JP2000093769A

JP2000093769A - 中空糸膜の洗浄方法及び循環水浄化方法

Info

Publication number: JP2000093769A
Application number: JP10269979A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Wakabayashi; 俊彦若林
Original assignee: Hitachi Plant Engineering and Services Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Engineering and Services Ltd
Priority date: 1998-09-24
Filing date: 1998-09-24
Publication date: 2000-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】洗浄工程に用いる洗浄水を少量とし、短期間
に行える中空糸膜の洗浄方法を提供する。また、蓄熱槽
を有する水の循環経路、特に建屋内の水の循環におい
て、連続的な運転を保持しつつ循環水の清浄化を定期的
に行う循環水浄化方法を提供する。【解決手段】中空糸膜２１を内蔵する濾過タンク３０
の、上部濾過水をタンク原水経路の一部を開放して逆流
させ、濾過水を一部逆流させた後に、上部空間にエア圧
を用いて逆洗を行うよう構成した。また、水の循環経路
中の蓄熱槽３２３０前段に、中空糸膜２１を内蔵する濾
過タンク３０を設け、濾過経路を遮断し、原水導入側の
膜の入口側経路を開いて逆流させ、エア圧で逆洗して、
定期的に洗浄させることにより、循環水の清浄化を定期
的に行う構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は濾過タンク内の中空
糸膜の洗浄方法と当該方法を用いた循環水浄化方法に関
し、特に濾過タンク内の水のみを使用する中空糸膜の洗
浄方法と、蓄熱槽を有する循環経路中の水を当該洗浄方
法を用いて浄化する循環水浄化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建屋の空調や暖房には、蓄熱槽を
用いて水の循環を行わせていた。蓄熱槽は、建屋の地下
に設置し、水槽内に温水と冷水を貯えてある。前記蓄熱
槽中の冷水や温水をポンプにより汲み上げて建屋内を循
環させ、建屋内の暖房や冷房等を行っていた。しかし、
水は建屋内を循環する内に、配管の汚れ等が付着して、
原水が汚染される。これにより水の熱効率が低減して暖
房等の機能が低下する。また、配管の汚れを放置してお
くと配管自体が腐食して使用不可能となるおそれがあっ
た。そこで、従来は蓄熱槽の戻り管路にフィルタを設け
て、水の汚れを除去した後に、蓄熱槽に流入させること
で、循環水の清浄化を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は以下のような問題があった。循環運転が長時間に及ぶ
と、フィルタに付着した微粒子等により目詰まりし、濾
過機能を有さなくなる。従って、フィルタをその度に交
換する必要があり、時間と手間を要していた。また、交
換中には循環運転が行えず、その間循環による機能が停
止することから、連続的に運転できるような改善が望ま
れていた。

【０００４】一方、川の水を浄化して水道水にしたり、
工業用水を浄化する場合等には、中空糸膜を用いた濾過
が行われている。中空糸膜においては、微粒子の付着に
より濾過機能が低下した場合に、逆洗工程により濾過機
能を回復させる。すなわち、濾過した浄水もしくは別な
清浄水を、中空糸膜の出口側より中空内部通路に逆流さ
せて、膜壁の内表面から外表面に透過させることによ
り、中空糸膜に付着した有機物等の不純物を洗浄するの
である。これにより、中空糸膜が目詰まりを起こして
も、中空糸膜を交換することなく濾過機能を回復させる
ことができる。しかし、他の清浄水を使用する場合、他
の経路との切り替え等で時間がかかるという欠点があ
る。また、逆洗に使用する浄水は、ボイラで加熱される
等の処理がされているため、通常の水に比して高価であ
り、なるべく少量で洗浄を行うことが望まれていた。本
発明の目的は、中空糸膜の洗浄水を濾過タンク内の濾過
水のみとしてコストを低減させ、短期間に洗浄工程を行
うことにある。

【０００５】また、本発明の第二の目的は蓄熱槽を有す
る水の循環経路、特に建屋内の水の循環において、水の
循環を滞らせることなく自己経路の中で洗浄処理を短時
間に行うことで水の循環を連続的に行い、当該処理を定
期的に行うことで循環水の清浄度を保持させることにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る中空糸膜の洗浄方法は、中空糸膜を内
蔵する濾過タンクの、上部濾過水をタンク原水経路の一
部を開放して逆流させて、上部空間にエア圧を導入して
当該中空糸膜を逆洗する構成とした。また、本発明に係
る循環水浄化方法は、水の循環経路中の貯水槽前段に、
中空糸膜を内蔵する濾過タンクを設け、濾過経路を遮断
し、原水導入側の膜の入口側経路を開いて逆流させ、エ
ア圧で逆洗して、定期的に洗浄させることにより、循環
水の清浄化を定期的に図るよう構成した。そして、建屋
における水の循環経路中の蓄熱槽前段に、中空糸膜を内
蔵する濾過タンクを設け、濾過経路を遮断し、原水導入
側の膜の入口側経路を開いて逆流させ、エア圧で逆洗し
て、定期的に洗浄させることにより、循環水の清浄化を
定期的に図るよう構成した。

【０００７】

【作用】上記構成の中空糸膜の洗浄方法においては、タ
ンク原水経路の一部を開放してタンク上部よりエアを送
り込むことにより、上部濾過水を中空糸膜内に流入させ
て逆洗を行い、中空糸膜に付着した不純物を除去する。
このため、タンク内の水のみで洗浄処理可能である。ま
た、上記構成の循環水濾過方法においては、濾過経路を
遮断することにより濾過タンク内への水の流入を防止
し、原水導入側の中空糸膜の入口側経路を開くことによ
りタンク内の濾過水を中空糸膜内に流入させ、中空糸膜
の付着物を分離させ、タンク上部よりエアを送り込むこ
とで付着物を含む原水をタンクの外部に放出して、上記
工程を定期的に行うことにより、蓄熱槽の循環水の清浄
化が定期的に行え、循環工程を連続的に行えるようにす
る。このため、循環経路内のみで処理が可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を添付した図面
に従って詳細に説明する。図１は本発明の実施形態を示
す水の循環経路の説明図である。本実施形態において
は、建屋内の蓄熱槽中を有する水の循環経路において設
けられた中空糸膜を含む濾過タンクを洗浄させる例につ
いて説明する。

【０００９】蓄熱槽３２は建屋の地下に設けられ、建屋
内の暖房や冷房を行わせるための温水もしくは冷水（以
下、原水という）を保持している。蓄熱槽３２に保持さ
れた原水は、建屋内を循環して建屋内の暖房や冷房を行
った後、再び蓄熱槽３２内に流入する。前記原水には、
建屋内を循環する際、配管等に付着する微粒子が混合す
る。この混合状態を放置したまま原水の循環を行うと、
原水の熱効率が低下して、蓄熱槽３２の運転に支障をき
たす。従って、建屋内を循環した原水が蓄熱槽３２に再
び流入する際に、原水中の微粒子を除去することが望ま
れる。

【００１０】本実施形態においては、中空糸膜２１を含
む濾過タンク３０を水の循環経路の戻り側である蓄熱槽
３２の前段に設置している。蓄熱槽３２を有する循環経
路に中空糸膜２１を含む濾過タンク３０を設けたのは本
発明が初めてであり、他での実施はなされていない。濾
過タンク３０の前段には、ポンプ３４が設けられてお
り、蓄熱槽３２からの原水を濾過タンク３０側に送り出
している。

【００１１】図２は、本実施形態における濾過タンク３
０の説明図である。濾過タンク３０内には、円柱形状の
中空糸膜モジュール２０が数本設けられている。前記タ
ンク３０内には、前記モジュール２０の両端部を介する
仕切り部材を設けて、前記モジュール２０を固定配置さ
せる。そして、中空糸膜モジュール上端面２２ａ側の上
部空間を濾過水室３０ａとなし、当該濾過水室３０ａの
下部空間を原水室３０ｂとなしている。前記原水室３０
ｂには原水流入経路３１が連絡しており、原水室３０ｂ
内に原水を流入させている。原水室３０ｂに流入した原
水は、中空糸膜モジュール２０にて濾過されて、当該モ
ジュール上端面２２ａより濾過水室３０ａに送出され
る。一方、前記濾過水室３０ａには濾過水流出経路３３
が連絡し、濾過水を蓄熱槽３２へ案内させている。

【００１２】また、濾過タンク３０上部と下部とには、
エア圧縮機３６と連絡したエア流入経路３５ａ、３５ｂ
が連絡している。前記タンク３０の原水室３０ｂには、
逆洗工程においてタンク内の水をドレン水として排出す
る排出経路３７ａが連絡している。一方、前記タンク３
０下部には、洗浄後の原水をタンク３０外へドレン水と
して排出させる排水排出経路３７ｂが連絡しており、前
記排出経路３７ａと合流している。

【００１３】図３は中空糸膜モジュール２０の説明図で
ある。中空糸膜モジュール２０は、円柱形状のパッケー
ジ２２内に糸束にまとめた多数の中空糸エレメントを長
手方向に配置して、両端部を固定した構成となってい
る。パッケージ２２側面には、原水流入口２３が設けら
れ、対向する位置に逆洗排水口２４が設けられている。
パッケージ２２の上端面２２ａには濾過水流出口２５
が、下端面２２ｂにはエア流入口２６が設けられてい
る。前記原水流入口２３より中空糸膜モジュール２０内
に流入した原水は、中空糸膜２１にて濾過される。この
ため、原水中の水分子やイオン、塩類などの微小で無害
な粒子２８は中空糸膜２１を透過するが、懸濁物（Ｓ
Ｓ）やバクテリアなどの微粒子２７は、中空糸膜２１上
に捕集される。濾過された原水（以下、濾過水という）
は、モジュール上端面２２ａの濾過水流出口２５より流
出する。このようにして、循環水の清浄化を行っている
が、長時間水の循環を行っているうちに、捕集した微粒
子が中空糸膜２１の膜壁に蓄積して目詰まりし、濾過機
能が低下する。本実施形態においては、濾過タンク３０
中の濾過水とエアにより中空糸膜２１の付着物を除去し
て濾過機能を早期に回復させ、蓄熱槽３２からの水を連
続的に運転させるようにしている。

【００１４】すなわち、中空糸膜２１を内蔵する濾過タ
ンク３０の、上部濾過水をタンク３０原水経路の一部を
開放して逆流させて、上部空間にエア圧を導入して当該
中空糸膜を逆洗するものである。そして、建屋における
水の循環経路中の蓄熱槽３２前段に、中空糸膜２１を内
蔵する濾過タンク３０を設け、濾過経路を遮断し、原水
導入側の膜の入口側経路３７ｂを開いて逆流させ、エア
圧で逆洗して、定期的に洗浄させることにより、循環水
の清浄化を定期的に図っている。

【００１５】より詳細に説明すると、以下のようにな
る。図４のフローチャートに示すように、本実施形態に
おいては、中空糸膜２１の洗浄を濾過水による逆洗と、
エアバブリングと、排水の三つの工程で行っている。蓄
熱槽３２からの原水を循環させる通常運転の際には、原
水流入経路３１上のバルブＶ１と濾過水流出経路３３の
バルブＶ２のみが開いており、他の流路上のバルブが閉
じて流路が遮断されている。本実施形態においては、ま
ず、両バルブＶ１，Ｖ２を閉じ、第一工程として、濾過
タンク３０側面に連絡した排水排出経路３７ａ上に配置
したＶ３を開いて、当該タンク３０内の濾過水を中空糸
膜２１内に逆流させるとともに、当該タンク３０上部に
連絡したエア流入経路３５ａ上のＶ６を開いて、タンク
３０内にエアを送りこむ。濾過水が中空糸膜２１を介し
て側壁より外部へ流出する際に、中空糸膜２１に付着し
ていた有機物等の微粒子２７が除去される。この工程は
約１０秒程度で終了する。

【００１６】そして、第二工程としてエアバブリングを
行う。すなわち、前記工程のＶ６を閉じ、タンク３０下
部のエア流入経路３５ｂのＶ５を開いて、中空糸膜２１
下部よりエアを送りこみ、逆洗（エアバブリング）を行
う。これにより中空糸膜２１中の濾過水やエアが中空糸
膜２１の膜壁より外部に流出して、付着していた付着物
を中空糸膜２１より分離させる。この工程は２分程度で
終了する。

【００１７】そして、最終工程として濾過タンク３０内
より微粒子を多量に含んだ原水を排出する。すなわち、
前記Ｖ５を閉じ、排水排出経路３７ａ、３７ｂ上のバル
ブＶ４とＶ８を開いて、多量の微粒子２７を原水ととも
に濾過タンク３０内よりすべて排出し、濾過タンク３０
内全体の清浄状態を回復させる。この工程は５０秒程度
であり、上記した工程を合せても３分程度で全工程を終
了させることができる。その後は、循環水の運転を再開
させることができる。なお、上記工程は通常１日１回程
度行えば十分である。そして、予備工程として原水流入
経路３１上のバルブＶ１と，排水排出経路３７ａ、３７
ｂ上のバルブＶ３、Ｖ４を開くすすぎ工程や、前記バル
ブＶ３、Ｖ４と，排水排出経路３７ａ上の電磁バルブＶ
８を開く水抜き工程も備えているが、通常においては、
上記した三工程のみで十分である。また、上記したバル
ブは、電気操作盤４０にて自動制御されている。

【００１８】なお、実施形態においては、蓄熱槽を有す
る建屋における中空糸膜を含む濾過タンクの洗浄方法に
ついて説明したが、これに限定されないことはもちろん
であり、中空糸膜を含む濾過タンクを使用する水の循環
経路であれば、本発明の洗浄方法により循環水を定期的
に洗浄でき、水の循環を連続的に行うことができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明における中
空糸膜の洗浄方法においては、他から逆洗のための清浄
水を用意することなくタンク内の原水のみで処理が行え
るため、コストが低減でき、洗浄工程を短縮することが
できる。また、本発明における循環水の浄化方法におい
ては、循環経路の中で洗浄工程が自己処理的に行え、短
期間で濾過タンクの洗浄を行えるため、水の循環を滞ら
せることなく連続的に運転を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における循環水処理の説明図
である。

【図２】本発明の実施形態における濾過タンクの説明図
である。

【図３】発明の実施形態における中空糸膜の説明図であ
る。

【図４】本発明の実施形態における洗浄工程のフローチ
ャートである。

【符号の説明】

２０中空糸膜モジュール２１中空糸膜２２パッケージ２２ａモジュール上端面２２ｂモジュール下端面２３原水流入口２４逆洗排水口２５濾過水流出口２６エア流入口２７微粒子２８イオン、塩類３０濾過タンク３０ａ濾過水室３０ｂ原水室３１原水流入経路３２蓄熱槽３３濾過水流出経路３４ポンプ３５ａエア流入経路３５ｂエア流入経路３６エア圧縮器３７ａ排水排出経路３７ｂ排水排出経路４０電気操作盤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D006 GA02 HA03 HA19 KC02 KC03 KC13 KC14 KE22Q KE24Q KE28Q MA01 PA01 PB07 PB24 PC80 4L045 BA24 BA54 BA58 BA60 DA08 DA34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中空糸膜を内蔵する濾過タンクの、上部
濾過水をタンク原水経路の一部を開放して逆流させて、
上部空間にエア圧を導入して当該中空糸膜を逆洗するこ
とを特徴とする中空糸膜の洗浄方法。
【請求項２】水の循環経路中の貯水槽前段に、中空糸
膜を内蔵する濾過タンクを設け、濾過経路を遮断し、原
水導入側の膜の入口側経路を開いて逆流させ、エア圧で
逆洗して、定期的に洗浄させることにより、循環水の清
浄化を定期的に図ることを特徴とする循環水浄化方法。
【請求項３】建屋における水の循環経路中の蓄熱槽前
段に、中空糸膜を内蔵する濾過タンクを設け、濾過経路
を遮断し、原水導入側の膜の入口側経路を開いて逆流さ
せ、エア圧で逆洗して、定期的に洗浄させることによ
り、循環水の清浄化を定期的に図ることを特徴とする循
環水浄化方法。