入
口は供給ポンプの直前に直接添加されるようになってお
り、凝集剤の滞留時間は６０秒以下であった。運転開始
時の供給圧力は、０．３０kg／cm2 Ｇであったものが２
４時間通水処理により１．１５kg／cm2 Ｇまで上昇した
がエアーバブリング洗浄により０．３２kg／cm2 Ｇまで
しか回復しなかった。Comparative Example 1 A hollow fiber membrane module, which was operated under the same apparatus and operating conditions as in Examples 1 and 2 except that a bypass line was not installed, was washed by air bubbling for 10 minutes. The chemical injection port was designed to be added directly before the supply pump, and the residence time of the coagulant was 60 seconds or less. The supply pressure at the start of operation was 0.30 kg / cm 2 G, but was 2
The water flow rate increased to 1.15 kg / cm 2 G after 4 hours of water treatment, but only 0.32 kg / cm 2 G was recovered by air bubbling cleaning.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明により、凝集剤をはじめとする薬
品を効率的に添加することが可能となり、中空糸膜濾過
装置を長期的に濾過性能の低下なく運転することができ
る。Industrial Applicability According to the present invention, chemicals such as a flocculant can be efficiently added, and the hollow fiber membrane filtering apparatus can be operated for a long period of time without lowering the filtering performance.
【図１】本発明の薬液注入口が設置された濾過装置の概
略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a filtration device in which a chemical solution inlet of the present invention is installed.
【図２】本発明の複数薬液注入口が設置された濾過装置
の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a filtration device having a plurality of chemical liquid injection ports according to the present invention.
【図３】従来の濾過装置の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a conventional filtration device.
１ ：供給水ライン配管 ２ ：供給ライン側バイパスライン接続口 ３ ：薬液タンク ３１：薬液タンク ４ ：薬液注入ポンプ ４１：薬液注入ポンプ ５ ：薬液注入口 ５１：薬液注入口 ６ ：切替バルブ ６１：切替バルブ ７ ：逆止弁 ８ ：供給水ポンプ ９ ：供給水入口バルブ １０ ：原水供給口 １１ ：排水バルブ １２ ：排水口 １３ ：エアー供給口 １４ ：エアー供給バルブ １５ ：中空糸膜モジュール １６ ：エアー抜き口 １７ ：エアー抜きバルブ １８ ：中空糸膜モジュール側バイパスライン接続口 １９ ：濾過水出口 ２０ ：濾過水配管 1: Supply water line piping 2: Supply line side bypass line connection port 3: Chemical solution tank 31: Chemical solution tank 4: Chemical solution injection pump 41: Chemical solution injection pump 5: Chemical solution injection port 51: Chemical solution injection port 6: Switching valve 61: Switching Valve 7: Check valve 8: Supply water pump 9: Supply water inlet valve 10: Raw water supply port 11: Drain valve 12: Drain port 13: Air supply port 14: Air supply valve 15: Hollow fiber membrane module 16: Air vent Port 17: Air bleeding valve 18: Hollow fiber membrane module side bypass line connection port 19: Filtered water outlet 20: Filtered water pipe
Claims (6)
膜モジュールと、該モジュールに被処理液を供給するた
めの送液ポンプと、該モジュールに薬液を注入するため
の薬液注入口を有した中空糸膜モジュール濾過装置であ
って、該中空糸膜モジュール上の一部分と該中空糸膜モ
ジュールへ被処理液を供給する供給水ライン上との間に
バイパスラインを設け、このバイパスライン上に薬液注
入口を設けたことを特徴とする中空糸膜モジュール濾過
装置。1. A hollow fiber membrane module containing a large number of porous hollow fiber membrane bundles, a liquid feed pump for supplying a liquid to be treated to the module, and a liquid medicine inlet for injecting a liquid medicine into the module. A hollow fiber membrane module filtering device having: a bypass line provided between a part of the hollow fiber membrane module and a feed water line for supplying a liquid to be treated to the hollow fiber membrane module. A hollow fiber membrane module filtration device, characterized in that a chemical solution inlet is provided on the top.
たは薬液注入口と供給水ラインの間のバイパスライン上
にバルブを設け、薬液の流れ方向の選択を可能とさせた
請求項１に記載の中空糸膜モジュール濾過装置。2. The method according to claim 1, wherein a valve is provided on the bypass line between the chemical solution inlet and the hollow fiber membrane module or on the bypass line between the chemical solution inlet and the feed water line to enable selection of the flow direction of the chemical solution. The hollow fiber membrane module filtration device described.
送液ポンプの上流側に設けられていることを特徴とする
請求項１に記載の中空糸膜モジュール濾過装置。3. The hollow fiber membrane module filtration device according to claim 1, wherein a bypass line connection port on the feed water line is provided on the upstream side of the liquid feed pump.
薬液注入口の間のバイパスライン上に逆止弁を設けたこ
とを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜モジュール濾
過装置。4. The hollow fiber membrane module filtration device according to claim 1, wherein a check valve is provided on the bypass line between the bypass line connection port on the feed water line and the chemical liquid injection port.
クリロニトリルを少なくとも一成分とする重合体、また
はオレフィン系重合体から成ることを特徴とする請求項
１に記載の中空糸膜モジュール濾過装置。5. The hollow fiber membrane module according to claim 1, wherein the hollow fiber membrane forming the porous hollow fiber membrane is made of a polymer containing at least one component of acrylonitrile or an olefin polymer. Filtration device.
膜モジュールと、該モジュールに被処理液を供給するた
めの送液ポンプと、該モジュールに薬液を注入するため
の薬液注入口を有した中空糸膜モジュール濾過装置であ
って、該中空糸膜モジュール上の一部分と該中空糸膜モ
ジュールへ被処理液を供給する供給水ライン上との間に
バイパスラインを設け、このバイパスライン上に薬液注
入口を設けたことを特徴とする中空糸膜モジュール濾過
装置を用いた濾過方法。6. A hollow fiber membrane module containing a large number of porous hollow fiber membrane bundles, a liquid feed pump for supplying a liquid to be treated to the module, and a liquid medicine inlet for injecting a liquid medicine into the module. A hollow fiber membrane module filtering device having: a bypass line provided between a part of the hollow fiber membrane module and a feed water line for supplying a liquid to be treated to the hollow fiber membrane module. A filtration method using a hollow fiber membrane module filtration device, characterized in that a chemical injection port is provided on the top.
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| JP33172392A JP3151977B2 (en) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Hollow fiber membrane module filtration device |
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| JP (1) | JP3151977B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0803281A1 (en) | 1996-04-25 | 1997-10-29 | Kitz Corporation | Filter element |
| EP1317402A1 (en) * | 1999-09-22 | 2003-06-11 | SK Chemicals Co., Ltd. | Water treatment system using hollow fiber membrane module |
| JP2007260636A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Kubota Corp | Membrane filtration apparatus |
-
1992
- 1992-12-11 JP JP33172392A patent/JP3151977B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US6224765B1 (en) | 1996-04-25 | 2001-05-01 | Kitz Corporation | Filter element |
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| JP4619313B2 (en) * | 2006-03-30 | 2011-01-26 | 株式会社クボタ | Membrane filtration device |
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| JP3151977B2 (en) | 2001-04-03 |
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