JP2005224796A

JP2005224796A - 中空糸膜モジュールおよびそれのカートリッジの交換方法

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Publication number: JP2005224796A
Application number: JP2004356693A
Authority: JP
Inventors: Sukeyuki Tanaka; 祐之田中; Kenji Sakai; 憲司酒井; Hiromitsu Kanamori; 浩充金森; Katsumi Yokogawa; 勝己横川
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2004-12-09
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2024-12-09
Also published as: JP4834984B2

Abstract

【課題】ハウジングとカートリッジの着脱を容易にし、圧縮空気による中空糸膜の洗浄効率を向上させた中空糸膜モジュールおよびカートリッジの交換方法を提供する。
【解決手段】筒状ケース内に中空糸膜束を配置したカートリッジを、長手方向に分割可能な３つ以上の部材から構成されるハウジング内に収納してなる中空糸膜モジュールにおいて、カートリッジを、前記３つ以上の部材のうちの２つの部材で挟持した状態で前記ハウジングから脱着する。また、カートリッジを筒状ケースに装着したとき、少なくとも一つの横断面内において筒状ケースとカートリッジの間隙を無くす。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハウジング内にカートリッジを装着した中空糸膜モジュールおよび該カートリッジの交換方法に関し、詳しくは、ハウジングとカートリッジの着脱を容易にし、圧縮空気による中空糸膜の洗浄効率を向上させた中空糸膜モジュールおよびカートリッジの交換方法に関する。

一般にカートリッジ型の中空糸膜モジュールは、およそ数百本〜数万本の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束を構成部材とするカートリッジをハウジングの中に装着する構造になっている。このような中空糸膜モジュールにおいては、中空糸膜を定期的に交換する必要があるが、その場合、次のようにカートリッジを抜き出さなければならない。すなわち、ハウジングを縦置きにして設置する場合、図７を用いて説明すると、まず、バンドカップリング２４を取り外してハウジングの上部部材２２を外す。そして、カートリッジ２６の最下部がハウジングの上部部材２２と下部部材２３との接合位置２５の高さ以上に達するまで、カートリッジ２６を持ち上げてハウジングの下部部材２３から抜き出さなければならなず、例えば、前記ハウジングの上部部材２２と下部部材２３との接合位置２５が床から２．５ｍ、カートリッジの全長が２ｍとすると、カートリッジを少なくとも４．５ｍ上方向に持ち上げなければならない。このため、中空糸膜モジュールを設置するための建物は天井が高いものに限定され、新設する場合も天井の高さをカートリッジが着脱できる高さまで高くする必要があり、建設費の大幅な増加につながる。

この問題を解決するために、たとえば特許文献１にハウジングを長手方向に複数に分割したモジュールが開示されている。しかし、この文献に開示されているモジュールでは、カートリッジをハウジングから抜き出す場合を考えると、カートリッジを上方に引き上げるための手段をカートリッジ自体に付与する必要があるが、通常、中空糸膜モジュール全体の重量の増加を抑えるなどの目的でハウジング内に装着するカートリッジは薄肉にするので、十分な強度のねじ込み式吊り具を取り付けるための大きなタップを設けることは困難である。また、カートリッジに常時、吊り具を溶接などで取り付けておくこともできるが、吊り具がハウジングと干渉するなどの問題がある。

さらに、カートリッジとハウジングの接合方法については、特許文献２に開示されるような方法もある。すなわち、比較的小型の中空糸膜モジュールの場合はカートリッジをフランジを構成する２つの部材に挟み込んでバンドカップリングで接合することができるが、比較的大型の中空糸膜モジュールでは強度上の問題から同手法を用いることができない。そこで、カートリッジとハウジングをねじ込みキャップで挟み込んで固定するという方法である。しかし、この特許文献２に開示される方法は、締結部材であるねじ込みキャップを強固に締め付けるためには、中空糸膜モジュールを架台などに固定してベルトレンチなどの締め付け冶具を用いてキャップを締め付けるなど、非常に手間がかかる手法であった。

また、さらに、特許文献２に開示されるようにカートリッジとハウジングとの間隙が、圧縮空気の供給口と排出口を連通している場合、供給した圧縮空気は抵抗の大きい中空糸膜部分より抵抗のより小さい該間隙部分を優先的に流れ、中空糸膜が圧縮空気により充分に揺らされないという問題もあった。
特開２００３−１２６６６１号公報特開２０００−１５７８４５号公報

本発明の目的は、上述した従来の問題を解消し、ハウジングとカートリッジの着脱を容易にし、圧縮空気による中空糸膜の洗浄効率を向上させた中空糸膜モジュールおよびカートリッジの交換方法を提供しようとするものである。

上記目的を達成する本発明の中空糸膜モジュールは、下記の構成を特徴とするものである。

（１）筒状ケース内に中空糸膜束を配置したカートリッジを、長手方向に分割可能な３つ以上の部材から構成されるハウジング内に収納してなる中空糸膜モジュールであって、前記カートリッジは、前記３つ以上の部材のうちの２つの部材に挟持され前記ハウジング内に収納されることを特徴とする中空糸膜モジュール。

（２）前記カートリッジは、前記２つの部材に挟持されフランジ結合される、上記（１）に記載の中空糸膜モジュール。

（３）前記カートリッジは、バンドカップリングによりフランジ結合される、上記（２）に記載の中空糸膜モジュール。

（４）前記ハウジングは、該ハウジングの長手方向において離れた位置に、原液供給口と濃縮液排出口と濾過液出口とをこの順序で有するとともに、該濃縮液排出口と該濾過液出口との間で長手方向に分割可能であって、前記カートリッジは、該濃縮液排出口と該濾過液出口との間で前記２つの部材に挟持される、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。

（５）前記ハウジングは、該ハウジングの長手方向において離れた位置に、原液供給口と濃縮液排出口と濾過液出口とをこの順序で有するとともに、該原液供給口と該濃縮液排出口との間で長手方向に分割可能であって、前記カートリッジは、該原液供給口と該濃縮液排出口との間で前記２つの部材に挟持される、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。

（６）前記ハウジングは、該ハウジングの長手方向において離れた位置に、原液供給口と濃縮液排出口と濾過液出口とをこの順序で有するとともに、該原液供給口と該濃縮液排出口との間の少なくとも一つの横断面内において、該ハウジングと前記カートリッジの間隙を無くすことを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。

（７）前記ハウジングと前記カートリッジの間隙を無くす手段が、シール部材を配することによるものであることを特徴とする請求項６に記載の中空糸膜モジュール。

（８）前記３つ以上の部材の少なくとも一つに吊り具を設けた、上記（１）〜（７）のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。

（９）前記２つの部材の少なくとも一方が、カートリッジ挟持部分に凹部を有している、上記（１）〜（８）のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。

（１０）筒状ケース内に中空糸膜束を配置したカートリッジを、長手方向に分割可能な３つ以上の部材から構成されるハウジング内に収納してなる中空糸膜モジュールのカートリッジ交換方法であって、前記カートリッジを、前記３つ以上の部材のうちの２つの部材で挟持した状態で前記ハウジングから脱着することを特徴とするカートリッジの交換方法。

本発明によれば、ハウジングとカートリッジの着脱が容易な中空糸膜モジュールおよびカートリッジの交換方法となり、モジュール本数が多くなるほど、カートリッジの交換時間をより短縮することができる。また、圧縮空気による中空糸膜の洗浄もより効率的に行える。

本発明の最良の実施形態を、上水の濾過装置として適用した場合を例にとって、図面を参照しながら以下に説明する。

図１は本発明に係る中空糸膜モジュールの概略断面図である。中空糸膜モジュール１は、内筒６（筒状ケース）内に中空糸膜束８を配置したカートリッジ５を、長手方向に分割可能な複数個の部材２、３、４からなるハウジングに収納してなる。

カートリッジ５を構成する中空糸膜束８は、およそ数百本〜数万本の中空糸膜が束ねられて構成され、その両端が樹脂１３ａ、１３ｂにより接着集束して内筒６に固定されている。樹脂による接着集束は、濾過液出口１２側では、中空糸膜の相互間のみを封止し、各中空糸膜の端面は開口した状態である。一方、原液供給口９側では中空糸膜の相互間および各中空糸膜の内部にまで樹脂を浸入させて封止している。また、樹脂１３ｂには複数個の貫通孔１５を設けている。そして、中空糸膜束を接着収束する樹脂１３ａ、１３ｂには汎用品で安価であり、水質にも影響を与えないエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、エポキシアクリレート樹脂などの高分子材料を用いることが好ましい。

このとき、図１に示すように樹脂１３ｂの最下面とカートリッジ５の最下面の位置は一致させず、カートリッジ５の最下面が樹脂１３ｂの最下面よりも突出するように、そして、両者の距離が３〜１００ｍｍくらいとなるようにすることが好ましい。これは、貫通孔１５を通じて中空糸膜束８に圧縮空気を送り中空糸膜を揺らして洗浄する際、樹脂１３ｂの最下面とカートリッジ５の最下面の間に空気溜まりをつくって、各貫通孔１５から圧縮空気が均一に吹き出すようにするためである。

中空糸膜束８を構成する中空糸膜の素材は特に限定されず、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、セルロース、酢酸セルロース、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレンなどやこれらの複合でもかまわない。中空糸膜の外径は、０．３ｍｍから３ｍｍの範囲が好ましく、膜厚は０．１ｍｍから１ｍｍの範囲が好ましい。これは、中空糸膜の外径が小さすぎると、中空糸膜モジュールを製作する際の中空膜取り扱い時や、中空糸膜モジュールを使用する際の濾過、洗浄時などに中空糸膜が折れて損傷するなどの問題があり、逆に外径が大きすぎると同じサイズの筒状ケース内に挿入できる中空糸膜の本数が減って濾過面積が減少するなどの問題があるからである。一方、膜厚については、膜厚が小さすぎると、本実施形態のような外圧式中空糸膜モジュールの場合、圧力で膜が折れるなどの問題があり、逆に膜厚が大きいと圧損や原料代の増加につながるなどの問題がある。

このように、本発明においては、中空糸膜束８はむき出しにせずにカートリッジ５を構成する内筒６内に収納しているが、これはカートリッジ５とハウジングを構成する部材３、４を着脱する際に、中空糸膜がハウジングを構成する部材３、４の内面と擦れて損傷したり、両端の接着収束部の間で中空糸膜が折れて損傷したりするのを防止するためである。また、カートリッジを運搬する際、中空糸膜の損傷を防止するために別途カバー等で中空糸膜を覆う必要がなく、非常に好都合である。

ハウジングは、長手方向に分割可能で、かつ、この順序で配置された複数個の部材２、３、４からなり、キャップと呼ばれることもある部材２には、カートリッジ等を吊り上げて抜き出す際に用いる吊り具１４ａ、１４ｂを設けている。さらに、部材２には濾過液出口１２を、部材４には濃縮液排出口１１および原液供給口９、１０を設け、ハウジングを構成する部材３と部材４との接合位置１６ｂが、濃縮液排出口１１と濾過液出口１２との間に位置するように構成されている。ハウジングを構成する部材３と部材４との接合位置１６ｂが濃縮液排出口１１と濾過液出口１２との間に位置するように構成することで、後述するように、ハウジングを構成する部材２、３にカートリッジ５を接合した状態で、常時据え付けている部材４から抜き出すことができ、その際、ハウジングを構成する部材４に付いている原液供給口９、１０および濃縮液排出口１１に接続している配管を取り外す必要がなく、カートリッジ５の交換の手間を大幅に削減できる。また、吊り具１４ａ、１４ｂは、ハウジングを構成する部材２に取り付けることで、バンドカップリング７ａ、７ｂによる干渉を受けることがなく、また、部材３、４の接合位置１６ｂが異なる数種類のハウジングを製品として製造する場合であっても、部材２を吊り具付きの共通部品として製造することができ、製造効率を向上できる。

また、図１のＡ部詳細を図２に、同じくＢ−Ｂ断面を図３に示す。本発明によれば、後述するように、原液供給口１０と濃縮液排出口１１との間の少なくとも一つの横断面内において、ハウジングを構成する部材４と内筒６は例えばＯリングなどのシール部材２７によって両者の間隙を無くすことが好ましい。

ハウジングを構成する部材２、３、４およびカートリッジの内筒６の材質としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィンやポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＰＥ、ＥＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ、ＥＣＴＦＥ、ＰＶＤＦ等のフッ素系樹脂、そしてポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩素樹脂、さらにポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアリルスルホン樹脂、ポリフェニルエーテル樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体樹脂（ＡＢＳ）、アクリロニトリル-スチレン共重合体樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂の単独及びこれらの混合物が好ましく用いられる。また、樹脂以外ではアルミニウム、ステンレス鋼などが好ましく、さらに、樹脂と金属の複合体や、ガラス繊維強化樹脂、炭素繊維強化樹脂などの複合材料を使用してもかまわない。また、ハウジングとカートリッジは同一の材質でもそれぞれ異なる材質でもかまわない。

そして、本発明の中空糸膜モジュールにおいては、カートリッジ５が、ハウジングを構成する複数個の部材２、３、４のうちの２つの部材の間に挟持され、ハウジング内に収納されるが、本実施形態において、カートリッジ５は、ツバ１７の部分がハウジングを構成する部材２、３の間に挟持されフランジ結合されている。具体的にはカートリッジ５のツバ１７の部分をハウジングを構成する部材２、３の間に挟持し、その周囲にバンドカップリング７ａを設けることで接合固定している。このようにカートリッジ５をハウジングを構成する部材でフランジ結合することで強固に固定することができるうえに、バンドカップリングの締め付けを蝶ネジなどで行うようにすれば、カートリッジ５を冶具を用いずにハウジングを構成する部材２、３から非常に簡単に脱着することができる。

このとき、中空糸膜モジュールが比較的大型のものである場合、ハウジングを構成する部材２、３のツバ１７と接合する部分には、凹部を形成することが好ましい。比較的大型の中空糸膜モジュールの場合、カートリッジ５のツバ１７の部分だけでカートリッジの自重を支えるためにツバ１７の厚みを増す必要がある。ところが、ツバ１７をハウジングで挟み込むと結合部の全体の厚みが増すので、バンドカップリングが取り付けられなくなる。そこで、図１に示すように、ハウジングを構成する部材２、３のツバ１７と接合する部分にザグリ加工により凹部を設け、カートリッジ５のツバ１７をはめ込むことが好ましい。こうすることで、カートリッジのツバ１７の厚みが増してもハウジングを構成する部材２、３でカートリッジ５のツバ１７を挟み込んだときの全体の厚みが増加することを防ぐことができ、従って、比較的大型の中空糸膜モジュールの場合も着脱が容易で接合が強固なバンドカップリングを用いることができ、カートリッジの交換が容易になる。なお、バンドカップリングが取り付けられるのであれば、ザグリ加工を施すのはハウジング２またはハウジング３のどちらか一方でもかまわない。

なお、ハウジングを構成する部材３、４の間も、同様にバンドカップリング７ｂによって接合されている。また、ハウジングを構成する部材２とカートリッジ５との接合部、ハウジングを構成する部材３とカートリッジ５との接合部、ならびに、ハウジングを構成する部材３、４の接合部にはそれぞれ図示されていないＯリングやパッキンなどのシール材が挿入されている。

このように、本発明の中空糸膜モジュールはカートリッジ型であるので、ハウジングを構成する部材の少なくとも一部を設置場所に据え付けたまま、カートリッジだけを交換して繰り返し使用することもできる。

そして、本発明は、たとえば次のように変更実施することも可能である。

すなわち、上記実施形態は、ハウジングが３つの構成部材に分割可能な例であるが、本発明の目的を達成するためには、４つ以上に分割できる構造であってもかまわない。

また、図４に示すように、ハウジングを構成する部材３と部材４との接合位置１６ｂを、原液供給口１０と濃縮液排出口１１との間に位置させることもできる。このように構成すれば、バンドカップリング７ｂを取り外し、ハウジングを構成する部材２、３でカートリッジ５を挟持、固定した状態のまま、これらの最下部が部材３、４の接合位置１６ｂに達する高さまで持ち上げるだけで、カートリッジの取り外しが行える。従って、従来は困難であった天井の低い建物内にカートリッジ型の中空糸膜モジュールを縦置きに設置することが可能となり、中空糸膜モジュールを設置する建物を新設する場合は、天井の高さを低くできるため、建設費の大幅な削減ができる。

また、図１に示すように、ハウジングを構成する部材２に吊り具１４ａ、１４ｂを取り付けると、バンドカップリング７ａ、７ｂによる干渉を防ぐことができるが、図５に示すように、ハウジングを構成する部材３に吊り具２０ａ、２０ｂを取り付けると、吊り具２０ａ、２０ｂは、カートリッジを吊り上げるために使用される以外に、例えば縦置きに設置される場合の中空糸膜モジュール１を支持する部材（図示しない）として使用することもできる。そして、溶接で取り付ける手間を削減し、吊り具２０ａ、２０ｂのついたバンド（図示しない）をハウジングを構成する部材３の任意の位置に巻き付けネジなどで固定することも好ましい。

さらに、バンドカップリングに比べると着脱の手間は掛かるが、中空糸膜モジュール１の構成部材のコストを削減し、中空糸膜モジュール全体のコストダウンを優先させるのであれば、ハウジングを構成する部材２、３によるカートリッジ５の挟持固定、さらにハウジングを構成する部材３、４の間の固定を、図６に示すように、フランジ部１８をボルト１９で締結する方式とすることも好ましい。

そして、図４、図５や図６の形態をなす場合も、後述するように、原液供給口１０と濃縮液排出口１１との間の少なくとも一つの横断面内においてハウジングを構成する部材３と外筒６はシール部材によって両者の間隙を無くすことが好ましい。

上記中空糸膜モジュールによる原水の処理は次のようにして行われる。

原液供給口９または原液供給口１０から中空糸膜モジュール１内に供給された原水は、複数の貫通孔１５を通ってろ過領域に流入し、濃縮液排出口１１から排出される間に、一部が中空糸膜束８の各中空糸膜を透過して中空糸の内部に浸入する。各中空糸膜の内部に浸入した濾過水は各中空糸膜の端部からハウジング２内に集められて濾過液出口１２から取り出される。

このような一定時間のろ過工程が終了すると、ろ過水または圧縮性気体を濾過液出口１２から原水側へ流す逆洗や、圧縮性気体を混入させた原水または圧縮性気体のみを原液供給口９から供給し、モジュール内に蓄積した懸濁物質を排出するエアスクラビングを行う。後者の場合、前述のように原液供給口１０と濃縮液排出口１１との間の少なくとも一つの横断面内において、シール部材２７によりハウジングを構成する部材３または部材４と外筒６の間隙を無くしていることで、原液供給口９から供給した圧縮空気の一部が、ハウジングを構成する部材と外筒６の間隙を通って直接濃縮液排出口１１から流出することがなくなり、エアスクラビングが効率的に行える。また、シール部材２７を設置する箇所は、濃縮液排出口１１から離れるほど、濃縮液排出口１１から排出させる懸濁物質が、濃縮液排出口１１とシール部材２７の間のハウジングを構成する部材と外筒６の間隙に蓄積、固化してカートリッジの着脱が困難になる可能性がある。従って、シール部材２７を設置する箇所は濃縮液排出口１１の下面から約１００ｍｍ以下であることが好ましい。

シール部材２７としては、Ｏリングやシート状物のガスケットなどが挙げられ、断面形状は円形、楕円形、四角形、三角形などが考えられる。いずれも本発明の目的を達成するものであればその種類や形状は問わないが、より安価で確実に目的を達成するためにはＯリングが好ましい。また材質は、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、四フッ化エチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂や、ステンレス、アルミニウムなどが挙げられるが、中空糸膜モジュールを飲料水などの用途に用いる場合などは、水中での溶出が少ないエチレンプロピレンゴムが好んで用いられる。

なお、上述の原水処理は、原水を循環させるいわゆるクロスフロー濾過方式であるが、原水を循環させないで濾過を行う全濾過方式でもかまわない。

次に、本発明に係るカートリッジの交換方法について図１を用いて説明する。

まず、ハウジングを構成する部材３、４を接合しているバンドカップリング７ｂを取り外す。その後、ハウジングを構成する部材２、３とカートリッジ５とを、カートリッジ５をハウジングを構成する部材２、３で挟持、固定した状態のまま、ハウジングを構成する部材４から抜き出す。一方、カートリッジ５を、ハウジングを構成する部材４に取り付けるときは、カートリッジ５をハウジング２、３で挟持、固定し、これをハウジング４に挿入する。なお、ハウジングを構成する部材２には、吊り具１４ａ、１４ｂが設けられているので、この吊り具１４ａ、１４ｂを利用してカートリッジ等の抜き出し、挿入を行う。一方、カートリッジ５のハウジングを構成する部材２、３からの着脱は、例えばこれらを部材４から抜き出した後に横置きにした状態で行えばよい。

なお、本発明は、中空糸膜モジュールを縦置きに設置したときにその効果が最大限発揮できるが、横置きにした場合でも、ハウジングを構成する一部の部材を着脱することでカートリッジも同時に着脱できるため、カートリッジの交換が容易となり好ましい。

＜実施例１＞
図１に示す中空糸膜モジュールを１０本設置し、カートリッジ５の交換を行った。カートリッジ５の抜き出し作業は、最初に濾過液出口１２の配管を外し、次にバンドカップリング１６ｂを取り外した。続いて吊り具１４ａ、１４ｂを利用して図示しないチェーンブロックで、ハウジングを構成する部材２、３とカートリッジ５とを、これらを接合した状態で引き上げ、ハウジングを構成する部材４から抜き出した。ハウジングを構成する部材４は据え付けたままなので、原液供給口９、原液供給口１０、濃縮液排出口１１に接続している配管は取り外す必要がなかった。

カートリッジ５とハウジングを構成する部材２、３とを一体で抜き出した後、これらを別の場所で横置きにし、バンドカップリング７ａを外してカートリッジ５とハウジングを構成する部材２、３とを分離した。

そして、ハウジングを構成する部材２、３で別の交換用カートリッジを挟持し、再びバンドカップリング７ａで接合した後、同様にチェーンブロックでこれらを一体で吊り上げ、据え付けのハウジングを構成する部材４に挿入してバンドカップリング１６ｂで接合し、最後に濾過液出口１２の配管を接続した。

上記作業を１０本の中空糸膜モジュールすべてについて行い、カートリッジの交換を完了した。

従来の交換作業と比べると、外す配管の数が大幅に減り、カートリッジ５のハウジングを構成する部材２、３からの着脱も横置きにして容易に行うことができた。

さらに、図１に示す中空糸膜モジュールを用いて原水のろ過を行った。まず、原水として琵琶湖湖水をポンプで８０Ｌ／ｍ^２・ｈｒ供給して３０分間ろ過した後、濾過液出口１２からろ過水１００Ｌを供給して逆洗浄を行い、さらに原液供給口９からエアを２００Ｌ／ｍｉｎで１分間供給してエアスクラビングを行って、その後排水した。これらろ過、逆洗浄、エアスクラビングおよび排水の工程を繰り返しながらろ過水を生成した。

その結果、約３週間経っても原液供給口９と濾過液出口１２の差圧は１５０ｋＰａに達しなかった。

＜実施例２＞
図４に示す中空糸膜モジュールを１０本設置し、カートリッジ５の交換を行った。なお、ハウジングを構成する部材３、４の接合位置１６ｂは床から約１ｍの高さであり、カートリッジ５とハウジングを構成する部材２、３とを接合した部材の全長は２ｍであった。

カートリッジ５の抜き出し作業は、最初に濾過液出口１２と濃縮液排出口１１の配管を外し、次にバンドカップリング１６ｂを取り外した。続いて吊り具１４ａ、１４ｂを利用してチェーンブロックで、ハウジングを構成する部材２、３とカートリッジ５とを、これらを接合した状態で引き上げ、ハウジングを構成する部材４から抜き出した。このとき、ハウジングを構成する部材３、４の接合位置１６ｂの床からの高さ、および、カートリッジ５とハウジングを構成する部材２、３とを接合した部材の全長は上述のとおりであったので、床から約３ｍの高さまで持ち上げるだけでこれらを抜き出すことができた。したがって、従来より天井高さを約１ｍも低くすることができる。

＜実施例３＞
シール部材２７を設けなかった以外は実施例１と同様の中空糸膜モジュール製作し、実施例１と同様の条件でろ過、逆洗浄、エアスクラビングおよび排水の工程を繰り返しながらろ過水を生成した。その結果、実施例１ほどの性能は得られなかったが、ろ過水生成開始後、原液供給口９と濾過液出口１２の差圧は急上昇することはなく約５日間かけて１５０ｋＰａへと上昇した。

本発明は、上水用の中空糸膜モジュールに限らず、下水用や産業用水用の中空糸膜モジュールにも応用することができる。

本発明に係る中空糸膜モジュールの一例を示す概略縦断面図である。図１のＡ部詳細を示す概略図である。図１のＢ−Ｂ断面を示す概略図である。本発明に係る中空糸膜モジュールの一例を示す概略縦断面図である。本発明に係る中空糸膜モジュールの一例を示す概略縦断面図である。本発明に係る中空糸膜モジュールの一例を示す概略縦断面図である。従来の中空糸膜モジュールの一例を示す概略縦断面図である。

符号の説明

１中空糸膜モジュール
２ハウジングを構成する部材
３ハウジングを構成する部材
４ハウジングを構成する部材
５カートリッジ
６内筒
７ａ、７ｂバンドカップリング
８中空糸膜束
９原液供給口
１０原液供給口
１１濃縮液排出口
１２濾過液出口
１３ａ、１３ｂ樹脂
１４ａ、１４ｂ吊り具
１５貫通孔
１６ａ、１６ｂ接合位置
１７ツバ
１８フランジ部
１９ボルト
２０ａ、２０ｂ吊り具
２１中空糸膜モジュール
２２ハウジングの上部部材
２３ハウジングの下部部材
２４バンドカップリング
２５接合位置
２６カートリッジ
２７シール部材

Claims

筒状ケース内に中空糸膜束を配置したカートリッジを、長手方向に分割可能な３つ以上の部材から構成されるハウジング内に収納してなる中空糸膜モジュールであって、前記カートリッジは、前記３つ以上の部材のうちの２つの部材に挟持され前記ハウジング内に収納されることを特徴とする中空糸膜モジュール。
前記カートリッジは、前記２つの部材に挟持されフランジ結合される、請求項１に記載の中空糸膜モジュール。
前記カートリッジは、バンドカップリングによりフランジ結合される、請求項２に記載の中空糸膜モジュール。
前記ハウジングは、該ハウジングの長手方向において離れた位置に、原液供給口と濃縮液排出口と濾過液出口とをこの順序で有するとともに、該濃縮液排出口と該濾過液出口との間で長手方向に分割可能であって、前記カートリッジは、該濃縮液排出口と該濾過液出口との間で前記２つの部材に挟持される、請求項１〜３のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
前記ハウジングは、該ハウジングの長手方向において離れた位置に、原液供給口と濃縮液排出口と濾過液出口とをこの順序で有するとともに、該原液供給口と該濃縮液排出口との間で長手方向に分割可能であって、前記カートリッジは、該原液供給口と該濃縮液排出口との間で前記２つの部材に挟持される、請求項１〜３のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
前記ハウジングは、該ハウジングの長手方向において離れた位置に、原液供給口と濃縮液排出口と濾過液出口とをこの順序で有するとともに、該原液供給口と該濃縮液排出口との間の少なくとも一つの横断面内において、該ハウジングと前記カートリッジの間隙を無くすことを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の中空糸膜モジュール。
前記ハウジングと前記カートリッジの間隙を無くす手段が、シール部材を配することによるものであることを特徴とする請求項６に記載の中空糸膜モジュール。
前記３つ以上の部材の少なくとも一つに吊り具を設けた、請求項１〜７のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
前記２つの部材の少なくとも一方が、カートリッジ挟持部分に凹部を有している、請求項１〜８のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
筒状ケース内に中空糸膜束を配置したカートリッジを、長手方向に分割可能な３つ以上の部材から構成されるハウジング内に収納してなる中空糸膜モジュールのカートリッジ交換方法であって、前記カートリッジを、前記３つ以上の部材のうちの２つの部材で挟持した状態で前記ハウジングから脱着することを特徴とするカートリッジの交換方法。