JPH07136470A - 散気管付き中空糸膜モジュール及び組立体 - Google Patents
散気管付き中空糸膜モジュール及び組立体Info
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- JPH07136470A JPH07136470A JP28353493A JP28353493A JPH07136470A JP H07136470 A JPH07136470 A JP H07136470A JP 28353493 A JP28353493 A JP 28353493A JP 28353493 A JP28353493 A JP 28353493A JP H07136470 A JPH07136470 A JP H07136470A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】高汚濁性水の濾過に使用しても、使用により低
下した濾過機能の回復処理が容易に、且つ効率良く実施
できる中空糸膜モジュールを提供することを目的とす
る。 【構成】中空糸膜１の片端部若しくは両端部が一つ或は
異なる二つのハウジング２内の固定部材でそれぞれ開口
状態を保ちつゝ固定されてなる中空糸膜モジュ−ルであ
って、散気管４がモジュ−ルに固定され一体化してい
る。
下した濾過機能の回復処理が容易に、且つ効率良く実施
できる中空糸膜モジュールを提供することを目的とす
る。 【構成】中空糸膜１の片端部若しくは両端部が一つ或は
異なる二つのハウジング２内の固定部材でそれぞれ開口
状態を保ちつゝ固定されてなる中空糸膜モジュ−ルであ
って、散気管４がモジュ−ルに固定され一体化してい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、中空糸膜モジュールに
関し、特に汚濁性の高い液体を濾過するのに適した中空
糸膜モジュールに関する。
関し、特に汚濁性の高い液体を濾過するのに適した中空
糸膜モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、中空糸膜モジュールは、無菌水、
飲料水、高純度水の製造や、空気の浄化といった所謂精
密濾過の分野において多く利用されてきたが、近年、下
水処理場における二次処理、三次処理や、浄化槽におけ
る固液分離等の高汚濁性水処理用途に用いる検討が様々
な形で行われている。
飲料水、高純度水の製造や、空気の浄化といった所謂精
密濾過の分野において多く利用されてきたが、近年、下
水処理場における二次処理、三次処理や、浄化槽におけ
る固液分離等の高汚濁性水処理用途に用いる検討が様々
な形で行われている。
【０００３】このような用途に用いる中空糸膜モジュー
ルは、濾過処理時における中空糸膜の目詰まりが大きい
ために、一定時間濾過処理後、空気を送って中空糸膜を
振動させて膜表面を洗浄したり、濾過処理と逆方向に処
理水を通水するなどの膜面洗浄を繰り返し行っている。
空気を送ることによる膜面洗浄は、モジュールを装着し
た缶体や槽内に散気管或は散気板を取り付け、そこより
水中にバブリングを行うことにより、モジュールの膜面
洗浄を行う方法が多かった。
ルは、濾過処理時における中空糸膜の目詰まりが大きい
ために、一定時間濾過処理後、空気を送って中空糸膜を
振動させて膜表面を洗浄したり、濾過処理と逆方向に処
理水を通水するなどの膜面洗浄を繰り返し行っている。
空気を送ることによる膜面洗浄は、モジュールを装着し
た缶体や槽内に散気管或は散気板を取り付け、そこより
水中にバブリングを行うことにより、モジュールの膜面
洗浄を行う方法が多かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の中空
糸膜モジュールを用いて高汚濁性水（例えば、ｓｓ≧５
０ｐｐｍ，ＴＯＣ≧１００ｐｐｍ）の濾過処理を行った
場合には、使用に伴い中空糸膜表面に付着した有機物等
の堆積物を介して、中空糸膜同士が固着（接着）して一
体化されることにより、モジュール内の中空糸膜の有効
膜面積が減少し、濾過流量の急激な低下がみられた。ま
た、このようにして中空糸膜同士が固着して一体化した
中空糸膜モジュールを定期的の膜面洗浄や逆洗を行う場
合も、一旦固着一体化したモジュールの機能回復は容易
ではなく、洗浄効率の低下が見られた。
糸膜モジュールを用いて高汚濁性水（例えば、ｓｓ≧５
０ｐｐｍ，ＴＯＣ≧１００ｐｐｍ）の濾過処理を行った
場合には、使用に伴い中空糸膜表面に付着した有機物等
の堆積物を介して、中空糸膜同士が固着（接着）して一
体化されることにより、モジュール内の中空糸膜の有効
膜面積が減少し、濾過流量の急激な低下がみられた。ま
た、このようにして中空糸膜同士が固着して一体化した
中空糸膜モジュールを定期的の膜面洗浄や逆洗を行う場
合も、一旦固着一体化したモジュールの機能回復は容易
ではなく、洗浄効率の低下が見られた。
【０００５】この問題の解決策として、集束型で円筒形
の中空糸膜モジュールに換えて、中空糸膜をシート状に
配置し、中空糸膜の片端部若しくは両端部が、一つ或は
異なる二つのハウジング内の固定部材でそれぞれ開口状
態を保ちつつ固定されてなる中空糸膜モジュールであっ
て、固定部材の中空糸膜に垂直な断面の形状がいずれも
細長いほぼ矩形である中空糸膜モジュールが提案されて
いる（特開平５−２２０３５６号公報）。
の中空糸膜モジュールに換えて、中空糸膜をシート状に
配置し、中空糸膜の片端部若しくは両端部が、一つ或は
異なる二つのハウジング内の固定部材でそれぞれ開口状
態を保ちつつ固定されてなる中空糸膜モジュールであっ
て、固定部材の中空糸膜に垂直な断面の形状がいずれも
細長いほぼ矩形である中空糸膜モジュールが提案されて
いる（特開平５−２２０３５６号公報）。
【０００６】このようなシート状の平型の中空糸膜モジ
ュールは、中空糸膜を層間隔を設けて内外層に均等に配
置させることが可能となり、膜面洗浄の際、中空糸膜表
面を均等に洗浄することが極めて容易となるので、これ
までのような濾過効率の低下を抑えることができるな
ど、高汚濁性水の濾過に適したモジュールである。
ュールは、中空糸膜を層間隔を設けて内外層に均等に配
置させることが可能となり、膜面洗浄の際、中空糸膜表
面を均等に洗浄することが極めて容易となるので、これ
までのような濾過効率の低下を抑えることができるな
ど、高汚濁性水の濾過に適したモジュールである。
【０００７】このようなモジュールの膜面洗浄は主にエ
アーによるスクラビング洗浄が用いられる。このとき、
上記のような平型の中空糸膜モジュール及びこれまでの
円筒形のモジュールにおいても缶体或は膜浸漬槽内に散
気管或は散気板を設置し、そのエアーバブリングがモジ
ュール全体に均等に当たるようにモジュールを缶体内或
は槽内に装着、支持する方式を採用してきた。
アーによるスクラビング洗浄が用いられる。このとき、
上記のような平型の中空糸膜モジュール及びこれまでの
円筒形のモジュールにおいても缶体或は膜浸漬槽内に散
気管或は散気板を設置し、そのエアーバブリングがモジ
ュール全体に均等に当たるようにモジュールを缶体内或
は槽内に装着、支持する方式を採用してきた。
【０００８】然乍、この方式の場合、モジュールを支
持、固定するとき、モジュール全体に均等にエアーバブ
ルが当たるように配置するのは煩雑な作業である。特
に、複数の平型中空糸膜モジュールを装着する場合など
は、全てのモジュールに対して均等にエアーを当てる必
要があり、さらに難しい作業となる。また、最初に、モ
ジュールの配置を適切に行ったとしても、運転中にモジ
ュール或は散気管が僅かに移動したり、散気管の場所に
よってエアーの流量が異なってくるなどの理由により各
モジュール及びモジュール各部でスクラビング洗浄効率
が異なってくる問題点がある。
持、固定するとき、モジュール全体に均等にエアーバブ
ルが当たるように配置するのは煩雑な作業である。特
に、複数の平型中空糸膜モジュールを装着する場合など
は、全てのモジュールに対して均等にエアーを当てる必
要があり、さらに難しい作業となる。また、最初に、モ
ジュールの配置を適切に行ったとしても、運転中にモジ
ュール或は散気管が僅かに移動したり、散気管の場所に
よってエアーの流量が異なってくるなどの理由により各
モジュール及びモジュール各部でスクラビング洗浄効率
が異なってくる問題点がある。
【０００９】さらに、複数枚のシート状中空糸膜編織物
を用いた平型中空糸膜モジュールに於て、槽内でシート
面を垂直に、かつ中空糸の長手方向を水平にしてモジュ
ールを固定して運転する場合は、中空糸膜の編地と編地
の間にエアーバブルを通過させ、編地間の中空糸同士の
固着や濁質の堆積を防ぐことが重要であり、全てのモジ
ュールの編地間へエアーバブルを通過させるように槽内
の散気管とモジュールをそれぞれ配置するのは極めて困
難であるという問題もある。本発明は、高汚濁性水の濾
過に使用しても、使用により低下した濾過機能の回復処
理が容易に、且つ効率良く実施できる中空糸膜モジュー
ルを提供することを目的とする。
を用いた平型中空糸膜モジュールに於て、槽内でシート
面を垂直に、かつ中空糸の長手方向を水平にしてモジュ
ールを固定して運転する場合は、中空糸膜の編地と編地
の間にエアーバブルを通過させ、編地間の中空糸同士の
固着や濁質の堆積を防ぐことが重要であり、全てのモジ
ュールの編地間へエアーバブルを通過させるように槽内
の散気管とモジュールをそれぞれ配置するのは極めて困
難であるという問題もある。本発明は、高汚濁性水の濾
過に使用しても、使用により低下した濾過機能の回復処
理が容易に、且つ効率良く実施できる中空糸膜モジュー
ルを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の通
りである。 （１）中空糸膜の片端部若しくは両端部が一つ或は異な
る二つのハウジング内の固定部材でそれぞれ開口状態を
保ちつつ固定されてなる中空糸膜モジュールであって、
散気管がモジュールに固定され一体化していることを特
徴とする中空糸膜モジュール。
りである。 （１）中空糸膜の片端部若しくは両端部が一つ或は異な
る二つのハウジング内の固定部材でそれぞれ開口状態を
保ちつつ固定されてなる中空糸膜モジュールであって、
散気管がモジュールに固定され一体化していることを特
徴とする中空糸膜モジュール。
【００１１】（２）シート状中空糸膜編織物で構成さ
れ、中空糸膜の片端部若しくは両端部が一つ或は異なる
二つのハウジング内の固定部材で開口状態を保ちつつ固
定され、固定部材の中空糸膜に垂直な断面の形状がいず
れもほぼ矩形である中空糸膜モジュールで、中空糸膜の
糸長方向と平行に散気管を有することを特徴とする
（１）記載の中空糸膜モジュール。
れ、中空糸膜の片端部若しくは両端部が一つ或は異なる
二つのハウジング内の固定部材で開口状態を保ちつつ固
定され、固定部材の中空糸膜に垂直な断面の形状がいず
れもほぼ矩形である中空糸膜モジュールで、中空糸膜の
糸長方向と平行に散気管を有することを特徴とする
（１）記載の中空糸膜モジュール。
【００１２】（３）シート状中空糸膜編織物で構成さ
れ、中空糸膜の片端部若しくは両端部が一つ或は異なる
二つのハウジング内の固定部材で開口状態を保ちつつ固
定され、固定部材の中空糸膜に垂直な断面の形状がいず
れもほぼ矩形である中空糸膜モジュールで、それぞれ集
水管あるいは中空糸集束端部で固定された２本の散気管
を有し、それぞれの散気管の長さが有効中空糸長のほぼ
１／２であり、散気管の先端部が閉じてあり、且つ散気
管の固定部から先端部に向かってモジュールの外側方向
へ散気管が傾斜をつけて配されていることを特徴とする
（２）記載の中空糸膜モジュール。
れ、中空糸膜の片端部若しくは両端部が一つ或は異なる
二つのハウジング内の固定部材で開口状態を保ちつつ固
定され、固定部材の中空糸膜に垂直な断面の形状がいず
れもほぼ矩形である中空糸膜モジュールで、それぞれ集
水管あるいは中空糸集束端部で固定された２本の散気管
を有し、それぞれの散気管の長さが有効中空糸長のほぼ
１／２であり、散気管の先端部が閉じてあり、且つ散気
管の固定部から先端部に向かってモジュールの外側方向
へ散気管が傾斜をつけて配されていることを特徴とする
（２）記載の中空糸膜モジュール。
【００１３】（４）シート状中空糸膜編織物で構成され
る平型の中空糸膜モジュールが複数個配設されてなり、
シート状の各中空糸膜がそれぞれほぼ平行に位置するよ
うに中空糸膜モジュールの構造材が濾液を導く導水管に
接続されてなる中空糸膜モジュール組立体に於て、中空
糸膜の糸長方向と平行に散気管が配設されていることを
特徴とする中空糸膜モジュール組立体。
る平型の中空糸膜モジュールが複数個配設されてなり、
シート状の各中空糸膜がそれぞれほぼ平行に位置するよ
うに中空糸膜モジュールの構造材が濾液を導く導水管に
接続されてなる中空糸膜モジュール組立体に於て、中空
糸膜の糸長方向と平行に散気管が配設されていることを
特徴とする中空糸膜モジュール組立体。
【００１４】（５）シート状中空糸膜編織物で構成され
る平型の中空糸膜モジュールが複数個配設されてなり、
シート状の各中空糸膜がそれぞれほぼ平行に位置するよ
うに中空糸膜モジュールの構造材が濾液を導く導水管に
接続されてなる中空糸膜モジュール組立体に於て、中空
糸膜の糸長方向に対して垂直方向に散気管が配設されて
いることを特徴とする中空糸膜モジュール組立体。
る平型の中空糸膜モジュールが複数個配設されてなり、
シート状の各中空糸膜がそれぞれほぼ平行に位置するよ
うに中空糸膜モジュールの構造材が濾液を導く導水管に
接続されてなる中空糸膜モジュール組立体に於て、中空
糸膜の糸長方向に対して垂直方向に散気管が配設されて
いることを特徴とする中空糸膜モジュール組立体。
【００１５】以下に本発明を図面に従い詳細に説明す
る。図１、図２は、本発明の中空糸膜モジュールの一例
を示した外観図であり、図１は、円筒形のモジュール
で、中空糸膜の長手方向とほぼ平行に散気管を配置した
モジュールの側面図である。図２は、円筒形のモジュー
ルの一つの中空糸膜集束端部のハウジングの外周にリン
グ状の散気管が固定してあるモジュールの斜視図であ
る。
る。図１、図２は、本発明の中空糸膜モジュールの一例
を示した外観図であり、図１は、円筒形のモジュール
で、中空糸膜の長手方向とほぼ平行に散気管を配置した
モジュールの側面図である。図２は、円筒形のモジュー
ルの一つの中空糸膜集束端部のハウジングの外周にリン
グ状の散気管が固定してあるモジュールの斜視図であ
る。
【００１６】図３はシート状中空糸膜編織物を用いた平
型の中空糸膜モジュールで、シート面を垂直にし、且つ
中空糸の長手方向を水平に固定した中空糸膜編織物の真
下に散気管を取り付け中空糸膜の長手方向と平行に配設
したモジュールの斜視図である。
型の中空糸膜モジュールで、シート面を垂直にし、且つ
中空糸の長手方向を水平に固定した中空糸膜編織物の真
下に散気管を取り付け中空糸膜の長手方向と平行に配設
したモジュールの斜視図である。
【００１７】図４は、平型の中空糸膜モジュールで、図
３と同様の中空糸膜の固定を行い、中空糸膜編織物の真
下に散気管を設けてあるが、先端部を閉じた散気管を二
本用い、それぞれの散気管は集水管で固定され、且つ散
気管の先端部が下方に傾斜が施されている散気管を有す
るモジュールである。
３と同様の中空糸膜の固定を行い、中空糸膜編織物の真
下に散気管を設けてあるが、先端部を閉じた散気管を二
本用い、それぞれの散気管は集水管で固定され、且つ散
気管の先端部が下方に傾斜が施されている散気管を有す
るモジュールである。
【００１８】図５はシート状中空糸膜モジュール組立体
の下部に中空糸の糸長方向に対して垂直に散気管を配設
した中空糸膜モジュール組立体の斜視図である。１は中
空糸膜、２はハウジング、３は導水管、４は散気管、
５，５′は散気管を固定する取り付け治具、６はシート
状中空糸膜、７は集水管、８，８′，８″はマニホール
ド、９は散気管固定部、１０は濾液取り出し口、１１は
エアー流入口をそれぞれ示している。
の下部に中空糸の糸長方向に対して垂直に散気管を配設
した中空糸膜モジュール組立体の斜視図である。１は中
空糸膜、２はハウジング、３は導水管、４は散気管、
５，５′は散気管を固定する取り付け治具、６はシート
状中空糸膜、７は集水管、８，８′，８″はマニホール
ド、９は散気管固定部、１０は濾液取り出し口、１１は
エアー流入口をそれぞれ示している。
【００１９】中空糸膜１，６は、例えばセルロース系、
ポリオレフィン系、ポリビニルアルコール系、ポリスル
フォン系等の各種材料からなるものが使用でき、特には
ポリエチレン、ポリプロピレンなどの強伸度の高い材質
のものが好ましい。なお、濾過膜として使用可能なもの
であれば、孔径、空孔率、膜厚、外径等には特に制限は
ないが、除去対象物や容積当たりの膜面積の確保及び中
空糸膜の強度等を考えると、好ましい例としては、孔径
０．０１〜１μｍ、空孔率２０〜９０％、膜厚５〜３０
０μｍ、外径２０〜２０００μｍの範囲を挙げることが
できる。また、バクテリアの除去を目的とする場合の孔
径は０．２μｍ以下であることが必須となり、有機物や
ウイルスの除去を目的とする場合には分画分子量数万か
ら数十万の限外濾過膜を用いる場合もある。
ポリオレフィン系、ポリビニルアルコール系、ポリスル
フォン系等の各種材料からなるものが使用でき、特には
ポリエチレン、ポリプロピレンなどの強伸度の高い材質
のものが好ましい。なお、濾過膜として使用可能なもの
であれば、孔径、空孔率、膜厚、外径等には特に制限は
ないが、除去対象物や容積当たりの膜面積の確保及び中
空糸膜の強度等を考えると、好ましい例としては、孔径
０．０１〜１μｍ、空孔率２０〜９０％、膜厚５〜３０
０μｍ、外径２０〜２０００μｍの範囲を挙げることが
できる。また、バクテリアの除去を目的とする場合の孔
径は０．２μｍ以下であることが必須となり、有機物や
ウイルスの除去を目的とする場合には分画分子量数万か
ら数十万の限外濾過膜を用いる場合もある。
【００２０】中空糸膜の表面特性としては表面に親水性
基等を持ついわゆる恒久親水化膜であることが望まし
い。恒久親水化膜の製法としては、ポリビニルアルコー
ル系のような親水性高分子で中空糸膜を製造する方法、
または疎水性高分子膜の表面を親水化する方法など公知
の方法が使用できる。例えば親水性高分子を膜面に付与
し疎水性中空糸膜を親水化する際の親水性高分子の例と
しては、エチレン−酢酸ビニル系共重合体鹸化物、ポリ
ビニルピロリドン等を挙げることができる。
基等を持ついわゆる恒久親水化膜であることが望まし
い。恒久親水化膜の製法としては、ポリビニルアルコー
ル系のような親水性高分子で中空糸膜を製造する方法、
または疎水性高分子膜の表面を親水化する方法など公知
の方法が使用できる。例えば親水性高分子を膜面に付与
し疎水性中空糸膜を親水化する際の親水性高分子の例と
しては、エチレン−酢酸ビニル系共重合体鹸化物、ポリ
ビニルピロリドン等を挙げることができる。
【００２１】別の手法による膜面親水化の例としては、
親水性モノマーの膜面重合方式があり、このモノマーの
例としてはジアセトンアクリルアミド等を挙げることが
できる。また、他の手法としては疎水性高分子（例えば
ポリオレフィン）に親水性高分子をブレンドして紡糸製
膜する方法を挙げることができ、使用する親水性高分子
の例としては上述したものが挙げられる。
親水性モノマーの膜面重合方式があり、このモノマーの
例としてはジアセトンアクリルアミド等を挙げることが
できる。また、他の手法としては疎水性高分子（例えば
ポリオレフィン）に親水性高分子をブレンドして紡糸製
膜する方法を挙げることができ、使用する親水性高分子
の例としては上述したものが挙げられる。
【００２２】表面が疎水性の中空糸膜であると、被処理
水中の有機物と中空糸膜表面との間に疎水性相互作用が
働き膜面への有機物吸着が発生し、それが膜面閉塞につ
ながり濾過寿命が短くなる。また、吸着由来の目詰まり
は膜面洗浄による濾過性能回復も一般には難しい。恒久
親水化膜を用いることに有機物と中空糸膜表面との疎水
性相互作用を減少させることができ、有機物の吸着を抑
えることができる。さらに、疎水性膜では使用中のスク
ラビング洗浄において、そのバブリングエアーによって
乾燥、疎水化が生じ、フラックスの低下を招くことがあ
るが、恒久親水化膜では乾燥してもフラックスの低下を
招くことがない。
水中の有機物と中空糸膜表面との間に疎水性相互作用が
働き膜面への有機物吸着が発生し、それが膜面閉塞につ
ながり濾過寿命が短くなる。また、吸着由来の目詰まり
は膜面洗浄による濾過性能回復も一般には難しい。恒久
親水化膜を用いることに有機物と中空糸膜表面との疎水
性相互作用を減少させることができ、有機物の吸着を抑
えることができる。さらに、疎水性膜では使用中のスク
ラビング洗浄において、そのバブリングエアーによって
乾燥、疎水化が生じ、フラックスの低下を招くことがあ
るが、恒久親水化膜では乾燥してもフラックスの低下を
招くことがない。
【００２３】ハウジング２は、樹脂固定してある中空糸
膜集束端部を固定する部材として機能し、散気管を固
定、支持する部材でもある。また、中空糸集束端面より
得られる濾液を集め、導水管３に通じている。導水管３
は、濾液が流れるパイプである。散気管４は、中空糸の
膜面洗浄を行うために、水中でエアーバブリングを行う
ためのものであり、パイプに孔を開けたものを用いる。
孔の径、ピッチには特に制限はないが、モジュールの大
きさ、バブリングの効率を考慮すると、パイプ径は８〜
３０ｍｍ、孔の径は２〜５ｍｍ、ピッチは３０〜２００
ｍｍの範囲が好ましい。
膜集束端部を固定する部材として機能し、散気管を固
定、支持する部材でもある。また、中空糸集束端面より
得られる濾液を集め、導水管３に通じている。導水管３
は、濾液が流れるパイプである。散気管４は、中空糸の
膜面洗浄を行うために、水中でエアーバブリングを行う
ためのものであり、パイプに孔を開けたものを用いる。
孔の径、ピッチには特に制限はないが、モジュールの大
きさ、バブリングの効率を考慮すると、パイプ径は８〜
３０ｍｍ、孔の径は２〜５ｍｍ、ピッチは３０〜２００
ｍｍの範囲が好ましい。
【００２４】ハウジング２、導水管３、並びに散気管４
の材質としては、機械的強度及び耐久性を有するもので
あればよく、例えばポリカーボネート、ポリスルフォ
ン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、変性
ＰＰＯ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などが挙げられる。ま
た、ステンレス等の腐食し難い金属を用いることもでき
る。散気管を固定する取り付け治具５，５′は、散気管
が固定できるものであればどんな物でもよく、ステンレ
ス製、樹脂製など材質も腐食されにくい物であれば構わ
ない。
の材質としては、機械的強度及び耐久性を有するもので
あればよく、例えばポリカーボネート、ポリスルフォ
ン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、変性
ＰＰＯ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などが挙げられる。ま
た、ステンレス等の腐食し難い金属を用いることもでき
る。散気管を固定する取り付け治具５，５′は、散気管
が固定できるものであればどんな物でもよく、ステンレ
ス製、樹脂製など材質も腐食されにくい物であれば構わ
ない。
【００２５】シート状中空糸膜６は、中空糸膜をシート
状に編んだ物であり、シート状中空糸膜の製法としては
任意の手法が用いられ、例えば、特公平４−２６８８６
号公報や特開昭６３−９１６７３号公報に記載されてい
る装置や方法を用いると容易である。
状に編んだ物であり、シート状中空糸膜の製法としては
任意の手法が用いられ、例えば、特公平４−２６８８６
号公報や特開昭６３−９１６７３号公報に記載されてい
る装置や方法を用いると容易である。
【００２６】集水管７は平型の中空糸膜モジュール全体
を支持する部材として機能し、細長い、ほぼ矩形の開口
部を有する。この集水管７の開口部は、そこに中空糸膜
を伴って充填固定される固定部材の中空糸膜に垂直な断
面の形状が細長いほぼ矩形をしたものである。なお、集
水管の片側の開口部は濾液の取り出し口に通じ、別の片
側は閉じてあり、散気管固定部９により散気管を固定し
ている。
を支持する部材として機能し、細長い、ほぼ矩形の開口
部を有する。この集水管７の開口部は、そこに中空糸膜
を伴って充填固定される固定部材の中空糸膜に垂直な断
面の形状が細長いほぼ矩形をしたものである。なお、集
水管の片側の開口部は濾液の取り出し口に通じ、別の片
側は閉じてあり、散気管固定部９により散気管を固定し
ている。
【００２７】マニホールド８，８′，８″は、平型の中
空糸膜モジュールの集水管を固定し、複数のモジュール
を並列一体化する際の固定部材である。モジュールの上
方のマニホールド８はそれぞれの集水管から得られた濾
液を集めることができるようにマニホールドの中央を管
が通る構造になっている。下方のマニホールド８′，
８″も複数のモジュールを固定する部材で、集水管を固
定すると同時に集水管の片端を閉じている。また、８′
は散気管を固定する役割もあり、８″は散気管を固定す
ると共にエアーを通じる管が通っている。集水管７、マ
ニホールド８，８′，８″の材質は、前記の散気管など
の材質に準じる。
空糸膜モジュールの集水管を固定し、複数のモジュール
を並列一体化する際の固定部材である。モジュールの上
方のマニホールド８はそれぞれの集水管から得られた濾
液を集めることができるようにマニホールドの中央を管
が通る構造になっている。下方のマニホールド８′，
８″も複数のモジュールを固定する部材で、集水管を固
定すると同時に集水管の片端を閉じている。また、８′
は散気管を固定する役割もあり、８″は散気管を固定す
ると共にエアーを通じる管が通っている。集水管７、マ
ニホールド８，８′，８″の材質は、前記の散気管など
の材質に準じる。
【００２８】図３、図４に於て、集水管７の下側の端は
閉じてあり、散気管４とは通じていない。また、図４の
散気管４は、図面では、曲線を描くように傾斜が施され
ているが、直線状に傾斜していても構わない。図３並び
に図４のモジュールにおいては、複数のモジュールを使
用する場合、シート面が重なるように並列させて使用す
るのが好ましい。
閉じてあり、散気管４とは通じていない。また、図４の
散気管４は、図面では、曲線を描くように傾斜が施され
ているが、直線状に傾斜していても構わない。図３並び
に図４のモジュールにおいては、複数のモジュールを使
用する場合、シート面が重なるように並列させて使用す
るのが好ましい。
【００２９】図５のような中空糸膜モジュール組立体の
場合には、缶体や処理槽をコンパクトにするため、並び
にエアースクラビングを効率よく行うことを考慮すると
隣接するシートの間隔は小さい方が好ましいが、間隔を
狭めすぎるとシート間にエアーバブルが通り難くなるこ
とが考えられる。従って、シート間の間隔は適切な間隔
が要求され、その間隔は５〜６０ｍｍの範囲が適当であ
る。実際にはモジュールの大きさ、シート枚数、エアー
スクラビング等の逆洗条件を考慮してシート間の間隔を
選択することができる。また、図面では散気管４はモジ
ュールの糸長方向に対して垂直に配設してあるが、この
散気管は、糸長方向に平行に配設しても差し支えない。
場合には、缶体や処理槽をコンパクトにするため、並び
にエアースクラビングを効率よく行うことを考慮すると
隣接するシートの間隔は小さい方が好ましいが、間隔を
狭めすぎるとシート間にエアーバブルが通り難くなるこ
とが考えられる。従って、シート間の間隔は適切な間隔
が要求され、その間隔は５〜６０ｍｍの範囲が適当であ
る。実際にはモジュールの大きさ、シート枚数、エアー
スクラビング等の逆洗条件を考慮してシート間の間隔を
選択することができる。また、図面では散気管４はモジ
ュールの糸長方向に対して垂直に配設してあるが、この
散気管は、糸長方向に平行に配設しても差し支えない。
【００３０】本発明の中空糸膜モジュールの使用にあた
っては、モジュールを密閉容器に配設して、被処理水を
加圧して中空糸膜を透過させる所謂加圧濾過方法も採用
できるが、活性汚泥槽や沈澱槽等に中空糸膜モジュール
を配設し、中空糸濾過膜を透過した処理水を回収するサ
イドを吸引する吸引濾過法で使用することが好ましい。
特に、周期的に所定時間吸引を停止する、所謂間欠吸引
運転方法を採用することにより、膜面堆積物が内部の細
孔へ入り込むのを効率的に防止することができ、中空糸
膜モジュールの機能回復処理頻度を低下させることがで
きる。
っては、モジュールを密閉容器に配設して、被処理水を
加圧して中空糸膜を透過させる所謂加圧濾過方法も採用
できるが、活性汚泥槽や沈澱槽等に中空糸膜モジュール
を配設し、中空糸濾過膜を透過した処理水を回収するサ
イドを吸引する吸引濾過法で使用することが好ましい。
特に、周期的に所定時間吸引を停止する、所謂間欠吸引
運転方法を採用することにより、膜面堆積物が内部の細
孔へ入り込むのを効率的に防止することができ、中空糸
膜モジュールの機能回復処理頻度を低下させることがで
きる。
【００３１】
【作用】散気管を中空糸膜モジュールと一体化してある
のでモジュール全体に均等にエアースクラビングが行わ
れ洗浄効率が上昇する。缶体あるいは処理槽への装着の
際、散気管とモジュールが一体化していることで、配
置、装着の作業が極めて容易になり、散気管とモジュー
ルの細かい位置関係を設定する必要がなくなる。また、
運転中にモジュールの位置が初期の位置からずれること
があっても、エアースクラビングが適切に行われる。
のでモジュール全体に均等にエアースクラビングが行わ
れ洗浄効率が上昇する。缶体あるいは処理槽への装着の
際、散気管とモジュールが一体化していることで、配
置、装着の作業が極めて容易になり、散気管とモジュー
ルの細かい位置関係を設定する必要がなくなる。また、
運転中にモジュールの位置が初期の位置からずれること
があっても、エアースクラビングが適切に行われる。
【００３２】平型モジュールの中央部で下方に傾斜が施
されている散気管の場合では、モジュール全体で最も透
過流束の大きいポッティング近傍に主にエアースクラビ
ングがなされることになり、目詰まりをこの部分の目詰
まりを抑えることで高い濾過流量を長時間持続すること
ができる。複数の平型モジュールに散気管を配設したも
のは、装着が非常に容易であり、運転時のエアースクラ
ビングもモジュール全体に効率よく行われるため、大き
い膜面積を要する処理槽に適用可能である。
されている散気管の場合では、モジュール全体で最も透
過流束の大きいポッティング近傍に主にエアースクラビ
ングがなされることになり、目詰まりをこの部分の目詰
まりを抑えることで高い濾過流量を長時間持続すること
ができる。複数の平型モジュールに散気管を配設したも
のは、装着が非常に容易であり、運転時のエアースクラ
ビングもモジュール全体に効率よく行われるため、大き
い膜面積を要する処理槽に適用可能である。
【００３３】
【実施例】本発明を実施例により具体的に説明する。 実施例１ 図３に示すような中空糸膜モジュールを作製した。中空
糸膜６は、エチレン−酢酸ビニル共重合体の鹸化物を表
面に保持したポリエチレン製の多孔質中空糸膜であり、
これをシート状に編んで編織物とした。中空糸膜編織物
は糸長方向の長さが７９０ｍｍ、中空糸膜の配列方向の
長さが５００ｍｍのものを２枚用い、それを積層して中
空糸膜編織物の両端部をポリウレタン樹脂で固定した。
なお、中空糸膜６の各端部を開口状態を保ったまま樹脂
固定した。このように両端部を樹脂固定した中空糸膜編
織物をポリ塩化ビニル製のパイプにはめ込んでモジュー
ル化した。
糸膜６は、エチレン−酢酸ビニル共重合体の鹸化物を表
面に保持したポリエチレン製の多孔質中空糸膜であり、
これをシート状に編んで編織物とした。中空糸膜編織物
は糸長方向の長さが７９０ｍｍ、中空糸膜の配列方向の
長さが５００ｍｍのものを２枚用い、それを積層して中
空糸膜編織物の両端部をポリウレタン樹脂で固定した。
なお、中空糸膜６の各端部を開口状態を保ったまま樹脂
固定した。このように両端部を樹脂固定した中空糸膜編
織物をポリ塩化ビニル製のパイプにはめ込んでモジュー
ル化した。
【００３４】パイプは内径３０ｍｍ、外径３５ｍｍ、長
さ６００ｍｍのものを用い、予め中空糸膜の樹脂固定部
の寸法に合わせて切れ込みを入れてあるものを用いた。
このパイプが集水管７にあたる。それぞれ２本の集水管
で、それぞれ同じ片側の端部は濾液を回収するための導
水管を接続し、もう一方の端部はそれぞれ閉じてあり、
この部分で散気管を固定している。散気管は、ポリ塩化
ビニル製のパイプであり、内径１０ｍｍ、外径１３ｍｍ
のものに、６０ｍｍピッチで直径３ｍｍの孔を開けたパ
イプを用いた。
さ６００ｍｍのものを用い、予め中空糸膜の樹脂固定部
の寸法に合わせて切れ込みを入れてあるものを用いた。
このパイプが集水管７にあたる。それぞれ２本の集水管
で、それぞれ同じ片側の端部は濾液を回収するための導
水管を接続し、もう一方の端部はそれぞれ閉じてあり、
この部分で散気管を固定している。散気管は、ポリ塩化
ビニル製のパイプであり、内径１０ｍｍ、外径１３ｍｍ
のものに、６０ｍｍピッチで直径３ｍｍの孔を開けたパ
イプを用いた。
【００３５】このモジュールを２００ｐｐｍの酵母懸濁
水中に浸漬し、導水管とポンプの入り口側を接続して、
モジュールの二次側よりポンプで吸引して濾過を行っ
た。濾過運転中は連続的に３５Ｎｌ／ｍｉｎのエアーを
散気管に送り、エアースクラビングを行った。その結
果、良好なスクラビング洗浄が行われ、０．０１３ｍ3
／ｍ2 ・ｈの定流量濾過において、６ヶ月間膜間差圧は
１０〜２５ｃｍＨｇであり、安定した濾過が行われた。
水中に浸漬し、導水管とポンプの入り口側を接続して、
モジュールの二次側よりポンプで吸引して濾過を行っ
た。濾過運転中は連続的に３５Ｎｌ／ｍｉｎのエアーを
散気管に送り、エアースクラビングを行った。その結
果、良好なスクラビング洗浄が行われ、０．０１３ｍ3
／ｍ2 ・ｈの定流量濾過において、６ヶ月間膜間差圧は
１０〜２５ｃｍＨｇであり、安定した濾過が行われた。
【００３６】実施例２ 図５に示すような中空糸膜モジュール組立体を作製し
た。実施例１で作製したものと同様に両端部を樹脂固定
した中空糸膜編織物を作製し、これをポリ塩化ビニル製
のパイプにはめ込んでモジュール化した。パイプは内径
３０ｍｍ、外径３５ｍｍ、長さ６００ｍｍのものを用
い、予め中空糸膜の樹脂固定部の寸法に合わせて切れ込
みを入れてあるものを用いた。このパイプが集水管７に
あたる。このような中空糸膜モジュールを４個作製し、
シート面が重なるように並列させた状態で、集水管の端
部をマニホールドでそれぞれ固定し、４個のモジュール
の組立体を作製した。
た。実施例１で作製したものと同様に両端部を樹脂固定
した中空糸膜編織物を作製し、これをポリ塩化ビニル製
のパイプにはめ込んでモジュール化した。パイプは内径
３０ｍｍ、外径３５ｍｍ、長さ６００ｍｍのものを用
い、予め中空糸膜の樹脂固定部の寸法に合わせて切れ込
みを入れてあるものを用いた。このパイプが集水管７に
あたる。このような中空糸膜モジュールを４個作製し、
シート面が重なるように並列させた状態で、集水管の端
部をマニホールドでそれぞれ固定し、４個のモジュール
の組立体を作製した。
【００３７】図面でマニホールド８はそれぞれの集水管
から得られた濾液を集めることができるようにマニホー
ルド内中央部を管が通る構造になっており、それぞれの
集水管の開口部がその管に通じ濾液を回収できるように
した。一方、下方のマニホールド８′，８″でもそれぞ
れのモジュールを固定し、それと同時に集水管の開口部
を閉じた。また、マニホールド８′，８″で散気管を固
定し、マニホールド８″内部の管を通ってスクラビング
エアーを散気管に供給した。散気管は、ポリ塩化ビニル
製のパイプであり、内径１０ｍｍ、外径１３ｍｍのもの
に、３０ｍｍピッチで直径３ｍｍの孔を開けたパイプを
用いた。パイプの長さは１８０ｍｍで、先端を閉じた。
このパイプを４本、中空糸の糸長方向と垂直に等間隔で
配設した。
から得られた濾液を集めることができるようにマニホー
ルド内中央部を管が通る構造になっており、それぞれの
集水管の開口部がその管に通じ濾液を回収できるように
した。一方、下方のマニホールド８′，８″でもそれぞ
れのモジュールを固定し、それと同時に集水管の開口部
を閉じた。また、マニホールド８′，８″で散気管を固
定し、マニホールド８″内部の管を通ってスクラビング
エアーを散気管に供給した。散気管は、ポリ塩化ビニル
製のパイプであり、内径１０ｍｍ、外径１３ｍｍのもの
に、３０ｍｍピッチで直径３ｍｍの孔を開けたパイプを
用いた。パイプの長さは１８０ｍｍで、先端を閉じた。
このパイプを４本、中空糸の糸長方向と垂直に等間隔で
配設した。
【００３８】このモジュール組立体を２００ｐｐｍの酵
母懸濁水中に浸漬し、モジュールの二次側よりポンプで
吸引して濾過を行った。濾過運転中は連続的に７０Ｎｌ
／ｍｉｎのエアーを散気管に送り、エアースクラビング
を行った。その結果、良好なスクラビング洗浄がモジュ
ール全体になされ、０．０１３ｍ3 ／ｍ2 ・ｈの定流量
濾過において、６ヶ月間膜間差圧は１０〜２５ｃｍＨｇ
であり、安定した濾過が継続できた。
母懸濁水中に浸漬し、モジュールの二次側よりポンプで
吸引して濾過を行った。濾過運転中は連続的に７０Ｎｌ
／ｍｉｎのエアーを散気管に送り、エアースクラビング
を行った。その結果、良好なスクラビング洗浄がモジュ
ール全体になされ、０．０１３ｍ3 ／ｍ2 ・ｈの定流量
濾過において、６ヶ月間膜間差圧は１０〜２５ｃｍＨｇ
であり、安定した濾過が継続できた。
【００３９】
【発明の効果】本発明の中空糸膜モジュールは、散気管
とモジュールを一体化してあるので、缶体或は処理槽へ
の装着が容易で、モジュールと散気管の配置が適切に行
われる。従って、モジュール全体に均等なエアースクラ
ビングがなされ、洗浄効率が上昇するため、膜面への目
詰まりが抑制され高い濾過流量が長時間継続する。
とモジュールを一体化してあるので、缶体或は処理槽へ
の装着が容易で、モジュールと散気管の配置が適切に行
われる。従って、モジュール全体に均等なエアースクラ
ビングがなされ、洗浄効率が上昇するため、膜面への目
詰まりが抑制され高い濾過流量が長時間継続する。
【図１】本発明の中空糸膜モジュールの一例を示す側面
図である。
図である。
【図２】本発明の中空糸膜モジュールの一例を示す斜視
図である。
図である。
【図３】本発明の中空糸膜モジュールの一例を示す斜視
図である。
図である。
【図４】本発明の中空糸膜モジュール組立体の一例を示
す側面図である。
す側面図である。
【図５】本発明の中空糸膜モジュール組立体の一例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
１ 中空糸膜 ２ ハウジング ３ 導水管 ４ 散気管 ５，５′ 散気管を固定する治具 ６ シート状中空糸膜 ７ 集水管 ８，８′，８″ マニホールド ９ 散気管固定部 １０ 濾液取り出し口 １１ エアー流入口
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年８月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】ハウジング２は、樹脂固定してある中空糸
膜集束端部を固定する部材として機能し、散気管を固
定、支持する部材でもある。また、中空糸膜集束端面よ
り得られる濾液を集め、導水管３に通じている。導水管
３は、濾液が流れるパイプである。散気管４は、中空糸
膜の膜面洗浄を行うために、水中でエア−バブリングを
行うためのものであり、パイプに孔を開けたものを用い
る。孔の径、ピッチには特に制限はないが、モジュ−ル
の大きさ、バブリングの効率を考慮すると、パイプ系は
８〜３０ｍｍ、孔の径は０．５〜５ｍｍ，ピッチは３０
〜２００ｍｍの範囲が好ましい。
膜集束端部を固定する部材として機能し、散気管を固
定、支持する部材でもある。また、中空糸膜集束端面よ
り得られる濾液を集め、導水管３に通じている。導水管
３は、濾液が流れるパイプである。散気管４は、中空糸
膜の膜面洗浄を行うために、水中でエア−バブリングを
行うためのものであり、パイプに孔を開けたものを用い
る。孔の径、ピッチには特に制限はないが、モジュ−ル
の大きさ、バブリングの効率を考慮すると、パイプ系は
８〜３０ｍｍ、孔の径は０．５〜５ｍｍ，ピッチは３０
〜２００ｍｍの範囲が好ましい。
Claims (5)
- 【請求項１】 中空糸膜の片端部若しくは両端部が一つ
或は異なる二つのハウジング内の固定部材でそれぞれ開
口状態を保ちつつ固定されてなる中空糸膜モジュールで
あって、散気管がモジュールに固定され一体化している
ことを特徴とする中空糸膜モジュール。 - 【請求項２】 シート状中空糸膜編織物で構成され、中
空糸膜の片端部若しくは両端部が一つ或は異なる二つの
ハウジング内の固定部材で開口状態を保ちつつ固定さ
れ、固定部材の中空糸膜に垂直な断面の形状がいずれも
ほぼ矩形である中空糸膜モジュールで、中空糸膜の糸長
方向と平行に散気管を有することを特徴とする請求項１
記載の中空糸膜モジュール。 - 【請求項３】 シート状中空糸膜編織物で構成され、中
空糸膜の片端部若しくは両端部が一つ或は異なる二つの
ハウジング内の固定部材で開口状態を保ちつつ固定さ
れ、固定部材の中空糸膜に垂直な断面の形状がいずれも
ほぼ矩形である中空糸膜モジュールで、それぞれ集水管
或は中空糸集束端部で固定された２本の散気管を有し、
それぞれの散気管の長さが有効中空糸長のほぼ１／２で
あり、散気管の先端部が閉じてあり、且つ散気管の固定
部から先端部に向かってモジュールの外側方向へ散気管
が傾斜をつけて配されていることを特徴とする請求項２
記載の中空糸膜モジュール。 - 【請求項４】 シート状中空糸膜編織物で構成される平
型の中空糸膜モジュールが複数個配設されてなり、シー
ト状の各中空糸膜がそれぞれほぼ平行に位置するように
中空糸膜モジュールの構造材が濾液を導く導水管に接続
されてなる中空糸膜モジュール組立体に於て、中空糸膜
の糸長方向と平行に散気管が配設されていることを特徴
とする中空糸膜モジュール組立体。 - 【請求項５】 シート状中空糸膜編織物で構成される平
型の中空糸膜モジュールが複数個配設されてなり、シー
ト状の各中空糸膜がそれぞれほぼ平行に位置するように
中空糸膜モジュールの構造材が濾液を導く導水管に接続
されてなる中空糸膜モジュール組立体に於て、中空糸膜
の糸長方向に対して垂直方向に散気管が配設されている
ことを特徴とする中空糸膜モジュール組立体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28353493A JP3453173B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 散気管付き中空糸膜モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28353493A JP3453173B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 散気管付き中空糸膜モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07136470A true JPH07136470A (ja) | 1995-05-30 |
| JP3453173B2 JP3453173B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=17666782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28353493A Expired - Fee Related JP3453173B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 散気管付き中空糸膜モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3453173B2 (ja) |
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-
1993
- 1993-11-12 JP JP28353493A patent/JP3453173B2/ja not_active Expired - Fee Related
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