JP2000061272A - 中空糸膜モジュールとその使用方法および製造方法 - Google Patents
中空糸膜モジュールとその使用方法および製造方法Info
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- JP2000061272A JP2000061272A JP10235409A JP23540998A JP2000061272A JP 2000061272 A JP2000061272 A JP 2000061272A JP 10235409 A JP10235409 A JP 10235409A JP 23540998 A JP23540998 A JP 23540998A JP 2000061272 A JP2000061272 A JP 2000061272A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】下水処理、廃水処理など様々な汚濁物質が含ま
れた処理対象水に適した中空糸膜モジュールおよびその
使用方法、および該中空糸膜モジュールを安価かつ容易
に作製する製造方法を提供する。 【解決手段】複数の中空糸膜の一方の端部が開口した状
態で接着固定部によって固定されているとともに、もう
一方の中空糸膜の端部は固定されておらず、各々独立し
た自由端でかつ実質的に開口していることを特徴とする
中空糸膜モジュール。
れた処理対象水に適した中空糸膜モジュールおよびその
使用方法、および該中空糸膜モジュールを安価かつ容易
に作製する製造方法を提供する。 【解決手段】複数の中空糸膜の一方の端部が開口した状
態で接着固定部によって固定されているとともに、もう
一方の中空糸膜の端部は固定されておらず、各々独立し
た自由端でかつ実質的に開口していることを特徴とする
中空糸膜モジュール。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中空糸膜モジュー
ルとその使用方法および製造方法に関するものであり、
詳しくは、複数の中空糸膜の片方の端部が接着固定され
た状態で開口され、もう片方の端部が接着固定されてい
ない中空糸膜モジュールとその使用方法および製造方法
に関するものである。
ルとその使用方法および製造方法に関するものであり、
詳しくは、複数の中空糸膜の片方の端部が接着固定され
た状態で開口され、もう片方の端部が接着固定されてい
ない中空糸膜モジュールとその使用方法および製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】膜分離技術は、逆浸透膜や限外ろ過膜、
精密ろ過膜を用いて、海水、かん水の脱塩、半導体洗浄
用の超純水の製造、食品の分離または濃縮等のように高
品位な水が必要とされる用途を中心に研究が進められて
きた。しかし、最近では環境保全の観点から、廃水処理
にも膜分離技術を適用しようとする研究が進められてい
る。
精密ろ過膜を用いて、海水、かん水の脱塩、半導体洗浄
用の超純水の製造、食品の分離または濃縮等のように高
品位な水が必要とされる用途を中心に研究が進められて
きた。しかし、最近では環境保全の観点から、廃水処理
にも膜分離技術を適用しようとする研究が進められてい
る。
【０００３】廃水処理では、多くの場合、沈殿による固
液分離を伴うため、その代替として膜分離技術が実施で
きれば、高品位な処理水が得られるだけでなく、広大な
沈殿池の省略あるいは縮小ができ、スペースメリットが
非常に大きい。
液分離を伴うため、その代替として膜分離技術が実施で
きれば、高品位な処理水が得られるだけでなく、広大な
沈殿池の省略あるいは縮小ができ、スペースメリットが
非常に大きい。
【０００４】廃水処理では、活性汚泥と呼ばれる微生物
により、廃水中の有機物を分解した後に、フロック化し
た汚泥と処理水を分離する活性汚泥処理プロセスが広く
用いられている。
により、廃水中の有機物を分解した後に、フロック化し
た汚泥と処理水を分離する活性汚泥処理プロセスが広く
用いられている。
【０００５】この活性汚泥処理プロセスでは、処理効率
を上げるために、活性汚泥を高濃度化すると、分解処理
が進む一方で、後段の沈殿池において汚泥の沈降性不良
を生じる場合があり、水質の悪化を防止するための管理
作業が煩雑であった。
を上げるために、活性汚泥を高濃度化すると、分解処理
が進む一方で、後段の沈殿池において汚泥の沈降性不良
を生じる場合があり、水質の悪化を防止するための管理
作業が煩雑であった。
【０００６】この汚泥と処理水との固液分離に膜分離技
術を利用することで、高濃度活性汚泥処理を行なった場
合にも、水質の悪化を伴わず、更に沈殿池を省略でき非
常に省スペースとなる。このような点から、高濃度（Ｍ
ＬＳＳ 約７，０００〜２０，０００ｍｇ／ｌ）活性汚
泥混合液の固液分離用途に向けての膜分離技術の研究が
行われている。
術を利用することで、高濃度活性汚泥処理を行なった場
合にも、水質の悪化を伴わず、更に沈殿池を省略でき非
常に省スペースとなる。このような点から、高濃度（Ｍ
ＬＳＳ 約７，０００〜２０，０００ｍｇ／ｌ）活性汚
泥混合液の固液分離用途に向けての膜分離技術の研究が
行われている。
【０００７】ところで、分離膜には主に平膜、管状膜、
中空糸膜等があり、使用される方式により適した分離膜
モジュールが開発されている。
中空糸膜等があり、使用される方式により適した分離膜
モジュールが開発されている。
【０００８】高濃度の固液分離は分離膜モジュールに原
水を循環供給し、膜面に付着する汚れを、循環流でかき
とりながら分離するクロスフロー方式が行われており、
この方式に合わせた平膜や管状膜モジュールが主として
用いられてきた。
水を循環供給し、膜面に付着する汚れを、循環流でかき
とりながら分離するクロスフロー方式が行われており、
この方式に合わせた平膜や管状膜モジュールが主として
用いられてきた。
【０００９】しかし、この方式は高濃度の活性汚泥を分
離膜モジュール内へ供給することが困難であることに加
えて、膜面に付着する汚泥をかきとるために、常に膜面
に原水を循環供給する必要があり、動力コストが高価で
あった。このため、再利用水など廃水処理の中でも一部
の高度な処理を要する分野に使用は限定されていた。
離膜モジュール内へ供給することが困難であることに加
えて、膜面に付着する汚泥をかきとるために、常に膜面
に原水を循環供給する必要があり、動力コストが高価で
あった。このため、再利用水など廃水処理の中でも一部
の高度な処理を要する分野に使用は限定されていた。
【００１０】近年になり、槽体内に分離膜モジュールを
浸漬してモジュールの透過側をポンプで吸引、あるいは
サイホン等のように水位差を利用して処理水を得る、省
エネルギーな浸漬タイプの分離膜モジュールの研究が行
われている。活性汚泥処理では通常、好気性の微生物を
飼育するための曝気が行われており、この浸漬タイプは
膜面を曝気により槽体内に形成される旋回流を利用し
て、汚れをかきとりながら固液分離を行うことができ、
非常に低コストで運転が可能である。
浸漬してモジュールの透過側をポンプで吸引、あるいは
サイホン等のように水位差を利用して処理水を得る、省
エネルギーな浸漬タイプの分離膜モジュールの研究が行
われている。活性汚泥処理では通常、好気性の微生物を
飼育するための曝気が行われており、この浸漬タイプは
膜面を曝気により槽体内に形成される旋回流を利用し
て、汚れをかきとりながら固液分離を行うことができ、
非常に低コストで運転が可能である。
【００１１】平膜モジュールでは、特公平４−７０９５
８号公報に記載のような装置が試用されつつあるが、高
濃度の活性汚泥を分離する際には、単位膜面積当りの処
理水量を大きく取ると膜面に汚泥の付着が急速に進むた
め、大量処理には大きな膜面積が必要であった。
８号公報に記載のような装置が試用されつつあるが、高
濃度の活性汚泥を分離する際には、単位膜面積当りの処
理水量を大きく取ると膜面に汚泥の付着が急速に進むた
め、大量処理には大きな膜面積が必要であった。
【００１２】一方、中空糸膜モジュールは平膜と比較し
て、単位容積当たりの膜面積を大きく取れ、コンパクト
に大量処理が可能である。しかし、中空糸膜モジュール
をし尿処理などの廃水処理用途に使用した際には、廃水
中の非常に細かい繊維状屑（し渣）が、中空糸膜に絡み
付くことが判明した。このし渣は大きなものは前処理な
どで除去可能であるが、前処理で除去しきれないような
非常に小さなし渣が、中空糸膜に徐々に絡み、粗大化
し、更にその上に汚泥が付着することが判明した。
て、単位容積当たりの膜面積を大きく取れ、コンパクト
に大量処理が可能である。しかし、中空糸膜モジュール
をし尿処理などの廃水処理用途に使用した際には、廃水
中の非常に細かい繊維状屑（し渣）が、中空糸膜に絡み
付くことが判明した。このし渣は大きなものは前処理な
どで除去可能であるが、前処理で除去しきれないような
非常に小さなし渣が、中空糸膜に徐々に絡み、粗大化
し、更にその上に汚泥が付着することが判明した。
【００１３】し渣は中空糸膜に一旦絡むと除去が困難で
あり、絡みが徐々に蓄積していき、それを核として、汚
泥が付着していく。付着した汚泥は中空糸膜間を閉塞
し、ろ過差圧が上昇させるだけでなく、中空糸膜の破断
等も引き起こし、中空糸膜モジュールの活性汚泥中での
使用を困難にしていた。
あり、絡みが徐々に蓄積していき、それを核として、汚
泥が付着していく。付着した汚泥は中空糸膜間を閉塞
し、ろ過差圧が上昇させるだけでなく、中空糸膜の破断
等も引き起こし、中空糸膜モジュールの活性汚泥中での
使用を困難にしていた。
【００１４】そこで本発明者らは特願平９−２９７９９
３号において、中空糸膜の先端部分が自由端で、この先
端部から絡んだし渣を取り除き、廃水中でのし渣の絡み
とその蓄積を防止できる中空糸膜モジュールを提案し
た。
３号において、中空糸膜の先端部分が自由端で、この先
端部から絡んだし渣を取り除き、廃水中でのし渣の絡み
とその蓄積を防止できる中空糸膜モジュールを提案し
た。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】廃水処理用途、中でも
廃水の再利用などを行なわない用途では、様々な処理技
術についても、技術の低コスト化が常に要求されてきて
おり、膜分離技術についても、安定して性能を発揮でき
ることを前提に、分離膜モジュール自体のコスト、およ
び運転コストがより低いことが望まれる。
廃水の再利用などを行なわない用途では、様々な処理技
術についても、技術の低コスト化が常に要求されてきて
おり、膜分離技術についても、安定して性能を発揮でき
ることを前提に、分離膜モジュール自体のコスト、およ
び運転コストがより低いことが望まれる。
【００１６】槽体内に分離膜モジュールを浸漬して、処
理水を取出し、膜面に付着する汚れを曝気による旋回流
によって除去する方法を取ることで、運転コストとの低
減がはかれ、し渣の絡みを防止可能な中空糸膜モジュー
ルにより、活性汚泥中での安定運転が可能となった。
理水を取出し、膜面に付着する汚れを曝気による旋回流
によって除去する方法を取ることで、運転コストとの低
減がはかれ、し渣の絡みを防止可能な中空糸膜モジュー
ルにより、活性汚泥中での安定運転が可能となった。
【００１７】この中空糸膜モジュールは従来の製造方法
では製作することができなかったが、本発明者らが鋭意
検討を行った結果、特願平１０−４３６１４号／三段先
端封止、特願平１０−８２９７７号／圧着先端封止、特
願平１０−１３１７５４号／熱水先端封止、特願平１０
−１３１７５５号／一列先端封止のような製造方法を提
案している。従来の構造のモジュールにはなかった工程
であり、中空糸膜モジュールの製造コストを上昇させて
いた。
では製作することができなかったが、本発明者らが鋭意
検討を行った結果、特願平１０−４３６１４号／三段先
端封止、特願平１０−８２９７７号／圧着先端封止、特
願平１０−１３１７５４号／熱水先端封止、特願平１０
−１３１７５５号／一列先端封止のような製造方法を提
案している。従来の構造のモジュールにはなかった工程
であり、中空糸膜モジュールの製造コストを上昇させて
いた。
【００１８】しかしながら、一般には、中空糸膜モジュ
ールの内側と外側はオングストロームからミクロン単位
の細孔を介して隔てられており、中空糸膜一本一本の先
端部分が自由端である中空糸膜モジュールでは、先端を
封止しなければ、処理対象原水が孔から漏れてくるた
め、中空糸膜モジュールとしての性能を発現できないこ
とが多いと考えられていた。
ールの内側と外側はオングストロームからミクロン単位
の細孔を介して隔てられており、中空糸膜一本一本の先
端部分が自由端である中空糸膜モジュールでは、先端を
封止しなければ、処理対象原水が孔から漏れてくるた
め、中空糸膜モジュールとしての性能を発現できないこ
とが多いと考えられていた。
【００１９】本発明においては、下水処理、廃水処理な
ど様々な汚濁物質が含まれた処理対象水に適した中空糸
膜モジュールおよびその使用方法、および該中空糸膜モ
ジュールを安価かつ容易に作製する製造方法を提供する
ことを目的とする。
ど様々な汚濁物質が含まれた処理対象水に適した中空糸
膜モジュールおよびその使用方法、および該中空糸膜モ
ジュールを安価かつ容易に作製する製造方法を提供する
ことを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的は、
「複数の中空糸膜の一方の端部が開口した状態で、接着
固定部によって固定されているとともに、もう一方の中
空糸膜の端部が固定されておらず、各々独立した自由端
でかつ実質的に開口していることを特徴とする中空糸膜
モジュール。」により基本的に達成される。
「複数の中空糸膜の一方の端部が開口した状態で、接着
固定部によって固定されているとともに、もう一方の中
空糸膜の端部が固定されておらず、各々独立した自由端
でかつ実質的に開口していることを特徴とする中空糸膜
モジュール。」により基本的に達成される。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明を適用した中空糸膜モジュ
ールの一例を図１に示す。
ールの一例を図１に示す。
【００２２】図１において、１は中空糸膜であり、該中
空糸膜１は一方の端部で開口した状態で接着固定部２に
より固定され、もう一方の中空糸膜の端部は固定されて
おらず、各々独立した自由端でかつ実質的に中空糸膜側
断面４にて開口しているものである。接着固定部２にお
いて中空糸膜１は開口し、集水部３、集水配管５を経て
透過水が流出するようになっている。
空糸膜１は一方の端部で開口した状態で接着固定部２に
より固定され、もう一方の中空糸膜の端部は固定されて
おらず、各々独立した自由端でかつ実質的に中空糸膜側
断面４にて開口しているものである。接着固定部２にお
いて中空糸膜１は開口し、集水部３、集水配管５を経て
透過水が流出するようになっている。
【００２３】本発明のように中空糸膜１に内径レベルの
孔があいていると、一般には処理対象原水が孔から漏れ
てくるため、中空糸膜モジュールとしての性能を発現で
きないことが多い。しかしながら、本発明者らが鋭意検
討を重ねた結果、中空糸膜の場合は、中空糸膜が細いた
め、中空糸膜の内側の流動抵抗が大きく、中空糸膜の封
止されていない自由端部から透過水の出口である中空糸
膜の接着固定、開口部分までの透過水による圧力損失が
非常に大きい。したがって、中空糸膜の自由端部が封止
されていなくても原水がそのまま流れてくることはな
い。
孔があいていると、一般には処理対象原水が孔から漏れ
てくるため、中空糸膜モジュールとしての性能を発現で
きないことが多い。しかしながら、本発明者らが鋭意検
討を重ねた結果、中空糸膜の場合は、中空糸膜が細いた
め、中空糸膜の内側の流動抵抗が大きく、中空糸膜の封
止されていない自由端部から透過水の出口である中空糸
膜の接着固定、開口部分までの透過水による圧力損失が
非常に大きい。したがって、中空糸膜の自由端部が封止
されていなくても原水がそのまま流れてくることはな
い。
【００２４】さらに、本発明のモジュールは、水中のゴ
ミや濁質を除去することを目的としており、原水には比
較的大きな固形物なども含まれていることが多い。した
がって、中空糸膜の封止されていない自由端部もこれら
の大きなゴミによってすぐに閉塞してしまうのである。
その後、中空糸膜面では、精密濾過や限外濾過が行わ
れ、中空糸膜の先端では、ケーク濾過が行われるという
状態になり、良好な透過水質を得ることが可能になるの
である。
ミや濁質を除去することを目的としており、原水には比
較的大きな固形物なども含まれていることが多い。した
がって、中空糸膜の封止されていない自由端部もこれら
の大きなゴミによってすぐに閉塞してしまうのである。
その後、中空糸膜面では、精密濾過や限外濾過が行わ
れ、中空糸膜の先端では、ケーク濾過が行われるという
状態になり、良好な透過水質を得ることが可能になるの
である。
【００２５】また、これに加えて、本発明の中空糸膜モ
ジュールを作製するにあたり、接着固定されていない中
空糸膜１の端部を封止しないことにより製造コストを大
きく低減させることができる。
ジュールを作製するにあたり、接着固定されていない中
空糸膜１の端部を封止しないことにより製造コストを大
きく低減させることができる。
【００２６】中空糸膜の内径、外径としても特に制限さ
れるものではないが、先に述べたように中空糸膜の流動
抵抗をある程度大きくする必要性から考えると、中空糸
膜の内径については細い方が好ましく、５００μｍ以下
の中空糸膜が適している。中空糸膜の長さとしては長く
なれば膜面積が大きくなり、流動抵抗も増すため長い方
が好ましく、全長が５００ｍｍ以上の中空糸膜への適用
が好ましい。
れるものではないが、先に述べたように中空糸膜の流動
抵抗をある程度大きくする必要性から考えると、中空糸
膜の内径については細い方が好ましく、５００μｍ以下
の中空糸膜が適している。中空糸膜の長さとしては長く
なれば膜面積が大きくなり、流動抵抗も増すため長い方
が好ましく、全長が５００ｍｍ以上の中空糸膜への適用
が好ましい。
【００２７】さらに、本発明の効果を高める方法とし
て、図２に例示するように中空糸膜の少なくとも一部分
において中空糸膜の内側流路断面積を小さくした流路断
面積縮小部６を設けておくことにより、その部分で原水
中の比較的大きなゴミが蓄積しやすくなり、ケーク生成
を促進させるため、透過水質の安定化を図ることができ
る。
て、図２に例示するように中空糸膜の少なくとも一部分
において中空糸膜の内側流路断面積を小さくした流路断
面積縮小部６を設けておくことにより、その部分で原水
中の比較的大きなゴミが蓄積しやすくなり、ケーク生成
を促進させるため、透過水質の安定化を図ることができ
る。
【００２８】ここで、他の部分と比較して流路断面積が
小さくなっている中空糸膜部分の形状としては特に限定
されるものではなく、断面が円形でも楕円形でも長方形
でも差し支えない。ただし、製造しやすい方法であるこ
とが好ましく、その点を考慮すると、形状については、
扁平状や円状，楕円状にするのが実施しやすく好まし
い。また、実施方法としても特に限定されるものではな
いが、圧力によって押しつぶす方法や熱を加えることに
よって変形させるのが簡便で好ましい。ただし、中空糸
膜を押しつぶすにあたっては、中空糸膜を変形させやす
い状態にすることが望ましく、封止部分の近傍を加熱し
たり、溶媒を含浸させて、変形を容易にする方法でも実
施可能である。加熱する場合は、雰囲気温度を上げた
り、高温のガスや液体を封止部分に接触させたり、前述
した押しつぶすための装置であるロールプレスやハンマ
ーなどを高温状態にする等の方法でも実施可能である。
小さくなっている中空糸膜部分の形状としては特に限定
されるものではなく、断面が円形でも楕円形でも長方形
でも差し支えない。ただし、製造しやすい方法であるこ
とが好ましく、その点を考慮すると、形状については、
扁平状や円状，楕円状にするのが実施しやすく好まし
い。また、実施方法としても特に限定されるものではな
いが、圧力によって押しつぶす方法や熱を加えることに
よって変形させるのが簡便で好ましい。ただし、中空糸
膜を押しつぶすにあたっては、中空糸膜を変形させやす
い状態にすることが望ましく、封止部分の近傍を加熱し
たり、溶媒を含浸させて、変形を容易にする方法でも実
施可能である。加熱する場合は、雰囲気温度を上げた
り、高温のガスや液体を封止部分に接触させたり、前述
した押しつぶすための装置であるロールプレスやハンマ
ーなどを高温状態にする等の方法でも実施可能である。
【００２９】中空糸膜を押しつぶすにあたっては、どの
ような束状で行っても特に問題はないが、なるべく薄束
状で行った方が均一につぶしやすい。また、前述したよ
うに中空糸膜を加熱するような場合は、中空糸膜同士が
密着して離れにくくなる場合があるため、あまり高温に
長時間さらすことは好ましくない。最も望ましい方法と
しては、予め中空糸膜をすだれ状に一列に配置してから
端部を押しつぶすと中空糸膜同士の密着も防げてより確
実な端部形状の製作が可能になる。
ような束状で行っても特に問題はないが、なるべく薄束
状で行った方が均一につぶしやすい。また、前述したよ
うに中空糸膜を加熱するような場合は、中空糸膜同士が
密着して離れにくくなる場合があるため、あまり高温に
長時間さらすことは好ましくない。最も望ましい方法と
しては、予め中空糸膜をすだれ状に一列に配置してから
端部を押しつぶすと中空糸膜同士の密着も防げてより確
実な端部形状の製作が可能になる。
【００３０】中空糸膜の内側流路断面積を小さくする位
置としては、制限されるものではないが、その効果から
して、中空糸膜の自由端部からあまり離れていない方が
望ましい。具体的には、中空糸膜自由端部からの距離が
０〜２０ｍｍのところで断面積を小さくするとその部分
から、接着固定端部までの部分が長くなり、中空糸膜本
来の濾過性能を発現できるため非常に好ましい。
置としては、制限されるものではないが、その効果から
して、中空糸膜の自由端部からあまり離れていない方が
望ましい。具体的には、中空糸膜自由端部からの距離が
０〜２０ｍｍのところで断面積を小さくするとその部分
から、接着固定端部までの部分が長くなり、中空糸膜本
来の濾過性能を発現できるため非常に好ましい。
【００３１】一方、中空糸膜の一方の端部は開口した状
態で、接着固定部２によって固定されている。これによ
り、一般に本発明の中空糸膜モジュールを外圧型で使用
した場合に中空糸膜の内側を通る処理水を、接着固定部
２の開口端面から取出すことができる。接着固定部での
端部の開口には、中空糸膜の端部の中空糸膜間を接着材
で充填した後に、接着固定部を切断し、開口する方法が
一般的である。中空糸膜の端部の接着固定には、中空糸
膜の端部を接着材に浸漬して、中空糸膜間に接着材を充
填する静置法や、中空糸膜を回転させその遠心力により
中空糸膜間に接着材を充填する遠心法などがあるが、い
ずれの方法でも製作可能であり、その方法は特に限定す
るものではない。
態で、接着固定部２によって固定されている。これによ
り、一般に本発明の中空糸膜モジュールを外圧型で使用
した場合に中空糸膜の内側を通る処理水を、接着固定部
２の開口端面から取出すことができる。接着固定部での
端部の開口には、中空糸膜の端部の中空糸膜間を接着材
で充填した後に、接着固定部を切断し、開口する方法が
一般的である。中空糸膜の端部の接着固定には、中空糸
膜の端部を接着材に浸漬して、中空糸膜間に接着材を充
填する静置法や、中空糸膜を回転させその遠心力により
中空糸膜間に接着材を充填する遠心法などがあるが、い
ずれの方法でも製作可能であり、その方法は特に限定す
るものではない。
【００３２】ところで原水中の成分によっては、使用初
期の透過水は、開口した中空糸膜が閉塞するまでは、完
全なケーク濾過が行われないため、要求される透過水質
によっては、所定の透過水質に達するまでは、透過水を
原水側へ還流する方法を取ることが好ましい。これによ
り、水質が未達で原水の流出を防止できる。
期の透過水は、開口した中空糸膜が閉塞するまでは、完
全なケーク濾過が行われないため、要求される透過水質
によっては、所定の透過水質に達するまでは、透過水を
原水側へ還流する方法を取ることが好ましい。これによ
り、水質が未達で原水の流出を防止できる。
【００３３】本発明の効果を十分に発揮可能な用途とし
ては、主として高濃度の固液分離が目的である用途であ
り、水処理ではこれらの濃度をあらわす指標としてＭＬ
ＳＳあるいはＳＳなどが用いられるが、濃度が５，００
０ｍｇ／ｌ以上であれば好ましい。水処理においては活
性汚泥含有原水の固液分離や凝集処理における凝集フロ
ックの分離があげられ、原水の濁度が高い場合や浄水の
活性炭処理等に用いることもできる。中でもし尿処理な
どの廃水処理に代表される、活性汚泥処理での汚泥と処
理水との固液分離にこのモジュールを用いれば、高濃度
活性汚泥処理を行なっても、従来の沈殿とは異なり、沈
降性に左右されないため、処理効率を向上できるため、
この用途で使用されることがより好ましい。しかし、こ
れらの用途については特に限定するものではない。処理
される液体から除去される粒子の粒径は、中空糸膜の内
径より大きく、内側流路断面を小さくした場合には、そ
の径よりも大きいこと、あるいは粘質を持つ粒子であっ
ても発現でき、好ましい。しかしこれらについては特に
限定するものではない。
ては、主として高濃度の固液分離が目的である用途であ
り、水処理ではこれらの濃度をあらわす指標としてＭＬ
ＳＳあるいはＳＳなどが用いられるが、濃度が５，００
０ｍｇ／ｌ以上であれば好ましい。水処理においては活
性汚泥含有原水の固液分離や凝集処理における凝集フロ
ックの分離があげられ、原水の濁度が高い場合や浄水の
活性炭処理等に用いることもできる。中でもし尿処理な
どの廃水処理に代表される、活性汚泥処理での汚泥と処
理水との固液分離にこのモジュールを用いれば、高濃度
活性汚泥処理を行なっても、従来の沈殿とは異なり、沈
降性に左右されないため、処理効率を向上できるため、
この用途で使用されることがより好ましい。しかし、こ
れらの用途については特に限定するものではない。処理
される液体から除去される粒子の粒径は、中空糸膜の内
径より大きく、内側流路断面を小さくした場合には、そ
の径よりも大きいこと、あるいは粘質を持つ粒子であっ
ても発現でき、好ましい。しかしこれらについては特に
限定するものではない。
【００３４】また、本発明において対象となる中空糸膜
としては、具体的には高分子膜が好適で、均質中空糸
膜、多孔質中空糸膜、複合中空糸膜などが挙げられる
が、特に限定されるものではない。ただし、変形させる
場合は、押しつぶして変形しなかったり、割れてしまう
ような中空糸膜には適用が困難である。本発明の適用に
適した中空糸膜の具体例として、ポリアクリロニトリル
多孔質中空糸膜、ポリイミド多孔質中空糸膜、ポリエー
テルスルホン多孔質中空糸膜、ポリフェニレンスルフィ
ドスルホン多孔質中空糸膜、ポリテトラフルオロエチレ
ン多孔質中空糸膜、ポリプロピレン多孔質中空糸膜、ポ
リエチレン多孔質中空糸膜等の多孔質中空糸膜や、これ
ら多孔質中空糸膜に機能層としては架橋型シリコーン、
ポリブタジエン、ポリアクリロニトリルブタジエン、エ
チレンプロピレンラバー、ネオプレンゴム等のゴム状高
分子を複合化した複合中空糸膜や架橋型シリコーンチュ
ーブなどの均質中空糸膜を挙げることができる。
としては、具体的には高分子膜が好適で、均質中空糸
膜、多孔質中空糸膜、複合中空糸膜などが挙げられる
が、特に限定されるものではない。ただし、変形させる
場合は、押しつぶして変形しなかったり、割れてしまう
ような中空糸膜には適用が困難である。本発明の適用に
適した中空糸膜の具体例として、ポリアクリロニトリル
多孔質中空糸膜、ポリイミド多孔質中空糸膜、ポリエー
テルスルホン多孔質中空糸膜、ポリフェニレンスルフィ
ドスルホン多孔質中空糸膜、ポリテトラフルオロエチレ
ン多孔質中空糸膜、ポリプロピレン多孔質中空糸膜、ポ
リエチレン多孔質中空糸膜等の多孔質中空糸膜や、これ
ら多孔質中空糸膜に機能層としては架橋型シリコーン、
ポリブタジエン、ポリアクリロニトリルブタジエン、エ
チレンプロピレンラバー、ネオプレンゴム等のゴム状高
分子を複合化した複合中空糸膜や架橋型シリコーンチュ
ーブなどの均質中空糸膜を挙げることができる。
【００３５】
【実施例】以下、実施例をもって本発明をさらに具体的
に説明する。ただし、本発明はこれにより限定されるも
のではない。
に説明する。ただし、本発明はこれにより限定されるも
のではない。
【００３６】実施例１
ポリアクリロニトリルを素材とする平均細孔径０．０１
μｍ、外径６８０μｍ、内径４００μｍ、長さ８００ｍ
ｍの多孔質中空糸膜８００本を内幅１５０ｍｍ、内厚４
ｍｍのアクリル製の容器に挿入して、中空糸端部のポッ
ティング部分にポッティング材が入り目詰まりを起こさ
ないように、コロネート４４０３、ニッポラン４２２６
（日本ポリウレタン社製、配合比５３：４７）により目
止め接着した。次に、コロネート４４０３、ＫＮ−２１
３（日本ポリウレタン社製、配合比５４：４６）を用い
てポッティングを行った後、ポッティング固定部を切断
し、中空糸膜内部を開口させた。さらに、開口させたポ
ッティング部分に集水具を取り付け、中空糸膜全長７５
０ｍｍ有効長さ７００ｍｍのモジュールを作製した。得
られたモジュールを用いて、ＭＬＳＳ濃度約１０，００
０ｍｇ／ｌの活性汚泥混合水を原水として濾過運転を行
った。このときの濾過速度０．２ｍ／ｄであった。運転
開始１０分後の透過水濁度を調べたが、濁度は０．１程
度で、これまで通り良好な濾過性能を発揮した。
μｍ、外径６８０μｍ、内径４００μｍ、長さ８００ｍ
ｍの多孔質中空糸膜８００本を内幅１５０ｍｍ、内厚４
ｍｍのアクリル製の容器に挿入して、中空糸端部のポッ
ティング部分にポッティング材が入り目詰まりを起こさ
ないように、コロネート４４０３、ニッポラン４２２６
（日本ポリウレタン社製、配合比５３：４７）により目
止め接着した。次に、コロネート４４０３、ＫＮ−２１
３（日本ポリウレタン社製、配合比５４：４６）を用い
てポッティングを行った後、ポッティング固定部を切断
し、中空糸膜内部を開口させた。さらに、開口させたポ
ッティング部分に集水具を取り付け、中空糸膜全長７５
０ｍｍ有効長さ７００ｍｍのモジュールを作製した。得
られたモジュールを用いて、ＭＬＳＳ濃度約１０，００
０ｍｇ／ｌの活性汚泥混合水を原水として濾過運転を行
った。このときの濾過速度０．２ｍ／ｄであった。運転
開始１０分後の透過水濁度を調べたが、濁度は０．１程
度で、これまで通り良好な濾過性能を発揮した。
【００３７】実施例２
中空糸膜の自由端部から５ｍｍ〜１０ｍｍの距離にわた
って押しつぶす他は、実施例１と同じ条件のモジュール
を製作し、実施例２と同様の濾過試験を行った。運転開
始１０分後の透過水濁度を調べたが、濁度は０．０〜
０．１程度で、これまで通り良好な濾過性能を発揮し
た。
って押しつぶす他は、実施例１と同じ条件のモジュール
を製作し、実施例２と同様の濾過試験を行った。運転開
始１０分後の透過水濁度を調べたが、濁度は０．０〜
０．１程度で、これまで通り良好な濾過性能を発揮し
た。
【００３８】
【発明の効果】本発明において、複数の中空糸膜の片方
の端部を接着固定しながら開口させ、開口部分から膜透
過水を得る方式の中空糸分離膜モジュールにおいて、接
着固定されていない中空糸膜端部が実質的に開口したこ
とを特徴とする中空糸膜モジュールにより、下水処理、
廃水処理など様々な汚濁物質が含まれた処理対象水に適
した中空糸膜モジュールを安価かつ容易に作製すること
が可能となった。
の端部を接着固定しながら開口させ、開口部分から膜透
過水を得る方式の中空糸分離膜モジュールにおいて、接
着固定されていない中空糸膜端部が実質的に開口したこ
とを特徴とする中空糸膜モジュールにより、下水処理、
廃水処理など様々な汚濁物質が含まれた処理対象水に適
した中空糸膜モジュールを安価かつ容易に作製すること
が可能となった。
【図１】本発明に係る中空糸膜モジュールの一例を示す
外観図である。
外観図である。
【図２】本発明に係る中空糸膜モジュールの他の一例を
示す外観図である。
示す外観図である。
１：中空糸膜
２：接着固定部
３：集水部
４：中空糸膜側断面
５：集水配管
６：中空糸膜内側流路断面積縮小部
フロントページの続き
(72)発明者 谷口 雅英
滋賀県大津市園山１丁目１番１号 東レ株
式会社滋賀事業場内
(72)発明者 岡田 宏道
滋賀県大津市園山１丁目１番１号 東レエ
ンジニアリング株式会社滋賀事業場内
Ｆターム(参考） 4D006 GA06 GA07 HA02 HA06 HA12
HA19 HA93 JA02A JA02B
JA03Z JA13A JA19Z JA25A
JA25B JA25C JB05 JB06
JB08 JB20 KA63 KE02P
KE13P MA01 MA06 MA34
MC22 MC23 MC26 MC30 MC39
MC58 MC61 MC62 MC65 NA41
PA01 PB02 PB08 PB15 PC61
PC62
Claims (10)
- 【請求項１】複数の中空糸膜の一方の端部が開口した状
態で接着固定部によって固定されているとともに、もう
一方の中空糸膜の端部は固定されておらず、各々独立し
た自由端でかつ実質的に開口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】前記中空糸膜の内径が５００μｍ以下であ
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。 - 【請求項３】前記中空糸膜の全長が５００ｍｍ以上であ
ることを特徴とする請求項１または２に記載の中空糸膜
モジュール。 - 【請求項４】前記中空糸膜の内側流路断面積が、中空糸
膜の少なくとも一部分において、他の部分と比較して小
さくなっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の中空糸膜モジュール。 - 【請求項５】他の部分と比較して流路断面積が小さくな
っている前記中空糸膜部分が扁平状になっていることを
特徴とする請求項４に記載の中空糸膜モジュール。 - 【請求項６】前記請求項１〜５のいずれかに記載の中空
糸膜モジュールを使用するにあたり、透過水質が所定値
に達するまでの間は、透過水を原水側へ還流させること
を特徴とする中空糸膜モジュールの使用方法。 - 【請求項７】前記中空糸膜モジュールをＭＬＳＳあるい
はＳＳ濃度が５，０００ｍｇ／ｌ以上で用いることを特
徴とする請求項６に記載の中空糸膜モジュールの使用方
法。 - 【請求項８】前記ＭＬＳＳあるいはＳＳが活性汚泥また
は汚泥を主成分とすることを特徴とする請求項７に記載
の中空糸膜モジュールの使用方法。 - 【請求項９】前記中空糸膜モジュールを廃水処理に用い
ることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の中
空糸膜モジュールの使用方法。 - 【請求項１０】中空糸膜束の一方の端部を接着固定部に
よって固定するとともに、他方の端部に、力を加え、開
口した自由端を形成することを特徴とする中空糸膜モジ
ュールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23540998A JP3918312B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 中空糸膜モジュール及びその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23540998A JP3918312B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 中空糸膜モジュール及びその使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000061272A true JP2000061272A (ja) | 2000-02-29 |
| JP3918312B2 JP3918312B2 (ja) | 2007-05-23 |
Family
ID=16985677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23540998A Expired - Fee Related JP3918312B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 中空糸膜モジュール及びその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3918312B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006094436A1 (fr) * | 2005-03-09 | 2006-09-14 | Zhejiang Omex Environmental Engineering Ltd. | Faisceau membranaire poreux a fibres creuses en suspension |
| US7988855B2 (en) | 2003-10-21 | 2011-08-02 | Zenon Technology Partnership | Membrane bioreactor having single header membrane module |
| CN106310952A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-11 | 成都美富特膜科技有限公司 | 用于水处理的膜组件及膜过滤器 |
-
1998
- 1998-08-21 JP JP23540998A patent/JP3918312B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7988855B2 (en) | 2003-10-21 | 2011-08-02 | Zenon Technology Partnership | Membrane bioreactor having single header membrane module |
| WO2006094436A1 (fr) * | 2005-03-09 | 2006-09-14 | Zhejiang Omex Environmental Engineering Ltd. | Faisceau membranaire poreux a fibres creuses en suspension |
| CN106310952A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-11 | 成都美富特膜科技有限公司 | 用于水处理的膜组件及膜过滤器 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3918312B2 (ja) | 2007-05-23 |
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