JP2002336659A - 中空糸膜モジュール、水処理方法及び中空糸膜モジュールの長寿命化方法 - Google Patents
中空糸膜モジュール、水処理方法及び中空糸膜モジュールの長寿命化方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 中空糸膜の長寿命化が可能な中空糸膜モジュ
ール、それを用いた水処理方法及び中空糸膜モジュール
の長寿命化方法の提供。 【解決手段】 長さ方向に中空糸膜を複数に分割したこ
とを特徴とする中空糸膜モジュール。上記の中空糸膜モ
ジュールを用いて原水を濾過することを特徴とする水処
理方法。長さＬ1、太さｄ1の中空糸膜をＮ1本束ねた、
膜面積Ａ1の中空糸膜モジュールを、長さＬ2（Ｌ2＜
Ｌ1）、太さｄ2（ｄ2＝ｄ1）の中空糸膜をＮ2本（Ｎ2＞
Ｎ1）束ねた、膜面積Ａ2（Ａ2＝Ａ1）の中空糸膜モジュ
ールとすることを特徴とする中空糸膜モジュールの長寿
命化方法。
ール、それを用いた水処理方法及び中空糸膜モジュール
の長寿命化方法の提供。 【解決手段】 長さ方向に中空糸膜を複数に分割したこ
とを特徴とする中空糸膜モジュール。上記の中空糸膜モ
ジュールを用いて原水を濾過することを特徴とする水処
理方法。長さＬ1、太さｄ1の中空糸膜をＮ1本束ねた、
膜面積Ａ1の中空糸膜モジュールを、長さＬ2（Ｌ2＜
Ｌ1）、太さｄ2（ｄ2＝ｄ1）の中空糸膜をＮ2本（Ｎ2＞
Ｎ1）束ねた、膜面積Ａ2（Ａ2＝Ａ1）の中空糸膜モジュ
ールとすることを特徴とする中空糸膜モジュールの長寿
命化方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、限外濾過膜、逆浸
透膜、精密濾過膜を用いた排水処理などの水処理分野、
膜分離技術、海水淡水化等の分野で使用される中空糸膜
モジュールとそれを用いた水処理方法、および中空糸膜
モジュールの長寿命化方法に関する。
透膜、精密濾過膜を用いた排水処理などの水処理分野、
膜分離技術、海水淡水化等の分野で使用される中空糸膜
モジュールとそれを用いた水処理方法、および中空糸膜
モジュールの長寿命化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、中空糸膜を用いた限外濾過
膜、逆浸透膜、精密濾過膜として、図５に示すような中
空糸膜モジュールが知られている。この中空糸膜モジュ
ール１は、多数本の中空糸膜２の両端をそれぞれ上部管
板３と下部管板（図示せず）に固定した状態でモジュー
ル本体４内に収容して構成されている。モジュール本体
４には、被処理排水等の原水をモジュール内に導入する
導入口５と、残液を排出する排出口６と、中空糸膜２の
中空部を通って両端から流出した浄化水を取り出すため
の浄化水出口７，８が設けられている。
膜、逆浸透膜、精密濾過膜として、図５に示すような中
空糸膜モジュールが知られている。この中空糸膜モジュ
ール１は、多数本の中空糸膜２の両端をそれぞれ上部管
板３と下部管板（図示せず）に固定した状態でモジュー
ル本体４内に収容して構成されている。モジュール本体
４には、被処理排水等の原水をモジュール内に導入する
導入口５と、残液を排出する排出口６と、中空糸膜２の
中空部を通って両端から流出した浄化水を取り出すため
の浄化水出口７，８が設けられている。
【０００３】図６は従来の中空糸膜を適用した排水処理
装置の構成図であって、排水は排水排出装置（図示せ
ず）からいったん排水貯蔵タンク１０に貯水される。排
水貯蔵タンク１０内の排水は排水ポンプ１１で汲み出さ
れ、供給側配管１２及び供給側止め弁１３を介して、濾
過モジュール（中空糸膜モジュール）１の排水側下部水
室１４１に導かれる。排水は、排水側下部水室１４１と
排水側上部水室１４２を結ぶ排水路１４３内を上昇し、
排水側上部水室１４２に至る。クロスフロー運転の場合
は排水側上部水室１４２に溜まった排水は、戻り側配管
１５及び戻り側止め弁１６を介して排水貯蔵タンク１０
に戻される。排水路１４３両端に配置される下部管板１
４４と上部管板１４５の間には、長さＬｏの多数本の中
空糸膜２が配置され、中空糸膜２で排水から懸濁物質が
除去された浄化水は中空糸膜２の内部の中空部を通過し
て浄化水側下部水室１４７及び浄化水側上部水室１４８
に溜まる。浄化水側下部水室１４７及び浄化水側上部水
室１４８に溜まった浄化水は、浄化水側下部水室１４７
及び浄化水側上部水室１４８に共通に接続される浄化水
配管１７１及び１７２並びに浄化水止め弁１８を介して
取り出される。懸濁物質濃度が低い場合には戻り側弁１
６を閉として全量濾過運転をすることも可能である。上
記では排水は排水側下部水室１４１から排水側上部水室
１４２に向かって流れる上向流であるが、排水側上部水
室１４２から排水側下部水室１４１に向かって流れる下
向流とすることも公知である。さらに中空糸膜２に付着
した懸濁物質を除去して浄化能力を回復するために逆洗
を実行することも公知である。逆洗開始時には供給側止
め弁１３及び戻り側止め弁１６並びに浄化水止め弁１８
を閉弁し、圧縮空気止め弁１９を開弁して圧縮空気源
（図示せず）から圧縮空気を充填する。そして、濾過モ
ジュール１内圧力が所定値（例えば６ａｔａ）になった
ときに、供給側止め弁１３及び戻り側止め弁１６を開弁
する。すると、圧縮空気は中空糸膜２表面から排水路１
４３中に噴出し、懸濁物質は中空糸膜２表面から排水路
１４３中の排水に移行し、中空糸膜２は浄化能力を回復
する。
装置の構成図であって、排水は排水排出装置（図示せ
ず）からいったん排水貯蔵タンク１０に貯水される。排
水貯蔵タンク１０内の排水は排水ポンプ１１で汲み出さ
れ、供給側配管１２及び供給側止め弁１３を介して、濾
過モジュール（中空糸膜モジュール）１の排水側下部水
室１４１に導かれる。排水は、排水側下部水室１４１と
排水側上部水室１４２を結ぶ排水路１４３内を上昇し、
排水側上部水室１４２に至る。クロスフロー運転の場合
は排水側上部水室１４２に溜まった排水は、戻り側配管
１５及び戻り側止め弁１６を介して排水貯蔵タンク１０
に戻される。排水路１４３両端に配置される下部管板１
４４と上部管板１４５の間には、長さＬｏの多数本の中
空糸膜２が配置され、中空糸膜２で排水から懸濁物質が
除去された浄化水は中空糸膜２の内部の中空部を通過し
て浄化水側下部水室１４７及び浄化水側上部水室１４８
に溜まる。浄化水側下部水室１４７及び浄化水側上部水
室１４８に溜まった浄化水は、浄化水側下部水室１４７
及び浄化水側上部水室１４８に共通に接続される浄化水
配管１７１及び１７２並びに浄化水止め弁１８を介して
取り出される。懸濁物質濃度が低い場合には戻り側弁１
６を閉として全量濾過運転をすることも可能である。上
記では排水は排水側下部水室１４１から排水側上部水室
１４２に向かって流れる上向流であるが、排水側上部水
室１４２から排水側下部水室１４１に向かって流れる下
向流とすることも公知である。さらに中空糸膜２に付着
した懸濁物質を除去して浄化能力を回復するために逆洗
を実行することも公知である。逆洗開始時には供給側止
め弁１３及び戻り側止め弁１６並びに浄化水止め弁１８
を閉弁し、圧縮空気止め弁１９を開弁して圧縮空気源
（図示せず）から圧縮空気を充填する。そして、濾過モ
ジュール１内圧力が所定値（例えば６ａｔａ）になった
ときに、供給側止め弁１３及び戻り側止め弁１６を開弁
する。すると、圧縮空気は中空糸膜２表面から排水路１
４３中に噴出し、懸濁物質は中空糸膜２表面から排水路
１４３中の排水に移行し、中空糸膜２は浄化能力を回復
する。
【０００４】この排水処理においては、図７に示すよう
に、中空糸膜２の外周面に加わる圧力（外部圧力Ｐ1）
は一定の値であるが、中空部圧力Ｐ2は、透過水（浄化
水）の流動抵抗により、中空糸膜２の長さ方向に圧力分
布が生じる。すなわち、中空部圧力Ｐ2は、中空糸膜２
の長さ方向中央が最も高くなり、中央から端部に向かっ
て漸次低下し、中空糸膜２の両端で最も低く（常圧に近
い圧力）なる。
に、中空糸膜２の外周面に加わる圧力（外部圧力Ｐ1）
は一定の値であるが、中空部圧力Ｐ2は、透過水（浄化
水）の流動抵抗により、中空糸膜２の長さ方向に圧力分
布が生じる。すなわち、中空部圧力Ｐ2は、中空糸膜２
の長さ方向中央が最も高くなり、中央から端部に向かっ
て漸次低下し、中空糸膜２の両端で最も低く（常圧に近
い圧力）なる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、中空
糸膜２の中空部圧力Ｐ2は、中空糸膜２の長さ方向中央
が高く、両端が低い圧力分布を持っており、この圧力分
布に反比例して、中空糸膜２を透過して中空部に流れ込
む透過水の量の長さ方向にわたる分布である透過水量ｑ
pは、中空糸膜２の長さ方向中央で最少となり、端部に
向けて漸次増加し、両端部で最も多くなる分布を示す。
糸膜２の中空部圧力Ｐ2は、中空糸膜２の長さ方向中央
が高く、両端が低い圧力分布を持っており、この圧力分
布に反比例して、中空糸膜２を透過して中空部に流れ込
む透過水の量の長さ方向にわたる分布である透過水量ｑ
pは、中空糸膜２の長さ方向中央で最少となり、端部に
向けて漸次増加し、両端部で最も多くなる分布を示す。
【０００６】透過水量ｑpが中空糸膜２の長さ方向中央
で少なく、両端部で多い分布を有していることから、排
水処理を継続して行う場合、原水に含まれる懸濁物質
（ＳＳ）等の汚れは、透過水量ｑpの多い中空糸膜２の
両端部に集中する（ＳＳ付加大）傾向にある。その結
果、中空糸膜２の両端部から膜性能（透過性能）の劣化
が集中的に始まり、中央部に向けて劣化部分が進出する
ようにして膜性能劣化が生じることになる。従って、中
空糸膜２の寿命は、膜性能がそれほど低下していない中
央部を残して終わってしまう場合が多く、そのために中
空糸膜２の寿命が短く、不経済であった。
で少なく、両端部で多い分布を有していることから、排
水処理を継続して行う場合、原水に含まれる懸濁物質
（ＳＳ）等の汚れは、透過水量ｑpの多い中空糸膜２の
両端部に集中する（ＳＳ付加大）傾向にある。その結
果、中空糸膜２の両端部から膜性能（透過性能）の劣化
が集中的に始まり、中央部に向けて劣化部分が進出する
ようにして膜性能劣化が生じることになる。従って、中
空糸膜２の寿命は、膜性能がそれほど低下していない中
央部を残して終わってしまう場合が多く、そのために中
空糸膜２の寿命が短く、不経済であった。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、中空糸膜の長寿命化が可能な中空糸膜モジュール
と、それを用いた水処理方法及び中空糸膜モジュールの
長寿命化方法を提供することを目的としている。
で、中空糸膜の長寿命化が可能な中空糸膜モジュール
と、それを用いた水処理方法及び中空糸膜モジュールの
長寿命化方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、長さ方向に中空糸膜を複数に分割したこ
とを特徴とする中空糸膜モジュールを提供する。また本
発明は、上記の中空糸膜モジュールを用いて原水を濾過
することを特徴とする水処理方法を提供する。さらに本
発明は、長さＬ1、太さｄ1の中空糸膜をＮ1本束ねた、
膜面積Ａ1の中空糸膜モジュールを、長さＬ2（Ｌ2＜
Ｌ1）、太さｄ2（ｄ2＝ｄ1）の中空糸膜をＮ2本（Ｎ2＞
Ｎ1）束ねた、膜面積Ａ2（Ａ2＝Ａ1）の中空糸膜モジュ
ールとすることを特徴とする中空糸膜モジュールの長寿
命化方法を提供する。
に、本発明は、長さ方向に中空糸膜を複数に分割したこ
とを特徴とする中空糸膜モジュールを提供する。また本
発明は、上記の中空糸膜モジュールを用いて原水を濾過
することを特徴とする水処理方法を提供する。さらに本
発明は、長さＬ1、太さｄ1の中空糸膜をＮ1本束ねた、
膜面積Ａ1の中空糸膜モジュールを、長さＬ2（Ｌ2＜
Ｌ1）、太さｄ2（ｄ2＝ｄ1）の中空糸膜をＮ2本（Ｎ2＞
Ｎ1）束ねた、膜面積Ａ2（Ａ2＝Ａ1）の中空糸膜モジュ
ールとすることを特徴とする中空糸膜モジュールの長寿
命化方法を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による中空糸膜モ
ジュールの第１の形態を示す図である。この中空糸膜モ
ジュール３０は、長さ方向に中空糸膜を複数に分割した
分割中空糸膜３１を備えて構成されている。これらの分
割中空糸膜３１の太さは、従来品の中空糸膜２の太さと
同じであり、且つ分割中空糸膜３１のそれぞれの長さＬ
の合計は、従来品の中空糸膜２の長さＬｏと同じになっ
ている。従って、これらの分割中空糸膜３１の膜面積
は、従来品の中空糸膜２と同じである。
ジュールの第１の形態を示す図である。この中空糸膜モ
ジュール３０は、長さ方向に中空糸膜を複数に分割した
分割中空糸膜３１を備えて構成されている。これらの分
割中空糸膜３１の太さは、従来品の中空糸膜２の太さと
同じであり、且つ分割中空糸膜３１のそれぞれの長さＬ
の合計は、従来品の中空糸膜２の長さＬｏと同じになっ
ている。従って、これらの分割中空糸膜３１の膜面積
は、従来品の中空糸膜２と同じである。
【００１０】これらの分割中空糸膜３１は、従来品の中
空糸膜２と同じ材質、膜厚および微細孔径を有するもの
で構成することができ、微細孔径の大きさにより、限外
濾過、逆浸透、精密濾過などの分野に適用させることが
できる。
空糸膜２と同じ材質、膜厚および微細孔径を有するもの
で構成することができ、微細孔径の大きさにより、限外
濾過、逆浸透、精密濾過などの分野に適用させることが
できる。
【００１１】各分割中空糸膜３１は、外周面に加圧原水
が接した際に、従来品の分割していない中空糸膜２と同
じく、原水中の水及び分割中空糸膜３１の微細孔を透過
可能な成分が該膜を透過して、中空糸膜３１の外周側か
ら中空部に透過し、浄化水として中空糸膜３１の両端か
ら流出する。それぞれの分割中空糸膜３１の両端から流
出する透過水（浄化水）は、原水と完全に隔てられた流
路を通して中空糸膜モジュール３０外に取り出されるよ
うになっている。
が接した際に、従来品の分割していない中空糸膜２と同
じく、原水中の水及び分割中空糸膜３１の微細孔を透過
可能な成分が該膜を透過して、中空糸膜３１の外周側か
ら中空部に透過し、浄化水として中空糸膜３１の両端か
ら流出する。それぞれの分割中空糸膜３１の両端から流
出する透過水（浄化水）は、原水と完全に隔てられた流
路を通して中空糸膜モジュール３０外に取り出されるよ
うになっている。
【００１２】この中空糸膜モジュール３０は、長さ方向
に中空糸膜を複数に分割した分割中空糸膜３１を備えた
構成としたので、従来品の分割していない中空糸膜２と
比べ、中空部圧力Ｐ2の長さ方向の分布が平坦化され、
分割中空糸膜３１の透過水量ｑpの分布も平坦化され
る。その結果、膜の汚れが両端部に集中する傾向が緩和
され、従来品の分割していない中空糸膜２に比べ、膜の
汚れが長さ方向に分散して生じるため、膜の寿命を延ば
すことができる。
に中空糸膜を複数に分割した分割中空糸膜３１を備えた
構成としたので、従来品の分割していない中空糸膜２と
比べ、中空部圧力Ｐ2の長さ方向の分布が平坦化され、
分割中空糸膜３１の透過水量ｑpの分布も平坦化され
る。その結果、膜の汚れが両端部に集中する傾向が緩和
され、従来品の分割していない中空糸膜２に比べ、膜の
汚れが長さ方向に分散して生じるため、膜の寿命を延ば
すことができる。
【００１３】図２は、図１に示す中空糸膜モジュール３
０の構造を、実際の排水処理装置に適用した場合を例示
するものであり、この排水処理装置は、排水を貯蔵して
おく排水貯蔵タンク２０と、該排水貯蔵タンク２０内の
排水を供給側配管２２を通して圧送する排水ポンプ２１
と、長さＬｏの中空糸膜を複数に（図２においては３つ
に）分割した長さＬの分割中空糸膜３１を多数本束ねて
内蔵した複数の（図２の例示では３つの）分割中空糸膜
モジュール２４,・・と、これらの分割中空糸膜モジュー
ル２４,・・に供給側止め弁２３を介して排水を供給する
ように設けられた供給側配管２２と、分割中空糸膜モジ
ュール２４,・・からの戻り排水を戻り側止め弁２６を介
して排水貯蔵タンク２０に送る戻り側配管２５と、これ
らの分割中空糸膜モジュール２４,・・に溜まった浄化水
を浄化水止め弁２８を介して取り出すための浄化水側配
管２７とを主な構成要素として備えている。
０の構造を、実際の排水処理装置に適用した場合を例示
するものであり、この排水処理装置は、排水を貯蔵して
おく排水貯蔵タンク２０と、該排水貯蔵タンク２０内の
排水を供給側配管２２を通して圧送する排水ポンプ２１
と、長さＬｏの中空糸膜を複数に（図２においては３つ
に）分割した長さＬの分割中空糸膜３１を多数本束ねて
内蔵した複数の（図２の例示では３つの）分割中空糸膜
モジュール２４,・・と、これらの分割中空糸膜モジュー
ル２４,・・に供給側止め弁２３を介して排水を供給する
ように設けられた供給側配管２２と、分割中空糸膜モジ
ュール２４,・・からの戻り排水を戻り側止め弁２６を介
して排水貯蔵タンク２０に送る戻り側配管２５と、これ
らの分割中空糸膜モジュール２４,・・に溜まった浄化水
を浄化水止め弁２８を介して取り出すための浄化水側配
管２７とを主な構成要素として備えている。
【００１４】複数の分割中空糸膜モジュール２４,・・に
内蔵された分割中空糸膜３１は、従来の中空糸膜２の長
さＬｏの１／分割数（図２においては１／３）の長さＬ
とされ、かつ従来の中空糸膜２と同じ太さを有してい
る。また、分割中空糸膜モジュール２４,・・内の分割中
空糸膜３１の合計本数は、従来の中空糸膜モジュール１
における中空糸膜２の本数より増加させている。これ
は、複数の分割中空糸膜モジュール２４,・・の分割中空
糸膜３１の膜面積合計値が、従来の中空糸膜モジュール
１における中空糸膜２の膜面積と同じになるよう決定さ
れる。
内蔵された分割中空糸膜３１は、従来の中空糸膜２の長
さＬｏの１／分割数（図２においては１／３）の長さＬ
とされ、かつ従来の中空糸膜２と同じ太さを有してい
る。また、分割中空糸膜モジュール２４,・・内の分割中
空糸膜３１の合計本数は、従来の中空糸膜モジュール１
における中空糸膜２の本数より増加させている。これ
は、複数の分割中空糸膜モジュール２４,・・の分割中空
糸膜３１の膜面積合計値が、従来の中空糸膜モジュール
１における中空糸膜２の膜面積と同じになるよう決定さ
れる。
【００１５】次に、図２に示す排水処理装置を用いた排
水処理方法を説明する。排水は排水排出装置（図示せ
ず）からいったん排水貯蔵タンク２０に貯水される。排
水貯蔵タンク２０内の排水は排水ポンプ２１で汲み出さ
れ、供給側配管２２及び供給側止め弁２３を介して、そ
れぞれの分割中空糸膜モジュール２４,・・の排水側下部
水室２４１に導かれる。それぞれの分割中空糸膜モジュ
ール２４,・・において排水は、排水側下部水室２４１と
排水側上部水室２４２を結ぶ排水路２４３内を上昇し、
排水側上部水室２４２に至る。
水処理方法を説明する。排水は排水排出装置（図示せ
ず）からいったん排水貯蔵タンク２０に貯水される。排
水貯蔵タンク２０内の排水は排水ポンプ２１で汲み出さ
れ、供給側配管２２及び供給側止め弁２３を介して、そ
れぞれの分割中空糸膜モジュール２４,・・の排水側下部
水室２４１に導かれる。それぞれの分割中空糸膜モジュ
ール２４,・・において排水は、排水側下部水室２４１と
排水側上部水室２４２を結ぶ排水路２４３内を上昇し、
排水側上部水室２４２に至る。
【００１６】クロスフロー運転の場合、それぞれの分割
中空糸膜モジュール２４,・・の排水側上部水室２４２に
溜まった排水は、戻り側配管２５及び戻り側止め弁２６
を介して排水貯蔵タンク２０に戻される。排水路２４３
両端に配置される下部管板２４４と上部管板２４５の間
には、長さＬの多数本の分割中空糸膜３１が配置され、
中空糸膜３１で排水から懸濁物質が除去された浄化水は
中空糸膜３１の内部の中空部を通過して浄化水側下部水
室２４７及び浄化水側上部水室２４８に溜まる。
中空糸膜モジュール２４,・・の排水側上部水室２４２に
溜まった排水は、戻り側配管２５及び戻り側止め弁２６
を介して排水貯蔵タンク２０に戻される。排水路２４３
両端に配置される下部管板２４４と上部管板２４５の間
には、長さＬの多数本の分割中空糸膜３１が配置され、
中空糸膜３１で排水から懸濁物質が除去された浄化水は
中空糸膜３１の内部の中空部を通過して浄化水側下部水
室２４７及び浄化水側上部水室２４８に溜まる。
【００１７】浄化水側下部水室２４７及び浄化水側上部
水室２４８に溜まった浄化水は、浄化水側下部水室２４
７及び浄化水側上部水室２４８から浄化水側配管２７及
び浄化水止め弁２８を介して取り出される。懸濁物質濃
度が低い場合には戻り側弁２６を閉として全量濾過運転
をすることも可能である。本例示において、排水は排水
側下部水室２４１から排水側上部水室２４２に向かって
流れる上向流であるが、排水側上部水室２４２から排水
側下部水室２４１に向かって流れる下向流としても良
い。
水室２４８に溜まった浄化水は、浄化水側下部水室２４
７及び浄化水側上部水室２４８から浄化水側配管２７及
び浄化水止め弁２８を介して取り出される。懸濁物質濃
度が低い場合には戻り側弁２６を閉として全量濾過運転
をすることも可能である。本例示において、排水は排水
側下部水室２４１から排水側上部水室２４２に向かって
流れる上向流であるが、排水側上部水室２４２から排水
側下部水室２４１に向かって流れる下向流としても良
い。
【００１８】逆洗開始時には、供給側止め弁２３及び戻
り側止め弁２６並びに浄化水止め弁２８を閉弁し、圧縮
空気止め弁２９を開弁して圧縮空気源（図示せず）から
圧縮空気を充填する。そして、それぞれの分割中空糸膜
モジュール２４,・・内圧力が所定値（例えば６ａｔａ）
になったときに、供給側止め弁２３及び戻り側止め弁２
６を開弁する。すると、圧縮空気は分割中空糸膜３１表
面から排水路２４３中に噴出し、懸濁物質は分割中空糸
膜３１表面から排水路２４３中の排水に移行し、分割中
空糸膜３１は浄化能力を回復する。
り側止め弁２６並びに浄化水止め弁２８を閉弁し、圧縮
空気止め弁２９を開弁して圧縮空気源（図示せず）から
圧縮空気を充填する。そして、それぞれの分割中空糸膜
モジュール２４,・・内圧力が所定値（例えば６ａｔａ）
になったときに、供給側止め弁２３及び戻り側止め弁２
６を開弁する。すると、圧縮空気は分割中空糸膜３１表
面から排水路２４３中に噴出し、懸濁物質は分割中空糸
膜３１表面から排水路２４３中の排水に移行し、分割中
空糸膜３１は浄化能力を回復する。
【００１９】この排水処理方法は、長さ方向に中空糸膜
を複数に分割した分割中空糸膜３１を多数本束ねて備え
る複数の分割中空糸膜モジュール２４を用いることによ
り、従来品の分割していない中空糸膜２を用いる場合と
比べ、中空部圧力Ｐ2の長さ方向の分布が平坦化され、
分割中空糸膜３１の透過水量ｑpの分布も平坦化され
る。その結果、膜の汚れが両端部に集中する傾向が緩和
され、従来品の分割していない中空糸膜２に比べ、膜の
汚れが長さ方向に分散して生じ、膜の寿命を延ばすこと
ができる。
を複数に分割した分割中空糸膜３１を多数本束ねて備え
る複数の分割中空糸膜モジュール２４を用いることによ
り、従来品の分割していない中空糸膜２を用いる場合と
比べ、中空部圧力Ｐ2の長さ方向の分布が平坦化され、
分割中空糸膜３１の透過水量ｑpの分布も平坦化され
る。その結果、膜の汚れが両端部に集中する傾向が緩和
され、従来品の分割していない中空糸膜２に比べ、膜の
汚れが長さ方向に分散して生じ、膜の寿命を延ばすこと
ができる。
【００２０】図３は分割中空糸膜モジュール２４を用い
た排水処理装置の別な例を示す図であり、図２の排水処
理装置と同じ構成要素には同じ符号を付し、その説明を
省略する。この排水処理装置では、複数の分割中空糸膜
モジュール２４・・を長手方向に沿って連結し、その連結
体の一端側に供給側配管２２を接続し、他端側に戻り側
配管２５を接続した構成になっている。このように複数
の分割中空糸膜モジュール２４・・を長手方向に沿って直
接連結した構成としたことで、図２に示す排水処理装置
と同じく、膜の汚れが両端部に集中する傾向が緩和さ
れ、従来品の分割していない中空糸膜２に比べ、膜の汚
れが長さ方向に分散して生じ、膜の寿命を延ばすことが
できる効果が得られる他、配管構成を簡略化できるの
で、装置コストを低減できるとともに、運転を容易化す
ることができる。
た排水処理装置の別な例を示す図であり、図２の排水処
理装置と同じ構成要素には同じ符号を付し、その説明を
省略する。この排水処理装置では、複数の分割中空糸膜
モジュール２４・・を長手方向に沿って連結し、その連結
体の一端側に供給側配管２２を接続し、他端側に戻り側
配管２５を接続した構成になっている。このように複数
の分割中空糸膜モジュール２４・・を長手方向に沿って直
接連結した構成としたことで、図２に示す排水処理装置
と同じく、膜の汚れが両端部に集中する傾向が緩和さ
れ、従来品の分割していない中空糸膜２に比べ、膜の汚
れが長さ方向に分散して生じ、膜の寿命を延ばすことが
できる効果が得られる他、配管構成を簡略化できるの
で、装置コストを低減できるとともに、運転を容易化す
ることができる。
【００２１】図４は、本発明による中空糸膜モジュール
の長寿命化方法を説明するためのものであり、（ａ）は
本発明に係る中空糸膜モジュール３２を、（ｂ）は従来
品の中空糸膜モジュール１をそれぞれ示している。
（ａ）に示す本発明の中空糸膜モジュール３２は、長さ
Ｌ1、太さｄ1の中空糸膜２をＮ1本束ねた、太さＤ1、膜
面積Ａ1の従来品の中空糸膜モジュール１に対し、太さ
ｄ2は同じであるが（ｄ2＝ｄ1）、長さ（Ｌ2）が短い
（Ｌ2＜Ｌ1）中空糸膜（短縮中空糸膜）３３をより多く
の本数（Ｎ2本；Ｎ2＞Ｎ1）束ね、従来品の中空糸膜モ
ジュール１よりも太さＤ2を大きくし（Ｄ2＞Ｄ1）、同
じ膜面積Ａ2（Ａ2＝Ａ1）としたものである。
の長寿命化方法を説明するためのものであり、（ａ）は
本発明に係る中空糸膜モジュール３２を、（ｂ）は従来
品の中空糸膜モジュール１をそれぞれ示している。
（ａ）に示す本発明の中空糸膜モジュール３２は、長さ
Ｌ1、太さｄ1の中空糸膜２をＮ1本束ねた、太さＤ1、膜
面積Ａ1の従来品の中空糸膜モジュール１に対し、太さ
ｄ2は同じであるが（ｄ2＝ｄ1）、長さ（Ｌ2）が短い
（Ｌ2＜Ｌ1）中空糸膜（短縮中空糸膜）３３をより多く
の本数（Ｎ2本；Ｎ2＞Ｎ1）束ね、従来品の中空糸膜モ
ジュール１よりも太さＤ2を大きくし（Ｄ2＞Ｄ1）、同
じ膜面積Ａ2（Ａ2＝Ａ1）としたものである。
【００２２】この中空糸膜モジュール３２は、従来品の
中空糸膜モジュール１と同じ膜面積を保ちつつ、中空糸
膜３３の長さを短くしたことによって、従来品の中空糸
膜モジュール１と比べ、中空部圧力Ｐ2の長さ方向の分
布が平坦化され、中空糸膜３３の透過水量ｑpの分布も
長さ方向で平坦化される。その結果、膜の汚れが両端部
に集中する傾向が緩和され、従来品の中空糸膜モジュー
ル１に比べ、膜の汚れが長さ方向に分散して生じ、膜の
寿命を延ばすことができる。以下、実施例により本発明
の効果を実証する。
中空糸膜モジュール１と同じ膜面積を保ちつつ、中空糸
膜３３の長さを短くしたことによって、従来品の中空糸
膜モジュール１と比べ、中空部圧力Ｐ2の長さ方向の分
布が平坦化され、中空糸膜３３の透過水量ｑpの分布も
長さ方向で平坦化される。その結果、膜の汚れが両端部
に集中する傾向が緩和され、従来品の中空糸膜モジュー
ル１に比べ、膜の汚れが長さ方向に分散して生じ、膜の
寿命を延ばすことができる。以下、実施例により本発明
の効果を実証する。
【００２３】
【実施例】実施例１、２：分割中空糸膜の透過流量比の
測定 長さ１００ｃｍの中空糸膜を、分割せずに用いた場合
（従来品）、長さ５０ｃｍの分割中空糸膜を２本とした
場合（実施例１）、及び長さ２５ｃｍの分割中空糸膜を
４本とした場合（実施例２）のそれぞれの中空糸膜の長
さ方向の透過流量比Ｑ／Ｑ(Max)（ただし、Ｑは中空糸
膜の一端からの所定長さＬの位置での透過流量を表し、
Ｑ(Max)は長さ方向の透過流量の最大値を表す）の分布
を調べた。結果を図８に示す。図８中、Ｌｏは中空糸膜
の全長（従来品は１００ｃｍ、実施例１は５０ｃｍ、実
施例２は２５ｃｍ）を表し、Ｌは一端からの長さを表
す。
測定 長さ１００ｃｍの中空糸膜を、分割せずに用いた場合
（従来品）、長さ５０ｃｍの分割中空糸膜を２本とした
場合（実施例１）、及び長さ２５ｃｍの分割中空糸膜を
４本とした場合（実施例２）のそれぞれの中空糸膜の長
さ方向の透過流量比Ｑ／Ｑ(Max)（ただし、Ｑは中空糸
膜の一端からの所定長さＬの位置での透過流量を表し、
Ｑ(Max)は長さ方向の透過流量の最大値を表す）の分布
を調べた。結果を図８に示す。図８中、Ｌｏは中空糸膜
の全長（従来品は１００ｃｍ、実施例１は５０ｃｍ、実
施例２は２５ｃｍ）を表し、Ｌは一端からの長さを表
す。
【００２４】図８のグラフから分かるように、長さＬが
１００ｃｍの従来品では、透過流量比Ｑ／Ｑ(Max)が、
中空糸膜の中央部で極端に小さくなっている。従って、
この比較例では、透過水の流入が両端部に集中し、原水
中の懸濁物質による汚れが中空糸膜の両端部に集中して
付着し、両端部の膜透過性能が速やかに劣化する傾向が
ある。一方、５０ｃｍの分割中空糸膜を２本用いる実施
例１、および２５ｃｍの分割中空糸膜を４本用いる実施
例２においては、透過流量比Ｑ／Ｑ(Max)の長さ方向の
分布が従来品よりも平坦化されている。従って、実施例
１，２においては、従来品と比べ、原水中の懸濁物質に
よる汚れが中空糸膜の両端部に集中して付着する傾向が
緩和され、両端部の膜透過性能低下を遅らせることによ
って、中空糸膜モジュールの長寿命化を図ることが可能
である。
１００ｃｍの従来品では、透過流量比Ｑ／Ｑ(Max)が、
中空糸膜の中央部で極端に小さくなっている。従って、
この比較例では、透過水の流入が両端部に集中し、原水
中の懸濁物質による汚れが中空糸膜の両端部に集中して
付着し、両端部の膜透過性能が速やかに劣化する傾向が
ある。一方、５０ｃｍの分割中空糸膜を２本用いる実施
例１、および２５ｃｍの分割中空糸膜を４本用いる実施
例２においては、透過流量比Ｑ／Ｑ(Max)の長さ方向の
分布が従来品よりも平坦化されている。従って、実施例
１，２においては、従来品と比べ、原水中の懸濁物質に
よる汚れが中空糸膜の両端部に集中して付着する傾向が
緩和され、両端部の膜透過性能低下を遅らせることによ
って、中空糸膜モジュールの長寿命化を図ることが可能
である。
【００２５】実施例３〜５：短縮中空糸膜の透過流量比
の測定 次の中空糸膜モジュールを用意した。 従来品：長さＬ1が１００ｃｍの中空糸膜を１１４００
本束ねた、太さＤ1が１２０ｍｍ、膜面積Ａ1が１１ｍ2
の中空糸膜モジュール。 実施例３：長さＬ2が８０ｃｍの中空糸膜を１４２５０
本束ねた、太さＤ2が１３４ｍｍ、膜面積Ａ2が１１ｍ2
の中空糸膜モジュール。 実施例４：長さＬ2が６０ｃｍの中空糸膜を１９０００
本束ねた、太さＤ2が１５５ｍｍ、膜面積Ａ2が１１ｍ2
の中空糸膜モジュール。 実施例５：長さＬ2が４０ｃｍの中空糸膜を２８５００
本束ねた、太さＤ2が１９０ｍｍ、膜面積Ａ2が１１ｍ2
の中空糸膜モジュール。
の測定 次の中空糸膜モジュールを用意した。 従来品：長さＬ1が１００ｃｍの中空糸膜を１１４００
本束ねた、太さＤ1が１２０ｍｍ、膜面積Ａ1が１１ｍ2
の中空糸膜モジュール。 実施例３：長さＬ2が８０ｃｍの中空糸膜を１４２５０
本束ねた、太さＤ2が１３４ｍｍ、膜面積Ａ2が１１ｍ2
の中空糸膜モジュール。 実施例４：長さＬ2が６０ｃｍの中空糸膜を１９０００
本束ねた、太さＤ2が１５５ｍｍ、膜面積Ａ2が１１ｍ2
の中空糸膜モジュール。 実施例５：長さＬ2が４０ｃｍの中空糸膜を２８５００
本束ねた、太さＤ2が１９０ｍｍ、膜面積Ａ2が１１ｍ2
の中空糸膜モジュール。
【００２６】これらの中空糸膜モジュールを用い、それ
ぞれの長さ方向の透過流量比Ｑ／Ｑ(Max)の分布を調べ
た。結果を図９に示す。図９中、Ｌｏは各中空糸膜モジ
ュールの全長を表し、Ｌは一端からの長さを表す。
ぞれの長さ方向の透過流量比Ｑ／Ｑ(Max)の分布を調べ
た。結果を図９に示す。図９中、Ｌｏは各中空糸膜モジ
ュールの全長を表し、Ｌは一端からの長さを表す。
【００２７】図９のグラフから分かるように、長さＬ1
が１００ｃｍの従来品では、透過流量比Ｑ／Ｑ(Max)
が、中空糸膜の中央部で極端に小さくなっている。従っ
て、この従来品では、透過水の流入が両端部に集中し、
原水中の懸濁物質による汚れが中空糸膜の両端部に集中
して付着し、両端部の膜透過性能が速やかに劣化する傾
向がある。一方、短縮中空糸膜を用いた実施例３〜５に
おいては、透過流量比Ｑ／Ｑ(Max)の長さ方向の分布が
従来品よりも平坦化されている。従って、実施例３〜５
は、従来品と比べ、原水中の懸濁物質による汚れが中空
糸膜の両端部に集中して付着する傾向が緩和され、両端
部の膜透過性能低下を遅らせることによって、中空糸膜
モジュールの長寿命化を図ることが可能であった。
が１００ｃｍの従来品では、透過流量比Ｑ／Ｑ(Max)
が、中空糸膜の中央部で極端に小さくなっている。従っ
て、この従来品では、透過水の流入が両端部に集中し、
原水中の懸濁物質による汚れが中空糸膜の両端部に集中
して付着し、両端部の膜透過性能が速やかに劣化する傾
向がある。一方、短縮中空糸膜を用いた実施例３〜５に
おいては、透過流量比Ｑ／Ｑ(Max)の長さ方向の分布が
従来品よりも平坦化されている。従って、実施例３〜５
は、従来品と比べ、原水中の懸濁物質による汚れが中空
糸膜の両端部に集中して付着する傾向が緩和され、両端
部の膜透過性能低下を遅らせることによって、中空糸膜
モジュールの長寿命化を図ることが可能であった。
【００２８】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、従
来品の中空糸膜モジュールと比べ、中空糸膜の長さ方向
にわたる透過水量の分布が平坦化され、その結果、膜の
汚れが両端部に集中する傾向が緩和され、従来品の中空
糸膜モジュールに比べ、膜の汚れが長さ方向に分散して
生じ、膜の寿命を延ばすことができる。
来品の中空糸膜モジュールと比べ、中空糸膜の長さ方向
にわたる透過水量の分布が平坦化され、その結果、膜の
汚れが両端部に集中する傾向が緩和され、従来品の中空
糸膜モジュールに比べ、膜の汚れが長さ方向に分散して
生じ、膜の寿命を延ばすことができる。
【図１】 本発明に係る中空糸膜モジュールの一例を示
す概略図である。
す概略図である。
【図２】 本発明に係る水処理方法の一例を説明するた
めの排水処理装置を示す構成図である。
めの排水処理装置を示す構成図である。
【図３】 本発明に係る水処理方法の別な例を説明する
ための排水処理装置を示す構成図である。
ための排水処理装置を示す構成図である。
【図４】 本発明に係る中空糸膜モジュールの長寿命化
方法を説明するための概略図である。
方法を説明するための概略図である。
【図５】 従来の中空糸膜モジュールを例示する斜視図
である。
である。
【図６】 従来の排水処理装置の構成図である。
【図７】 中空糸膜の長さ方向の中空部圧力、透過水量
及び汚れの度合の分布を説明するための概略図である。
及び汚れの度合の分布を説明するための概略図である。
【図８】 本発明に係る中空糸膜モジュールの透過流量
分布についての試験結果を示すグラフである。
分布についての試験結果を示すグラフである。
【図９】 本発明に係る短縮した中空糸膜モジュールの
透過流量分布についての試験結果を示すグラフである。
透過流量分布についての試験結果を示すグラフである。
２０ 排水貯蔵タンク ２１ 排水ポンプ ２２ 供給側配管 ２３ 供給側止め弁 ２４ 分割中空糸膜モジュール ２４１ 排水側下部水室 ２４２ 排水側上部水室 ２４３ 排水路 ２４４ 下部管板 ２４５ 上部管板 ２４７ 浄化水側下部水室 ２４８ 浄化水側上部水室 ２５ 戻り側配管 ２６ 戻り側止め弁 ２７ 浄化水側配管 ２８ 浄化水止め弁 ２９ 圧縮空気止め弁 ３０ 中空糸膜モジュール ３１ 分割中空糸膜 ３２ 中空糸膜モジュール ３３ 中空糸膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｋ (72)発明者 中住 一男 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 松本 曠世 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目８番19号 高菱エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 4D006 GA03 GA06 GA07 HA02 HA17 HA19 JA12A JA19A JA53A JA57A JA67A KA63 KA67 KC03 KC14 MA01 PA01 PB03 PB08 PC80
Claims (3)
- 【請求項１】 長さ方向に中空糸膜を複数に分割したこ
とを特徴とする中空糸膜モジュール。 - 【請求項２】 請求項１に記載の中空糸膜モジュールを
用いて原水を濾過することを特徴とする水処理方法。 - 【請求項３】 長さＬ1、太さｄ1の中空糸膜をＮ1本束
ねた、膜面積Ａ1の中空糸膜モジュールを、長さＬ2（Ｌ
2＜Ｌ1）、太さｄ2（ｄ2＝ｄ1）の中空糸膜をＮ2本（Ｎ
2＞Ｎ1）束ねた、膜面積Ａ2（Ａ2＝Ａ1）の中空糸膜モ
ジュールとすることを特徴とする中空糸膜モジュールの
長寿命化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001147858A JP2002336659A (ja) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | 中空糸膜モジュール、水処理方法及び中空糸膜モジュールの長寿命化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001147858A JP2002336659A (ja) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | 中空糸膜モジュール、水処理方法及び中空糸膜モジュールの長寿命化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002336659A true JP2002336659A (ja) | 2002-11-26 |
Family
ID=18993275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001147858A Withdrawn JP2002336659A (ja) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | 中空糸膜モジュール、水処理方法及び中空糸膜モジュールの長寿命化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002336659A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004089518A1 (ja) * | 2003-04-04 | 2004-10-21 | Dia-Nitrix Co., Ltd. | クロスフロー型膜による濾過方法及びそれを用いたアクリルアミドの製造方法 |
| JP2011000509A (ja) * | 2009-06-16 | 2011-01-06 | Asahi Kasei Medical Co Ltd | 中空糸濾過膜 |
-
2001
- 2001-05-17 JP JP2001147858A patent/JP2002336659A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004089518A1 (ja) * | 2003-04-04 | 2004-10-21 | Dia-Nitrix Co., Ltd. | クロスフロー型膜による濾過方法及びそれを用いたアクリルアミドの製造方法 |
| JP2011000509A (ja) * | 2009-06-16 | 2011-01-06 | Asahi Kasei Medical Co Ltd | 中空糸濾過膜 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080805 |