JPS62201610A - 中空糸膜フイルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、限外濾過や逆浸透用フィルタとして有用な中
空糸膜フィルタの逆洗装置に関する。

（従来の技術） 中空糸膜は、断面が微細な環形状を呈し単位容積内の膜
面積を大きくとることができるとともに耐圧性にも優れ
ているので、各種の膜分離装置に広く用いられている。

ところで、このような中空糸膜においては、濾過時間の
経過とともに膜表面に処理対象の微粒子が付着濃縮され
て次第に濾過性能が低下したり、前述の膜面で捕捉濃縮
された微粒子の回収（処理装置からの排出）が十分に行
われなくなる等の問題があった。

このような問題に対処して、中空糸膜の内側から気体ま
たは液体を導入してこれを膜面の内側から外側に透過さ
せるとともに、中空糸膜外から中空糸膜に向けて多数の
気泡を噴出させて中空糸膜を収納した容器内の液体を攪
拌振動させ、これにより膜面に付着した微粒子を除去す
る等の中空糸膜フィルタの逆洗方法が開発されている。

このような逆洗装置を備えた従来の中空糸膜フィルタの
一例を第５図に示す。すなわち符号１は中空糸膜フィル
タの容器本体を示し、その内部は仕切り板２により上下
２室に区切られ、下室３においては仕切り板２から複数
個の中空糸膜モジ１−ル４が吊下げ支持されている。中
空糸膜モジュール４は、保護筒５により囲繞されている
。上室６の上部には処理液排出用配管７、下室３の側壁
部には原液供給用配管８、下室３底部には、逆洗水排出
用配管９がそれぞれ開口している。中空糸膜モジュール
４の下部には空気供給管１０に接続された気泡噴出用配
管１１が配管されている。

このように構成された従来の中空糸膜フィルタにおいで
は、濾過処理は以下のように行われる。

すなわち、濾過すべき原液は原液供給用配管８により下
室３に供給され、中空糸膜モジュール４の膜面に原液中
の微細粒子が捕捉される。原液中の微細粒子が取除かれ
て生じた処理液は、上室６に流入し、処理液排出用配管
７により排出される。

濾過処理の進行にともない、中空糸膜の膜面に、微細粒
子が付着して濾過差圧が上昇した場合には、次のように
逆洗処理が行われる。すなわち、容器本体の下部でかつ
中空糸膜モジュール４の下方に水平方向に配管された気
泡噴出用配管１１より空気を噴出させ、中空糸膜に付着
した微細粒子を剥離させるのである。気泡噴出用配管１
１は、容器本体１の側壁部に貫挿された空気供給管１０
に連通されており、第２図に示すように中空糸膜モジュ
ールの位置に対応すべく平面状に格子状に組合せ配管さ
れている。

気泡噴出用配管１１には空気噴出孔１２が下向台に開穿
している。空気は空気供給管１０を経て気泡噴出用配管
１１に供給され、通気開始時には、まず気泡噴出用配管
１１内の原液を空気噴出孔１２により排出させた後、気
泡１３となって噴出し、次いで上昇して中空糸膜モジュ
ール４を脈動させる。この作用により、微細粒子を剥離
させる。

気泡１３は、上昇して仕切り板２の下方に至るとベント
１４を通って容器本体１外に排出される。

このような気泡噴出処理の侵害器本体１上部にある処理
液排出用配管７より中空糸膜モジユール内に空気あるい
は水を供給し、容器本体１の下室３に微細粒子を洗いお
とし、容器本体１底部に設けられた逆洗水排出用配管９
から微細粒子を含んだ逆洗水を排出するものである。

この方法によれば、空気噴出孔１２は、空気の噴出だけ
でなく、逆洗処理に先立つ原液の排出孔をも兼ねている
ため、原液が排出しやすいように、また微細粒子により
目づまりを起こさぬようにその直径が定められる。その
結果、空気を噴出させるために必要とされる直径よりも
大きな直径を有していた。このように、空気噴出孔とし
ては必要以上に孔の直径が大であるので、気泡」３を微
細粒子に作用させるためには、空気圧を低くして気泡１
３の散逸を抑制しなければならなかった。

ところでこのように空気圧を低くした場合には、気泡噴
出用配管１１内の空気の流れは、分岐部における管内抵
抗の変化および空気噴出孔１２付近における空気の流量
変化によって大きく影響を受けやすい。したがって各々
の空気噴出孔１２より噴出される気泡の大きさおよび量
の分布にばらつきが生じ、その結果台モジュールにおけ
る微細粒子の除去が不均一なものとなっていた。また噴
出孔１２は、逆洗時に浮遊する微細粒子による目づまり
を防ぐため、下側管壁に開穿されているため、空気は気
泡噴出用配管１１の下方に噴出される。

したがって第６図に示すように気泡１３は気泡噴出用配
管１１を越えて上方にあるモジュール４に作用せねばな
らなかった。このため噴出された気泡１３には保護筒５
内のモジュールに作用せずに上方に流れ去る無効な気泡
も存在した。このことにより、逆洗効率が損われること
が多かった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はこのような従来の中空糸膜フィルタの難点を解
消するためになされたものであり、中空糸膜フィルタの
仝休に均一で効果的な気泡を供給し、そのことにより逆
洗効率を向上させることが可能な逆洗装置を備えた中空
糸膜フィルタを提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題を解決するための手段） すなわち本発明の中空糸膜フィルタは、容器本体と、容
器本体内部に配設された中空糸膜モジュールと、容器本
体内部にあって前記中空糸膜モジュールの下方に水平に
設置された気泡噴出用配管と、容器本体に開口する原液
供給用配管と処理液排出用配管および逆洗水排出用配管
とからなる中空糸膜フィルタにおいて、前記気泡噴出用
配管の下側管壁には、複数個の排水孔が開穿され、前記
気泡噴出用配管内部にあって前記排水孔の上方には、前
記排水孔を閉塞するに充分な大きさを有するフロートが
配置され、このフロートの周囲にはこのフロートの移動
を制限するガイドが設けられ、前記気泡噴出用配管上側
管壁には、前記排水孔の直径より小なる直径を有する空
気噴出孔が複数個開穿されていることを特徴とする。

（作　用） このように構成された本発明の中空糸膜フィルタにおい
ては、逆洗処理に際して、まず気泡噴出用配管に空気が
供給される。空気の流入により気泡噴出用配管の下側管
壁に開穿された排水孔から、配管中の原液が排出される
。排水中管内に原液が存在する間フロートはその浮力に
より液面に浮き、排水孔より離れた上方に位置し、原液
は排水孔より排水され、同時に管内の上方には空気がた
まっていく。排水を終え、管内に空気が充満すると、フ
ロートは排水孔に押しつけられて排水孔を塞ぐ。そして
空気は上側管壁に開穿された空気噴出孔より噴出はじめ
る。このときに空気噴出孔が小さいので空気圧を充分高
くすることが可能であり、したがって気泡の大きざおよ
び発生量等の管理が容易となる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する
。

なお従来例と同一部分には同一符号を付しておる。第１
図は本実施例の中空糸膜フィルタの構成を示す断面図で
ある。第２図は第１図においてＩ−エ線に沿って切断し
た際の矢印の方向に見た断面図である。第３図は第１図
においてＩ−Ｉ線に沿って切断した際の部分拡大断面図
である。第３図に示されるように気泡噴出用配管１１の
下側管壁には排水孔２０が複数個開穿されている。気泡
噴出用配管１１内部の排水孔２０の上方には、排水孔２
０を閉塞するに充分な大きさを有するフロート２１が配
置されている。フロート２１の周囲には、フロート２１
が常に排水孔２０の上方に位置するようにフロート２１
の横方向の移動を制限するガイド２２が設けられている
。ガイドの形状はどのようなものであってもよい。気泡
噴出用配管の上側管壁には排水孔２０の直径より小ざな
直径を有する空気噴出孔１２が複数個開穿されている。

以上のように構成された本実施例において、逆洗処理は
以下の手順で行われる。まず、空気供給管１０を経て空
気が気泡噴出用配管１１に供給される。気泡噴出用配管
１１内に原液が存在する間は、その浮力によってフロー
ト２１は排水孔２０より離れた上方に位置し、原液は排
水孔２０より排出され同時に気泡噴出用配管１１の上部
には空気がたまる。原液の排出が終了し、空気が管内に
充満すると、フロート２１は空気圧により押しつけられ
て排水孔２０を自動的に閉塞する。

一方空気噴出孔１２の直径は排水孔２０のそれよりも小
さく空気の噴出に最適な大きさに設定されているため、
空気圧を充分上昇させて気泡噴出用配管内の空気の流れ
を安定させることができる。

すなわち、分岐部における管内抵抗の変化および空気の
噴出孔付近における流量変化が空気の流れに及ぼす影響
を小さくすることができる。各々の空気噴出孔１２より
噴出される気泡は均一で安定したものとなり、各々のモ
ジュールに均等に気泡が接触することになる。

また第３図に示すように、空気噴出孔１２は気泡噴出用
配管１１の上部、モジュール４の直下に位置するため無
効となる気泡もほとんどなく、効果的に逆洗される。

次に、空気噴出孔１２が気泡噴出用配管１１の上部に位
置しているため、原液中の微細粒子による目づまりが心
配されるが、空気圧を上昇させることにより吹飛ばし効
果も期待できる。この他に、ざらに第４図のようにフロ
ート２１の上部に空気噴出孔１２を貫通するロッド２３
を設けて、フロート２１の上下運動によってロッドを上
下させ、空気噴出孔１２の目づまりを防止することもで
きる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の中空糸膜フィルタでは、中
空糸膜フイルタ全体について均一にかつ効果的な気泡が
供給できるため、中空糸膜フィルタに付着した微細粒子
を効果的かつ均一に除去可能となり、中空糸膜フィルタ
の再生をなすうえで極めて効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による中空糸膜フィルタの全体構成を示
す縦断面図、第２図は第１図に示す本発明の中空糸膜フ
ィルタの横断面図、第３図は第１図の部分拡大断面図、
第４図は本発明の一変形例を示す断面図、第５図は従来
の中空糸膜フィルタの全体構成を示す縦断面図、第６図
は第５図の部分拡大断面図である。 １・・・・・・・・・容器本体 ２・・・・・・・・・仕切り板 ３・・・・・・・・・下　室 ４・・・・・・・・・中空糸膜モジュール５・・・・・
・・・・保護基 ６・・・・・・・・・上　室 ７・・・・・・・・・処理液排出用配管８・・・・・・
・・・原液供給用配管 ９・・・・・・・・・逆洗水排出用配管１０・・・・・
・・・・空気供給管 １１・・・・・・・・・気泡噴出用配管１２・・・・・
・・・・空気噴出孔 １３・・・・・・・・・気　泡 １４・・・・・・・・・ベント ２０・・・・・・・・・排水孔 ２１・・・・・・・・・フロート ２２・・・・・・・・・ガイド ２３・・・・・・・・・ロッド 出願人　　　　　　株式会社　東芝 代理人　弁理士　　須　山　佐　− 第１図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）容器本体と、容器本体内部に配設された１つある
   いはそれ以上の中空糸膜モジュールと、容器本体内部に
   あって前記中空糸膜モジュールの下方に水平に設置され
   た気泡噴出用配管と、容器本体に開口する原液供給用配
   管と処理液排出用配管および逆洗水排出用配管とからな
   る中空糸膜フィルタにおいて、前記気泡噴出用配管の下
   側管壁には、複数個の排水孔が開穿され、前記気泡噴出
   用配管内部にあつて前記排水孔の上方には、前記排水孔
   を閉塞するに充分な大きさを有するフロートが配置され
   、このフロートの周囲にはこのフロートの移動を制限す
   るガイドが設けられ、前記気泡噴出用配管上側管壁には
   、前記排水孔の直径より小なる直径を有する空気噴出孔
   が複数個開穿されていることを特徴とする中空糸膜フィ
   ルタ。
2. （２）フロートはその上部に該フロートの上方移動によ
   って前記空気噴出孔に挿入されて、これによつて前記噴
   出孔を閉塞可能なロッドが設けられて成る特許請求の範
   囲第１項記載の中空糸膜フィルタ。