JP2005161178A - Membrane filtering apparatus and its operating method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cross-flowing type membrane filtering apparatus permitting effective utilization of the energy of bubbles. <P>SOLUTION: Two filtering membrane modules 10a and 10b having tubular membrane units 11a and 11b, or filtering membrane units consisting of a group of filtering membranes housed in a housing container and filtering a to-be-treated liquid to give a filtrate, and bubble-supplying devices 12a and 12b supplying the bubbles toward the groups of the membranes are connected at both the upper and the lower ends to form connected portions. A bubble relief outlet 17 is arranged at the upper-end connected portion 15, and an inlet and outlet 16 for the liquid to be treated is disposed at the lower-end connected portion 14. the liquid to be treated is circulated by supplying bubbles alternately from the devices 12a and 12b to the groups of the membranes so as to yield a filtrate. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、限外濾過あるいは精密濾過分野における、気泡の浮力を利用した、エアレーション・クロスフロー濾過に使用される膜濾過装置に関するものであり、さらに詳しく言えば、濾過膜モジュールを、2台ずつ上端同士、下端同士で連結して、各濾過膜モジュールに対して交互に気泡を供給することによって膜濾過を行う、気泡のエネルギーが効率的に利用できる膜濾過装置に関するものである。   The present invention relates to a membrane filtration device used for aeration and crossflow filtration using the buoyancy of bubbles in the field of ultrafiltration or microfiltration. More specifically, the present invention relates to two membrane membrane modules. The present invention relates to a membrane filtration apparatus that performs membrane filtration by connecting bubbles between upper ends and lower ends and alternately supplying bubbles to each filtration membrane module, and efficiently using the energy of bubbles.

エアレーション・クロスフロー濾過は、管状膜エレメントを用いたものや平膜エレメントを用いたものが知られている。   As the aeration / cross flow filtration, one using a tubular membrane element or one using a flat membrane element is known.

特開平9−99223号公報JP-A-9-99223

上記特許文献1には多数の管状膜を、濾過液の出口を有する外筒の両端で集束固定した管状膜モジュールを用いたエアレーション・クロスフローが開示されている。   Patent Document 1 discloses an aeration cross flow using a tubular membrane module in which a large number of tubular membranes are focused and fixed at both ends of an outer cylinder having an outlet for filtrate.

特公平4−70958号公報Japanese Patent Publication No. 4-70958

上記特許文献2には複数の平膜モジュールを用いたエアレーション・クロスフロー濾過装置が開示されている。   Patent Document 2 discloses an aeration / crossflow filtration apparatus using a plurality of flat membrane modules.

上記した非特許文献1および特許文献1、2には、管状膜、管状膜モジュールあるいは平膜モジュールからなる膜分離ユニットの下部に気泡の供給装置が配置されたもので、これらの膜分離ユニットに対して被処理液を供給するための水槽が別途設置されている。すなわち、被処理液は気泡の浮上に随伴して膜分離ユニット内を上昇した後で再び水槽へ戻るように構成されている。従って、これらの装置においては、膜分離ユニットの数が多くなると、水槽も増設しなければならないため、構造が複雑になって、スケールメリットが期待できないという問題があった。また、被処理液が水槽に戻るとともに、被処理液中の気泡は大気中へ放出されるため、そのエネルギーが一つの膜分離ユニットで使われてしまい、エネルギーが有効に使用されないという問題があった。   In the above-mentioned Non-Patent Document 1 and Patent Documents 1 and 2, an apparatus for supplying bubbles is arranged below a membrane separation unit comprising a tubular membrane, a tubular membrane module or a flat membrane module. On the other hand, a water tank for supplying the liquid to be treated is separately installed. That is, the liquid to be treated is configured to return to the water tank again after rising in the membrane separation unit as the bubbles rise. Therefore, in these apparatuses, when the number of membrane separation units increases, the number of water tanks must be increased. Therefore, there is a problem that the structure becomes complicated and the merit of scale cannot be expected. In addition, as the liquid to be treated returns to the water tank, bubbles in the liquid to be treated are released into the atmosphere, so that energy is used in one membrane separation unit, and there is a problem that energy is not used effectively. It was.

本発明は上記した問題が解決できる、膜分離ユニットの数が多くなって大型化しても構造は複雑にならず、かつエアレーション・クロスフロー濾過における気液混合流がもつ流動エネルギーを有効に利用して、気泡に与えられるエネルギーが有効活用できる膜濾過装置を得ることを目的とするもので、被処理液を濾過して濾液を得る濾過膜群が収納容器に収納された濾過膜ユニットと該濾過膜群に向けて気泡を供給するための気泡供給装置とを備えた、濾過膜モジュールを、2台ずつ、上端同士、下端同士で連結して連結部とし、上端連結部に気泡抜きを、下端連結部に被処理液出入口を設けてなる膜濾過装置である(請求項1)。また、前記被処理液出入口は、被処理液の水位を設定するための調整塔に接続されており、各濾過膜モジュールの気泡供給装置から濾過膜群に交互に気泡を供給することによって被処理液をその水位を保って循環させながら濾液を得るように設定されたものである(請求項2)。また、前記各濾過膜モジュールは、各々の濾過膜群の分画分子量または分画粒子径を異ならせたものである(請求項3)。また、前記濾過膜群は、内面に被処理液の濾過機能を有する管状膜エレメントを複数本含みかつその上下の両端部で保持されて収納容器に収納されてなるものである(請求項4)。また、前記管状膜エレメントは、円筒形に形成された濾過膜層および前記濾過膜層の外周面に配置された、前記濾過膜層に対して形状保持性を付与するための通液性を有する支持膜層を備え、内径が2〜15mmに設定されかつ高さが0.02〜0.2mmの突起を外周面に部分的に形成されたものである(請求項5)。また、前記支持膜層がポリプロピレンまたはポリエステル樹脂系の不織布を用いて形成されたものである(請求項6)。また、前記濾過膜層が精密濾過膜または限外濾過膜からなるものである(請求項7)。また、前記濾過膜群は、濾液の流通路を備えた矩形平板状の膜支持板の両面に、表面に被処理液の濾過機能を有するように平膜が配設された平膜エレメントを複数枚含み、かつその左右の両端部で、間隔が2〜10mmになるように保持されて、収納容器に収納されてなるものである(請求項8)。また、前記平膜エレメントは、濾過膜層および前記濾過膜層の内面に配置された、前記濾過膜層に対して形状保持性を付与するための通液性を有する支持膜層を備えた平膜が膜支持板の両面に配設されているものである(請求項9)。また、前記支持膜層がポリプロピレンまたはポリエステル樹脂系の不織布を用いて形成されているものである(請求項10)。また、前記濾過膜層が精密濾過膜または限外濾過膜からなるものである(請求項11)。また、被処理液を濾過して濾液を得る濾過膜群が収納容器に収納された濾過膜ユニットと該濾過膜群に向けて気泡を供給するための気泡供給装置とを備えた、濾過膜モジュールを、2台ずつ、上端同士、下端同士で連結して連結部とし、上端連結部に気泡抜きを、下端連結部に被処理液出入口を設けてなる膜濾過装置に、被処理液が流通する通路の最小寸法より径が小さい粒子を添加して、被処理液を循環させる、膜濾過装置の運転方法である(請求項12)。   The present invention can solve the above-mentioned problems, the structure does not become complex even when the number of membrane separation units is increased and the size is increased, and the flow energy of the gas-liquid mixed flow in aeration and crossflow filtration is effectively used. In order to obtain a membrane filtration device capable of effectively utilizing energy given to bubbles, a filtration membrane unit in which a filtration membrane group for obtaining a filtrate by filtering a liquid to be treated is stored in a storage container and the filtration Two filtration membrane modules each having a bubble supply device for supplying bubbles toward the membrane group are connected to each other at the upper end and the lower end to form a connecting portion, and the upper end connecting portion is degassed, It is a membrane filtration apparatus which provides a to-be-processed liquid inlet / outlet in a connection part (Claim 1). Further, the liquid inlet / outlet is connected to an adjustment tower for setting the water level of the liquid to be processed, and the liquid is alternately supplied from the bubble supply device of each filtration membrane module to the filtration membrane group. The liquid is set to obtain a filtrate while circulating the liquid while maintaining the water level (Claim 2). In addition, each of the filtration membrane modules is one in which the fractionation molecular weight or the fractional particle size of each filtration membrane group is different (Claim 3). The filtration membrane group includes a plurality of tubular membrane elements having a function of filtering the liquid to be treated on the inner surface, and is held at both upper and lower ends thereof and stored in a storage container. . Further, the tubular membrane element has a liquid permeability for imparting shape retention to the filtration membrane layer, which is disposed on the outer circumferential surface of the filtration membrane layer and the filtration membrane layer formed in a cylindrical shape. A support membrane layer is provided, and protrusions having an inner diameter of 2 to 15 mm and a height of 0.02 to 0.2 mm are partially formed on the outer peripheral surface. The support film layer is formed using a polypropylene or polyester resin nonwoven fabric. Moreover, the said filtration membrane layer consists of a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane (Claim 7). The filtration membrane group includes a plurality of flat membrane elements each having a flat membrane disposed on both surfaces of a rectangular flat membrane support plate having a filtrate flow passage so as to have a filtration function of the liquid to be treated. The sheet is included and held at both the left and right ends so that the interval is 2 to 10 mm and is stored in a storage container (claim 8). In addition, the flat membrane element includes a filtration membrane layer and a flat membrane membrane disposed on the inner surface of the filtration membrane layer and having a liquid permeability for imparting shape retention to the filtration membrane layer. The membrane is disposed on both surfaces of the membrane support plate (claim 9). Moreover, the said support film layer is formed using the nonwoven fabric of a polypropylene or polyester resin type | system | group (Claim 10). The filtration membrane layer is made of a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane. A filtration membrane module comprising a filtration membrane unit in which a filtration membrane group for filtering a liquid to be treated to obtain a filtrate is accommodated in a storage container, and a bubble supply device for supplying bubbles to the filtration membrane group Are connected to each other at the upper end and the lower end to form a connecting portion, and the liquid to be processed is circulated through a membrane filtration apparatus in which bubbles are removed from the upper end connecting portion and a liquid inlet / outlet is provided at the lower end connecting portion. This is a method for operating a membrane filtration device in which particles having a diameter smaller than the minimum dimension of the passage are added to circulate the liquid to be treated.

上記請求項1〜11記載の膜濾過装置によれば、2台の濾過膜モジュールを上端同士、下端同士で連結し、上端連結部に気泡抜きを設け、下端連結部に被処理液出入口を設けているから、各濾過膜モジュールに対して、交互に気泡供給装置に空気を供給することによって気泡を発生させれば、一方の濾過膜モジュールに気液混合流が流れているときには他方の濾過膜モジュールには気泡が放出されたあとの被処理液が流れ、かつこのような二種類の流れが交互に繰り返されることになる。従って、気泡によって被処理液に与えられたエネルギーが効率的に利用されるだけでなく、被処理液を戻すための水槽も用いないので装置の構造を単純化できる。また、上記請求項12記載の膜濾過装置の運転方法によれば、膜面にケーク層あるいは濃度分極層が形成されるのを抑制することができる。   According to the membrane filtration apparatus of the said Claims 1-11, two filtration membrane modules are connected with upper ends and lower ends, an air bubble removal is provided in an upper end connection part, and a to-be-processed liquid inlet / outlet is provided in a lower end connection part Therefore, if air bubbles are generated by alternately supplying air to the bubble supply device for each filtration membrane module, when the gas-liquid mixed flow flows through one filtration membrane module, the other filtration membrane The liquid to be treated after the bubbles are discharged flows through the module, and such two kinds of flows are alternately repeated. Therefore, not only the energy given to the liquid to be treated by the bubbles is efficiently used, but also the water tank for returning the liquid to be treated is not used, so that the structure of the apparatus can be simplified. Moreover, according to the operation method of the membrane filtration apparatus of the said Claim 12, it can suppress that a cake layer or a concentration polarization layer is formed in a film surface.

これにより、気液混合流が流れている一方の濾過膜モジュールでは、上昇する気泡によって、膜面に形成されたケーク層あるいは濃度分極層が削り取られていくと考えられる。他方、気泡を含まない被処理液が流れる他方の濾過膜モジュールでは、気泡による膜面のケーク層あるいは濃度分極層が削り取られる効果が期待できないため、ケーク層あるいは濃度分極層が厚くなっていくと考えられる。従って、膜面に強固なケーク層あるいは濃度分極層が形成されることなく、被処理液の濾過を継続することができる。   Thereby, in one filtration membrane module in which the gas-liquid mixed flow is flowing, it is considered that the cake layer or the concentration polarization layer formed on the membrane surface is scraped off by the rising bubbles. On the other hand, in the other filtration membrane module in which the liquid to be treated that does not contain bubbles flows, the effect of removing the cake layer or the concentration polarization layer on the membrane surface due to the bubbles cannot be expected, so when the cake layer or the concentration polarization layer becomes thicker Conceivable. Therefore, filtration of the liquid to be treated can be continued without forming a strong cake layer or concentration polarization layer on the film surface.

なお、前記濾過膜モジュール内の濾過膜群としては、両端で多数の管状膜エレメントを集束保持して収納容器に収納した濾過膜ユニット(管状膜ユニット)、または濾液の流通路を備えた矩形平板状の膜支持板の両面に平膜を配設した平膜エレメントを等間隔で複数個収納容器に収納した濾過膜ユニット(平膜ユニット)のいずれでもよく、これらの濾過膜ユニットの下部に気泡供給装置を配置して濾過膜モジュール(管状膜モジュールまたは平膜モジュール)とし、気泡を、前者では管状膜エレメントの内側に、後者では隣接する平膜エレメントの間に供給するようにする。   The filtration membrane group in the filtration membrane module includes a filtration membrane unit (tubular membrane unit) in which a large number of tubular membrane elements are converged and held at both ends and stored in a storage container, or a rectangular flat plate provided with a flow path for filtrate. Any of the filtration membrane units (flat membrane units) in which a plurality of flat membrane elements having flat membranes arranged on both sides of a membrane support plate are accommodated in a storage container at equal intervals, and bubbles are formed below these filtration membrane units. A supply device is arranged to form a filtration membrane module (tubular membrane module or flat membrane module), and bubbles are supplied inside the tubular membrane element in the former and between adjacent flat membrane elements in the latter.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る、濾過膜ユニットが複数本の管状膜エレメントを濾過膜群として含んだ膜濾過装置1を示し、(a)は(b)のB−B部の断面図を示し、(b)は(a)のA−A部の断面図を示すが、本発明はこれらの図によって限定されるものではない。   FIG. 1 shows a membrane filtration device 1 in which a filtration membrane unit includes a plurality of tubular membrane elements as a filtration membrane group according to the first embodiment of the present invention, and (a) is a BB of (b). Sectional views of the parts are shown, and (b) shows a sectional view of the AA part of (a), but the present invention is not limited to these figures.

図1(b)に示した如く、11aで示される濾過膜ユニットと11bで示される濾過膜ユニット(以下、管状膜ユニット11a、11bという)とは、上端同士が上端連結部15で連結され、下端同士が気泡供給装置12a、12bを介して下端連結部14で連結されてなり、前記上端連結部15には気泡抜き17を設け、前記下端連結部14には被処理液出入口16を設けてなる。すなわち、図1(a)に示した如く、管状膜モジュール10a(図の上段に示されている)の複数本と管状膜モジュール10b(図の下段に示されている)の複数本とが同列の上下方向で連結されている。前記各管状膜モジュール10a、10bは、各々、複数本の管状膜エレメント111が濾過膜群として収納容器112内に収納された管状膜ユニット11a、11bと、前記管状膜エレメント111に向けて気泡を供給するための、気泡発生装置13a、13bが内蔵された気泡供給装置12a、12bとからなっており、前記気泡発生装置13a、13bから交互に気泡を発生させて、管状膜ユニット11a、11b内の管状膜エレメント111に交互に気泡を供給する。前記気泡抜き17は大気中に開放されており、前記被処理液出入口16はバルブ21を介して被処理液供給ライン2に接続されるとともに、バルブ41を介して排液ライン4に接続される。前記被処理液供給ライン2は被処理液の水位を設定するための調整塔3に接続されており、調整塔3によって設定される水位L2に、膜濾過装置1内の被処理液の水位L1が設定され、気泡抜き17から被処理液が流出しないようにしている。このように水位L1、L2を設定し、気泡の上昇による被処理液の流れが妨げられない程度の圧力で被処理液を供給するようにすれば、前記被処理液出入口16に弁構造のようなものを設けなくても、気泡を発生させている方の管状膜モジュールに被処理液を誘導して、そのモジュール内の管状膜エレメント111によって濾過し、濾液出口115a、115bからバルブ51を介して濾液ライン5に濾液を取り出すようにできる。   As shown in FIG. 1 (b), the upper end of the filtration membrane unit indicated by 11a and the filtration membrane unit indicated by 11b (hereinafter referred to as tubular membrane units 11a and 11b) are connected by an upper end connecting portion 15. The lower ends are connected by a lower end connecting portion 14 via bubble supply devices 12a and 12b. The upper end connecting portion 15 is provided with a bubble vent 17 and the lower end connecting portion 14 is provided with a liquid inlet / outlet 16 to be treated. Become. That is, as shown in FIG. 1A, a plurality of tubular membrane modules 10a (shown in the upper part of the figure) and a plurality of tubular membrane modules 10b (shown in the lower part of the figure) are in the same row. Are connected in the vertical direction. Each of the tubular membrane modules 10a and 10b includes tubular membrane units 11a and 11b in which a plurality of tubular membrane elements 111 are accommodated in a storage container 112 as a filtration membrane group, and air bubbles are directed toward the tubular membrane element 111. In order to supply, bubble generators 13a and 12b with built-in bubble generators 13a and 13b are formed. Bubbles are alternately generated from the bubble generators 13a and 13b, and the inside of the tubular membrane units 11a and 11b. Air bubbles are alternately supplied to the tubular membrane element 111. The bubble vent 17 is open to the atmosphere, and the liquid inlet / outlet 16 is connected to the liquid supply line 2 via the valve 21 and connected to the drain line 4 via the valve 41. . The treatment liquid supply line 2 is connected to an adjustment tower 3 for setting the water level of the treatment liquid, and the water level L1 of the treatment liquid in the membrane filtration apparatus 1 is set to the water level L2 set by the adjustment tower 3. Is set so that the liquid to be processed does not flow out of the bubble vent 17. If the water levels L1 and L2 are set in this way and the liquid to be processed is supplied at a pressure that does not hinder the flow of the liquid to be processed due to the rising of the bubbles, the liquid inlet / outlet 16 has a valve structure. Even if there is no provision, the liquid to be treated is guided to the tubular membrane module that generates air bubbles and filtered by the tubular membrane element 111 in the module, and is passed through the valve 51 from the filtrate outlets 115a and 115b. Thus, the filtrate can be taken out to the filtrate line 5.

上記した濾過動作をさらに詳しく説明する。すなわち、管状膜ユニット11bに気泡が供給されているときには、被処理液はその管状膜ユニット11b内を気泡とともに上昇し、上端連結部15を経て管状膜モジュール10a内を下降し、さらに下端連結部14を経て再び管状膜モジュール10bに戻って循環し、管状膜ユニット11aに気泡が供給されているときには、被処理液はその管状膜ユニット11a内を気泡とともに上昇し、上端連結部15を経て管状膜モジュール10b内を下降し、さらに下端連結部14を経て再び管状膜モジュール10aに戻って循環するように動作し、これらの循環が交互に繰り返される。このように被処理液が循環している間は、気泡が供給されている側の管状膜モジュールで、膜面のケーク層の除去が促進される。また、吸引圧あるいはサイホン作用によって各管状膜モジュール10a、10bで濾過された濾液は、バルブ51を開放させておいて濾液ライン5に集められるとともに、濃縮された被処理液は、適宜、バルブ21とバルブ51を閉鎖してからバルブ41を開放して排液ライン4から排出される。なお、このような膜濾過装置1では、上端連結部15と下端連結部14において、気泡の上昇によって生ずるクロスフローに抵抗を与えて循環する被処理液に圧力損失が生じないようにする必要がある。通常、この圧力損失が約1kPa以下になるように、上端連結部15と下端連結部14を設計すれば、前記膜濾過装置1の動作を円滑に行うことができる。   The above filtering operation will be described in more detail. That is, when bubbles are supplied to the tubular membrane unit 11b, the liquid to be processed rises with the bubbles in the tubular membrane unit 11b, descends through the upper end connecting portion 15, and further falls into the tubular membrane module 10a, and further, the lower end connecting portion. When the bubbles are supplied to the tubular membrane unit 11a again and circulate through the tubular membrane module 10b via 14, the liquid to be treated rises together with the bubbles in the tubular membrane unit 11 a and passes through the upper end connecting portion 15 to form a tubular shape. The inside of the membrane module 10b descends, and further operates to return to the tubular membrane module 10a through the lower end connecting portion 14 and circulate again, and these circulations are repeated alternately. In this way, while the liquid to be treated is circulating, the removal of the cake layer on the membrane surface is promoted by the tubular membrane module on the side where the bubbles are supplied. Further, the filtrate filtered through the tubular membrane modules 10a and 10b by suction pressure or siphon action is collected in the filtrate line 5 with the valve 51 opened, and the concentrated liquid to be treated is appropriately selected by the valve 21. Then, after closing the valve 51, the valve 41 is opened and discharged from the drainage line 4. In such a membrane filtration device 1, it is necessary to prevent pressure loss from occurring in the liquid to be circulated in the upper end connecting portion 15 and the lower end connecting portion 14 by providing resistance to the cross flow generated by the rising of the bubbles. is there. Normally, if the upper end connecting part 15 and the lower end connecting part 14 are designed so that the pressure loss is about 1 kPa or less, the operation of the membrane filtration device 1 can be performed smoothly.

すなわち、図1(a)に示した如く、このような膜分離装置1は、2台の管状膜モジュールを1組として複数組配列し、各管状膜モジュールの間に濾液ライン5を配設し、各管状膜モジュールの上端(図の上段)に排液ライン4を配設し、下端(図の下段)に被処理液供給ライン2を配設すれば、各組間に、管状膜モジュールの交換などの作業スペースを設けても、1組の管状膜モジュールの間で、濾液ライン5、排出ライン4および被処理液供給ライン2が共有できるので、コンパクト化が可能である。また、このような膜分離装置1を、さらに大型化するときには、管状膜モジュールの組数を増設するだけでよいから、フレキシブルな対応が可能である。なお、図1は、理解しやすいように、一部のみを示している。   That is, as shown in FIG. 1A, in such a membrane separation apparatus 1, a plurality of sets of two tubular membrane modules are arranged, and a filtrate line 5 is disposed between each tubular membrane module. If the drainage line 4 is disposed at the upper end (upper part of the figure) and the liquid supply line 2 to be treated is disposed at the lower end (lower part of the figure) of each tubular membrane module, Even if a work space for replacement or the like is provided, the filtrate line 5, the discharge line 4 and the liquid supply line 2 to be processed can be shared among a pair of tubular membrane modules. Further, when such a membrane separation device 1 is further increased in size, it is only necessary to increase the number of sets of tubular membrane modules, so that a flexible response is possible. FIG. 1 shows only a part for easy understanding.

図2は、上記の膜濾過装置に使用する管状膜ユニット11を示す。すなわち、前記管状膜ユニット11は、濾液出口115を有する円筒形の収納容器112と、この収納容器112内に充填された多数の管状膜エレメント111からなる濾過膜群とを備えており、前記収納容器112と濾過膜群とはポッティング材113によって両端で集束固定されている。なお、この固定部には、濾液の通路を確保するとともにポッティング材113と収納容器112とが剥離しないように、ポッティング材113に埋没するように楔状のリング114が形成されている。また、収納容器112の両端には管状膜ユニット11の着脱を容易にするためのフランジ116が設けられている。   FIG. 2 shows a tubular membrane unit 11 used in the membrane filtration device. That is, the tubular membrane unit 11 includes a cylindrical storage container 112 having a filtrate outlet 115, and a filtration membrane group composed of a number of tubular membrane elements 111 filled in the storage container 112. The container 112 and the filtration membrane group are focused and fixed at both ends by a potting material 113. Note that a wedge-shaped ring 114 is formed in the fixing portion so as to be buried in the potting material 113 so as to secure a passage for the filtrate and to prevent the potting material 113 and the storage container 112 from peeling off. Further, flanges 116 for facilitating the attachment and detachment of the tubular membrane unit 11 are provided at both ends of the storage container 112.

上記した管状膜エレメント111は、内側を被処理液が気泡の上昇に随伴して滞りなく流れるように、内径を2〜15mmとし、内面に限外濾過あるいは精密濾過機能を有する濾過膜が用いられる。その理由は、内径が2mm未満であると被処理液中の夾雑物によって管状膜エレメントが閉塞しやすくなり、内径が15mmを超えると容積の限られた収納容器112内に充填できる管状膜エレメントの本数が少なくなって単位容積当たりの濾過面積が小さくなるからである。また、このような濾過膜としては、支持膜層と濾過膜層とが一体的に成形された有機高分子製の複合膜が特に適している。なお、前記濾過膜層として用いられる限外濾過膜は、1〜10nmの高分子物質を分離するのに適した膜を言い、精密濾過膜は、0.01〜数μm程度の微粒子および微生物を分離するのに適した膜(JIS K 3802)を言う。また、前記支持膜層には、腰の強さ、強度、耐薬品性、耐熱性、経済性などの理由により、ポリプロピレンあるいはポリエステル製の不織布が利用される。このような管状膜エレメント111は、チューブ状の支持膜層の内面に濾過膜層を形成することによって製造することも可能であるが、シート状の複合膜をチューブ状に加工する方が生産性の点においてすぐれている。たとえば、特公昭56−35483号公報に記載されているように、テープ状の複合膜を、内径を規定する心棒に螺旋状に巻き付けながら、その長手方向の周辺部を互いに重ね合わせ、重なり部分を接着剤あるいは超音波溶着で接着することによって、任意の直径の管状膜を連続的に製造することができる。また、この製造方法であれば、後述する逆洗に耐えられるように高強度な支持膜層を使用することができるだけでなく、隣接する管状膜の間に隙間を確保して被処理液の濾過抵抗を小さくしたり、被処理液に乱流を生じさせて膜面に生成したケーク層あるいは濃度分極層が剥離しやすいようにすることを、接着部分を厚くして管状膜の外周面に凹凸を形成させることによって実現できる。このような凹凸は上記した効果を持たせるために0.02〜0.2mmとするのがよい。前記管状膜ユニットは、中空糸膜ユニットを製造するのと同様な方法で製造される。すなわち、多数の管状膜の先端をヒートシールなどで閉じた後、それを収納容器の所定位置に装着し、ウレタン樹脂、シリコン樹脂あるいはエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を入れた型に浸漬し、そのまま該樹脂が硬化するまで放置すると、該樹脂がポッティング材となって管状膜が収納容器に集束固定され、次いで、収納容器の先端をポッティング材とともに切り落として、管状膜の先端を開口させるようにする。   In the tubular membrane element 111 described above, a filtration membrane having an inner diameter of 2 to 15 mm and having an ultrafiltration or microfiltration function on the inner surface is used so that the liquid to be treated flows without any stagnation as the bubbles rise. . The reason is that when the inner diameter is less than 2 mm, the tubular membrane element is likely to be blocked by impurities in the liquid to be treated, and when the inner diameter exceeds 15 mm, the tubular membrane element that can be filled into the storage container 112 having a limited volume is used. It is because the filtration area per unit volume becomes small as the number decreases. As such a filtration membrane, a composite membrane made of an organic polymer in which a support membrane layer and a filtration membrane layer are integrally formed is particularly suitable. The ultrafiltration membrane used as the filtration membrane layer refers to a membrane suitable for separating a 1 to 10 nm polymer material, and the microfiltration membrane includes fine particles and microorganisms of about 0.01 to several μm. A membrane suitable for separation (JIS K 3802). The support membrane layer is made of polypropylene or polyester nonwoven fabric for reasons such as waist strength, strength, chemical resistance, heat resistance and economy. Such a tubular membrane element 111 can be manufactured by forming a filtration membrane layer on the inner surface of a tubular support membrane layer, but it is more productive to process a sheet-like composite membrane into a tube shape. In terms of For example, as described in Japanese Patent Publication No. 56-35483, a tape-shaped composite membrane is spirally wound around a mandrel that defines an inner diameter, and its longitudinal peripheral portions are overlapped with each other, and an overlapping portion is formed. By bonding with an adhesive or ultrasonic welding, a tubular film having an arbitrary diameter can be continuously produced. Further, with this manufacturing method, not only can a high-strength support membrane layer be used so that it can withstand backwashing, which will be described later, but a clearance is secured between adjacent tubular membranes to filter the liquid to be treated. In order to make the cake layer or concentration polarization layer generated on the film surface easy to peel off by reducing the resistance or causing turbulence in the liquid to be treated, the adhesive part is thickened and the outer surface of the tubular film is uneven. This can be realized by forming. Such irregularities are preferably 0.02 to 0.2 mm in order to have the above-described effects. The tubular membrane unit is manufactured by the same method as that for manufacturing a hollow fiber membrane unit. That is, after closing the ends of a number of tubular membranes with a heat seal or the like, it is attached to a predetermined position of the storage container and immersed in a mold containing a thermosetting resin such as urethane resin, silicon resin or epoxy resin, If the resin is left as it is until it hardens, the tubular film is converged and fixed to the storage container as a potting material, and then the tip of the storage container is cut off together with the potting material so that the tip of the tubular film is opened. To do.

図3は、上記の膜濾過装置に使用する気泡供給装置12を示す。すなわち、図3(a)に示した如く、前記気泡供給装置12は、外径が管状膜ユニットの収納容器112の外径と同じの案内筒121を有し、前記案内筒121の上端には、前記収納容器112のフランジ116に接続するためのフランジ122が設けられていて、気泡発生装置13が内蔵されている。この気泡発生装置13は案内筒121の外部に引き出されており、一端には空気入口134がU字ボルト135などで案内筒121に固定され、他端はキャップ136で閉鎖されている。前記気泡発生装置13は、図3(b)に図3(a)のC1−C1断面図を、図3(c)に図3(a)のC2−C2断面図を示した如く、空気入口134に接続される幹管131と該幹管131に結合されたノズル133aと該幹管131に枝管132を介して結合された133bを有しており、空気入口134から幹管131に送り込まれた空気は各ノズル133a、133bから被処理液中に気泡となって噴出するように構成されている。前記ノズル133a、133bは、たとえば図3(d)に符号133で示したような平面配置になるように案内筒121内に配設される。すなわち、図示した三つの一点鎖線円A,B,Cのうち、案内筒121の直径が20〜25cmであれば、一点鎖線円Aで囲まれたノズル配置とし、案内筒121の直径が25〜30cmであれば、一点鎖線円A,Bで囲まれたノズル配置とし、案内筒121の直径が30〜35cmであれば、一点鎖線円A,B,Cで囲まれたノズル配置とするのがよい。このようなノズル133から噴出した気泡は、蛇行範囲を広げながら案内筒121内を上昇するので、案内筒121の長さが長くなるほどノズル133の数を少なくすることができるが、案内筒121の長さが長過ぎないでノズル133の数が多過ぎない範囲を考慮すれば、その長さは30cm程度にするのがよい。   FIG. 3 shows the bubble supply device 12 used in the membrane filtration device. That is, as shown in FIG. 3A, the bubble supply device 12 has a guide cylinder 121 whose outer diameter is the same as the outer diameter of the storage container 112 of the tubular membrane unit. The flange 122 for connecting to the flange 116 of the storage container 112 is provided, and the bubble generating device 13 is incorporated. The bubble generating device 13 is drawn out of the guide cylinder 121, and an air inlet 134 is fixed to the guide cylinder 121 at one end with a U-shaped bolt 135 and the other end is closed with a cap 136. As shown in FIG. 3B, the bubble generating device 13 is a cross-sectional view taken along line C1-C1 of FIG. 3A, and FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line C2-C2 of FIG. 134 has a main pipe 131 connected to 134, a nozzle 133 a connected to the main pipe 131, and 133 b connected to the main pipe 131 via a branch pipe 132, and is fed into the main pipe 131 from the air inlet 134. The air thus blown out is ejected as bubbles from the nozzles 133a and 133b into the liquid to be treated. The nozzles 133a and 133b are disposed in the guide cylinder 121 so as to have a planar arrangement as indicated by reference numeral 133 in FIG. That is, among the three one-dot chain lines A, B, and C shown in the figure, if the diameter of the guide cylinder 121 is 20 to 25 cm, the nozzle arrangement is surrounded by the one-dot chain circle A, and the diameter of the guide cylinder 121 is 25 to 25 cm. If the diameter of the guide tube 121 is 30 to 35 cm, the nozzle arrangement is surrounded by the dot-dash line circles A, B, and C. Good. Since the bubbles ejected from the nozzle 133 rise in the guide cylinder 121 while expanding the meandering range, the number of the nozzles 133 can be reduced as the length of the guide cylinder 121 increases. Considering a range in which the length is not too long and the number of nozzles 133 is not too large, the length is preferably about 30 cm.

通常、上記した各管状膜ユニット11は同じものが組み合わされるが、分画分子量または分画粒子径が異なる管状膜を用いてもよい。このようにすると、二種類の濾液を得ることができる。   Usually, the same tubular membrane units 11 described above are combined, but tubular membranes having different fractional molecular weights or fractional particle diameters may be used. In this way, two types of filtrate can be obtained.

図4は、本発明の第2の実施形態に係る、濾過膜ユニットが複数枚の平膜エレメントを濾過膜群として含んだ膜濾過装置100を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のD−D部の断面図を示し、(c)は(b)のE−E部の断面図を示すが、本発明はこれらの図によって限定されるものではない。   FIG. 4 shows a membrane filtration device 100 in which a filtration membrane unit includes a plurality of flat membrane elements as a filtration membrane group according to the second embodiment of the present invention, (a) is a plan view, and (b) is a plan view. (A) shows a cross-sectional view of the DD section, and (c) shows a cross-sectional view of the EE section of (b), but the present invention is not limited to these drawings.

図4(a)に示された如く、本実施形態の膜濾過装置100では、1000aで示される濾過膜モジュールと1000bで示される濾過膜モジュール(以下、平膜モジュール1000a、1000bという)からなる。前記平膜モジュール1000aと1000bとは、図4(b)に示した如く、上端同士が上端連結部1005で連結され、下端同士が気泡供給装置1002a、1002bを介して下端連結部1004で連結されている。前記上端連結部1005は開放されて気泡抜きの作用をするようにし、前記下端連結部1004には被処理液出入口16が設けられている。前記平膜ユニット1001a、1001bは、図4(c)に示した如く、各々、複数枚の平膜エレメント1010が濾過膜群として収納容器1014に収納されるとともに、該収納容器1014には平膜エレメント1010が一定の間隔を空けて固定するためのポッティング材1013または前記平膜エレメント1010の着脱を容易に行うための枠体1013が設けられている。この間隔は被処理液が気泡の上昇に随伴して滞りなく流れるように2〜10mmにするのがよい。また、前記平膜エレメント1010は、図4(c)に示した如く、膜支持板1012の両面に、表面に被処理液の濾過機能を有した平膜1011が配設されてなる。前記膜支持板1012としては、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレンのような比較的安価で、剛性のある合成樹脂製のものが好ましい。また、前記気泡供給装置1002a、1002bには、前記平膜エレメント1010に向けて気泡を供給するための、気泡発生装置1003a、1003bが内蔵されていて、各気泡発生装置1003a、1003bから交互に気泡を発生させて、平膜ユニット1001a、1001b内の平膜エレメント1010に交互に気泡を供給するようにしている。また、図4では、被処理液中に活性炭を混入させるようにしてもよい。この場合、失活活性炭取出しライン7とバルブ71を設けておくのがよい。   As shown in FIG. 4A, the membrane filtration device 100 of this embodiment includes a filtration membrane module indicated by 1000a and a filtration membrane module indicated by 1000b (hereinafter referred to as flat membrane modules 1000a and 1000b). As shown in FIG. 4B, the flat membrane modules 1000a and 1000b are connected at the upper ends with an upper end connecting portion 1005 and with the lower ends connected at a lower end connecting portion 1004 via bubble supply devices 1002a and 1002b. ing. The upper end connecting portion 1005 is opened to remove bubbles, and the lower end connecting portion 1004 is provided with a liquid inlet / outlet 16 to be processed. As shown in FIG. 4C, the flat membrane units 1001a and 1001b each have a plurality of flat membrane elements 1010 accommodated in a storage container 1014 as a filtration membrane group, and the storage container 1014 has a flat membrane. A potting material 1013 for fixing the element 1010 at a predetermined interval or a frame body 1013 for easily attaching and detaching the flat membrane element 1010 is provided. This interval is preferably set to 2 to 10 mm so that the liquid to be processed flows without any stagnation as the bubbles rise. Further, as shown in FIG. 4 (c), the flat membrane element 1010 is provided with a flat membrane 1011 having a function of filtering the liquid to be treated on both surfaces of the membrane support plate 1012. The membrane support plate 1012 is preferably made of a relatively inexpensive and rigid synthetic resin such as polyvinyl chloride or polypropylene. Further, the bubble supply devices 1002a and 1002b incorporate bubble generation devices 1003a and 1003b for supplying bubbles toward the flat membrane element 1010, and the bubble generation devices 1003a and 1003b alternately supply bubbles. Are generated so that air bubbles are alternately supplied to the flat membrane elements 1010 in the flat membrane units 1001a and 1001b. In FIG. 4, activated carbon may be mixed in the liquid to be treated. In this case, a deactivated activated carbon take-out line 7 and a valve 71 are preferably provided.

前記平膜エレメント1010で濾過された濾液は、各々の膜支持板1012の内側の通路から濾液集水部1015に集められ、濾過液出口1016、バルブ51を介して濾液ライン5に取り出される。なお、被処理液供給ライン2と排液ライン4については、管状膜モジュールの場合と同じであるので、説明は省略する。   The filtrate filtered by the flat membrane element 1010 is collected in the filtrate water collecting part 1015 from the passage inside each membrane support plate 1012 and taken out to the filtrate line 5 through the filtrate outlet 1016 and the valve 51. In addition, about the to-be-processed liquid supply line 2 and the drainage line 4, since it is the same as that of the case of a tubular membrane module, description is abbreviate | omitted.

次に、上記した各実施形態に係る平膜モジュールと管状膜モジュールの保守について説明する。   Next, maintenance of the flat membrane module and the tubular membrane module according to each embodiment described above will be described.

第1の実施形態の管状膜モジュールでは逆洗が主として行われる。すなわち、図5に示した如く、濾液出口115a、115bから濾液ラインに至る経路に逆洗ライン8を接続することによって行う。なお、図5では上端連結部15の図示を省略している。逆洗の方法は、被処理液供給ラインのバルブと濾液ラインのバルブ51を閉鎖して被処理液の供給と濾過を停止させた後、高圧空気に接続しているバルブV1を開放してエレメント内の濾液を被処理液側に逆流させる。その後、前記バルブV1を閉鎖し、バルブV2を開放してエレメント内の高圧空気を放出し、気泡の供給を停止しておいて、排液ライン4のバルブ41を開放して逆洗液(逆流させた濾液と濃縮されて被処理液の混合液)を排出する。そして、前記バルブ41を閉鎖し、前記バルブ21を開放すると被処理液が管状膜モジュール10a、10b内に再び導入される。次いで、気泡供給装置の運転を再開し、濾液がバルブV2を通過したことを確認してからバルブV2を閉鎖し、バルブ51を開放すると元の濾過状態に戻る。なお、前述したように、気泡にはケーク層あるいは濃度分極層を削り取る作用があるので、逆洗中も気泡の供給を続けてもよい。このような逆洗は、被処理液が河川の水のように、濾過しやすい性状のものでは1分以内の短時間で終了させることができ、図1(a)に示したような、多数の管状膜モジュールが接続された膜濾過装置1である場合には、このような逆洗操作を一定間隔で順次行うのがよい。また、気泡を供給する管状膜モジュールを逆洗を行うごとに交替するのがよい。   In the tubular membrane module of the first embodiment, backwashing is mainly performed. That is, as shown in FIG. 5, the backwashing line 8 is connected to the path from the filtrate outlets 115a and 115b to the filtrate line. In addition, illustration of the upper end connection part 15 is abbreviate | omitted in FIG. In the backwashing method, the valve of the liquid to be treated and the valve 51 of the filtrate line are closed to stop the supply and filtration of the liquid to be treated, and then the valve V1 connected to the high-pressure air is opened to open the element. The filtrate inside is made to flow backward to the liquid to be treated. Thereafter, the valve V1 is closed, the valve V2 is opened, high pressure air in the element is released, the supply of bubbles is stopped, the valve 41 of the drainage line 4 is opened, and backwashing liquid (backflow) The filtrate and the liquid to be treated are mixed and discharged). When the valve 41 is closed and the valve 21 is opened, the liquid to be treated is introduced again into the tubular membrane modules 10a and 10b. Next, the operation of the bubble supply device is restarted, and after confirming that the filtrate has passed through the valve V2, the valve V2 is closed, and when the valve 51 is opened, the original filtration state is restored. As described above, since the bubbles have an action of scraping off the cake layer or the concentration polarization layer, the supply of bubbles may be continued even during the backwashing. Such backwashing can be completed in a short time of less than 1 minute if the liquid to be treated is easily filtered, such as river water, and a large number of such as shown in FIG. In the case of the membrane filtration device 1 to which the tubular membrane module is connected, it is preferable to sequentially perform such backwashing operation at regular intervals. Moreover, it is good to replace the tubular membrane module which supplies a bubble whenever backwashing is performed.

第2の実施形態の平膜モジュールでは薬液洗浄が主として行われる。その理由は、平膜モジュールでは逆洗に耐えることができないからで、膜面にケーク層あるいは濃度分極層が付着したときには、次亜塩素酸ソーダや酸あるいはアルカリなどの薬液によって洗浄する。すなわち、図4(b)に示した如く、薬液洗浄のための薬液ライン6とバルブ61が設けられている。これらの薬液は、濾液バルブ51を閉鎖し、バルブ61を開放して徐々に膜エレメント1010に送入するようにする。   In the flat membrane module of the second embodiment, chemical cleaning is mainly performed. The reason is that a flat membrane module cannot withstand backwashing, so when a cake layer or a concentration polarization layer adheres to the membrane surface, it is washed with a chemical solution such as sodium hypochlorite, acid or alkali. That is, as shown in FIG. 4B, a chemical liquid line 6 and a valve 61 for chemical liquid cleaning are provided. These chemical solutions are gradually fed into the membrane element 1010 by closing the filtrate valve 51 and opening the valve 61.

上記した各実施形態においては、ケーク層あるいは濃度分極層の成長を抑制するために、2組の膜モジュール間を循環する被処理液中に、内径が管状膜の内径より小さい粒子を添加してもよい。このような粒子を添加することによって、ケーク層あるいは濃度分極層の成長が抑制され、濾過速度を増大させることができるので、容易に本実施形態に応用することができる。すなわち、図1(b)を参照して説明すると、気泡抜き17から前述した粒子を投入して被処理液中に混在させて各膜モジュール間を循環させるようにし、被処理液出入口に設けたメッシュスクリーン18で濃縮液の排出時に回収されるようにし、次いで導入される被処理液に伴って再び各膜モジュール間を循環させるようにする。このような粒子を添加する時期は、膜面上の気液混合流の層が厚くなったことが観測されれば、速やかに濾過速度が低下する恐れがあるので、このような現象を観測して添加するのがよい。なお、このような被処理液出入口にメッシュスクリーン18を設けることは単純なものであり、回収装置を複雑にするものではない。また、このような粒子を添加するのは平膜モジュールからなる膜濾過装置にも適用できる。   In each of the above embodiments, in order to suppress the growth of the cake layer or the concentration polarization layer, particles having an inner diameter smaller than the inner diameter of the tubular membrane are added to the liquid to be circulated between the two sets of membrane modules. Also good. By adding such particles, the growth of the cake layer or the concentration polarization layer is suppressed, and the filtration rate can be increased. Therefore, it can be easily applied to the present embodiment. That is, with reference to FIG. 1 (b), the particles described above are introduced from the bubble vent 17 to be mixed in the liquid to be processed and circulated between the membrane modules, and provided at the liquid inlet / outlet. It is made to collect | recover at the time of discharge | emission of a concentrate with the mesh screen 18, and it is made to circulate between each membrane module again with the to-be-processed liquid introduced. When such particles are added, if it is observed that the gas-liquid mixed flow layer on the membrane surface has become thicker, the filtration rate may decrease rapidly. To add. It should be noted that the provision of the mesh screen 18 at the liquid inlet / outlet is simple, and does not complicate the recovery device. The addition of such particles can also be applied to a membrane filtration device comprising a flat membrane module.

本発明によれば、2組の膜モジュールのいずれかに気泡を供給することによって他方の膜モジュールにもクロスフローを生じさせることができるので、気泡のエネルギーが有効かつ効果的に利用することができるだけでなく、水槽などの付帯設備も不要になって、単純かつコンパクトな装置が実現できるので、産業上の利用可能性はきわめて大きい。   According to the present invention, by supplying bubbles to one of the two sets of membrane modules, the other membrane module can also generate a cross flow, so that the energy of the bubbles can be used effectively and effectively. Not only is it possible to use ancillary equipment such as a water tank, but a simple and compact device can be realized, so that the industrial applicability is extremely large.

本発明の第1の実施形態に係る管状膜モジュールを用いた膜濾過装置。The membrane filtration apparatus using the tubular membrane module which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 前記膜濾過装置に使用される管状膜ユニット。A tubular membrane unit used in the membrane filtration device. 前記膜濾過装置に使用される気泡供給装置。A bubble supply device used in the membrane filtration device. 本発明の第2の実施形態に係る平膜モジュールを用いた膜濾過装置。The membrane filtration apparatus using the flat membrane module which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 管状膜モジュールを用いた膜濾過装置に逆洗装置を取り付けた図。The figure which attached the backwashing apparatus to the membrane filtration apparatus using a tubular membrane module.

符号の説明Explanation of symbols

1、100 膜濾過装置
10a、10b 管状膜モジュール
11、11a、11b 管状膜ユニット
12、12a、12b、1002a、1002b 気泡供給装置
13、13a、13b、1003a、1003b 気泡発生装置
14、1004 下端連結部
15、1005 上端連結部
16 被処理液出入口
17 気泡抜き
18 メッシュスクリーン
2 被処理液供給ライン
3 調整塔
4 排液ライン
5 濾液ライン
6 逆洗ライン
7 失活活性炭取出しライン
8 逆洗ライン
21、41、51、61、71、V1、V2 バルブ
111 管状膜エレメント
112、1014 収納容器
113 ポッティング材
114 楔状のリング
115 濾液出口
116、122 フランジ
121 案内筒
131 幹管
132 枝管
133a、133b ノズル
134 空気入口
135 U字ボルト
136 キャップ
1000a、1000b 平膜モジュール
1001a、1001b 平膜ユニット
1010 平膜エレメント
1011 濾過膜
1012 膜支持板
1013 枠体
1015 濾液通路
1016 濾過液出口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 Membrane filtration apparatus 10a, 10b Tubular membrane module 11, 11a, 11b Tubular membrane unit 12, 12a, 12b, 1002a, 1002b Bubble supply apparatus 13, 13a, 13b, 1003a, 1003b Bubble generation apparatus 14, 1004 Lower end connection part 15, 1005 Upper end connection part 16 Processed liquid inlet / outlet 17 Bubble removal 18 Mesh screen 2 Processed liquid supply line 3 Control tower 4 Drain line 5 Filtrate line 6 Backwash line 7 Deactivated activated carbon take-out line 8 Backwash line 21, 41 51, 61, 71, V1, V2 Valve 111 Tubular membrane element 112, 1014 Storage container 113 Potting material 114 Wedge-shaped ring 115 Filtrate outlet 116, 122 Flange 121 Guide tube 131 Trunk tube 132 Branch tubes 133a, 133b Nozzle 134 Air inlet 135 U-shaped Bol 136 caps 1000a, 1000b flat membrane module 1001a, 1001b flat membrane unit 1010 flat sheet membrane element 1011 filtration membrane 1012 the membrane support plate 1013 frame 1015 filtrate passageway 1016 filtrate outlet

Claims (12)

被処理液を濾過して濾液を得る濾過膜群が収納容器に収納された濾過膜ユニットと該濾過膜群に向けて気泡を供給するための気泡供給装置とを備えた、濾過膜モジュールを、2台ずつ、上端同士、下端同士で連結して連結部とし、上端連結部に気泡抜きを、下端連結部に被処理液出入口を設けてなる膜濾過装置。 A filtration membrane module comprising a filtration membrane unit in which a filtration membrane group for filtering a liquid to be treated to obtain a filtrate is contained in a storage container, and a bubble supply device for supplying bubbles to the filtration membrane group, A membrane filtration apparatus in which two units are connected to each other at the upper ends and the lower ends to form a connecting portion, with bubbles removed at the upper connecting portion and a liquid inlet / outlet at the lower connecting portion. 前記被処理液出入口は、被処理液の水位を設定するための調整塔に接続されており、各濾過膜モジュールの気泡供給装置から濾過膜群に交互に気泡を供給することによって被処理液をその水位を保って循環させながら濾液を得るように設定されている、請求項1記載の膜濾過装置。 The liquid inlet / outlet is connected to an adjustment tower for setting the water level of the liquid to be processed, and the liquid to be processed is supplied by alternately supplying bubbles from the bubble supply device of each filtration membrane module to the filtration membrane group. 2. The membrane filtration device according to claim 1, wherein the membrane filtration device is set so as to obtain a filtrate while circulating the water level. 前記各濾過膜モジュールは、各々の濾過膜群の分画分子量または分画粒子径を異ならせている、請求項1または2記載の膜濾過装置。 The membrane filtration device according to claim 1 or 2, wherein each of the filtration membrane modules has different molecular weights or fractional particle sizes of the respective filtration membrane groups. 前記濾過膜群は、内面に被処理液の濾過機能を有する管状膜エレメントを複数本含みかつその上下の両端部で保持されて収納容器に収納されてなる、請求項1〜3のいずれかに記載の膜濾過装置。 The filtration membrane group includes a plurality of tubular membrane elements having a function of filtering the liquid to be treated on the inner surface, and is held at both upper and lower ends and stored in a storage container. The membrane filtration apparatus described. 前記管状膜エレメントは、円筒形に形成された濾過膜層および前記濾過膜層の外周面に配置された、前記濾過膜層に対して形状保持性を付与するための通液性を有する支持膜層を備え、内径が2〜15mmに設定されかつ高さが0.02〜0.2mmの突起を外周面に部分的に形成されている、請求項4記載の膜濾過装置。 The tubular membrane element includes a filtration membrane layer formed in a cylindrical shape and a support membrane having liquid permeability disposed on the outer peripheral surface of the filtration membrane layer for imparting shape retention to the filtration membrane layer The membrane filtration device according to claim 4, further comprising a layer, wherein a protrusion having an inner diameter of 2 to 15 mm and a height of 0.02 to 0.2 mm is partially formed on the outer peripheral surface. 前記支持膜層がポリプロピレンまたはポリエステル樹脂系の不織布を用いて形成されている、請求項5記載の膜濾過装置。 The membrane filtration apparatus according to claim 5, wherein the support membrane layer is formed using a polypropylene or polyester resin nonwoven fabric. 前記濾過膜層が精密濾過膜または限外濾過膜からなる、請求項5記載の膜濾過装置。 The membrane filtration device according to claim 5, wherein the filtration membrane layer is made of a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane. 前記濾過膜群は、濾液の流通路を備えた矩形平板状の膜支持板の両面に、表面に被処理液の濾過機能を有するように平膜が配設された平膜エレメントを複数枚含み、かつその左右の両端部で、間隔が2〜10mmになるように保持されて、収納容器に収納されてなる、請求項1〜3のいずれかに記載の膜濾過装置。 The filtration membrane group includes a plurality of flat membrane elements each having a flat membrane disposed on both surfaces of a rectangular flat membrane support plate having a filtrate flow passage so as to have a function of filtering the liquid to be treated. And the membrane filtration apparatus in any one of Claims 1-3 hold | maintained so that a space | interval may be set to 2-10 mm in the both ends of the right and left, and accommodated in the storage container. 前記平膜エレメントは、濾過膜層および前記濾過膜層の内面に配置された、前記濾過膜層に対して形状保持性を付与するための通液性を有する支持膜層を備えた平膜が膜支持板の両面に配設されている、請求項8記載の膜濾過装置。 The flat membrane element includes a filtration membrane layer and a flat membrane provided on the inner surface of the filtration membrane layer and having a support membrane layer having liquid permeability for imparting shape retention to the filtration membrane layer. The membrane filtration apparatus according to claim 8, which is disposed on both surfaces of the membrane support plate. 前記支持膜層がポリプロピレンまたはポリエステル樹脂系の不織布を用いて形成されている、請求項9記載の膜濾過装置。 The membrane filtration device according to claim 9, wherein the support membrane layer is formed using a polypropylene or polyester resin nonwoven fabric. 前記濾過膜層が精密濾過膜または限外濾過膜からなる、請求項9記載の膜濾過装置。 The membrane filtration device according to claim 9, wherein the filtration membrane layer is made of a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane. 被処理液を濾過して濾液を得る濾過膜群が収納容器に収納された濾過膜ユニットと該濾過膜群に向けて気泡を供給するための気泡供給装置とを備えた、濾過膜モジュールを、2台ずつ、上端同士、下端同士で連結して連結部とし、上端連結部に気泡抜きを、下端連結部に被処理液出入口を設けてなる膜濾過装置に、被処理液が流通する通路の最小寸法より径が小さい粒子を添加して、被処理液を循環させる、膜濾過装置の運転方法。 A filtration membrane module comprising a filtration membrane unit in which a filtration membrane group for filtering a liquid to be treated to obtain a filtrate is contained in a storage container, and a bubble supply device for supplying bubbles to the filtration membrane group, Two passages are connected to each other at the upper ends and the lower ends to form a connecting portion, a bubble removal is provided at the upper end connecting portion, and a liquid filtration port is provided at the lower end connecting portion. A method for operating a membrane filtration device, in which particles having a diameter smaller than the minimum dimension are added to circulate the liquid to be treated.
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