JP2002346310A - Filter element and filter module - Google Patents

Filter element and filter module

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JP2002346310A
JP2002346310A JP2001153904A JP2001153904A JP2002346310A JP 2002346310 A JP2002346310 A JP 2002346310A JP 2001153904 A JP2001153904 A JP 2001153904A JP 2001153904 A JP2001153904 A JP 2001153904A JP 2002346310 A JP2002346310 A JP 2002346310A
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JP
Japan
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filter
filtration
water
module
filter cloth
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Pending
Application number
JP2001153904A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Nishimura
哲夫 西村
Tamotsu Kitade
有 北出
Toshihiro Ikeda
敏裕 池田
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filter element suitable for the pretreatment of a membrane module and also excellent in terms of cost, and a filter module. SOLUTION: The filter element is constituted by spirally winding a filter layer, which is formed by alternately laminating filter cloths formed into an envelope shape to house spacers and separate spacers, around a center pipe having a water gathering hole of filtered water and the opening parts of the filter cloths formed into the envelope shape are opposed to the water gathering hole.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工業廃水や河川水
など特に高濁度水を処理する水処理装置の前処理手段と
して好適に用いることができる、耐久性と製作コストに
優れた液体の濾過エレメントおよびその濾過エレメント
を備えた濾過モジュールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a liquid having excellent durability and production cost, which can be suitably used as a pretreatment means for a water treatment apparatus for treating industrial effluent or river water, particularly high turbidity water. The present invention relates to a filtration element and a filtration module provided with the filtration element.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、工業用水、上水等をはじめ各種の
水の水質に対する関心が以前にも増して高くなってきて
おり、水中の大きな懸濁物質をろ過する砂ろ過のほか、
逆浸透膜、ナノろ過膜、限外ろ過膜、精密ろ過膜などを
平膜モジュール、中空糸膜モジュールなどとし、砂ろ過
では十分に除去できなかった細菌、ウイルス等を除去す
る膜濾過が種々開発されている。
2. Description of the Related Art In recent years, interest in the quality of various types of water, including industrial water and clean water, has been increasing more than ever before. In addition to sand filtration for filtering large suspended substances in water,
Reverse osmosis membranes, nanofiltration membranes, ultrafiltration membranes, microfiltration membranes, etc. are made into flat membrane modules, hollow fiber membrane modules, etc., and various membrane filtrations that remove bacteria, viruses, etc. that could not be sufficiently removed by sand filtration have been developed. Have been.

【0003】しかしながら、膜濾過の場合、高濁度水や
各種工業廃水など汚れた水や粗いゴミなどの浮遊物を含
む水を処理すると、目詰まり速度が大きくなるため、薬
液洗浄や膜モジュール交換が頻繁に必要となり、ランニ
ングコストが大きくなる。一方、ランニングコストの上
昇を抑えるため、膜モジュールの前段に繊維の束を巻き
上げたワインドカートリッジフィルターを設けることも
提案されているが、カートリッジフィルターでは目の粗
さが一般的には数μmから数十μm、最大でも約150
μm程度と細かいため、高濁度水や工業排水などを処理
するとすぐに目詰まりして差圧が上昇する。そして、差
圧が上昇しても、カートリッジフィルターは、繊維の束
が何重にも巻囲されているので、水流に対する濾過層の
厚みが大きいため逆洗が十分に行われない。したがっ
て、結局、交換や洗浄の頻度が多くなり、ランニングコ
ストが大きくなる。また、カートリッジフィルターに代
わって砂濾過を膜モジュールの前段に設けることも可能
であるが、砂濾過の場合は、設備そのものが高価であ
り、また大がかりなものとなってしまう。
[0003] However, in the case of membrane filtration, if clogging speed is increased when water containing high-turbidity water or various kinds of industrial wastewater or water containing suspended matter such as coarse trash is treated, chemical cleaning or membrane module replacement is required. Is frequently required, and the running cost increases. On the other hand, it has been proposed to provide a wind cartridge filter in which a bundle of fibers is wound up in front of the membrane module in order to suppress an increase in running cost. 10 μm, at most about 150
Due to its fineness of about μm, when high turbidity water or industrial wastewater is treated, it is immediately clogged and the differential pressure increases. Even if the differential pressure increases, the backwashing is not sufficiently performed because the thickness of the filter layer with respect to the water flow is large because the bundle of fibers is wound around the cartridge filter many times. Therefore, the frequency of replacement and cleaning increases, and the running cost increases. Sand filtration can be provided in front of the membrane module instead of the cartridge filter. However, in the case of sand filtration, the equipment itself is expensive and large-scale.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑み、膜モジュールの前処理に適し、コスト面にも優
れた濾過エレメントよび濾過モジュールを提供すること
を目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a filtration element and a filtration module which are suitable for pretreatment of a membrane module and which are excellent in cost.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めの本発明は、濾過布とスペーサとを交互に積層して形
成した濾過層を濾過水の集水孔を有する中心パイプの周
囲にスパイラル状に巻囲した濾過エレメントを特徴とす
るものである。また、本発明は、内部にスペーサを収納
した封筒状の濾過布とさらに別のスペーサとを交互に積
層して形成した濾過層を、濾過水の集水孔を有する中心
パイプの周囲にスパイラル状に巻囲した濾過エレメント
であって、封筒状に形成した濾過布の開口部が集水孔に
対向している濾過エレメントを特徴とするものである。
ここで、本発明の濾過エレメントにおいては、濾過布が
織物または編物であることが好ましい。
According to the present invention, a filter layer formed by alternately laminating filter cloths and spacers is provided around a central pipe having a hole for collecting filtered water. It features a filtration element wound in a shape. The present invention also provides a filter layer formed by alternately laminating an envelope-like filter cloth containing a spacer therein and another spacer, and forming a filter layer around a central pipe having a hole for collecting filtered water. , Characterized in that the opening of a filter cloth formed in an envelope shape is opposed to the water collecting hole.
Here, in the filter element of the present invention, the filter cloth is preferably a woven or knitted fabric.

【0006】また、上記いずれかの濾過エレメントを、
両端に着脱自在な端板を有する筒体に収納した濾過モジ
ュールも好ましく、この場合、一方の端板には原水供給
口が、他方の端板には濾過水出口と逆洗水供給口兼エア
抜出口とが設けられていることがより好ましい。
[0006] Further, any one of the above filtration elements is
A filtration module housed in a cylindrical body having detachable end plates at both ends is also preferable. In this case, one end plate has a raw water supply port, and the other end plate has a filtrate water outlet and a backwash water supply port / air. More preferably, an outlet is provided.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明の濾過モジュールは、たと
えば図1に示すように、両端に端板2を備えたモジュー
ルケース(筒体)1に、図2、図3に示すような濾過エ
レメント14を収納して構成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A filtration module according to the present invention is provided, for example, in a module case (tubular body) 1 having end plates 2 at both ends as shown in FIG. 14 are housed.

【0008】モジュールケース1としては、金属製、プ
ラスチック製のものなどを使用することができ、両端に
着脱自在な端板2を設けることで、液密にシールすると
ともにエレメントの装填、取り出しが可能になる。端板
2とモジュールケース1とは、弾性Oリングやパッキン
を介したフランジ構造とし、割リングやビス、ボルトナ
ットなどで固定する。両端に設けた2枚の端板2のう
ち、一方の端板2には原水供給口3が設けられ、他方の
端板2には濾過水出口4と逆洗水供給口兼エア抜出口5
が設けられている。なお、濾過水出口4が逆洗水供給口
とエア抜出口とを兼ねてもよい。
The module case 1 can be made of metal, plastic, or the like. By providing detachable end plates 2 at both ends, it is possible to seal liquid-tightly and load and unload elements. become. The end plate 2 and the module case 1 have a flange structure via an elastic O-ring or packing, and are fixed with split rings, screws, bolts and nuts. Of the two end plates 2 provided at both ends, one end plate 2 is provided with a raw water supply port 3, and the other end plate 2 is provided with a filtered water outlet 4 and a backwash water supply port / air outlet 5.
Is provided. The filtered water outlet 4 may also serve as a backwash water supply port and an air outlet.

【0009】濾過エレメント14は、図2に示すよう
に、濾過水の集水孔を有する中心パイプ6の周囲に、濾
過布7と供給液流路材(スペーサ)9とを交互に積層し
て形成した濾過層がスパイラル状に巻囲され形成されて
いる。
As shown in FIG. 2, the filter element 14 is formed by alternately stacking a filter cloth 7 and a supply liquid flow path material (spacer) 9 around a central pipe 6 having a filtered water collecting hole. The formed filtration layer is spirally wound and formed.

【0010】そして、濾過エレメント14の中心パイプ
軸方向の両端部には、図1に示すように、スパイラル状
に巻囲した濾過層が水圧によってテレスコープ状に変形
するのを防ぐためのテレスコープ防止板10が接着され
ている。また、濾過エレメント14の下流側に設けられ
るテレスコープ防止板10には、原水が濾過水側に侵入
しないように、Uシール13などの弾性体が設けられて
いる。さらに、濾過エレメント14の外周には、接着剤
を含浸したフィラメント11が巻囲されており、形態安
定性が図られている。
At both ends of the filter element 14 in the axial direction of the center pipe, as shown in FIG. 1, a telescope for preventing a spirally wound filter layer from being deformed into a telescopic shape by water pressure. The prevention plate 10 is adhered. In addition, an elastic body such as a U-seal 13 is provided on the telescope prevention plate 10 provided downstream of the filtration element 14 so that raw water does not enter the filtered water side. Further, the filament 11 impregnated with the adhesive is wound around the outer periphery of the filtration element 14 to ensure form stability.

【0011】中心パイプ6は、濾過側圧力と供給圧力と
の差圧が上昇したときに濾過エレメントの形態が変形す
るのを防ぎ、また、濾過水を集液するために複数個の集
水孔を有する。集水孔は、原水や使用条件により異なる
が、処理水量に応じて、孔の大きさと個数とを決定す
る。一般的には、流速が0.1m/s〜1.5m/sに
なるように、直径1mm〜10mm程度の孔を必要個数
設けることが好ましい。
The central pipe 6 prevents the form of the filter element from being deformed when the differential pressure between the filtration side pressure and the supply pressure increases, and has a plurality of water collecting holes for collecting filtered water. Having. The size and number of the water collecting holes are determined depending on the amount of water to be treated, although they vary depending on the raw water and the use conditions. Generally, it is preferable to provide a required number of holes having a diameter of about 1 mm to 10 mm so that the flow velocity is 0.1 m / s to 1.5 m / s.

【0012】濾過層は、2枚の濾過布7の3辺が接着剤
等でシールして封筒状に形成され、その内部に濾過液流
路材(スペーサ)8が収納されてなる。そして、接着剤
等でシールしていない開口部が集水孔に向かって開口す
るように(対向するように)、中心パイプ6に巻囲され
る。このとき、2枚の濾過布から形成される封筒状の濾
過布は、スパイラル状に巻いた際に端面が揃うように、
巻囲時に外側に配置される濾過布をたとえば10〜30
mm程度長くする。
The filtration layer is formed in an envelope shape by sealing three sides of two filtration cloths 7 with an adhesive or the like, and contains a filtrate flow path material (spacer) 8 therein. And it is surrounded by the center pipe 6 so that the opening part which is not sealed with an adhesive etc. may open (to oppose) toward a water collection hole. At this time, the envelope-shaped filter cloth formed of the two filter cloths is aligned so that the end faces are aligned when spirally wound.
For example, 10 to 30 filter cloths arranged outside at the time of winding
mm.

【0013】濾過布7は、作業性の点から、エレメント
の周方向の長さが50cm〜150cm程度になるよう
にすることが好ましく、これを、たとえば直径約10c
m(4インチ)のモジュールケースに装填する場合で1
〜20枚、また、直径約20cm(8インチ)のモジュ
ールに装填する場合で1〜50枚を積層し濾過層とす
る。なお、濾過布7の枚数は、モジュールケースの大き
さや、使用する濾過布そのものの厚みにより適宜変更す
ればよい。
From the viewpoint of workability, the filter cloth 7 preferably has a circumferential length of the element of about 50 cm to 150 cm.
m (4 inches) when loaded into a module case
When loaded into a module having a diameter of about 20 cm (8 inches), 1 to 50 sheets are laminated to form a filtration layer. The number of filter cloths 7 may be appropriately changed according to the size of the module case and the thickness of the filter cloth itself to be used.

【0014】濾過布7としては、10〜5000μm程
度の目の粗さのタフタやツイードなどの織物、トリコッ
トやラッセルなどの編物、さらには不織布やネットなど
を用いることができる。これらは目的によって使い分け
ができるが、100〜500μm程度の比較的粗いゴミ
を除去する場合には、工業資材として市販されている加
工性に適したトリコットや不織布を用いることが好まし
い。また、濾過布7は、薬液排水処理や薬液洗浄にも適
した、耐薬品性のあるポリプロピレン系、ポリエチレン
系、ポリエチレンテレフタレート系、ポリ酢酸ビニル
系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系などの合成繊維か
らなるものであることも好ましい。
As the filter cloth 7, a woven fabric such as taffeta or tweed having a coarseness of about 10 to 5000 μm, a knitted fabric such as tricot or Russell, or a nonwoven fabric or a net can be used. These can be used properly depending on the purpose, but when removing relatively coarse dust of about 100 to 500 μm, it is preferable to use a tricot or nonwoven fabric which is commercially available as an industrial material and is suitable for workability. The filter cloth 7 is made of synthetic fibers such as polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyvinyl acetate, and ethylene-vinyl acetate copolymers, which are suitable for chemical liquid wastewater treatment and chemical liquid washing. Is also preferable.

【0015】濾過液流路材8および供給液流路材9とし
ては、たとえば、ポリエチレンネット、ポリプロピレン
ネット、ポリ酢酸ビニルネット、ポリエステルトリコッ
ト等を用いることができるが、コスト面や濾過布とのす
べり性で発生するシワを考えると、互いに同一素材、同
一形状のものを用いることが好ましい。
As the filtrate flow channel material 8 and the supply liquid flow channel material 9, for example, polyethylene net, polypropylene net, polyvinyl acetate net, polyester tricot and the like can be used, but cost and slippage with the filter cloth can be used. Considering wrinkles generated due to the nature, it is preferable to use the same material and the same shape.

【0016】また、本発明において、濾過層は、濾過布
を封筒状に形成せずに、図3に示すように濾過布7とス
ペーサ40(上述の濾過液流路材や供給液流路材)とを
交互に積層して濾過層を形成し、その濾過層をスパイラ
ル状に巻囲するだけでもよい。この場合、接着剤を用い
る必要がないので、接着剤からの溶出物を心配する必要
はなく、エレメントとしても低溶出のものとなる。ま
た、エレメントとしての寿命を迎えたときには、解体し
て、濾過布や流路材のスペーサなどを簡単に再利用する
ことができるので、環境への負荷を低減することができ
る。
In the present invention, as shown in FIG. 3, the filter layer is formed of the filter cloth 7 and the spacer 40 (the above-described filtrate flow path material and supply liquid flow path material) without forming the filter cloth in an envelope shape. ) May be alternately stacked to form a filtration layer, and the filtration layer may be simply spirally wound. In this case, since it is not necessary to use an adhesive, there is no need to worry about eluted substances from the adhesive, and the element has a low elution as the element. Further, when the life of the element has expired, the filter cloth and the spacers of the flow path material can be easily reused by disassembling, so that the burden on the environment can be reduced.

【0017】これら濾過エレメントは、一定長にカット
した必要枚数の濾過布の間にスペーサを設けながら、必
要に応じて濾過布を封筒状になるように3辺をシール
し、中心パイプに巻囲して形成される。中心パイプに巻
囲された濾過層の外周には、ばらけ停め用の仮止めテー
プを貼り、中心パイプを規定長になるようにカットした
後、端板を設けてフィラメントワインディングする。
These filter elements are provided with spacers between a required number of filter cloths cut to a predetermined length, and, if necessary, are sealed on three sides so that the filter cloths are formed in an envelope shape, and are wound around a central pipe. Formed. A temporary fixing tape for stopping the loosening is attached to the outer periphery of the filtration layer surrounded by the center pipe, and the center pipe is cut so as to have a specified length. Then, an end plate is provided and filament winding is performed.

【0018】上記のように構成された濾過モジュール
は、たとえば図4に示すような水処理装置に設けられ
る。この水処理装置は、原水タンク15と、原水供給ポ
ンプ16と、上述したような構成の濾過モジュール17
と、濾過水タンク18と、濾過水供給ポンプ20と、膜
モジュール21とを備えている。原水は、原水タンク1
5から原水供給ポンプ16により濾過モジュール17に
送られ、濾過モジュールの濾過層を通過することにより
粗いゴミが取り除かれる。粗いゴミが取り除かれた濾過
水は、濾過水タンク18に一次貯められ、更に濾過水供
給ポンプ20により膜モジュール21に送られ、膜モジ
ュール21によって、細菌や溶存イオン等が除去され、
浄水となる。この浄水は、浄水ライン22からユースポ
イントに送られる。
The filtration module configured as described above is provided, for example, in a water treatment apparatus as shown in FIG. This water treatment apparatus includes a raw water tank 15, a raw water supply pump 16, and a filtration module 17 having the above-described configuration.
, A filtered water tank 18, a filtered water supply pump 20, and a membrane module 21. Raw water is raw water tank 1
From 5, the raw water is supplied to the filtration module 17 by the raw water supply pump 16, and coarse dust is removed by passing through the filtration layer of the filtration module. The filtered water from which coarse dust has been removed is temporarily stored in a filtered water tank 18, and further sent to a membrane module 21 by a filtered water supply pump 20, where bacteria and dissolved ions are removed by the membrane module 21,
It becomes purified water. This purified water is sent from the purified water line 22 to a use point.

【0019】濾過モジュール17においては、図2の濾
過エレメントの場合、原水が、原水供給口3からモジュ
ールケース1内に流入し、濾過水出口側へ流れる同時
に、エレメント外周から内周へと流れながら濾過布7を
通過する。そして、濾過布を通過することによって懸濁
物質、浮遊物質が除去された濾過水は、濾過液流路材8
に沿って中心パイプ6へと流れ、集水孔を通って中心パ
イプ6内に集液される。濾過水は、その後、中心パイプ
6の端面から円筒状スペーサ30によって形成された濾
過水室31、濾過水出口4を通って次の工程へと送られ
る。なお、中心パイプ6と濾過水出口4とを直接連結す
るとともに濾過水出口4と逆洗水供給口兼エア抜出口5
とを一つにし、濾過水が中心パイプ6から直接濾過水出
口4へと流れるようにしてもよい。
In the filtration module 17, in the case of the filtration element shown in FIG. 2, raw water flows into the module case 1 from the raw water supply port 3 and flows to the filtered water outlet side, and at the same time, flows from the element outer circumference to the inner circumference. It passes through the filter cloth 7. The filtered water from which suspended and suspended substances have been removed by passing through the filter cloth is passed through the filtrate passage material 8.
To the central pipe 6 and is collected in the central pipe 6 through the water collecting hole. The filtered water is then sent from the end face of the center pipe 6 through the filtered water chamber 31 formed by the cylindrical spacer 30 and the filtered water outlet 4 to the next step. The center pipe 6 is directly connected to the filtered water outlet 4 and the filtered water outlet 4 is connected to the backwash water supply port and air outlet 5.
And the filtered water may flow directly from the center pipe 6 to the filtered water outlet 4.

【0020】一方、図3の濾過エレメントの場合は、図
1中矢印で示したように、原水が、原水供給口3からモ
ジュールケース1内に流入し、スペーサ40に沿って濾
過水出口側へ流れることで、懸濁物質、浮遊物質を除去
する。最初、原水は抵抗の少ないスペーサ40によって
形成された流路を流れるが、汚れが詰まってきたりや高
流量処理水を供給した場合には濾過布7をも通過する。
濾過水は、その後、濾過エレメントの端面から円筒状ス
ペーサ30によって形成された濾過水室31に集まり、
濾過水出口4を通って次の工程へと送られる。
On the other hand, in the case of the filtration element shown in FIG. 3, raw water flows into the module case 1 from the raw water supply port 3 as shown by the arrow in FIG. Flowing removes suspended and suspended solids. Initially, the raw water flows through the flow path formed by the spacers 40 with low resistance, but also passes through the filter cloth 7 when dirt is clogged or when a high flow rate of treated water is supplied.
The filtered water then collects from the end face of the filtering element into a filtered water chamber 31 formed by the cylindrical spacer 30;
It is sent to the next step through the filtered water outlet 4.

【0021】そして、図4の濾過モジュール17の濾過
布に汚れが滞積し、供給圧力と濾過側圧力との差圧が設
定値以上に上昇した場合には洗浄を行う。洗浄は、エア
ー加圧バルブ23を開け濾過水タンク18に貯えられた
濾過水を加圧するか、逆洗ポンプ19を用いて濾過水を
吸引して、濾過モジュール17に濾過水を供給して行
う。このとき、浄水ライン22に逆洗水が流れないのよ
うに浄水ラインバルブ32を閉じておく。供給された濾
過水は、逆洗水供給口兼エア抜出口5からモジュールケ
ース1に流入し、図2の濾過エレメントの場合、濾過水
室31から中心パイプ6を通って濾過液流路材7、濾過
布7、供給液流路材9へと濾過時とは反対の方向に流れ
る。このようにして、詰まった汚れ、ゴミを原水供給口
3から排水バルブ26を経て系外に押し出す。また、図
3の濾過エレメントの場合も濾過時と反対の方向に水を
流し、汚れ、ゴミを原水供給口3から排水バルブ26を
経て系外に押し出す。
Then, when dirt accumulates on the filter cloth of the filter module 17 of FIG. 4 and the pressure difference between the supply pressure and the filter side pressure rises above a set value, the washing is performed. The washing is performed by opening the air pressure valve 23 to pressurize the filtered water stored in the filtered water tank 18 or sucking the filtered water using the backwash pump 19 and supplying the filtered water to the filtration module 17. . At this time, the water purification line valve 32 is closed so that the backwash water does not flow through the water purification line 22. The supplied filtered water flows into the module case 1 from the backwash water supply port / air outlet 5, and in the case of the filtration element of FIG. , To the filter cloth 7 and the supply liquid flow path material 9 in the direction opposite to that at the time of filtration. In this way, the clogged dirt and dust are pushed out of the system from the raw water supply port 3 through the drain valve 26. Also, in the case of the filtration element of FIG. 3, water is caused to flow in the direction opposite to the direction at the time of filtration, and dirt and dust are pushed out of the system via the raw water supply port 3 through the drain valve 26.

【0022】このとき、逆洗ポンプ19の出口近傍に設
けたエアー吹き込みバルブ24からエアーを取り入れ、
エアーを含んだ濾過水を濾過モジュール17に供給して
洗浄を行うと、洗浄水の流速が上昇し洗浄水流れが乱流
になるので、効果的に洗浄を行うことができる。また、
洗浄性の点から、洗浄圧力は供給圧力と濾過側圧力の差
圧以上の圧力とし、時間ロスを少なくし洗浄効果を高く
するため、洗浄時間を10秒〜3分の範囲内にすること
が好ましい。逆洗頻度は処理する原水により異なるが、
1回/1〜24時間が一般的である。
At this time, air is taken in from an air blowing valve 24 provided near the outlet of the backwash pump 19,
When cleaning is performed by supplying filtered water containing air to the filtration module 17, the flow rate of the cleaning water increases and the flow of the cleaning water becomes turbulent, so that cleaning can be performed effectively. Also,
From the viewpoint of cleanability, the cleaning pressure should be equal to or higher than the pressure difference between the supply pressure and the filtration side pressure, and the cleaning time should be within a range of 10 seconds to 3 minutes in order to reduce time loss and increase the cleaning effect. preferable. The frequency of backwashing depends on the raw water to be treated,
Once / one to 24 hours is common.

【0023】本発明の濾過エレメント、濾過モジュール
は、濾過布を用いているので、目詰まりを防ぎつつも懸
濁物質、浮遊物質を高濁度水や工業排水などを処理する
膜モジュールの前段としては十分の除去が行える。ま
た、目詰まりが生じ圧力損失が上昇しても、逆洗を行う
ことができるので、長期間の繰り返し使用が可能であ
り、ランニングコストを低減することができる。そし
て、この逆洗についても、濾過布の間にスペーサが設け
られているので、濾過布1枚ずつに逆洗水が供給され捕
捉していた懸濁物質、浮遊物質を洗い流すことができる
ので、濾過エレメントとしての性能を十分に回復するこ
とができる。
Since the filtration element and the filtration module of the present invention use a filter cloth, suspended substances and suspended substances can be prevented from clogging, and can be used as a front stage of a membrane module for treating highly turbid water or industrial waste water. Can be sufficiently removed. In addition, even if clogging occurs and pressure loss increases, backwashing can be performed, so that long-term repeated use is possible and running costs can be reduced. Also, in this backwashing, since the spacers are provided between the filter cloths, the backwash water is supplied to each of the filter cloths, so that the suspended and suspended substances that have been captured can be washed away. The performance as a filtration element can be fully recovered.

【0024】また、逆洗時には、濾過運転時の供給圧力
と濾過液側圧力との差圧以上の圧力で逆洗水を供給する
ことが好ましいが、エレメントの外周を接着剤を含浸し
たフィラメントでフィラメントワインド固定すること
で、形態安定性を図り、濾過時にエレメントが損傷する
ことを防ぐことができる。
At the time of backwashing, it is preferable to supply backwashing water at a pressure equal to or higher than the pressure difference between the supply pressure during the filtration operation and the pressure on the filtrate side, but the outer periphery of the element is filled with an adhesive impregnated filament. By fixing the filament wind, form stability can be achieved and the element can be prevented from being damaged during filtration.

【0025】さらに、分離膜のように特別な生産設備を
必要とせず、一般的に量販されている工業材料で製造す
ることができるので、製造コストを低減でき、さらに膜
のような緻密な繊細構造ではないので、膜モジュールに
比べて耐久性にも優れている。
Further, since special production equipment such as a separation membrane is not required, the production can be performed with generally mass-produced industrial materials, so that the production cost can be reduced, and the fine delicate material such as a membrane can be obtained. Because it is not a structure, it has better durability than a membrane module.

【0026】[0026]

【実施例】<実施例1>34枚の濾過布およびおよびポ
リエチレンスペーサをそれぞれ34枚と、塩化ビニール
製の有孔中心パイプとを用意した。
<Example 1> 34 filter cloths and 34 polyethylene spacers, respectively, and a perforated center pipe made of vinyl chloride were prepared.

【0027】濾過布は、東レ株式会社製トリコット標準
品、エレメント巻囲時の軸方向の長さ(幅)が970m
m、厚みが0.28mmで、エレメント巻囲時の周方向
の長さ(長さ)が679mmのものおよび693mmの
ものがそれぞれ17枚、ポリエチレンスペーサは、三井
石油化学株式会社製TSX―313N、幅が970m
m、厚みが0.9mmで、長さが686mmのものおよ
び701mmのものがそれぞれ17枚であった。
The filter cloth is a standard tricot manufactured by Toray Industries, Inc., and has a length (width) of 970 m in the axial direction when the element is wound.
m, the thickness is 0.28 mm, the circumferential length (length) around the element is 679 mm and 693 mm, respectively, and 17 polyethylene spacers are used. The polyethylene spacer is TSX-313N manufactured by Mitsui Petrochemical Co., Ltd. 970m wide
m, thickness was 0.9 mm, and length was 686 mm and 701 mm, respectively.

【0028】中心パイプは、外径が32mmで、かつ、
φ4の孔を200個有するものであった。
The center pipe has an outer diameter of 32 mm, and
It had 200 φ4 holes.

【0029】まず、中心パイプに長さ686mmのポリ
エチレンスペーサ1枚の一端をテープで貼り付け、その
ポリエチレンスペーサの上に別の長さ686mmのポリ
エチレンスペーサを端部の間隔が20mmとなるように
ずらして重ねテープで貼り付けた。続いて、さらにその
上に別の長さ686mmのポリエチレンスペーサを、先
に配置したポリエチレンスペーサとの間隔が20mmと
なるようにずらしながら重ねてテープで貼り付けた。こ
れを長さ686mmのポリエチレンスペーサを合計17
枚重ねるまで繰り返した(A)。
First, one end of one 686 mm long polyethylene spacer is attached to the center pipe with a tape, and another 686 mm long polyethylene spacer is shifted on the polyethylene spacer so that the interval between the ends becomes 20 mm. And pasted with tape. Subsequently, a polyethylene spacer having another length of 686 mm was further stacked thereon and taped while being shifted so that the interval between the polyethylene spacer and the polyethylene spacer previously arranged was 20 mm. A total of 17 686 mm long polyethylene spacers
This was repeated until the sheets were stacked (A).

【0030】一方、濾過布は、長さ693mmのものと
長さ679mmのものの一端をテープで貼合せ、その張
り合わせた2枚の濾過布の谷間で、かつ、長さ693m
mの濾過布側に、長さ701mmのポリエチレンスペー
サを貼り付けた(B)。これを16組作成した。
On the other hand, one end of a filter cloth having a length of 693 mm and one end of a filter cloth having a length of 679 mm are stuck together with a tape, and a gap between the two filter cloths stuck together and a length of 693 m is provided.
Then, a 701 mm long polyethylene spacer was attached to the filter cloth side of m (B). 16 sets of these were created.

【0031】そして、中心パイプに取り付けておいたポ
リエチレンスペーサ(A)の間に、トリコット間にポリ
エチレンスペーサを貼り付けたもの(B)を1組ずつ配
置し、それぞれ、ずれないようにポリエチレンスペーサ
(A)の谷間で固定した。
Then, between the polyethylene spacers (A) attached to the center pipe, one set of the polyethylene spacers (B) attached between the tricots is arranged one by one, and the polyethylene spacers ( It fixed in the valley of A).

【0032】これを、中心パイプの周囲に、長さ693
mmの濾過布が長さ679mmの濾過布よりも外周側に
配置されるようにスパイラル状に巻囲し、外径が約19
0mmの濾過エレメントを製造した。
Around the center pipe, a length 693
mm filter cloth is spirally wound so as to be disposed on the outer peripheral side of the filter cloth having a length of 679 mm, and has an outer diameter of about 19 mm.
A 0 mm filtration element was produced.

【0033】その後、濾過布等がばらけることがないよ
うにテープにて仮止めを行うとともに、中心パイプを長
さが936mmになるように回転刃にて切断し、アクリ
ロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体(ABS)
製テレスコープ防止板を接着剤(たとえば長瀬産業株式
会社”アラルダイト”AW106/ハードナーHV95
3U)で中心パイプに接着し、さらに、その巻囲体にテ
レスコープ防止板をテープで固定して。その後、接着剤
を含浸したポリエステル製フィラメント集合糸(たとえ
ば東レ株式会社”テトロン”1000−192−702
C)で開口率が90%になるようにフィラメントワイン
ドを行い、接着剤を硬化させた。
Then, the filter cloth is temporarily fixed with tape so that the filter cloth does not come apart, and the center pipe is cut with a rotary blade so that the length becomes 936 mm, and the acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer is cut. Coalescing (ABS)
A telescope prevention plate made of an adhesive (for example, Nagase & Co., Ltd. “Araldite” AW106 / Hardner HV95)
3U), glued to the center pipe, and further, a telescope prevention plate is fixed to the surrounding body with tape. Thereafter, a polyester filament assembly yarn impregnated with an adhesive (for example, Toray Industries, Inc., "Tetron" 1000-192-702)
In C), filament winding was performed so that the opening ratio became 90%, and the adhesive was cured.

【0034】このように製作した濾過エレメント1本を
専用モジュールケースに装填し、湖水処理装置の精密濾
過膜モジュール(たとえば東レ株式会社製“トレキュー
ブ”)の前処理として設置した。精密濾過膜モジュール
の透過流速を1(m/日)にて運転したところ、精密濾
過膜モジュールの差圧が10kPa上昇するのに約24
時間を要した。
One filter element thus manufactured was loaded in a special module case and installed as a pretreatment for a microfiltration membrane module of a lake water treatment apparatus (for example, “Trecube” manufactured by Toray Industries, Inc.). When the permeation flow rate of the microfiltration membrane module was operated at 1 (m / day), it took about 24
It took time.

【0035】この段階で、濾過モジュールの差圧は25
kPaであったので、濾過水を用いて200L/分、1
分間の逆洗を行ったところ、再スタート時の濾過モジュ
ールの差圧は20kPaと初期値に戻った。 <比較例1>本発明の濾過モジュールを用いなかった以
外は実施例1と同様に、精密濾過膜モジュールの透過流
速を1(m/日)にて運転したところ、精密濾過膜モジ
ュールの差圧が10kPa上昇するのに約8時間であっ
た。 <比較例2>濾過モジュールの代わりにカートリッジフ
ィルター(アドバンテック東洋株式会社TCW−150
−N−PPT)6本を専用ハウジング(6TK−3S−
NS)に装填して用いた以外は、実施例1と同様に精密
濾過膜モジュールの透過流速を1(m/日)にて運転し
たところ、精密濾過膜モジュールの差圧が10kPa上
昇するのに約24時間と実施例とほぼ同じであった。
At this stage, the differential pressure of the filtration module is 25
kPa, 200 L / min, 1
After performing backwashing for 1 minute, the differential pressure of the filtration module at the time of restarting was 20 kPa and returned to the initial value. Comparative Example 1 A microfiltration membrane module was operated at a permeation flow rate of 1 (m / day) in the same manner as in Example 1 except that the filtration module of the present invention was not used. Was about 8 hours to increase by 10 kPa. <Comparative Example 2> Cartridge filter (TCW-150 by Advantech Toyo Co., Ltd.) instead of the filtration module
-N-PPT) with 6 dedicated housings (6TK-3S-
NS) except that the microfiltration module was operated at a permeation flow rate of 1 (m / day) in the same manner as in Example 1 except that the differential pressure of the microfiltration membrane module was increased by 10 kPa. It was about 24 hours, which was almost the same as in the example.

【0036】しかしながら、この段階で、カートリッジ
フィルターの差圧が106kPaであったので、200
L/分、1分間の逆洗を行ったが、再スタート時のカー
トリッジフィルターの差圧は104kPaと逆洗前に比
べて2kPa低下しただけであった。なお、カートリッ
ジフィルターの初期差圧は100kPaであった。
However, at this stage, since the differential pressure of the cartridge filter was 106 kPa,
Backwashing was performed for 1 minute at L / min, but the differential pressure of the cartridge filter at the time of restart was 104 kPa, which was only 2 kPa lower than before the backwash. The initial pressure difference of the cartridge filter was 100 kPa.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明によれば、濾過布を用いるととも
に、その濾過布とスペーサとを交互に積層して濾過層を
形成しているので、目詰まりを防ぎつつも高濁度水や工
業排水などを処理する膜モジュールの前段としては懸濁
物質、浮遊物質を十分に除去できる。また、目詰まりが
生じ圧力損失が上昇しても、逆洗を行い濾過エレメント
としての性能を十分に回復することができるので、長期
間の繰り返し使用が可能であり、ランニングコストを低
減することができる。また量販工業材料を主に用いてい
ることで、安価に製作でき、また、フィラメントワイン
ディングにより耐久性を向上することができる。
According to the present invention, a filter cloth is used, and the filter cloth and spacers are alternately laminated to form a filter layer. Suspended and suspended substances can be sufficiently removed before the membrane module that treats wastewater. Further, even if clogging occurs and pressure loss increases, backwashing can be performed and the performance as a filtration element can be sufficiently recovered, so that long-term repeated use is possible and running costs can be reduced. it can. In addition, since mainly mass-produced industrial materials are used, they can be manufactured at low cost, and the durability can be improved by filament winding.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施態様を示す濾過モジュールの概
略一部断面図である。
FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of a filtration module showing one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施態様を示す濾過エレメントの概
略断面分解図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional exploded view of a filtration element showing one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の他の実施態様を示す濾過エレメントの
概略断面分解図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional exploded view of a filtration element showing another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の濾過モジュールを備えた水処理装置の
概略フロー図である。
FIG. 4 is a schematic flow chart of a water treatment apparatus provided with the filtration module of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:モジュールケース(筒体) 2:端板(モジュールケース用) 3:原水供給口 4:濾過水出口 5:逆洗水供給口兼エア抜出口 6:中心パイプ 7:濾過布 8:濾過液流路材(スペーサ) 9:供給液流路材(スペーサ) 10:テレスコープ防止板 11:フィラメント 12:栓 13:Uシール 14:濾過エレメント 15:原水タンク 16:原水供給ポンプ 17:濾過モジュール 18:濾過水タンク 19:逆洗ポンプ 20:濾過水供給ポンプ 21:膜モジュール 22:浄水ライン 23:エアー加圧バルブ 24:エアー吹き込みバルブ 25:逆洗ライン 26:排水バルブ 30:円筒状スペーサ 31:濾過水室 32:浄水ラインバルブ 1: Module case (cylindrical body) 2: End plate (for module case) 3: Raw water supply port 4: Filtration water outlet 5: Backwash water supply port and air outlet 6: Central pipe 7: Filter cloth 8: Filtrate Flow path material (spacer) 9: Supply liquid flow path material (spacer) 10: Telescope prevention plate 11: Filament 12: Plug 13: U seal 14: Filtration element 15: Raw water tank 16: Raw water supply pump 17: Filtration module 18 : Filtration water tank 19: Backwash pump 20: Filtration water supply pump 21: Membrane module 22: Water purification line 23: Air pressurization valve 24: Air blowing valve 25: Backwash line 26: Drain valve 30: Cylindrical spacer 31: Filtration water chamber 32: Water purification line valve

───────────────────────────────────────────────────── 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) B01D 29/06 520E 520F 29/38 520A 510A 540 Fターム(参考) 4D019 AA03 BA13 BB02 BB03 CA03 CB02 CB03 CB06 CB09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B01D 29/06 520E 520F 29/38 520A 510A 540 F term (Reference) 4D019 AA03 BA13 BB02 BB03 CA03 CB02 CB03 CB06 CB09

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】濾過布とスペーサとを交互に積層して形成
した濾過層を、濾過水の集水孔を有する中心パイプの周
囲にスパイラル状に巻囲したことを特徴とする濾過エレ
メント。
1. A filter element, wherein a filter layer formed by alternately laminating filter cloths and spacers is spirally wound around a central pipe having a hole for collecting filtered water.
【請求項2】内部にスペーサを収納した封筒状の濾過布
とさらに別のスペーサとを交互に積層して形成した濾過
層を、濾過水の集水孔を有する中心パイプの周囲にスパ
イラル状に巻囲した濾過エレメントであって、封筒状に
形成した濾過布の開口部が集水孔に対向していることを
特徴とする濾過エレメント。
2. A filter layer formed by alternately laminating an envelope-shaped filter cloth containing a spacer therein and another spacer is spirally formed around a central pipe having a hole for collecting filtered water. A wound filtration element, wherein an opening of a filter cloth formed in an envelope shape faces a water collecting hole.
【請求項3】濾過布が織物または編物である、請求項1
または2に記載の濾過エレメント。
3. The filter fabric according to claim 1, wherein the filter fabric is a woven or knitted fabric.
Or the filtration element of 2.
【請求項4】濾過布が合成繊維からなるものである、請
求項1〜3のいずれかに記載の濾過エレメント。
4. The filter element according to claim 1, wherein the filter cloth is made of synthetic fibers.
【請求項5】請求項1〜3のいずれかの濾過エレメント
を、両端に着脱自在な端板を有する筒体に収納した濾過
モジュール。
5. A filtration module in which the filtration element according to claim 1 is housed in a cylindrical body having detachable end plates at both ends.
【請求項6】一方の端板には原水供給口が、他方の端板
には濾過水出口と逆洗水供給口兼エア抜出口とが設けら
れている、請求項5に記載の濾過モジュール。
6. The filtration module according to claim 5, wherein one end plate is provided with a raw water supply port, and the other end plate is provided with a filtered water outlet and a backwash water supply port and an air outlet. .
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