CN201760236U

CN201760236U - 中空纤维膜组件

Info

Publication number: CN201760236U
Application number: CN 201020528768
Authority: CN
Inventors: 石桥让; 森吉彦; 小川高史; 铃村庆太郎
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 2010-09-13
Filing date: 2010-09-13
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2020-09-13

Abstract

本实用新型提供一种易于排出气液混合流、抑制了压力损失的外压式的中空纤维膜组件。该外压式中空纤维膜组件(20)在组件外壳(2)中容纳有许多根中空纤维膜(1)，中空纤维膜(1)的两端或一端利用浇铸成型树脂固定而形成分隔壁区域(21)，中空纤维膜(1)在利用分隔壁区域(21)固定的至少一个端部处其中空部开口，在中空部开口一侧的组件外壳(2)的侧面设有流体能够出入的喷嘴(3)，该中空纤维膜组件以设有喷嘴(3)的一侧在上方的方式竖立设置，其特征在于，配置在组件外壳(2)内的上部的上方分隔壁区域(21)中形成有与喷嘴(3)的内部流路(3a)连通的槽部(8)，槽部(8)的开口(8a)设置在分隔壁区域(21)的下面一侧。

Description

中空纤维膜组件

技术领域

本发明涉及微滤、超滤等分离工艺所采用的中空纤维膜组件，更详细地讲，涉及各种工业产品的制造工艺所采用的水的净化，将河水、湖水、地下水等作为原水的自来水的制造，污水、废水等的水处理工艺等所采用的中空纤维膜组件。

背景技术

采用中空纤维膜过滤的分离工艺在各种工业产品的制造工艺所采用的水净化，将河水、湖水、地下水等作为原水的自来水制造，对污水、废水等进行生物处理而对水进行回收等领域中广泛应用。

在以往的中空纤维膜组件中，为了固定由多根中空纤维膜构成的膜束，用各种分隔壁层固定中空纤维膜的两端。另外，在收容中空纤维膜束的组件外壳的上部设有用于循环、排水的上部排水排出喷嘴。上部的分隔壁层的界面(下表面)是平坦的，为了能够消除无用部而高效率地进行循环、排水，将上部的分隔壁层的界面形成在与上部排水排出喷嘴的内部流路的上端大致相同高度水平的位置。另外，在中空纤维膜束的上部周围配置有环状的保护件，在保护件的周围形成有连通于上部排水排出喷嘴的排出流路。

外压式的中空纤维膜组件为了防止膜堵塞，在过滤规定时间之后，通常进行逆流清洗、向原水侧导入空气的空气清洗等。逆流清洗所采用的水等液体和空气清洗所采用的空气等气体形成气液混合流，通过设置于保护件上的孔，通过排出流路而被从上部排出喷嘴排出。在此，欲通过向组件外壳中高效率地填充中空纤维膜束来增大有效膜面积时，气液混合流的排出流路不得不变窄，在排出气液混合流的情况下，存在引起压力损失的问题。

作为解决该问题的方法，在日本特开2004-50023号公报(专利文献1)中公开有这样的方法，即，在排出口与中空纤维膜束之间设置具有整流孔的整流筒而在整流筒与筒状外壳之间形成环状流路，使环状流路的半径方向宽度在排出口附近最大。

专利文献1：日本特开2004-50023号公报

但是，即使采用上述各专利文献的技术，也不能充分抑制排出上述气液混合流时的压力损失。

发明内容

本发明是鉴于上述状况而做成的，其目的在于提供一种易于排出气液混合流、抑制了压力损失的外压式的中空纤维膜组件。

本发明人等为了解决上述课题，对在反洗的同时进行空气清洗时产生压力损失的原因进行了调查，结果发现，在以往的外压式中空纤维膜组件中，由于上方的分隔壁层附近的排出流路较窄而导致产生压力损失。上方的排出流路表现为由将集束中空纤维膜而成的中空纤维膜束包围的保护件和组件外壳围成的空间。为了扩大排出流路，一般考虑增大组件外壳的内径或者减小保护件的直径的方法，但在前者的情况下，组件外壳会变大，在后者的情况下，会产生能够容纳于保护件中的膜根数减少而降低效率。因此，基于深入研究的结果发现，通过在上方的分隔壁层内形成槽部，能不改变组件外壳的直径、膜根数地实现排出流路的扩大，结果，能够抑制压力损失。本发明人等还发现，在自排出流路排出的流体为气液混合流的情况下，通过空气在槽部中流动，特别能够抑制压力损失。

即，本发明是一种外压式中空纤维膜组件，该外压式中空纤维膜组件在组件外壳中容纳有许多根中空纤维膜，中空纤维膜的两端或一端利用浇铸成型树脂固定而形成分隔壁区域，中空纤维膜的中空部在利用分隔壁区域固定的至少一个端部处开口，在中空部开口的一侧的组件外壳的侧面设有流体能够出入的喷嘴，该中空纤维膜组件以设有喷嘴的一侧在上方的方式竖立设置，其特征在于，在配置于组件外壳内的上部的上方的分隔壁区域中形成有与喷嘴的内部流路相连通的槽部，槽部的开口设置在分隔壁区域的下面一侧。

还优选为，该中空纤维膜组件还包括保护件，该保护件配置为至少在设有喷嘴的高度位置包围由许多根中空纤维膜构成的中空纤维膜束的外周，而且在该保护件与组件外壳的内面之间形成流路。

还优选为，在保护件形成有多个通孔，保护件以包围中空纤维膜束的外周的同时、在该保护件与组件外壳的内面之间形成环形的流路部的方式配置，槽部通过环形的流路部与喷嘴的内部流路相连通。

还优选为，保护件具有远离分隔壁区域一侧的下端部和靠近分隔壁区域一侧的上端部，在将其下端部的内径设为R1、其上端部的内径设为R2时，R2/R1为0.95～0.60。

还优选为，分隔壁区域具有固定中空纤维膜的端部的由浇铸成型树脂构成的分隔壁层和固定于分隔壁层上的环形构件，环形构件的外周固定在组件外壳的内面，在环形构件内周的内侧插入有中空纤维膜。

还优选为，环形构件具有固定在组件外壳的内面的上部和比上部小径的下部，槽部形成在环形构件下部的外周与组件外壳的内面之间。

还优选为，环形构件与组件外壳之间的固定通过溶解粘接、熔融粘接或者一体成形来进行。

还优选为，在将环形构件的下端部的内径设为R3、下端部的上方的最窄部分的内径设为R4时，R4/R3为0.95～0.60。

还优选为，槽部的截面积(mm²)/有效膜面积(m²)的值为1～50。

还优选为，喷嘴的内部流路的上端与上方的分隔壁层的下端的分开距离为10mm以上。

还优选为，该中空纤维膜组件还包括下方的分隔壁区域，在下方的分隔壁区域中形成有气体及原水中的至少一种能够流通的通孔。

本发明还提供一种悬浊水的过滤方法，其特征在于，该过滤方法包括使用中空纤维膜组件同时进行反洗和空气清洗的工序，而且反复进行该工序。

本发明还提供一种外压式中空纤维膜组件，该外压式中空纤维膜组件在组件外壳中容纳有许多根中空纤维膜，中空纤维膜的两端或一端利用浇铸成型树脂固定而形成分隔壁区域，中空纤维膜的中空部在利用分隔壁区域固定的至少一个端部处开口，在中空部开口的一侧的组件外壳的侧面设有流体能够出入的喷嘴，该中空纤维膜组件以设有喷嘴的一侧在上方的方式竖立设置，其特征在于，同时进行自中空纤维膜的过滤水侧供给纯水的反洗和自中空纤维膜的原水侧供给空气的空气清洗，在自喷嘴排出纯水和空气的气液混合流时的纯水流量A(m³/hr)与空气流量B(m³/hr)之比为1比1的情况下，纯水流量A与空气流量B之和A+B的每1(m³/hr)的压力损失ΔP小于0.5kPa，上述压力损失ΔP为外壳的内部压力与喷嘴的排出压力之差。

采用本发明的中空纤维膜组件，在容纳于外壳内的外压式中空纤维膜组件中，即使进行反洗及空气清洗中的至少一个，也能压力损失较小、高效率且抑制能量消耗量地进行反洗及空气清洗中的至少一个。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的外压式中空纤维膜组件的上部的概略剖视图。

图2是沿着图1中的Ⅱ-Ⅱ剖切的概略剖视图。

图3是表示本发明的变形例的、与图2对应的概略剖视图。

图4是示意性地表示用于测定各实施例的中空纤维膜组件的压力损失的装置的构造的说明图。

图5是本实施方式的保护件的概略剖视图。

图6是本实施方式的环形构件的概略剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的中空纤维膜组件体的较佳实施方式。

如图1所示，本实施方式的中空纤维膜组件20是一种外压式中空纤维膜组件，其利用分隔壁区域21固定许多根(多个)中空纤维膜1的两端(或者一端)而形成中空纤维膜束22，将中空纤维膜束22收纳在组件外壳(以下称作“外壳”)2内。在本实施方式中，以作为气液排出部的喷嘴3为上方的方式将中空纤维膜1的长度方向(图1中的上下方向)设置为垂直方向。另外，分隔壁区域21具有用于固定中空纤维膜1的端部1a的由浇铸成型树脂构成的分隔壁层6及固定于分隔壁层6上的环形构件5。

本实施方式所采用的中空纤维膜1采用公知的高分子制多孔质膜。例如能够列举出将乙基纤维素、二醋酸纤维素、醋酸纤维素、纤维素等纤维素类、6，6尼龙等聚酰胺类、乙烯醇系树脂、聚丙烯腈等丙烯酸系树脂、聚偏氟乙烯等偏氟乙烯系树脂、聚醚砜、聚砜等砜系树脂、聚乙烯等聚烯烃系树脂等高分子作为原料的微滤膜、超滤膜。

本实施方式所使用的外壳2的原料及被粘接构件并没有特别的限定，能够适当采用耐热性良好的砜系树脂、聚碳酸酯、聚偏氟乙烯系树脂、AB S(丙烯氰、丁二烯、苯乙烯共聚体)树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯醚系树脂、SUS(不锈钢材料)等金属材料等。

在本实施方式中，中空纤维膜1和外壳2的固定方法没有限制。即，可以利用分隔壁层6直接固定外壳2和中空纤维膜束22，也可以在制成用分隔壁层6将具有能够与外壳2密合的部分构造的被粘接件和中空纤维膜1粘接固定而成的过滤元件之后，通过螺纹接合固定该过滤元件和外壳2或者利用固定夹具间接地固定该过滤元件和外壳2。

分隔壁层6的材料并没有特别的限定，能够应用聚氨酯树脂、环氧树脂、聚烯烃树脂、含氟树脂、尼龙树脂、硅树脂等，在这些树脂中，优选聚氨酯树脂、环氧树脂，特别优选聚氨酯树脂。

本实施方式的中空纤维膜组件20包括保护件4，该保护件4配置为至少在设有喷嘴3的水平高度位置(高度位置)包围由许多根中空纤维膜1构成的中空纤维膜束22的外周，而且在该保护件4与外壳2的内面2a之间形成流路。设有喷嘴3的水平高度位置是指与喷嘴3的内部流路上端3b的高度水平相对应的位置。通过设置保护件4，在反洗的同时进行空气清洗时，能够抑制中空纤维膜1的过度摆动而防止中空纤维膜1的损伤。另外，在本实施方式中虽然设有保护件4，但根据需要也可以省略保护件4。

在保护件4中设有多个通孔4a。保护件4是截面为环形的构件，该保护件4以包围中空纤维膜束22的外周的同时、在该保护件4与外壳2的内面2a之间形成环形的排出流路(流路部)7的方式配置。在分隔壁区域21的下面一侧形成有槽部8，槽部8通过环形的排出流路7与喷嘴3的内部流路3a相连通。通过如上所述地配置具有多个通孔4a的保护件4，保护件4内侧的流体能够通过形成于保护件4侧部上的通孔4a流出到排出流路7中，并通过喷嘴3被排出到外部。

通过设置保护件4，能够抑制中空纤维膜1的过度摆动而防止中空纤维膜的损伤，并且，能够通过确保通向喷嘴3的流路来降低压力损失。

保护件4的材质并没有特别的限制，可以根据用途适当地选择。例如能够列举出聚乙烯、聚丙烯、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、ABS树脂、氯乙烯树脂等。

保护件4(参照图6)下侧扩宽呈锥状，其具有远离分隔壁区域21的一侧、即靠近外壳2的上下方向中央的下端部4b和靠近分隔壁区域21的一侧的上端部4c。具体地讲，在将下端部4b的内径设为R1、上端部4c的内径设为R2时，R1大于R2，特别优选R2/R1为0.95～0.60。在R2/R1的值小于1.00时，分隔壁区域21附近的保护件4的外周与外壳2的内面2a之间的间隔变宽，由此能够使通向喷嘴3的流路面积最大化而降低压力损失，因此能够抑制压力损失，在R2/R1的值小于0.95时，该效果变得显著。R2/R1更优选为0.95～0.70。在R2/R1的值大于0.70时，能约束中空纤维膜1在分隔壁层6的界面6a附近的摆动而防止中空纤维膜1在界面6a附近的损伤，并且，能够使中空纤维膜1相互间的间隔在靠近外壳2的中央的位置(下端部4b)为最大从而提高物理清洗时的混浊物质的排出性。

在分隔壁区域21中，以环状包围中空纤维膜束22的方式形成槽部8。作为槽部的形成方式，可考虑各种方式，在本实施方式中，对通过在分隔壁层6中固定环形构件5来形成上下方向的长度d1的槽部8的方式进行说明。

环形构件5埋设在分隔壁区域21内。环形构件5具有固定于外壳2的内面2a上的上部5a和比上部5a小径的下部5b，槽部8由环形构件5的下部5b的外周与外壳2的内面2a之间的间隙形成。

另外，槽部8的开口8a表现为由环形构件5的下部5b的顶端(下端)5d和外壳2的内面2a形成的区域的分界线，槽部8的开口8a根据槽部8的形状而不同。例如，在本实施方式中，槽部8的开口8a(参照图2)表现为划分出环状区域的内侧和外侧的圆，而例如变形例中的槽部8A(图3)的开口8b表现为由多个圆弧构成的区域的分界线。在任一方式中，槽部8、8A的开口8a、8b都为形成在分隔壁区域21的下面一侧的方式。另外，优选像槽部8那样沿圆周方向连通的方式。

环形构件5以与形成在分隔壁层6的下部的凸部6a嵌合的方式安装，由许多根中空纤维膜1构成的中空纤维膜束22插入到环形构件5的内周的内侧。通过做成这样的形态，环形构件5能承受分隔壁层6所受压力的一部分，能够提高环形构件5的内侧的构件、即中空纤维膜1和仅由浇铸成型树脂构成的部分的耐压性。

另外，在本实施方式的环形构件5中，将环形构件5的从外壳2的上端侧到上下方向的中央侧的一部分区域、具体地讲是环形构件5的上部5a的外周固定于外壳2的内面2a，在靠近外壳2的中央的另一区域、具体地讲是环形构件5的下部5b的外周与外壳2的内面2a之间形成有槽部8。利用该形态，能够更可靠地设定最佳的槽部的形状、位置。

本实施方式的环形构件5通过溶解粘接或者熔融粘接固定于外壳2的内面2a，但也可以通过将环形构件5一体成形于外壳2上来实现将环形构件5和外壳2固定起来的方式。采用这样的方式，能够比利用粘接剂将环形构件5粘接固定于外壳2上更高强度地固定环形构件5，从而能够设置更深的槽部8。在此，“溶解粘接”的意思是指用溶剂使环形构件5的构成材料及外壳2的材料中的至少一方溶解来进行粘接，“熔融粘接”的意思是指对环形构件5的构成材料及外壳2的材料中的至少一方进行加热使其融解来进行粘接。在“溶解粘接”及“熔融粘接”这两种方法中，为了使粘接牢固，重要的都是使材料暂时成为液体状使其混合/均质化。因而，优选环形构件5的构成材料与外壳2的材料相同，或者两者由具有相溶性的材料构成。

环形构件5在将下部5b的前端(下端)5d处的内径设为R3、将该下端5d的上侧的最窄部分的内径设为R4时，R4/R3优选为0.95～0.60。通过这样设置，环形构件5会承受基于环形构件5内侧的分隔壁层6所受的过滤时的压力的力，能够提高环形构件5内侧的分隔壁层6的耐压性。

环形构件5的下端5d优选位于比喷嘴3的内部流路3a的分隔壁层6侧、即上部位置靠近外壳2的中央的位置。在从纤维束端部注入浇铸成型剂来形成分隔壁层6时，从纤维束端面侧注入的浇铸成型剂大多是在通过处于纤维束外周的间隙而在纤维束外周部形成层之后逐渐向纤维束内渗透，但在此时存在也会有浇铸成型剂流到环形构件5的下端5d之外而流入到槽部8中从而填埋槽部8的情况。但是，通过如上所述地使环形构件5的下端5d位于比喷嘴3的内部流路3a的分隔壁层6侧的位置靠近外壳2的中央，即，使环形构件5的下端5d位于喷嘴3的内部流路3a的分隔壁层6侧的位置的下侧，能够防止在注入浇铸成型剂时，浇铸成型剂溢出环形构件5的下端5d而填埋槽部8。优选使环形构件5的下端5d的位置与喷嘴3的内部流路3a的分隔壁层6侧的位置相差5～20mm，更优选相差5～10mm。只要是该范围，就能够防止浇铸成型剂溢出，能够降低气液混合流的流动阻力。

环形构件5的形状能够应用圆筒状、圆台状、鼓状等，但更优选圆台状、鼓状。另外，优选在环形构件5的内面设置狭缝来提高浇铸成型树脂的固定力。并且，保护件4与环形构件5可以是一体，也可以是分别独立的构件。

槽部8优选以槽部深度d1形成为槽部截面积(mm²)/有效膜面积(m²)为1～50。在该范围时，能够获得充分的压力损失降低效果。分隔壁区域21能够分为作为中空纤维膜组件20的径向内侧(中央部分)的中空纤维粘接部10及作为径向的外侧部分的非中空纤维粘接部9，槽部8优选形成于分隔壁区域21中的非中空纤维粘接部9上。通过将槽部8形成于非中空纤维粘接部9上而不是中空纤维粘接部10上，能够在保持组件紧凑化的状态下同时扩大排出流路7来抑制压力损失和使分隔壁区域21中的中空纤维粘接部10具有足够的厚度而对中空纤维和树脂付与足够的粘接强度。

喷嘴3的内部流路3a的上端3b与配置在外壳2的上部的分隔壁层6的下端之间的分开距离d2优选为10mm以上，更优选13mm以上，最佳为15mm以上，在制作这样的中空纤维膜组件20时，用构成分隔壁层6的密封树脂剂的投入量来控制上述分开距离d2。在上述分开距离为10mm以上时，能够通过确保通向喷嘴3的流路来降低压力损失。并且，特别是由于预先在中空纤维膜1易于切断的分隔壁层界面6a处形成了空间部避免了水充满于中空纤维膜1易于切断的分隔壁层界面6a，因此膜不会在分隔壁层6的界面6a处摆动，能够抑制空气清洗时中空纤维膜切断。另外，为了不显著减小中空纤维膜组件20的有效膜面积，优选使上述分开距离d2为中空纤维膜束22的全长的1/2以下，更优选为1/3以下。在离心成型法的情况下，为了使上部的排水排出喷嘴3的内部流路3a的上端3b和上部分隔壁层6的界面6a位于同一面，通常投入过量的密封树脂而使其从上述排水排出喷嘴3溢出。相对于此，在本发明的情况下，要通过投入预先设定的规定量的密封树脂来控制分开距离d2。另外，静态成型法也是一样，也能够通过控制密封树脂投入量来任意地调整分开距离d2。

另外，本实施方式的中空纤维膜组件20是这样的构造，即，在中空纤维膜1的长度方向(图1中的上下方向)的上部具有中空纤维膜1的开口端、即中空部开口的端部，而且，中空纤维膜1的下部不开口，中空纤维膜组件20具有能够导入气体及原水中的至少一种的导入口。能够向中空纤维膜束22内均匀地导入原水、物理清洗用的气体，从而能够实现高效率的过滤运转。

另外，本实施方式的中空纤维膜组件20不仅在外壳2的上方形成有分隔壁区域，在外壳2的下方也形成有分隔壁区域。该下方的分隔壁区域利用浇铸成型树脂固定中空纤维膜1的下端部而形成。另外，在该分隔壁区域中形成有能够供气体及原水中的至少一种流通的通孔。

另外，上述实施方式的中空纤维膜组件20同时进行自中空纤维膜1的过滤水侧供给纯水的反洗及自中空纤维膜1的原水侧供给空气的空气清洗，在自喷嘴3排出纯水和空气的气液混合流时的纯水流量A(m³/hr)与空气流量B(m³/hr)之比为1比1的情况下，纯水流量A与空气流量B之和A+B的每1(m³/hr)的压力损失ΔP小于0.5kPa，上述压力损失ΔP为外壳2的内部压力与喷嘴3的排出压力之差。

另外，本发明还提供一种悬浊水的过滤方法，其特征在于，该方法包括能够使用上述中空纤维膜组件20同时进行反洗和空气清洗的工序，而且反复进行该工序。

实施例

下面，根据实施例说明本实施方式。另外，在各实施例中，对与上述实施方式对应的构件标注与上述实施方式相同的附图标记进行说明。

实施例1

预先使用溶解于甲基乙基甲酮而成的ABS树脂溶液将ABS树脂制的环形构件5溶解粘接固定于内径169mm的具有集管部的圆筒状的ABS(丙烯氰、丁二烯、苯乙烯共聚体)树脂制组件外壳2上。环形构件5的厚度为3mm。并且，在组件外壳2中设置聚丙烯制的保护件4(参照图6)。保护件4的厚度为3mm。向环形构件5及保护件4内插入6600根内径0.66mm、外径1.22mm的PVDF(Poly Vinylidene Fluoride：聚偏氟乙烯)(二氟化)制中空纤维膜1后将其设置于加热至30℃的离心成型机中。在向浇铸成型剂口中注入1.55Kg用于形成分隔壁层6的聚氨酯树脂的主剂和硬化剂的混合液之后，使离心粘接架台以212rpm的速度旋转，以向密封部施加50G的离心力的方式注入密封树脂，进行离心成型4小时。

接着，在以50℃加热16小时进行固化之后，制成密封树脂部的一端切断而中空纤维膜1开口、密封树脂部的另一端未切断而中空纤维膜1未开口而且具有空气导入口的、树脂厚度65mm的带有空气导入口的中空纤维膜组件20。在制作成之后，测定该中空纤维膜组件20上部的分隔壁层6的界面6a与上部的喷嘴3的内部流路3a的上端3b的分开距离d2，结果，该分开距离d2为10mm。该中空纤维膜组件20的膜有效长度为2m。

如图4所示，将中空纤维膜组件20以其开口端(中空纤维膜1的中空部开口的一侧的端部)在上的方式设置，同时进行自F 1供给纯水的反洗和自F3供给空气的空气清洗，向F2中排出纯水和空气的混合流。使自F 1供给的纯水量为5m³/hr，自F3供给的空气量为5Nm³/hr，测定压力损失ΔP。压力损失ΔP作为外壳部压力P2与喷嘴排出部压力P3之差来计算，ΔP＝P2-P3。如图4所示，P2是在外壳2上安装压力计来测定的。将槽部截面积/有效膜面积的值、保护件4的下端部4b处的内径R1与上端部4c处的内径R2之比R2/R1、环形构件5的下端5d的内径R3与下端5d的上侧的最窄部分的内径R4之比R4/R3、分开距离d2及压力损失ΔP的测定结果示于图1中。

实施例2～4

除了改变环形构件5的形状和保护件4的形状、聚氨酯树脂量来制作槽部截面积/有效膜面积的值、R2/R1、R4/R3不同的中空纤维膜组件20之外，在与实施例1相同的条件下测定压力损失ΔP，将结果表示于表1中。

实施例5～7

除了改变环形构件5的形状和保护件4的形状、聚氨酯树脂量及中空纤维膜1的根数来制作槽部截面积/有效膜面积的值、R2/R1、R4/R3不同的组件之外，在与实施例1相同的条件下测定压力损失ΔP，将结果表示于表1中。

比较例1

不在分隔壁层中埋设环形构件5，因此没有槽部，除了槽部截面积/有效膜面积的值为0、向浇铸成型剂口中注入构成分隔壁层的聚氨酯树脂的主剂和硬化剂的混合液1.80Kg、在189rpm、40G的条件下进行离心注入、并且自上部排水排出喷嘴3溢出剩余的聚氨酯树脂之外，在与上述实施例1相同的条件下制作中空纤维膜组件。测定该中空纤维膜组件的分隔壁层6的界面6a与上部排水排出喷嘴3的上端3b的分开距离d2，结果，该分开距离d2为0mm。在与实施例1相同的条件下测定该中空纤维膜组件的压力损失ΔP，将结果表示于表1中。

比较例2

除R2/R1不同之外，在与比较例1相同的条件下测定压力损失ΔP，将结果表示于表1中。

比较例3

不在分隔壁层中埋设环形构件5，因此没有槽部，除了槽部截面积/有效膜面积的值为0以及改变了聚氨酯树脂量之外，在与实施例1相同的条件下制作中空纤维膜组件。测定该中空纤维膜组件的分隔壁层6的界面6a与上部排水排出喷嘴3的上端3b的分开距离d2，结果，该分开距离d2为10mm。在与实施例1相同的条件下测定该中空纤维膜组件的压力损失ΔP，将结果表示于表1中。

表1

工业实用性

本实施方式的中空纤维膜组件是容纳在外壳内的外压式中空纤维膜组件，进行反洗、空气清洗时产生的压力损失极小，能够缩减清洗所需要的动力，因此，用于各种工业产品的制造工艺所采用的水净化、将河水、湖水、地下水等作为原水的自来水制造、污水、废水等水处理工艺等极为有效。

Claims

1.一种中空纤维膜组件，其为外压式，该外压式中空纤维膜组件在组件外壳中容纳有许多根中空纤维膜，上述中空纤维膜的两端或一端利用浇铸成型树脂固定而形成分隔壁区域，上述中空纤维膜的中空部在利用上述分隔壁区域固定的至少一个端部处开口，在上述中空部开口的一侧的上述组件外壳的侧面设有流体能够出入的喷嘴，该中空纤维膜组件以设有上述喷嘴的一侧在上方的方式竖立设置，其特征在于，

在配置于上述组件外壳内的上部的上方的上述分隔壁区域中形成有与上述喷嘴的内部流路相连通的槽部；

上述槽部的开口设置在上述分隔壁区域的下面一侧。

2.根据权利要求1所述的中空纤维膜组件，其特征在于，

该中空纤维膜组件还包括保护件，该保护件配置为至少在设有上述喷嘴的高度位置包围由许多根上述中空纤维膜构成的中空纤维膜束的外周，而且在该保护件与上述组件外壳的内面之间形成流路。

3.根据权利要求2所述的中空纤维膜组件，其特征在于，

在上述保护件形成有多个通孔；

上述保护件以包围上述中空纤维膜束的外周的同时、在上述保护件与上述组件外壳的内面之间形成环形的流路部的方式配置；

上述槽部通过上述环形的流路部与上述喷嘴的内部流路相连通。

4.根据权利要求3所述的中空纤维膜组件，其特征在于，

上述保护件具有远离上述分隔壁区域一侧的下端部和靠近上述分隔壁区域一侧的上端部；

在将上述下端部的内径设为R1、上述上端部的内径设为R2时，R2/R1为0.95～0.60。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的中空纤维膜组件，其特征在于，

上述分隔壁区域具有固定上述中空纤维膜的端部的由浇铸成型树脂构成的分隔壁层和固定于上述分隔壁层上的环形构件；

上述环形构件的外周固定在上述组件外壳的内面；

在上述环形构件内周的内侧插入有上述中空纤维膜。

6.根据权利要求5所述的中空纤维膜组件，其特征在于，

上述环形构件具有固定在上述组件外壳的内面上的上部和比上述上部小径的下部；

上述槽部形成在上述环形构件下部的外周与上述组件外壳的内面之间。

7.根据权利要求5或6所述的中空纤维膜组件，其特征在于，

上述环形构件与上述组件外壳之间的固定通过溶解粘接、熔融粘接或者一体成形来进行。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的中空纤维膜组件，其特征在于，

在将上述环形构件的下端部的内径设为R3、上述下端部的上方的最窄部分的内径设为R4时，R4/R3为0.95～0.60。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的中空纤维膜组件，其特征在于，

上述槽部的截面积/有效膜面积的值为1～50，该值的单位为mm²/m²。

10.根据权利要求5～8中任一项所述的中空纤维膜组件，其特征在于，

上述喷嘴的内部流路的上端与上方的上述分隔壁层的下端的分开距离为10mm以上。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的中空纤维膜组件，其特征在于，

该中空纤维膜组件还包括下方的分隔壁区域；

在上述下方的分隔壁区域中形成有气体及原水中的至少一种能够流通的通孔。

12.一种中空纤维膜组件，其为外压式，该外压式中空纤维膜组件在组件外壳中容纳有许多根中空纤维膜，上述中空纤维膜的两端或一端利用浇铸成型树脂固定而形成分隔壁区域，上述中空纤维膜的中空部在利用上述分隔壁区域固定的至少一个端部处开口，在上述中空部开口的一侧的上述组件外壳的侧面设有流体能够出入的喷嘴，该中空纤维膜组件以设有上述喷嘴的一侧在上方的方式竖立设置，其特征在于，

该中空纤维膜组件同时进行自上述中空纤维膜的过滤水侧供给纯水的反洗和自上述中空纤维膜的原水侧供给空气的空气清洗，在自上述喷嘴排出上述纯水和上述空气的气液混合流时的上述纯水流量A与上述空气流量B之比为1比1的情况下，上述纯水流量A与上述空气流量B之和A+B的每1m³/hr的压力损失ΔP小于0.5kPa，上述压力损失ΔP为上述组件外壳的内部压力与上述喷嘴的排出压力之差，上述A以及B的单位为m³/hr。