JPH09262443A - 膜分離方法およびこれに用いる中空糸膜モジュール - Google Patents
膜分離方法およびこれに用いる中空糸膜モジュールInfo
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- JPH09262443A JPH09262443A JP7625696A JP7625696A JPH09262443A JP H09262443 A JPH09262443 A JP H09262443A JP 7625696 A JP7625696 A JP 7625696A JP 7625696 A JP7625696 A JP 7625696A JP H09262443 A JPH09262443 A JP H09262443A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 中空糸膜による分離と洗浄を効率良くするこ
と。 【解決手段】 ろ過運転時には中空糸膜の束の密度を高
くして膜表面の原水流速を高め、膜洗浄時には中空糸膜
の束の充填密度を下げて膜面及び中空糸膜間に付着・堆
積した汚濁物を洗浄する。中空糸膜の束と、この中空糸
膜の束を収納する弾力性筒状容器と、この弾力性筒状容
器の外側に被せられる耐圧性筒状容器とを備え、耐圧性
筒状容器には、弾力性筒状容器と耐圧性筒状容器の間に
圧力水や圧縮空気を注入・排出する加圧口が設けてあ
る。
と。 【解決手段】 ろ過運転時には中空糸膜の束の密度を高
くして膜表面の原水流速を高め、膜洗浄時には中空糸膜
の束の充填密度を下げて膜面及び中空糸膜間に付着・堆
積した汚濁物を洗浄する。中空糸膜の束と、この中空糸
膜の束を収納する弾力性筒状容器と、この弾力性筒状容
器の外側に被せられる耐圧性筒状容器とを備え、耐圧性
筒状容器には、弾力性筒状容器と耐圧性筒状容器の間に
圧力水や圧縮空気を注入・排出する加圧口が設けてあ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、中空糸膜を用いた
膜分離方法およびこれに用いる中空糸膜モジュールに関
するものである。
膜分離方法およびこれに用いる中空糸膜モジュールに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、我が国において、水道水の消費量
は、年々増加し、水道用の原料水を十分に確保すること
が困難な事態が発生しつつある。
は、年々増加し、水道用の原料水を十分に確保すること
が困難な事態が発生しつつある。
【0003】特に、首都をはじめとする都市部において
は、水源の新規開発は膨大な費用がかかるだけでなく、
水自体が無いといった物理的な制約が予測される。この
ため、海水の淡水化技術や、下水処理水の高度処理技術
の開発が進められており、これらを効率良く行えるもの
として膜分離技術が研究されている。従来、中空糸膜を
使用して水中の塩類やコロイド物質を除去する膜分離法
や膜ろ過装置として、例えば、特公平2−12132号
公報、特開平2−40223号公報、実公平3−509
75号公報、特開平3−52628号公報、特公平5−
154356号公報などによって知られている。
は、水源の新規開発は膨大な費用がかかるだけでなく、
水自体が無いといった物理的な制約が予測される。この
ため、海水の淡水化技術や、下水処理水の高度処理技術
の開発が進められており、これらを効率良く行えるもの
として膜分離技術が研究されている。従来、中空糸膜を
使用して水中の塩類やコロイド物質を除去する膜分離法
や膜ろ過装置として、例えば、特公平2−12132号
公報、特開平2−40223号公報、実公平3−509
75号公報、特開平3−52628号公報、特公平5−
154356号公報などによって知られている。
【0004】一般に、中空糸膜を使用して水中の塩類や
コロイド物質を除去すると、膜表面に阻止された塩類や
コロイドが堆積して膜面近傍の溶質濃度を高め、膜透過
性能および分離性能を低下させる。この現象は濃度分極
と呼ばれている。この濃度分極を制限しつつ安定に膜透
過を持統するためには、通常、膜表面近傍の原水を激し
く撹拌するため、膜表面を流れる原水の流速を速くする
ことが必要となる。
コロイド物質を除去すると、膜表面に阻止された塩類や
コロイドが堆積して膜面近傍の溶質濃度を高め、膜透過
性能および分離性能を低下させる。この現象は濃度分極
と呼ばれている。この濃度分極を制限しつつ安定に膜透
過を持統するためには、通常、膜表面近傍の原水を激し
く撹拌するため、膜表面を流れる原水の流速を速くする
ことが必要となる。
【0005】このため、中空糸膜モジュール内の原水流
路は、極力狭くすることが要求され、現在市販されてい
るスパイラル膜モジュールでは平幕間に流路確保用のプ
ラスチックスネットを巻き込みこのネットの隙間を原水
が流れるように工夫されている。また、中空糸膜を利用
した膜モジュールでは、中空糸膜自体を網状に編んだ
り、中空糸膜の束の外周をプラスチックスネットで包ん
だりして、中空糸膜の間隔を狭め、この間隔を流れる原
水の流速を確保している。
路は、極力狭くすることが要求され、現在市販されてい
るスパイラル膜モジュールでは平幕間に流路確保用のプ
ラスチックスネットを巻き込みこのネットの隙間を原水
が流れるように工夫されている。また、中空糸膜を利用
した膜モジュールでは、中空糸膜自体を網状に編んだ
り、中空糸膜の束の外周をプラスチックスネットで包ん
だりして、中空糸膜の間隔を狭め、この間隔を流れる原
水の流速を確保している。
【0006】このように、現状の中空糸膜モジュールに
おいては、中空糸膜の充填密度を上げることにより膜表
面を流れる原水の流路を狭めて膜面流速を高める工夫が
なされている。
おいては、中空糸膜の充填密度を上げることにより膜表
面を流れる原水の流路を狭めて膜面流速を高める工夫が
なされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに原水の流路を狭めることは、原水中に含まれる固形
状の爽雑物が流路を閉塞する可能性を高めることにな
り、通常このような中空糸膜モジュールを使用するため
には、前処理装置として高度な固形粒子除去機能が求め
られ、通常の砂ろ過等の大きな粒子のための除去設備の
後段にカートリッジフィルター等の精密ろ過装置を必要
とし、この装置の維持管理に多大な労力と費用を要す
る。
うに原水の流路を狭めることは、原水中に含まれる固形
状の爽雑物が流路を閉塞する可能性を高めることにな
り、通常このような中空糸膜モジュールを使用するため
には、前処理装置として高度な固形粒子除去機能が求め
られ、通常の砂ろ過等の大きな粒子のための除去設備の
後段にカートリッジフィルター等の精密ろ過装置を必要
とし、この装置の維持管理に多大な労力と費用を要す
る。
【0008】なお、中空糸膜モジュールに入り込んだ爽
雑物粒子は、通常、膜分離対象とされている物質に比べ
て非常に大きな粒子であるため、膜表面に堆積しても膜
分離の性能自体に及ぼす影響は非常に軽微で原水流路を
閉塞させる点を除けば、膜分離の障害とはならない。本
発明は、斯かる従来の中空糸膜モジュールの問題点を解
決するためになされたもので、その目的は、中空糸膜に
よる分離と洗浄を効率良くできる膜分離方法およびこれ
に用いる中空糸膜モジュールを提供することにある。
雑物粒子は、通常、膜分離対象とされている物質に比べ
て非常に大きな粒子であるため、膜表面に堆積しても膜
分離の性能自体に及ぼす影響は非常に軽微で原水流路を
閉塞させる点を除けば、膜分離の障害とはならない。本
発明は、斯かる従来の中空糸膜モジュールの問題点を解
決するためになされたもので、その目的は、中空糸膜に
よる分離と洗浄を効率良くできる膜分離方法およびこれ
に用いる中空糸膜モジュールを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ろ過
運転時には中空糸膜の束の密度を高くして膜表面の原水
流速を高め、膜洗浄時には中空糸膜の束の充填密度を下
げて膜面及び中空糸膜間に付着・堆積した汚濁物を洗浄
することを特徴とするものである。請求項2の発明は、
請求項1記載の膜分離方法において、中空糸膜の束に外
力を加えて中空糸膜の束の充填密度を高め、膜洗浄時に
は、外力を解放することで中空糸膜の束の充填密度を下
げることを特徴とするものである。
運転時には中空糸膜の束の密度を高くして膜表面の原水
流速を高め、膜洗浄時には中空糸膜の束の充填密度を下
げて膜面及び中空糸膜間に付着・堆積した汚濁物を洗浄
することを特徴とするものである。請求項2の発明は、
請求項1記載の膜分離方法において、中空糸膜の束に外
力を加えて中空糸膜の束の充填密度を高め、膜洗浄時に
は、外力を解放することで中空糸膜の束の充填密度を下
げることを特徴とするものである。
【0010】請求項3の発明は、請求項1記載の膜分離
方法において、中空糸膜の束を弾力性筒状容器内に収納
し、この弾力性筒状容器の外側に耐圧性筒状容器を被
せ、ろ過運転時には、弾力性筒状容器と耐圧性筒状容器
の間に圧力水や圧縮空気を注入することにより中空糸膜
の束を外周より締め付けて中空糸膜の束の充填密度を高
め、膜洗浄時には、圧力水や圧縮空気を抜き取り締付力
を解放することで中空糸膜の束の充填密度を下げること
を特徴とするものである。
方法において、中空糸膜の束を弾力性筒状容器内に収納
し、この弾力性筒状容器の外側に耐圧性筒状容器を被
せ、ろ過運転時には、弾力性筒状容器と耐圧性筒状容器
の間に圧力水や圧縮空気を注入することにより中空糸膜
の束を外周より締め付けて中空糸膜の束の充填密度を高
め、膜洗浄時には、圧力水や圧縮空気を抜き取り締付力
を解放することで中空糸膜の束の充填密度を下げること
を特徴とするものである。
【0011】請求項4の発明は、請求項1記載の膜分離
方法において、中空糸膜の束を耐圧性筒状容器内に収容
し、ろ過運転時には、中空糸膜の束を捻ることにより中
空糸膜の束の充填密度を高め、膜洗浄時には、中空糸膜
の束の捻りを戻すことにより中空糸膜の束の充填密度を
下げることを特徴とするものである。請求項5の発明
は、請求項1記載の膜分離方法において、中空糸膜の束
を弾力性筒状容器内に収納し、この弾力性筒状容器の外
側に耐圧性筒状容器を被せ、ろ過運転時には、弾力性筒
状容器と耐圧性筒状容器の間に圧力水や圧縮空気を注入
することにより中空糸膜の束を外周より締め付けるとと
もに中空糸膜の束を捻って中空糸膜の充填密度を高め、
膜洗浄時には、圧力水や圧縮空気を抜き取るとともに中
空糸膜の束の捻りを戻して締付力を解放することで中空
糸膜の束の充填密度を下げることを特徴とするものであ
る。
方法において、中空糸膜の束を耐圧性筒状容器内に収容
し、ろ過運転時には、中空糸膜の束を捻ることにより中
空糸膜の束の充填密度を高め、膜洗浄時には、中空糸膜
の束の捻りを戻すことにより中空糸膜の束の充填密度を
下げることを特徴とするものである。請求項5の発明
は、請求項1記載の膜分離方法において、中空糸膜の束
を弾力性筒状容器内に収納し、この弾力性筒状容器の外
側に耐圧性筒状容器を被せ、ろ過運転時には、弾力性筒
状容器と耐圧性筒状容器の間に圧力水や圧縮空気を注入
することにより中空糸膜の束を外周より締め付けるとと
もに中空糸膜の束を捻って中空糸膜の充填密度を高め、
膜洗浄時には、圧力水や圧縮空気を抜き取るとともに中
空糸膜の束の捻りを戻して締付力を解放することで中空
糸膜の束の充填密度を下げることを特徴とするものであ
る。
【0012】請求項6の発明は、中空糸膜の束と、この
中空糸膜の束を収納する弾力性筒状容器と、この弾力性
筒状容器の外側に被せられる耐圧性筒状容器とを備え、
耐圧性筒状容器には、弾力性筒状容器と耐圧性筒状容器
の間に圧力水や圧縮空気を注入・排出する加圧口が設け
てあることを特徴とするものである。請求項7の発明
は、請求項6記載の中空糸膜モジュールにおいて、中空
糸膜の束と、中空糸膜の束の両端に固定される固定部材
と、透過側の固定部材を水密に支持固定する透過側の閉
塞部材と、中空糸膜の束の長手方向の中心に配され封止
側の固定部材を貫通する集水兼洗浄水噴出管と、集水兼
洗浄水噴出管を水密に支持固定する封止側の閉塞部材
と、透過側の固定部材に連絡し中空糸膜の透過液を排出
する透過液排液口と、透過側の閉塞部材と封止側の閉塞
部材とを連結する弾力性筒状容器と、透過側の閉塞部材
に取り付けられる原水供給兼洗浄水排水口と、封止側の
閉塞部材に取り付けられる洗浄水排水口と、加圧口を有
し弾力性筒状容器の外周を水密に覆う耐圧性容器とを備
えていることを特徴とするものである。
中空糸膜の束を収納する弾力性筒状容器と、この弾力性
筒状容器の外側に被せられる耐圧性筒状容器とを備え、
耐圧性筒状容器には、弾力性筒状容器と耐圧性筒状容器
の間に圧力水や圧縮空気を注入・排出する加圧口が設け
てあることを特徴とするものである。請求項7の発明
は、請求項6記載の中空糸膜モジュールにおいて、中空
糸膜の束と、中空糸膜の束の両端に固定される固定部材
と、透過側の固定部材を水密に支持固定する透過側の閉
塞部材と、中空糸膜の束の長手方向の中心に配され封止
側の固定部材を貫通する集水兼洗浄水噴出管と、集水兼
洗浄水噴出管を水密に支持固定する封止側の閉塞部材
と、透過側の固定部材に連絡し中空糸膜の透過液を排出
する透過液排液口と、透過側の閉塞部材と封止側の閉塞
部材とを連結する弾力性筒状容器と、透過側の閉塞部材
に取り付けられる原水供給兼洗浄水排水口と、封止側の
閉塞部材に取り付けられる洗浄水排水口と、加圧口を有
し弾力性筒状容器の外周を水密に覆う耐圧性容器とを備
えていることを特徴とするものである。
【0013】請求項8の発明は、請求項6または7記載
の中空糸膜モジュールにおいて、弾力性筒状容器の内側
には、凹凸面が形成されていることを特徴とするもので
ある。請求項9の発明は、請求項7記載の中空糸膜モジ
ュールにおいて、封止側の閉塞部材には、集水兼洗浄水
噴出管と同心状に洗浄空気供給管が設けてあることを特
徴とするものである。
の中空糸膜モジュールにおいて、弾力性筒状容器の内側
には、凹凸面が形成されていることを特徴とするもので
ある。請求項9の発明は、請求項7記載の中空糸膜モジ
ュールにおいて、封止側の閉塞部材には、集水兼洗浄水
噴出管と同心状に洗浄空気供給管が設けてあることを特
徴とするものである。
【0014】請求項10の発明は、両端を固定部材で固
定した中空糸膜の束と、この中空糸膜の束を収納する耐
圧性筒状容器とを備え、中空糸膜の両端に固定した固定
部材は、耐圧性筒状容器内において両者の間隔が可変自
在かつ回転自在になっていることを特徴とするものであ
る。
定した中空糸膜の束と、この中空糸膜の束を収納する耐
圧性筒状容器とを備え、中空糸膜の両端に固定した固定
部材は、耐圧性筒状容器内において両者の間隔が可変自
在かつ回転自在になっていることを特徴とするものであ
る。
【0015】(作用)請求項1、2、3、6、7、8、
9の発明においては、ろ過運転時には中空糸膜の束の密
度を高くして膜表面の原水流速を高め、この状態で、原
水は原水供給兼洗浄水排水口より中空糸膜モジュール内
に導入され、中空糸膜の束内の間隙を通り抜けて濃縮水
として集水兼洗浄水噴出管に集められ、集水兼洗浄水噴
出管に連絡する濃縮液廃液口より中空糸膜モジュール外
へ排出される。
9の発明においては、ろ過運転時には中空糸膜の束の密
度を高くして膜表面の原水流速を高め、この状態で、原
水は原水供給兼洗浄水排水口より中空糸膜モジュール内
に導入され、中空糸膜の束内の間隙を通り抜けて濃縮水
として集水兼洗浄水噴出管に集められ、集水兼洗浄水噴
出管に連絡する濃縮液廃液口より中空糸膜モジュール外
へ排出される。
【0016】中空糸膜を透過した透過水は、管板を通し
た中空糸の中空部を通って透過液排液口に導かれる。こ
の状態では、中空糸膜同士の間隙は通常の中空糸膜モジ
ュールと同じで、膜面の濃度分極を抑制するために十分
な膜面流速を小容量の原水ポンプで与えることができ
る。原水中に固形状の爽雑物を含まない場合は、このま
ま運転を継続していても原水供給兼洗浄水排水口の圧力
は上昇せず、継続して運転可能である。
た中空糸の中空部を通って透過液排液口に導かれる。こ
の状態では、中空糸膜同士の間隙は通常の中空糸膜モジ
ュールと同じで、膜面の濃度分極を抑制するために十分
な膜面流速を小容量の原水ポンプで与えることができ
る。原水中に固形状の爽雑物を含まない場合は、このま
ま運転を継続していても原水供給兼洗浄水排水口の圧力
は上昇せず、継続して運転可能である。
【0017】しかしながら、原水として、下水処理水や
海水をそのまま、あるいは砂ろ過程度の簡便な濁質除去
だけの前処理で、本中空糸膜モジュールに導入した場
合、原水中の固形物が、次第に原水流路を閉塞し、原水
供給兼洗浄水排水口の圧力が上昇し、最終的には運転が
不可能となってしまう。夾雑物により中空糸膜の流路が
閉塞した場合には、中空糸膜の束の充填密度を下げて中
空糸膜の流路幅を広げ、膜面及び中空糸膜間に付着・堆
積した汚濁物を洗浄することができる。
海水をそのまま、あるいは砂ろ過程度の簡便な濁質除去
だけの前処理で、本中空糸膜モジュールに導入した場
合、原水中の固形物が、次第に原水流路を閉塞し、原水
供給兼洗浄水排水口の圧力が上昇し、最終的には運転が
不可能となってしまう。夾雑物により中空糸膜の流路が
閉塞した場合には、中空糸膜の束の充填密度を下げて中
空糸膜の流路幅を広げ、膜面及び中空糸膜間に付着・堆
積した汚濁物を洗浄することができる。
【0018】請求項4および10の発明においては、中
空糸膜の束を捻ることにより中空糸膜の束の充填密度を
高めて膜表面の原水流速を高め、この状態で、原水は原
水供給兼洗浄水排水口より中空糸膜モジュール内に導入
し、中空糸膜の束内の間隙を通り抜けて濃縮水が集水兼
洗浄水噴出管に集められ、集水兼洗浄水噴出管に連絡す
る濃縮液排液口より中空糸膜モジュール外へ排出され
る。
空糸膜の束を捻ることにより中空糸膜の束の充填密度を
高めて膜表面の原水流速を高め、この状態で、原水は原
水供給兼洗浄水排水口より中空糸膜モジュール内に導入
し、中空糸膜の束内の間隙を通り抜けて濃縮水が集水兼
洗浄水噴出管に集められ、集水兼洗浄水噴出管に連絡す
る濃縮液排液口より中空糸膜モジュール外へ排出され
る。
【0019】夾雑物により中空糸膜の流路が閉塞した場
合には、中空糸膜の束の捻りを戻すことにより中空糸膜
の束の充填密度を下げて中空糸膜の流路幅を広げ、膜面
及び中空糸膜間に付着・堆積した汚濁物を洗浄すること
ができる。請求項5の発明においては、中空糸膜の束を
弾力性筒状容器内に収納し、この弾力性筒状容器の外側
に耐圧性筒状容器を被せ、ろ過運転時には、弾力性筒状
容器と耐圧性筒状容器の間に圧力水や圧縮空気を注入す
ることにより中空糸膜の束を外周より締め付けるととも
に中空糸膜の束を捻って中空糸膜の充填密度を高め、こ
の状態で、原水は原水供給兼洗浄水排水口より中空糸膜
モジュール内に導入し、中空糸膜の束内の間隙を通り抜
けて濃縮水が集水兼洗浄水噴出管に集められ、集水兼洗
浄水噴出管に連絡する濃縮液排液口より中空糸膜モジュ
ール外へ排出される。
合には、中空糸膜の束の捻りを戻すことにより中空糸膜
の束の充填密度を下げて中空糸膜の流路幅を広げ、膜面
及び中空糸膜間に付着・堆積した汚濁物を洗浄すること
ができる。請求項5の発明においては、中空糸膜の束を
弾力性筒状容器内に収納し、この弾力性筒状容器の外側
に耐圧性筒状容器を被せ、ろ過運転時には、弾力性筒状
容器と耐圧性筒状容器の間に圧力水や圧縮空気を注入す
ることにより中空糸膜の束を外周より締め付けるととも
に中空糸膜の束を捻って中空糸膜の充填密度を高め、こ
の状態で、原水は原水供給兼洗浄水排水口より中空糸膜
モジュール内に導入し、中空糸膜の束内の間隙を通り抜
けて濃縮水が集水兼洗浄水噴出管に集められ、集水兼洗
浄水噴出管に連絡する濃縮液排液口より中空糸膜モジュ
ール外へ排出される。
【0020】夾雑物により中空糸膜の流路が閉塞した場
合には、圧力水や圧縮空気を抜き取るとともに中空糸膜
の束の捻りを戻すことにより中空糸膜の束の充填密度を
下げて中空糸膜の流路幅を広げ、膜面及び中空糸膜間に
付着・堆積した汚濁物を洗浄することができる。
合には、圧力水や圧縮空気を抜き取るとともに中空糸膜
の束の捻りを戻すことにより中空糸膜の束の充填密度を
下げて中空糸膜の流路幅を広げ、膜面及び中空糸膜間に
付着・堆積した汚濁物を洗浄することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【0022】図1ないし3は、請求項1、2、3に記載
の膜分離方法に係る実施形態、請求項6、7、8、9に
記載の中空糸膜モジュールの実施形態を表す。図におい
て、1は中空糸膜2を円筒状に配した束を示す。中空糸
膜2は、図2ないし5に示すように、U字状をなし、例
えば、内径42μm、外径84μmの有機高分子材料
(例えば、三酢酸セルロース、芳香族系ポリアミドな
ど)からなる多孔質支持部2aと、この多孔質支持部2
aの外側を覆う肉厚0.1〜1μmの層からなる表皮脱
塩部2bとで構成されている。
の膜分離方法に係る実施形態、請求項6、7、8、9に
記載の中空糸膜モジュールの実施形態を表す。図におい
て、1は中空糸膜2を円筒状に配した束を示す。中空糸
膜2は、図2ないし5に示すように、U字状をなし、例
えば、内径42μm、外径84μmの有機高分子材料
(例えば、三酢酸セルロース、芳香族系ポリアミドな
ど)からなる多孔質支持部2aと、この多孔質支持部2
aの外側を覆う肉厚0.1〜1μmの層からなる表皮脱
塩部2bとで構成されている。
【0023】中空糸2の束1は、透過側の円柱状の固定
部材3と封止側の円柱状の固定部材4とに固定されてい
る。透過側の固定部材3は、中空糸膜2に応じた孔を有
する管板で構成されている。そして、透過側の固定部材
3の下流側の端部には、例えば、多孔性のセラミック
ス、プラスチックスなどで構成された多孔質支持板5が
配設されている。
部材3と封止側の円柱状の固定部材4とに固定されてい
る。透過側の固定部材3は、中空糸膜2に応じた孔を有
する管板で構成されている。そして、透過側の固定部材
3の下流側の端部には、例えば、多孔性のセラミック
ス、プラスチックスなどで構成された多孔質支持板5が
配設されている。
【0024】封止側の固定部材4は、中空糸膜2のU字
状部2cを支持固定するものである。透過側の固定部材
3は、外周に設けた数条の環状溝3aに装着したシール
部材6を介して透過側の円筒状の閉塞部材7に水密に支
持固定されている。透過側の閉塞部材7は、バルブ16
aを備えた原水供給兼洗浄水排出管16を装着する原水
供給兼洗浄水排水口8と、外周に設けた数条の環状溝9
とが形成されている。ここで、原水供給兼洗浄水排出管
16は、洗浄時には洗浄水配水管となる。また、環状溝
9にはシール部材42が嵌挿されている。
状部2cを支持固定するものである。透過側の固定部材
3は、外周に設けた数条の環状溝3aに装着したシール
部材6を介して透過側の円筒状の閉塞部材7に水密に支
持固定されている。透過側の閉塞部材7は、バルブ16
aを備えた原水供給兼洗浄水排出管16を装着する原水
供給兼洗浄水排水口8と、外周に設けた数条の環状溝9
とが形成されている。ここで、原水供給兼洗浄水排出管
16は、洗浄時には洗浄水配水管となる。また、環状溝
9にはシール部材42が嵌挿されている。
【0025】透過側の閉塞部材7の外側端面には、多孔
質支持板5を介して透過液排液管10が固定されてい
る。透過液排液管10は、透過側の閉塞部材7と同径の
円盤部11と、これに連接する透過液排液管12とで構
成されている。円盤部11には、外周に設けた環状溝1
3に装着したシール部材14を介して透過側の固定部材
3に固定されている。円盤部11は、ストッパ15によ
って透過側の閉塞部材7に対して抜け止め支持されてい
る。
質支持板5を介して透過液排液管10が固定されてい
る。透過液排液管10は、透過側の閉塞部材7と同径の
円盤部11と、これに連接する透過液排液管12とで構
成されている。円盤部11には、外周に設けた環状溝1
3に装着したシール部材14を介して透過側の固定部材
3に固定されている。円盤部11は、ストッパ15によ
って透過側の閉塞部材7に対して抜け止め支持されてい
る。
【0026】中空糸膜2の束1の長手方向の中心には、
多数の小孔18を有する集水兼洗浄水噴出管17が配さ
れている。この集水兼洗浄水噴出管17は、封止側の固
定部材4を貫通している。集水兼洗浄水噴出管17は、
バルブ17aを備えている。封止側の固定部材4では、
集水兼洗浄水噴出管17の外側を覆う洗浄空気供給管1
9が貫通して固定されている。
多数の小孔18を有する集水兼洗浄水噴出管17が配さ
れている。この集水兼洗浄水噴出管17は、封止側の固
定部材4を貫通している。集水兼洗浄水噴出管17は、
バルブ17aを備えている。封止側の固定部材4では、
集水兼洗浄水噴出管17の外側を覆う洗浄空気供給管1
9が貫通して固定されている。
【0027】集水兼洗浄水噴出管17の外側を覆う洗浄
空気供給管19は、封止側の円筒状の閉塞部材20に設
けた環状溝26に装着されたシール部材27を介して水
密に支持固定されている。洗浄空気供給管19は、バル
ブ19aを備えている。封止側の閉塞部材20は、封止
側の固定部材4と相似形状をなす凹部21と、バルブ2
5aを備えた配水管25を取り付ける洗浄水排水口22
と、外周に設けた数条の環状溝23とが形成されてい
る。
空気供給管19は、封止側の円筒状の閉塞部材20に設
けた環状溝26に装着されたシール部材27を介して水
密に支持固定されている。洗浄空気供給管19は、バル
ブ19aを備えている。封止側の閉塞部材20は、封止
側の固定部材4と相似形状をなす凹部21と、バルブ2
5aを備えた配水管25を取り付ける洗浄水排水口22
と、外周に設けた数条の環状溝23とが形成されてい
る。
【0028】透過側の閉塞部材7と封止側の閉塞部材2
0には、例えばゴム、シリコン樹脂などの弾力部材から
なる弾力性筒状容器30が、両端に設けたシール部31
をそれぞれに設けた環状溝9、23に係止することによ
って固定されている。弾力性筒状容器30は、両閉塞部
材7,20を覆う部位33の内径が中空糸膜2の束1の
外周を覆う部位32よりも大径にしてある。
0には、例えばゴム、シリコン樹脂などの弾力部材から
なる弾力性筒状容器30が、両端に設けたシール部31
をそれぞれに設けた環状溝9、23に係止することによ
って固定されている。弾力性筒状容器30は、両閉塞部
材7,20を覆う部位33の内径が中空糸膜2の束1の
外周を覆う部位32よりも大径にしてある。
【0029】弾力性筒状容器30は、中空糸膜2の束1
の外周を覆う部位32の内側に襞状の凹凸面34が形成
されている。凹凸面34は、中空糸膜2の束1を緊縛し
た状態でも中空糸膜2の束1の外面と弾力性筒状容器3
0の内面との間を原水がスムースに流れ得るようにする
ことができる。透過側の閉塞部材7、弾力性筒状容器3
0および封止側の閉塞部材20の外周は、耐圧性容器4
0によって水密に覆われている。また、透過側の閉塞部
材7および封止側の閉塞部材20の外周と耐圧性容器4
0との間には、ストッパ43が取り付けられている。
の外周を覆う部位32の内側に襞状の凹凸面34が形成
されている。凹凸面34は、中空糸膜2の束1を緊縛し
た状態でも中空糸膜2の束1の外面と弾力性筒状容器3
0の内面との間を原水がスムースに流れ得るようにする
ことができる。透過側の閉塞部材7、弾力性筒状容器3
0および封止側の閉塞部材20の外周は、耐圧性容器4
0によって水密に覆われている。また、透過側の閉塞部
材7および封止側の閉塞部材20の外周と耐圧性容器4
0との間には、ストッパ43が取り付けられている。
【0030】耐圧性容器40には、弾力性筒状容器30
と耐圧性筒状容器40の間に圧力水や圧縮空気を注入す
る加圧口41が形成されている。加圧口41は、バルブ
41aを備えている。
と耐圧性筒状容器40の間に圧力水や圧縮空気を注入す
る加圧口41が形成されている。加圧口41は、バルブ
41aを備えている。
【0031】次に、本実施の形態の作用を説明する。先
ず、図1および図3に示すように、弾力性筒状容器30
は、その弾力性によって中空糸膜2の束1から離れた位
置にいる。また、バルブ16a、17a、19a、25
a、41aは、何れも閉じている。この状態で、バルブ
41aを開いて、加圧水を加圧口41から中空糸膜モジ
ュール内に導入すると、加圧水は、耐圧性容器40と弾
力性筒状容器30との間に浸入し、弾力性筒状容器30
を中空糸膜2の束1に向かって伸長させながら押圧す
る。そして、図2に示すように、弾力性筒状容器30の
内面が中空糸膜2の束1の密度を高めたことを確認した
後、ろ過運転に入る。
ず、図1および図3に示すように、弾力性筒状容器30
は、その弾力性によって中空糸膜2の束1から離れた位
置にいる。また、バルブ16a、17a、19a、25
a、41aは、何れも閉じている。この状態で、バルブ
41aを開いて、加圧水を加圧口41から中空糸膜モジ
ュール内に導入すると、加圧水は、耐圧性容器40と弾
力性筒状容器30との間に浸入し、弾力性筒状容器30
を中空糸膜2の束1に向かって伸長させながら押圧す
る。そして、図2に示すように、弾力性筒状容器30の
内面が中空糸膜2の束1の密度を高めたことを確認した
後、ろ過運転に入る。
【0032】この状態で、バルブ41aを閉じる。ここ
で、中空糸膜2の束1が十分に締め付けられ、かつ中空
糸膜2が潰れないような圧力で締め付ける必要がある
が、中空糸膜2自体の耐圧はかなり高い(逆浸透では1
00kg/cm2以上)ので締付圧は数kg/cm2かけ
ても問題はないが、概ね2〜5kg/cm2で十分であ
る。このため、2〜5kg/cm2に設定した加圧水を
それ以上入らなくなるまで供給し、十分な時間(通常2
0〜30秒)をとってバルブ41aを閉じることにより
ろ過運転のための中空糸膜2の束1の締付操作は完了す
る。
で、中空糸膜2の束1が十分に締め付けられ、かつ中空
糸膜2が潰れないような圧力で締め付ける必要がある
が、中空糸膜2自体の耐圧はかなり高い(逆浸透では1
00kg/cm2以上)ので締付圧は数kg/cm2かけ
ても問題はないが、概ね2〜5kg/cm2で十分であ
る。このため、2〜5kg/cm2に設定した加圧水を
それ以上入らなくなるまで供給し、十分な時間(通常2
0〜30秒)をとってバルブ41aを閉じることにより
ろ過運転のための中空糸膜2の束1の締付操作は完了す
る。
【0033】次に、バルブ16a、17aを開いて、原
水を原水供給兼洗浄水排水管16を介して原水供給兼洗
浄水排水口8より中空糸膜モジュール内に導入する。原
水は、中空糸膜2の束1内の間隙を通り抜けて小孔18
を介して濃縮水集水兼洗浄水噴出管17に集められ、濃
縮水配水兼洗浄水供給管28より中空膜モジュール外へ
排出される。
水を原水供給兼洗浄水排水管16を介して原水供給兼洗
浄水排水口8より中空糸膜モジュール内に導入する。原
水は、中空糸膜2の束1内の間隙を通り抜けて小孔18
を介して濃縮水集水兼洗浄水噴出管17に集められ、濃
縮水配水兼洗浄水供給管28より中空膜モジュール外へ
排出される。
【0034】この際、中空糸膜2では、図4に示すよう
に、原水に含まれている汚濁物を除去する。中空糸膜2
を透過した透過水は、透過側の固定部材3を通した中空
糸膜2の中空部を通って透過水出透過液排液管10に導
かれる。
に、原水に含まれている汚濁物を除去する。中空糸膜2
を透過した透過水は、透過側の固定部材3を通した中空
糸膜2の中空部を通って透過水出透過液排液管10に導
かれる。
【0035】この状態では、中空糸膜2同士の間隙は通
常の中空糸膜モジュールと同じで、膜面の濃度分極を抑
制するために十分な膜面流速を小容量の原水ポンプで与
えることができる。原水中に固形状の爽雑物を含まない
場合は、このまま運転を継続していても原水供給兼洗浄
水排水口8の圧力は上昇せず、継続して運転可能であ
る。
常の中空糸膜モジュールと同じで、膜面の濃度分極を抑
制するために十分な膜面流速を小容量の原水ポンプで与
えることができる。原水中に固形状の爽雑物を含まない
場合は、このまま運転を継続していても原水供給兼洗浄
水排水口8の圧力は上昇せず、継続して運転可能であ
る。
【0036】しかしながら、原水として、下水処理水や
海水をそのまま、あるいは砂ろ過程度の簡便な濁質除去
だけの前処理で、本中空糸膜モジュールに導入した場
合、原水中の固形物が、次第に原水流路を閉塞し、原水
供給兼洗浄水排水口8の圧力が上昇し、最終的には運転
が不可能となってしまう。このような場合、従来の中空
糸膜モジュールでは、固形物を溶解させるような薬品に
より固形物を溶解して洗浄し流路の回復をはかる以外方
法がなく、薬品によって固形物が溶解しない場合には回
復は困難であった。
海水をそのまま、あるいは砂ろ過程度の簡便な濁質除去
だけの前処理で、本中空糸膜モジュールに導入した場
合、原水中の固形物が、次第に原水流路を閉塞し、原水
供給兼洗浄水排水口8の圧力が上昇し、最終的には運転
が不可能となってしまう。このような場合、従来の中空
糸膜モジュールでは、固形物を溶解させるような薬品に
より固形物を溶解して洗浄し流路の回復をはかる以外方
法がなく、薬品によって固形物が溶解しない場合には回
復は困難であった。
【0037】夾雑物により中空糸膜の流路が閉塞した場
合には、バルブ16aを閉じた後、バルブ41aを開い
て耐圧性容器40と弾力性筒状容器30との間に圧入さ
れた加圧水を排水する。これによって、本中空糸膜モジ
ュールは、図3の状態となり、中空糸膜2の束1の充填
密度は下げられて中空糸膜2の流路幅が広がる。次に、
バルブ41aを閉じ、バルブ16a、19a、25aを
開く。この状態で、濃縮水配水兼洗浄水供給管28より
洗浄水を圧送するとともに洗浄空気供給管19より洗浄
空気を圧送する。これにより、濃縮水集水兼洗浄水噴出
管17から原水を逆流させるとともに、洗浄空気間より
洗浄用空気を吹き込むことにより、圧力水が濃縮水集水
兼洗浄水噴出管17の小孔18より中空糸膜2に向かっ
て噴出され、中空膜モジュール容器内を激しく撹拌し、
中空糸膜2同士の間隙に堆積付着した固形物が物理的に
剥離される。
合には、バルブ16aを閉じた後、バルブ41aを開い
て耐圧性容器40と弾力性筒状容器30との間に圧入さ
れた加圧水を排水する。これによって、本中空糸膜モジ
ュールは、図3の状態となり、中空糸膜2の束1の充填
密度は下げられて中空糸膜2の流路幅が広がる。次に、
バルブ41aを閉じ、バルブ16a、19a、25aを
開く。この状態で、濃縮水配水兼洗浄水供給管28より
洗浄水を圧送するとともに洗浄空気供給管19より洗浄
空気を圧送する。これにより、濃縮水集水兼洗浄水噴出
管17から原水を逆流させるとともに、洗浄空気間より
洗浄用空気を吹き込むことにより、圧力水が濃縮水集水
兼洗浄水噴出管17の小孔18より中空糸膜2に向かっ
て噴出され、中空膜モジュール容器内を激しく撹拌し、
中空糸膜2同士の間隙に堆積付着した固形物が物理的に
剥離される。
【0038】そして、洗浄水は、原水供給兼洗浄水排水
口8および配水管25より中空糸膜モジュール外へ排水
される。洗浄が終了すると、バルブ17a、19aが閉
じられる。そして、配水管25からの排水が無くなった
時点で、洗浄作業を終える。この洗浄作業が終了する
と、再び、中空糸膜モジュールに圧力水を導入して図2
の状態にし、中空糸膜2の束1を緊縛して、中空糸膜2
同士の間隙を狭め、再度原水を導入して運転を再閉す
る。
口8および配水管25より中空糸膜モジュール外へ排水
される。洗浄が終了すると、バルブ17a、19aが閉
じられる。そして、配水管25からの排水が無くなった
時点で、洗浄作業を終える。この洗浄作業が終了する
と、再び、中空糸膜モジュールに圧力水を導入して図2
の状態にし、中空糸膜2の束1を緊縛して、中空糸膜2
同士の間隙を狭め、再度原水を導入して運転を再閉す
る。
【0039】このように、本実施形態によれば、濁度を
含む原水の膜分離を効率良く行うことが可能となる。図
6ないし図8は、請求項4記載の膜分離方法に係る実施
形態、請求項10記載の中空糸膜モジュールの実施形態
を表す。なお、図1に示す実施形態と同じ部材について
は同一符号を付して、その説明を省略する。
含む原水の膜分離を効率良く行うことが可能となる。図
6ないし図8は、請求項4記載の膜分離方法に係る実施
形態、請求項10記載の中空糸膜モジュールの実施形態
を表す。なお、図1に示す実施形態と同じ部材について
は同一符号を付して、その説明を省略する。
【0040】本実施形態では、上記実施形態における弾
力性筒状容器30を利用した加圧力に代えて中空糸膜2
の束1を捻ることにより中空糸膜2の束1の充填密度を
高めて膜表面の原水流速を高め、この状態で、原水は原
水供給兼洗浄水排水口16より中空糸膜モジュール内に
導入し、中空糸膜2の束1内の間隙を通り抜けて濃縮水
を集水兼洗浄水噴出管18に集め、集水兼洗浄水噴出管
18に連絡する濃縮液排液口28より中空糸膜モジュー
ル外へ排出するものである。
力性筒状容器30を利用した加圧力に代えて中空糸膜2
の束1を捻ることにより中空糸膜2の束1の充填密度を
高めて膜表面の原水流速を高め、この状態で、原水は原
水供給兼洗浄水排水口16より中空糸膜モジュール内に
導入し、中空糸膜2の束1内の間隙を通り抜けて濃縮水
を集水兼洗浄水噴出管18に集め、集水兼洗浄水噴出管
18に連絡する濃縮液排液口28より中空糸膜モジュー
ル外へ排出するものである。
【0041】そして、夾雑物により中空糸膜2の流路が
閉塞した場合には、中空糸膜2の束1の捻りを戻すこと
により中空糸膜2の束1の充填密度を下げて中空糸膜2
の流路幅を広げ、膜面及び中空糸膜2間に付着・堆積し
た汚濁物を洗浄するものである。そのために、本実施形
態では、封止側の閉塞部材20が耐圧性容器40に対し
て回転可能でかつ透過側の閉塞部材7に向かって移動で
きるようになっている。
閉塞した場合には、中空糸膜2の束1の捻りを戻すこと
により中空糸膜2の束1の充填密度を下げて中空糸膜2
の流路幅を広げ、膜面及び中空糸膜2間に付着・堆積し
た汚濁物を洗浄するものである。そのために、本実施形
態では、封止側の閉塞部材20が耐圧性容器40に対し
て回転可能でかつ透過側の閉塞部材7に向かって移動で
きるようになっている。
【0042】濃縮水集水兼洗浄水噴出管17は、透過側
の閉塞部材7および封止側の閉塞部材20に対しそれぞ
れ摺動ベアリング50、51を介して回転自在に取り付
けられている。
の閉塞部材7および封止側の閉塞部材20に対しそれぞ
れ摺動ベアリング50、51を介して回転自在に取り付
けられている。
【0043】また、濃縮水集水兼洗浄水噴出管17に
は、ロータリーアクチュエータ52が取り付けられ、例
えば、90゜〜180゜回転できるようにしてある。封
止側の閉塞部材20に対し摺動ベアリング50を介して
回転自在に取り付けられている。封止側の固定部材4
は、回り止め53を介して濃縮水集水兼洗浄水噴出管1
7に取り付けられている。従って、封止側の固定部材4
は、ロータリーアクチュエータ52によって90゜〜1
80゜回転させられる。
は、ロータリーアクチュエータ52が取り付けられ、例
えば、90゜〜180゜回転できるようにしてある。封
止側の閉塞部材20に対し摺動ベアリング50を介して
回転自在に取り付けられている。封止側の固定部材4
は、回り止め53を介して濃縮水集水兼洗浄水噴出管1
7に取り付けられている。従って、封止側の固定部材4
は、ロータリーアクチュエータ52によって90゜〜1
80゜回転させられる。
【0044】なお、本実施形態では、透過側の固定部材
3に取り付けられた管路55が洗浄空気およびブロー抜
きを行うものとなり、図1の実施形態における原水供給
兼洗浄水排水口16とは異なる。管路55には、バルブ
55aが設けてある。同様に、封止側の閉塞部材20に
取り付けられた管路56が原水供給および洗浄水排水を
行うものとなり、図1の実施形態における配水管25と
異なる。管路56には、原水用のバルブ56aとドレン
用のバルブ56bが設けてある。
3に取り付けられた管路55が洗浄空気およびブロー抜
きを行うものとなり、図1の実施形態における原水供給
兼洗浄水排水口16とは異なる。管路55には、バルブ
55aが設けてある。同様に、封止側の閉塞部材20に
取り付けられた管路56が原水供給および洗浄水排水を
行うものとなり、図1の実施形態における配水管25と
異なる。管路56には、原水用のバルブ56aとドレン
用のバルブ56bが設けてある。
【0045】また、57は洗浄用の高圧空気を送る耐圧
ホースであり、濃縮水集水兼洗浄水噴出管17の穴58
に連結し、59は濃縮水を搬送する耐圧ホースであり、
濃縮水集水兼洗浄水噴出管17の穴60に連結してい
る。ここで、穴58、60が設けられている部位では、
管路が二重構造となっており、内管61と外管62との
間に流路63が形成され、この流路63を洗浄用の高圧
空気が圧送され、外管62の端部に設けた洗浄空気を吹
き込む洗浄空気吹込み口64から中空糸膜2に対し吹き
出せるようになっている。
ホースであり、濃縮水集水兼洗浄水噴出管17の穴58
に連結し、59は濃縮水を搬送する耐圧ホースであり、
濃縮水集水兼洗浄水噴出管17の穴60に連結してい
る。ここで、穴58、60が設けられている部位では、
管路が二重構造となっており、内管61と外管62との
間に流路63が形成され、この流路63を洗浄用の高圧
空気が圧送され、外管62の端部に設けた洗浄空気を吹
き込む洗浄空気吹込み口64から中空糸膜2に対し吹き
出せるようになっている。
【0046】次に、本実施の形態の作用を説明する。先
ず、図6および図7に示すように、常態では、中空糸膜
2の束は弛んだ状態である。次に、ロータリーアクチュ
エータ52を操作して、濃縮水集水兼洗浄水噴出管17
を90゜右回転し、図8に示すように、中空糸膜2の束
1を捻り、中空糸膜2の束1の密度を高めたことを確認
した後、ろ過運転に入る。
ず、図6および図7に示すように、常態では、中空糸膜
2の束は弛んだ状態である。次に、ロータリーアクチュ
エータ52を操作して、濃縮水集水兼洗浄水噴出管17
を90゜右回転し、図8に示すように、中空糸膜2の束
1を捻り、中空糸膜2の束1の密度を高めたことを確認
した後、ろ過運転に入る。
【0047】ここで、中空糸膜2の束1の捻り角度は予
めロータリーアクチュエータ52にストッパを設定する
ことで適当な角度に設定できる。また、中空糸膜2の束
1の捻りトルクのリミッタを設けることで捻り具合を調
整することも可能で、この場合にはロータリーアクチュ
エータ供給空気圧力を調整、設定することにより、中空
糸膜2が破断しない範囲で十分な捻りを中空糸膜2の束
1に与えることである。
めロータリーアクチュエータ52にストッパを設定する
ことで適当な角度に設定できる。また、中空糸膜2の束
1の捻りトルクのリミッタを設けることで捻り具合を調
整することも可能で、この場合にはロータリーアクチュ
エータ供給空気圧力を調整、設定することにより、中空
糸膜2が破断しない範囲で十分な捻りを中空糸膜2の束
1に与えることである。
【0048】いずれにしても、ロータリーアクチュエー
タに圧縮空気を送るバルブを開放し、しばらく時間が経
過すれば、ろ過運転のための中空糸膜2の束1の捻り操
作は完了する。次に、バルブ56aを開いて、原水を管
路56を介して中空糸膜モジュール内に導入する。原水
は、中空糸膜2の束1内の間隙を通り抜けて小孔18を
介して濃縮水集水兼洗浄水噴出管17に集められ、耐圧
ホース59より中空膜モジュール外へ排出される。
タに圧縮空気を送るバルブを開放し、しばらく時間が経
過すれば、ろ過運転のための中空糸膜2の束1の捻り操
作は完了する。次に、バルブ56aを開いて、原水を管
路56を介して中空糸膜モジュール内に導入する。原水
は、中空糸膜2の束1内の間隙を通り抜けて小孔18を
介して濃縮水集水兼洗浄水噴出管17に集められ、耐圧
ホース59より中空膜モジュール外へ排出される。
【0049】この際、中空糸膜2では、図4に示すよう
に、原水に含まれている汚濁物を除去する。中空糸膜2
を透過した透過水は、透過側の固定部材3を通した中空
糸膜2の中空部を通って透過水出透過液排液管10に導
かれる。この状態では、中空糸膜2同士の間隙は通常の
中空糸膜モジュールと同じで、膜面の濃度分極を抑制す
るために十分な膜面流速を小容量の原水ポンプで与える
ことができる。
に、原水に含まれている汚濁物を除去する。中空糸膜2
を透過した透過水は、透過側の固定部材3を通した中空
糸膜2の中空部を通って透過水出透過液排液管10に導
かれる。この状態では、中空糸膜2同士の間隙は通常の
中空糸膜モジュールと同じで、膜面の濃度分極を抑制す
るために十分な膜面流速を小容量の原水ポンプで与える
ことができる。
【0050】原水中に固形状の爽雑物を含まない場合
は、このまま運転を継続していても原水供給兼洗浄水排
水口8の圧力は上昇せず、継続して運転可能である。し
かしながら、原水として、下水処理水や海水をそのま
ま、あるいは砂ろ過程度の簡便な濁質除去だけの前処理
で、本中空糸膜モジュールに導入した場合、原水中の固
形物が、次第に原水流路を閉塞し、原水供給兼洗浄水排
水口8の圧力が上昇し、最終的には運転が不可能となっ
てしまう。
は、このまま運転を継続していても原水供給兼洗浄水排
水口8の圧力は上昇せず、継続して運転可能である。し
かしながら、原水として、下水処理水や海水をそのま
ま、あるいは砂ろ過程度の簡便な濁質除去だけの前処理
で、本中空糸膜モジュールに導入した場合、原水中の固
形物が、次第に原水流路を閉塞し、原水供給兼洗浄水排
水口8の圧力が上昇し、最終的には運転が不可能となっ
てしまう。
【0051】このような場合、従来の中空糸膜モジュー
ルでは、固形物を溶解させるような薬品により固形物を
溶解して洗浄し流路の回復をはかる以外方法がなく、薬
品によって固形物が溶解しない場合には回復は困難であ
った。夾雑物により中空糸膜の流路が閉塞した場合に
は、バルブ56aを閉じた後、ロータリーアクチュエー
タ52を操作して、濃縮水集水兼洗浄水噴出管17を9
0゜左回転し、図7に示すように、中空糸膜2の束1を
開放した元の常態に戻す。これにより、中空糸膜2の流
路幅が広がる。
ルでは、固形物を溶解させるような薬品により固形物を
溶解して洗浄し流路の回復をはかる以外方法がなく、薬
品によって固形物が溶解しない場合には回復は困難であ
った。夾雑物により中空糸膜の流路が閉塞した場合に
は、バルブ56aを閉じた後、ロータリーアクチュエー
タ52を操作して、濃縮水集水兼洗浄水噴出管17を9
0゜左回転し、図7に示すように、中空糸膜2の束1を
開放した元の常態に戻す。これにより、中空糸膜2の流
路幅が広がる。
【0052】次に、バルブ55a、56bを開く。この
状態で、濃縮水集水兼洗浄水噴出管より洗浄水を圧送す
るとともに穴58より洗浄空気を圧送する。これによ
り、濃縮水集水兼洗浄水噴出管17から原水を逆流させ
るとともに、洗浄空気間より洗浄用空気を吹き込むこと
により、圧力水が濃縮水集水兼洗浄水噴出管17の小孔
18より中空糸膜2に向かって噴出され、中空膜モジュ
ール容器内を激しく撹拌し、中空糸膜2同士の間隙に堆
積付着した固形物が物理的に剥離される。
状態で、濃縮水集水兼洗浄水噴出管より洗浄水を圧送す
るとともに穴58より洗浄空気を圧送する。これによ
り、濃縮水集水兼洗浄水噴出管17から原水を逆流させ
るとともに、洗浄空気間より洗浄用空気を吹き込むこと
により、圧力水が濃縮水集水兼洗浄水噴出管17の小孔
18より中空糸膜2に向かって噴出され、中空膜モジュ
ール容器内を激しく撹拌し、中空糸膜2同士の間隙に堆
積付着した固形物が物理的に剥離される。
【0053】そして、洗浄水は、管路55より中空糸膜
モジュール外へ排水される。また、洗浄空気およびブロ
ー水が管路55から抜き出される。この洗浄作業が終了
すると、再び、ロータリーアクチュエータ52を操作し
て図8の状態にし、中空糸膜2の束1を捻って、中空糸
膜2同士の間隙を狭め、再度原水を導入して運転を再閉
する。
モジュール外へ排水される。また、洗浄空気およびブロ
ー水が管路55から抜き出される。この洗浄作業が終了
すると、再び、ロータリーアクチュエータ52を操作し
て図8の状態にし、中空糸膜2の束1を捻って、中空糸
膜2同士の間隙を狭め、再度原水を導入して運転を再閉
する。
【0054】このように、本実施形態によれば、濁度を
含む原水の膜分離を効率良く行うことが可能となる。な
お、膜両端の管板問の間隔は一定でも膜束を捻るのに特
別な障害は無いが、膜束に過度なテンションをかけるこ
とを防止するため、また、膜束を捻り戻して中空糸膜間
隙をルーズにする場合に十分に膜を緩めるため、両管板
の間隔は可変とすることが望ましい。
含む原水の膜分離を効率良く行うことが可能となる。な
お、膜両端の管板問の間隔は一定でも膜束を捻るのに特
別な障害は無いが、膜束に過度なテンションをかけるこ
とを防止するため、また、膜束を捻り戻して中空糸膜間
隙をルーズにする場合に十分に膜を緩めるため、両管板
の間隔は可変とすることが望ましい。
【0055】捻り手段としては、ロータリーアクチュエ
ータ52に限らず、中空糸膜2の束1を捻ることができ
るものであれば任意である。なお、本発明において、膜
面に付着した固形物が、物理的な洗浄だけでは除去でき
ない場合化学薬品による薬品洗浄を行う必要がある。こ
の場合においても、本発明による膜モジュールでは物理
洗浄を併用することにより薬品の洗浄が十分にでき洗浄
効果が高いという利点だけでなく、使用薬品中に固形物
が混入していても問題が無いため、薬品の再利用(薬剤
効果が無くなるまで洗浄液を再利用できる)が可能で、
経済的な運転が可能となる。
ータ52に限らず、中空糸膜2の束1を捻ることができ
るものであれば任意である。なお、本発明において、膜
面に付着した固形物が、物理的な洗浄だけでは除去でき
ない場合化学薬品による薬品洗浄を行う必要がある。こ
の場合においても、本発明による膜モジュールでは物理
洗浄を併用することにより薬品の洗浄が十分にでき洗浄
効果が高いという利点だけでなく、使用薬品中に固形物
が混入していても問題が無いため、薬品の再利用(薬剤
効果が無くなるまで洗浄液を再利用できる)が可能で、
経済的な運転が可能となる。
【0056】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、下水処
理水の膜処理において、塩分やウイルスが除去できる逆
浸透膜(RO膜)あるいはナノフィルトレーション膜
(NF膜)を砂ろ過程度の簡便な前処理で運転可能とな
る。従来は、完全な濁度除去が必要で精密ろ過膜(MF
膜)等による前処理が必要とされ、2段の膜処理設備と
なりコスト的にも実用化が困難であった。逆浸透膜によ
る海水の淡水化処理において、消毒程度の前処理で膜処
理可能となる。
理水の膜処理において、塩分やウイルスが除去できる逆
浸透膜(RO膜)あるいはナノフィルトレーション膜
(NF膜)を砂ろ過程度の簡便な前処理で運転可能とな
る。従来は、完全な濁度除去が必要で精密ろ過膜(MF
膜)等による前処理が必要とされ、2段の膜処理設備と
なりコスト的にも実用化が困難であった。逆浸透膜によ
る海水の淡水化処理において、消毒程度の前処理で膜処
理可能となる。
【図1】請求項1、2、3に記載の膜分離方法に係る実
施形態、請求項6、7、8、9に記載の中空糸膜モジュ
ールの実施形態を表す断面図である。
施形態、請求項6、7、8、9に記載の中空糸膜モジュ
ールの実施形態を表す断面図である。
【図2】図1における中空糸膜モジュールの洗浄状態を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図3】図1における中空糸膜モジュールの膜分離状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図4】図1における中空糸膜の説明図である。
【図5】図1における中空糸膜の説明図である。
【図6】請求項4記載の膜分離方法に係る実施形態、請
求項10記載の中空糸膜モジュールの実施形態を表す断
面図である。
求項10記載の中空糸膜モジュールの実施形態を表す断
面図である。
【図7】図6における中空糸膜モジュールの洗浄状態を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図8】図6における中空糸膜モジュールの膜分離状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
1 中空糸膜2を円筒状に配した束 2 中空糸膜 3 透過側の円柱状の固定部材 4 封止側の円柱状の固定部材 7 透過側の円筒状の閉塞部材 8 原水供給兼洗浄水排水口 10 透過液排液管 17 集水兼洗浄水噴出管 19 洗浄空気供給管 20 封止側の円筒状の閉塞部材 30 弾力性筒状容器 34 凹凸面 40 耐圧性容器 52 ロータリーアクチュエータ
Claims (10)
- 【請求項1】 ろ過運転時には中空糸膜の束の密度を高
くして膜表面の原水流速を高め、膜洗浄時には中空糸膜
の束の充填密度を下げて膜面及び中空糸膜間に付着・堆
積した汚濁物を洗浄することを特徴とする膜分離方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の膜分離方法において、中
空糸膜の束に外力を加えて中空糸膜の束の充填密度を高
め、膜洗浄時には、外力を解放することで中空糸膜の束
の充填密度を下げることを特徴とする膜分離方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の膜分離方法において、中
空糸膜の束を弾力性筒状容器内に収納し、この弾力性筒
状容器の外側に耐圧性筒状容器を被せ、ろ過運転時に
は、弾力性筒状容器と耐圧性筒状容器の間に圧力水や圧
縮空気を注入することにより中空糸膜の束を外周より締
め付けて中空糸膜の束の充填密度を高め、膜洗浄時に
は、圧力水や圧縮空気を抜き取り締付力を解放すること
で中空糸膜の束の充填密度を下げることを特徴とする膜
分離方法。 - 【請求項4】 請求項1記載の膜分離方法において、中
空糸膜の束を耐圧性筒状容器内に収容し、ろ過運転時に
は、中空糸膜の束を捻ることにより中空糸膜の束の充填
密度を高め、膜洗浄時には、中空糸膜の束の捻りを戻す
ことにより中空糸膜の束の充填密度を下げることを特徴
とする膜分離方法。 - 【請求項5】 請求項1記載の膜分離方法において、中
空糸膜の束を弾力性筒状容器内に収納し、この弾力性筒
状容器の外側に耐圧性筒状容器を被せ、ろ過運転時に
は、弾力性筒状容器と耐圧性筒状容器の間に圧力水や圧
縮空気を注入することにより中空糸膜の束を外周より締
め付けるとともに中空糸膜の束を捻って中空糸膜の充填
密度を高め、膜洗浄時には、圧力水や圧縮空気を抜き取
るとともに中空糸膜の束の捻りを戻して締付力を解放す
ることで中空糸膜の束の充填密度を下げることを特徴と
する膜分離方法。 - 【請求項6】 中空糸膜の束と、この中空糸膜の束を収
納する弾力性筒状容器と、この弾力性筒状容器の外側に
被せられる耐圧性筒状容器とを備え、耐圧性筒状容器に
は、弾力性筒状容器と耐圧性筒状容器の間に圧力水や圧
縮空気を注入・排出する加圧口が設けてあることを特徴
とする中空糸膜モジュール。 - 【請求項7】 請求項6記載の中空糸膜モジュールにお
いて、中空糸膜の束と、中空糸膜の束の両端に固定され
る固定部材と、透過側の固定部材を水密に支持固定する
透過側の閉塞部材と、中空糸膜の束の長手方向の中心に
配され封止側の固定部材を貫通する集水兼洗浄水噴出管
と、集水兼洗浄水噴出管を水密に支持固定する封止側の
閉塞部材と、透過側の固定部材に連絡し中空糸膜の透過
液を排出する透過液排液口と、透過側の閉塞部材と封止
側の閉塞部材とを連結する弾力性筒状容器と、透過側の
閉塞部材に取り付けられる原水供給兼洗浄水排水口と、
封止側の閉塞部材に取り付けられる洗浄水排水口と、加
圧口を有し弾力性筒状容器の外周を水密に覆う耐圧性容
器とを備えていることを特徴とする中空糸膜モジュー
ル。 - 【請求項8】 請求項6または7記載の中空糸膜モジュ
ールにおいて、弾力性筒状容器の内側には、凹凸面が形
成されていることを特徴とする中空糸膜モジュール。 - 【請求項9】 請求項7記載の中空糸膜モジュールにお
いて、封止側の閉塞部材には、集水兼洗浄水噴出管と同
心状に洗浄空気供給管が設けてあることを特徴とする中
空糸膜モジュール。 - 【請求項10】 両端を固定部材で固定した中空糸膜の
束と、この中空糸膜の束を収納する耐圧性筒状容器とを
備え、中空糸膜の両端に固定した固定部材は、耐圧性筒
状容器内において両者の間隔が可変自在かつ回転自在に
なっていることを特徴とする中空糸膜モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7625696A JPH09262443A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 膜分離方法およびこれに用いる中空糸膜モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7625696A JPH09262443A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 膜分離方法およびこれに用いる中空糸膜モジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09262443A true JPH09262443A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=13600136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7625696A Pending JPH09262443A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 膜分離方法およびこれに用いる中空糸膜モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09262443A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11319079A (ja) * | 1998-05-12 | 1999-11-24 | Nikkiso Co Ltd | 中空糸型血液透析器 |
JPH11319080A (ja) * | 1998-05-12 | 1999-11-24 | Nikkiso Co Ltd | 中空糸型血液透析器 |
EP1180391A3 (en) * | 2000-08-18 | 2002-02-27 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Filter device |
WO2002022243A2 (de) * | 2000-09-13 | 2002-03-21 | Klaus Vossenkaul | Membranfilter für die wasseraufbereitung |
WO2005084776A1 (en) * | 2004-03-08 | 2005-09-15 | Nanoentech Co. Ltd. | Fine filtering apparatus controllable packing density using flexible fiber |
JP2010214331A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Tsukishima Kikai Co Ltd | 濾過モジュール、濾過ユニット、および濾過装置 |
US11141701B2 (en) | 2016-08-05 | 2021-10-12 | Toray Industries, Inc. | Computer-readable recording medium on which clogging location specification program for separation membrane module is recorded, water production system, and water production method |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP7625696A patent/JPH09262443A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11319079A (ja) * | 1998-05-12 | 1999-11-24 | Nikkiso Co Ltd | 中空糸型血液透析器 |
JPH11319080A (ja) * | 1998-05-12 | 1999-11-24 | Nikkiso Co Ltd | 中空糸型血液透析器 |
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WO2002022243A3 (de) * | 2000-09-13 | 2002-06-20 | Klaus Vossenkaul | Membranfilter für die wasseraufbereitung |
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JP2010214331A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Tsukishima Kikai Co Ltd | 濾過モジュール、濾過ユニット、および濾過装置 |
US11141701B2 (en) | 2016-08-05 | 2021-10-12 | Toray Industries, Inc. | Computer-readable recording medium on which clogging location specification program for separation membrane module is recorded, water production system, and water production method |
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