JP2005270944A - Hollow fiber membrane module - Google Patents

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JP2005270944A JP2004122304A JP2004122304A JP2005270944A JP 2005270944 A JP2005270944 A JP 2005270944A JP 2004122304 A JP2004122304 A JP 2004122304A JP 2004122304 A JP2004122304 A JP 2004122304A JP 2005270944 A JP2005270944 A JP 2005270944A
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Kazuhisa Kumami
和久 熊見
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Daicen Membrane Systems Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prepare a low-cost hollow fiber membrane module having inside it a water collecting body to provide the hollow fiber membrane module which serves as the water collecting body with superior liquid dispersion properties. <P>SOLUTION: This hollow fiber membrane module is made up of a cylindrical case, a large number of hollow fiber membranes housed in the case and one or more water collecting bodies. The ends of the hollow fiber membranes at both ends and, the hollow fiber membranes and the case are mutually sealed with resin, and internal pressure type filtration of filtering from the inside towards the outside of the hollow fiber membranes is made, and a net-like part is provided at a part at least of the water collecting bodies. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、中空糸膜モジュールに関する。さらに詳しくは、経済的な中空糸膜モジュールに関する。  The present invention relates to a hollow fiber membrane module. More specifically, the present invention relates to an economical hollow fiber membrane module.

液体中の成分を分離したり、SSを除去する膜は、省エネルギーであることから色々な用途に使用されてきた。例えば、工場排水処理、河川水や地下水除濁、海水淡水化、バイオリアクターなどは、その一例である。使用される膜も、その用途に応じて、さまざまなものが使用されてきた。例えば河川水は、精密濾過膜、限外濾過膜や逆浸透膜によって濾過され飲用水などに利用される。また、排水においては、活性汚泥水を精密濾過膜やダイナミック濾過によって活性汚泥固形物と濾過水に分離されている。  Membranes that separate components in liquids and remove SS have been used for various applications because of energy saving. For example, industrial wastewater treatment, river water and groundwater turbidity, seawater desalination, bioreactors, etc. are examples. Various types of membranes have been used depending on the application. For example, river water is filtered through a microfiltration membrane, an ultrafiltration membrane, or a reverse osmosis membrane and used as drinking water. In the drainage, the activated sludge water is separated into activated sludge solids and filtered water by a microfiltration membrane or dynamic filtration.

このようなろ過に使用されるモジュールには、中空糸モジュール、スパイラルモジュール、チューブラーモジュール、プレートアンドフレーム、また浸漬型の中空糸、平膜などのモジュールが使用されてきた。これらのうち、中空糸膜モジュールは、体積あたりの収納膜面積が大きく、広く利用されている。  As modules used for such filtration, hollow fiber modules, spiral modules, tubular modules, plate and frames, immersion hollow fibers, flat membranes, and the like have been used. Among these, the hollow fiber membrane module has a large storage membrane area per volume and is widely used.

使用用途はあらゆる用途に適応できる。特に、河川水、地下水、排水などの除濁に使用される中空糸膜モジュールは、自動物理洗浄や自動化学洗浄を併用しながら、長期に信頼性があり安定した処理量のろ過液を供給することが要求されている。The usage can be adapted to any usage. In particular, hollow fiber membrane modules used for turbidity removal of river water, groundwater, drainage, etc., supply a reliable and stable amount of filtrate over a long period of time, together with automatic physical cleaning and automatic chemical cleaning. It is requested.

中空糸膜モジュールには、中空糸の内側から外側へろ過を行う内圧型ろ過方法をする形式と、中空糸の外側から内側へのろ過を行う外圧型ろ過を行う形式がある。前者ではクロスフロー方式でのろ過が容易に行えて膜が詰まり難く、逆洗浄で濁質を除去するのに効果的である。一方、後者では、ろ過時に中空糸間に濁質分がたまりやすいが、エアバブリングと逆洗浄を併用することでろ過が行えるようにしている。There are two types of hollow fiber membrane modules: an internal pressure type filtration method that performs filtration from the inside to the outside of the hollow fiber and an external pressure type filtration method that performs filtration from the outside to the inside of the hollow fiber. In the former, filtration by the cross flow method can be easily performed and the membrane is not easily clogged, and it is effective for removing turbidity by back washing. On the other hand, in the latter, turbid components easily collect between the hollow fibers during filtration, but filtration can be performed by using air bubbling and back washing together.

前者の場合において、中空糸膜モジュールの場合は、自動物理洗浄に逆洗浄が使用されることが多い。この逆洗浄液に、例えば次亜塩素酸ナトリウムのような薄い濃度の化学薬剤を混入させて、逆洗浄効果を上げている。このような運転方法には、多数の提案が行われている。例えば、特開平06−227664に効果的な逆洗浄方法の提案がある。また、特開平06−238136には逆洗浄に塩素を混入させることが提案されている。また、逆洗浄のみでなく停止させることで効果的逆洗浄を行うことが、特開2001−170456に提案されている。In the former case, in the case of a hollow fiber membrane module, back washing is often used for automatic physical washing. For example, a thin chemical agent such as sodium hypochlorite is mixed in the back cleaning solution to increase the back cleaning effect. Many proposals have been made for such driving methods. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 06-227664 proposes an effective back cleaning method. Japanese Patent Laid-Open No. 06-238136 proposes that chlorine is mixed in the backwashing. In addition, JP 2001-170456 proposes performing effective back cleaning by stopping not only back cleaning.

これらの逆洗浄などは、膜面に蓄積した濁質成分を膜面から剥がす効果を求めている。これを有効にするためには、中空糸膜モジュール内部の構造で、はがれた濁質成分を有効に中空糸膜モジュールの外に排出できる構造が必要である。These backwashing and the like require an effect of peeling off turbid components accumulated on the film surface from the film surface. In order to make this effective, it is necessary to have a structure inside the hollow fiber membrane module that can effectively drain the suspended turbid components out of the hollow fiber membrane module.

特開2000−246066では、濃縮液を有効に中空糸膜モジュールの外へ排出できる構造を提案している。また、特開平10−337449では、逆洗浄液を中空糸膜束の内部へ均一に分散させる構造を提案している。
特開2000−246066号公報 特開平10−337449号公報 WO03/59495号公報 特開平6−226060号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-246066 proposes a structure that can effectively discharge the concentrated liquid out of the hollow fiber membrane module. Japanese Patent Laid-Open No. 10-337449 proposes a structure in which the backwash liquid is uniformly dispersed inside the hollow fiber membrane bundle.
JP 2000-246066 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-337449 WO03 / 59495 JP-A-6-226060

しかし、このような濁質分の排出構造の工夫や逆洗浄液の均一分散を行うと、構造が複雑になり、部材の加工費用が高くつき、経済性が落ちる。また、構造が複雑なことで、ケース内の中空糸収納面積が減って、コンパクト性が落ちる欠点があった。  However, if such a turbid component discharge structure is devised or the backwashing liquid is uniformly dispersed, the structure becomes complicated, the processing cost of the member becomes high, and the economy is reduced. In addition, since the structure is complicated, the hollow fiber storage area in the case is reduced, resulting in a reduction in compactness.

本発明は、内圧型中空糸膜モジュールで集水体を有するものにおいて、低コストで逆洗浄が行えかつ中空糸の損傷を防ぐことのできる中空糸膜モジュールを提案する。
請求項1の発明は、円筒状のケース、ケース内部に収容された多数本の中空糸膜および1個以上の集水体からなり、中空糸膜の両端端部相互間および中空糸膜とケース相互間が樹脂によって封止され、中空糸膜の内側から外側へろ過する内圧型ろ過を行う中空糸膜モジュールであって、前記集水体の少なくとも一部がネット状部分を有する中空糸膜モジュールである。請求項2は、集水体がネット状筒体である請求項1記載の中空糸膜モジュールである。また請求項3は、ネット状筒体がケースの中央に配置され、中空糸膜に接する側のネット状筒体と、中空糸膜に接しない側のネット状筒体の2つからなり、かつ、中空糸膜に接する側のネット状筒体の孔径は、接しない側のネット状筒体の孔径より小さい、請求項2記載の中空糸膜モジュールである。さらに、請求項4は、中空糸膜に接する側のネット状筒体の孔径は、5〜200μmで、中空糸膜に接しない側のネット状筒体の孔径は、200μm〜1cmである、請求項3記載の中空糸膜モジュールである。
The present invention proposes a hollow fiber membrane module that can perform backwashing at low cost and prevent damage to the hollow fiber in an internal pressure type hollow fiber membrane module having a water collecting body.
The invention of claim 1 is composed of a cylindrical case, a plurality of hollow fiber membranes housed inside the case, and one or more water collecting bodies, between both ends of the hollow fiber membrane and between the hollow fiber membrane and the case. A hollow fiber membrane module that performs internal pressure filtration in which a gap is sealed with a resin and is filtered from the inside to the outside of the hollow fiber membrane, wherein at least a part of the water collecting body has a net-like portion. . A second aspect of the present invention is the hollow fiber membrane module according to the first aspect, wherein the water collecting body is a net-like cylinder. Further, according to claim 3, the net-like cylindrical body is arranged at the center of the case, and comprises two net-like cylindrical bodies on the side in contact with the hollow fiber membrane and the net-like cylindrical body on the side not in contact with the hollow fiber membrane, and The hollow fiber membrane module according to claim 2, wherein the hole diameter of the net-shaped cylinder on the side in contact with the hollow fiber membrane is smaller than the hole diameter of the net-shaped cylinder on the non-contact side. Further, in claim 4, the hole diameter of the net-shaped cylinder on the side in contact with the hollow fiber membrane is 5 to 200 μm, and the hole diameter of the net-shaped cylinder on the side not in contact with the hollow fiber film is 200 μm to 1 cm. Item 4. The hollow fiber membrane module according to Item 3.

本発明は、中空糸の内側から外側へろ過する内圧型ろ過を行う中空糸膜モジュールに関するもので、さらにケース内部に多数本の中空糸膜および1個以上の集水体を有し、中空糸膜の両端端部相互間および中空糸膜とケース相互間が樹脂によって封止された中空糸膜モジュールで、該集水体を、効果的で安価にできることに特徴がある。The present invention relates to a hollow fiber membrane module that performs internal pressure type filtration that filters from the inside to the outside of a hollow fiber, and further includes a plurality of hollow fiber membranes and one or more water collecting bodies inside the case, and the hollow fiber membrane In the hollow fiber membrane module in which the ends between the ends and between the hollow fiber membrane and the case are sealed with a resin, the water collecting body can be effectively and inexpensively.

本発明では、透過水を系外へ導く、あるいは洗浄液が導入される集水体の一部または全部として、ネット状筒体を用いる。ネットは液の出入りが自由にできてかつ安価に製造することができるものであることが好ましい。材質は、例えばPE,PPなどのポリオレフィン樹脂、ナイロン樹脂、PET、PMMA、ポリサルホン、AS、ABS,フッ素系樹脂などがあげられる。またステンレスや銅などでできた金属製のネットでもよい。ネットの孔の孔径は制限されない。たとえば、1μm〜2cmであってもよい。液の流れや中空糸の損傷防止の点などから、好ましくは、1μm〜1cmである。In the present invention, a net-like cylindrical body is used as a part or all of the water collecting body that guides permeate water out of the system or into which the cleaning liquid is introduced. It is preferable that the net can freely enter and exit the liquid and can be manufactured at low cost. Examples of the material include polyolefin resins such as PE and PP, nylon resins, PET, PMMA, polysulfone, AS, ABS, and fluorine-based resins. Also, a metal net made of stainless steel or copper may be used. The hole diameter of the net hole is not limited. For example, it may be 1 μm to 2 cm. From the viewpoint of liquid flow and prevention of damage to the hollow fiber, it is preferably 1 μm to 1 cm.

本発明では、ネット状筒体は2つ以上を組み合わせて使用することが好ましい。中空糸膜と接触する側(外側)のネット状筒体は、中空糸を損傷しないよう、孔径を細かくし、一方中空糸膜と接触しない側(内側)のネット状筒体は、孔径を大きくして液の流れをさえぎらないようにする。また、ネットを構成する線材の線径を太くしてネットの強度を保つことが好ましい。外側のネットの孔径は、好ましくは、5〜200μmであり、内側のネットの孔径は、200μm〜1cmが好ましい。さらに効果を良好にするためには、外側のネットの孔径は、5〜100μmがより好ましく、内側のネットの孔径は、500μm〜1cmがより好ましい。ネットの孔の形状は制限されるものではなく、例えば円形、方形、台形、ひし形などが挙げられる。線径は、通常、孔径の10%〜500%程度が好ましい。さらには、30%〜300%が、中空糸の損傷防止と液の通過性のバランスがとれていて好ましい。In the present invention, it is preferable to use a combination of two or more net-like cylinders. The net-like cylinder on the side that contacts the hollow fiber membrane (outside) has a small hole diameter so as not to damage the hollow fiber, while the net-like cylinder on the side that does not contact the hollow fiber membrane (inner side) has a large hole diameter. Do not block the flow of liquid. Further, it is preferable to keep the strength of the net by increasing the wire diameter of the wire constituting the net. The hole diameter of the outer net is preferably 5 to 200 μm, and the hole diameter of the inner net is preferably 200 μm to 1 cm. In order to further improve the effect, the hole diameter of the outer net is more preferably 5 to 100 μm, and the hole diameter of the inner net is more preferably 500 μm to 1 cm. The shape of the hole in the net is not limited, and examples thereof include a circle, a square, a trapezoid, and a rhombus. The wire diameter is usually preferably about 10% to 500% of the hole diameter. Furthermore, 30% to 300% is preferable because the balance between the prevention of damage to the hollow fiber and the passage of liquid is achieved.

本発明の集水体には、ネット状部分が1箇所以上あればよいが、液の流れの分散性を考慮すると、少なくとも3箇所以上がネット状になっていることが好ましい。さらには、全体がネット状に構成されていてもよい。The water collecting body of the present invention may have at least one net-like portion, but considering the dispersibility of the liquid flow, it is preferable that at least three or more net-like portions have a net shape. Furthermore, the whole may be configured in a net shape.

本発明の中空糸型膜モジュールは、集水体の周りに中空糸膜束を配置する。中空糸膜束は、分割されていてもよいし、されてなくてもよい。本発明の集水体を使用すれば、効果的な液の出入りが可能なので、分割しなくても十分な性能が得られる。分割する場合は、いくつかの束に分割する。分割の方法はどのようなものでもよい。波板状の仕切りでもよいし、中空糸束をネットで巻いて分割してもよい。分割用のネットは一般的な中空糸モジュールで使用されるネットが使用できる。分割の数はいくらでもよい。数が多いほど液の分散性は良好になるが、流路が多くなって、コンパクト性が損なわれてしまう。好ましくは2〜16分割で、さらに好ましくは4〜8分割である。In the hollow fiber membrane module of the present invention, a hollow fiber membrane bundle is disposed around a water collection body. The hollow fiber membrane bundle may or may not be divided. If the water collecting body of the present invention is used, effective liquid can enter and exit, so that sufficient performance can be obtained without division. If splitting, split into several bundles. Any division method may be used. A corrugated partition may be used, or a hollow fiber bundle may be wound around a net and divided. As the dividing net, a net used in a general hollow fiber module can be used. Any number of divisions may be used. The greater the number, the better the dispersibility of the liquid, but the number of flow paths increases and the compactness is impaired. Preferably it is 2-16 divisions, More preferably, it is 4-8 divisions.

本発明に使用する中空糸膜の材質は特に限定されるものではない。例えば、ポリサルホン系樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、PVA、ポリオレフィン系樹脂、セルロース誘導体樹脂、などのプラスチック類でも良いし、セラミックでも良い。また金属類でも良いし、複合樹脂でもよい。好ましくは、セルロース誘導体樹脂がよい。この樹脂は親水性が高い。接触角は、50〜60度と小さく他の樹脂と比較してろ過によって膜に汚れが付着しにくい。さらに、一度ついた汚れも逆洗浄などの物理洗浄で除去しやすい。そのため、本発明に最適である。また、膜の孔径も限定されない。The material of the hollow fiber membrane used in the present invention is not particularly limited. For example, plastics such as polysulfone resin, nylon resin, polyethylene terephthalate resin, fluorine resin, polyacrylonitrile resin, PVA, polyolefin resin, and cellulose derivative resin may be used, or ceramic may be used. Metals or composite resins may be used. A cellulose derivative resin is preferable. This resin is highly hydrophilic. The contact angle is as small as 50 to 60 degrees, and dirt is less likely to adhere to the membrane by filtration compared to other resins. In addition, dirt once attached is easy to remove by physical cleaning such as reverse cleaning. Therefore, it is most suitable for the present invention. Further, the pore diameter of the membrane is not limited.

また、本発明の中空糸膜モジュールは、中空糸の内側から外側へろ過する内圧型ろ過を行う中空糸膜モジュールで、ケース内部に多数本の中空糸膜および1個以上の集水体を有し、中空糸膜の両端端部相互間および中空糸膜とケース相互間が樹脂によって封止されたものである。The hollow fiber membrane module of the present invention is a hollow fiber membrane module that performs internal pressure type filtration that filters from the inside to the outside of the hollow fiber, and has a plurality of hollow fiber membranes and one or more water collecting bodies inside the case. The ends of both ends of the hollow fiber membrane and between the hollow fiber membrane and the case are sealed with resin.

ケースの形状ついては、液の出入り口の設置場所や数は制限されない。例えば、原液の出入り口とろ過液の出入り口がそれぞれ2個づつあってもよい。それらが、ケースの横にあってもよいし、片端のみもしくは両端にあってもよい。本発明でいうケースは、分割されていてもよいし、一体型であってもよい。例えば、中空糸膜束が直接内部に収納されている部分と、両端を覆うようなキャップ部分に分れていてもよい。As for the shape of the case, there are no restrictions on the location and number of liquid outlets. For example, there may be two stock solution entrances and two filtrate entrances. They may be on the side of the case, only on one end or on both ends. The case referred to in the present invention may be divided or integrated. For example, the hollow fiber membrane bundle may be divided into a part that is directly housed inside and a cap part that covers both ends.

またケースの材質についてもどのようなものでもよい。例えば、ポリサルホン系樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート、セルロース誘導体樹脂、などのプラスチック類でも良いし、セラミックでも良い。また金属類でも良いし、樹脂ファイバー、カーボンファイバー、グラスファイバー等を含む複合樹脂でもよい。Also, any material may be used for the case. For example, plastics such as polysulfone resin, nylon resin, polyethylene terephthalate resin, fluorine resin, polyacrylonitrile resin, acrylic resin, polyolefin resin, polycarbonate, cellulose derivative resin, or ceramics may be used. Moreover, metals may be sufficient and the composite resin containing resin fiber, carbon fiber, glass fiber, etc. may be sufficient.

本発明では、膜に付着した微粒子などを除去する物理洗浄運転として、どのような方法を採用してもよい。逆洗浄、フラッシュ洗浄、エアバブリング方法などがある。またこれらの組み合わせでもよい。さらに、次亜塩素酸ナトリウムなどの薬液を含む液を組み合わせてもよい。エアバブリングを行わないで、逆洗浄で物理洗浄を行うことが好ましい。逆洗浄液には、次亜塩素酸ナトリウムのような薬液を混入させて効果を上げることが好ましい。  In the present invention, any method may be adopted as a physical cleaning operation for removing fine particles adhering to the film. There are reverse cleaning, flushing, and air bubbling methods. A combination of these may also be used. Furthermore, you may combine the liquid containing chemical | medical solutions, such as sodium hypochlorite. It is preferable to perform physical cleaning by reverse cleaning without performing air bubbling. It is preferable that a chemical solution such as sodium hypochlorite is mixed in the back cleaning solution to increase the effect.

本発明の中空糸膜モジュールでは、集水管に工夫をいれることで、安価で効果的な中空糸膜モジュールを製造できる。  In the hollow fiber membrane module of the present invention, an inexpensive and effective hollow fiber membrane module can be manufactured by devising the water collecting pipe.

本発明の方法は以下のように実施することができる。図1では、筒状ケース1−2)に中空糸束1−3)と筒状の集水ネット1−1)を収容しそれぞれの両端を接着剤1−4)で封止する。集水ネット1−1)と中空糸は、両端が接着剤を貫通して内部で液の出入りができるようになっている。筒状ケースの両端にキャップ1−5)をO−リングなどのシール材(図示なし)を介して液密に接続する。キャップには中空糸内側に供給される液の出入り口(原水ノズル1−7))と集水ネット1−1)を介して中空糸外側の液の出入り口(透過ノズル1−6))が配置してある。接続具1−8)は、透過ノズル1−6)と集水ネット1−1)をO−リングなどのシール材(図示なし)を介して液密に接続している。図2は、図1のモジュールの中央部断面を示すものである。中空糸束は分割されずほぼ均一にケース内に収納してある。図3は、中空糸束を6つに分割したものである。それぞれがネットに巻かれ、ケース1−2)に収納してある。  The method of the present invention can be carried out as follows. In FIG. 1, a hollow fiber bundle 1-3) and a cylindrical water collecting net 1-1) are accommodated in a cylindrical case 1-2) and both ends thereof are sealed with an adhesive 1-4). Both ends of the water collecting net 1-1) and the hollow fiber pass through the adhesive so that the liquid can enter and exit inside. Caps 1-5) are liquid-tightly connected to both ends of the cylindrical case via a sealing material (not shown) such as an O-ring. The cap has a liquid inlet / outlet (raw water nozzle 1-7)) supplied to the inside of the hollow fiber and a liquid outlet / outlet (permeation nozzle 1-6)) outside the hollow fiber through the water collecting net 1-1). It is. The connection tool 1-8) liquid-tightly connects the transmission nozzle 1-6) and the water collection net 1-1) via a sealing material (not shown) such as an O-ring. FIG. 2 shows a cross section of the central part of the module of FIG. The hollow fiber bundle is stored in the case almost uniformly without being divided. FIG. 3 shows a hollow fiber bundle divided into six. Each is wound around a net and stored in case 1-2).

図4は運転方法を示すフロー図である。本発明の図1の中空糸膜モジュール4−1)に配管を接続する。原水タンク4−2)から原水ポンプ4−5)で原水を中空糸膜モジュールの下原水ノズルから供給する。濃縮液は原水上ノズルから排出し、原水ラインに接続されている。ろ過液は上部の透過ノズルより排出され、透過水タンク4−3)に入れられる。ろ過途中で、ろ過を停止し、逆洗浄ポンプ4−6)で透過水を逆流させて膜洗浄を実施する。逆洗浄液には、薬液タンク4−4)から薬液ポンプ4−7)を介して薬液を供給してもよい。これを繰り返すことで有効なろ過運転が継続される。FIG. 4 is a flowchart showing an operation method. A pipe is connected to the hollow fiber membrane module 4-1) of FIG. Raw water is supplied from the lower raw water nozzle of the hollow fiber membrane module by the raw water pump 4-5) from the raw water tank 4-2). The concentrate is discharged from the raw water nozzle and connected to the raw water line. The filtrate is discharged from the upper permeation nozzle and placed in the permeate tank 4-3). During the filtration, the filtration is stopped, and the membrane is washed by allowing the permeated water to flow backward by the reverse washing pump 4-6). You may supply a chemical | medical solution to a back washing | cleaning liquid via the chemical | medical solution pump 4-7) from the chemical | medical solution tank 4-4). By repeating this, an effective filtration operation is continued.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。  Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

図1、図2で示す中空糸膜モジュールを作成した。酢酸セルロース製中空糸膜FUC1582(内径0.8mm、外径1.3mm、ダイセン・メンブレン・システムズ社製)6000本を、外径165mm、内径154mm、全長1066mmのPVC製円筒状ケースに収納した。そこに、両端部が外径60mm、内径54mmの円筒状パイプに接続された円筒形ネット(タキロン社製トリカルヒシメネットNY53;ネット厚み3mm、孔径約4.5mm角を円筒状に溶接して作成した筒)とその外側に細かいネット(NBC工業社製NB90;90メッシュ)を巻きつけたものを集水ネットとして、中空糸膜束中央部に入れて、円筒状ケースとともに両端をウレタン接着剤(コロネート4428とニッポラン4221を混合した;日本ポリウレタン社製)で厚み5cmになるように遠心接着封止した。硬化後両端の余分の接着剤を切断して両端の中空糸束と集水ネット両端を開口した。ケースの両端にビクトリックジョイントを介して透過ノズルと原水ノズルを液密に接続した。この時、透過ノズルと集水ネットの間に両端に0−リングを有する接続具を用いて液密にシールした。完成した中空糸膜モジュールの有効膜面積は、15m2となった。この膜モジュールを図4と同様な装置に接続し、ろ過、逆洗浄を繰り返する過運転を行った。原水には河川水を用い、透過流速3m/Dで30分間ろ過を行い、逆洗浄流速6m/Dで2分逆洗浄する操作を繰り返した。逆洗浄液には遊離塩素濃度が3ppmになるように次亜塩素酸ナトリウムを混入させた。これを1ヶ月連続運転した。  The hollow fiber membrane module shown in FIGS. 1 and 2 was produced. 6000 cellulose acetate hollow fiber membranes FUC1582 (inner diameter 0.8 mm, outer diameter 1.3 mm, manufactured by Daisen Membrane Systems) were stored in a PVC cylindrical case having an outer diameter of 165 mm, an inner diameter of 154 mm, and a total length of 1066 mm. There, a cylindrical net connected to a cylindrical pipe having an outer diameter of 60 mm and an inner diameter of 54 mm at both ends (Takiron Tri-Hishimenet NY53; net thickness 3 mm, hole diameter approximately 4.5 mm square was welded in a cylindrical shape. Tube) and a fine net (NB90 manufactured by NBC Kogyo Co., Ltd., NB90; 90 mesh) wound around it as a water collection net, put it in the center of the hollow fiber membrane bundle, and both ends together with the cylindrical case urethane adhesive (Coronate 4428 and Nipponporan 4221 were mixed; manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) and sealed by centrifugal adhesion so as to have a thickness of 5 cm. After curing, the excess adhesive at both ends was cut to open the hollow fiber bundles at both ends and both ends of the water collecting net. A permeating nozzle and a raw water nozzle were connected in a liquid-tight manner to both ends of the case via a Victorian joint. At this time, liquid-tight sealing was performed using a connector having 0-rings at both ends between the transmission nozzle and the water collection net. The effective membrane area of the completed hollow fiber membrane module was 15 m2. This membrane module was connected to an apparatus similar to that shown in FIG. 4, and overrun was repeated to repeat filtration and backwashing. River water was used as raw water, filtration was performed for 30 minutes at a permeation flow rate of 3 m / D, and back washing was repeated for 2 minutes at a back washing flow rate of 6 m / D. Sodium hypochlorite was mixed in the reverse cleaning solution so that the free chlorine concentration was 3 ppm. This was continuously operated for one month.

図1および図3に示す中空糸膜モジュールを作成した。中空糸膜束を6分割して細かいネット(NBC工業社製NB90;90メッシュ)を巻きつけたものを使用し、集水ネットが細かいネットを含まないものであること以外は、実施例1と全く同様にして中空糸膜モジュールを作成した。また作成した中空糸膜モジュールのろ過運転も全く同様に実施した。
[比較例1]
The hollow fiber membrane module shown in FIGS. 1 and 3 was produced. Example 1 with the exception that the hollow fiber membrane bundle was divided into 6 pieces and a fine net (NB90; 90 mesh manufactured by NBC Kogyo Co., Ltd.) was used and the water collection net did not contain a fine net. A hollow fiber membrane module was prepared in exactly the same manner. Further, the filtration operation of the prepared hollow fiber membrane module was performed in exactly the same manner.
[Comparative Example 1]

集水ネットの代わりに、外径60mm、内径52mm、長さ1066mmのPVC製円筒管に6mm径の穴を100個開けたものを用いた以外は、実施例2と全く同様にして中空糸膜モジュールを作成し、ろ過評価を行った。
[比較例2]
A hollow fiber membrane was used in the same manner as in Example 2, except that a PVC cylindrical tube having an outer diameter of 60 mm, an inner diameter of 52 mm, and a length of 1066 mm was used instead of the water collection net, and 100 holes of 6 mm diameter were formed. Modules were created and evaluated for filtration.
[Comparative Example 2]

集水ネットの外側の細かいネットを取り除いた以外は、実施例1と全く同様にして中空糸膜モジュールを作成し、ろ過評価を行った。
[ろ過運転評価結果]
A hollow fiber membrane module was prepared in the same manner as in Example 1 except that the fine net outside the water collection net was removed, and filtration evaluation was performed.
[Filtration operation evaluation results]

下表に、実施例1、2、比較例1、2における、濾過前と後の純水透過流束を示した(純水透過流束は、膜間圧力98kPa、水温25℃換算したもの)。その結果、実施例1、2とも濾過前と濾過後の低下割合が低かった。また、比較例1では、低下割合が大きかった。逆洗浄の効果が低かったことが原因と推定できる。比較例2では、集水ネットによって中空糸が傷ついていることが確認された。損傷による漏れには至っていなかった。  The following table shows the pure water permeation flux before and after filtration in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 (the pure water permeation flux is the one converted to a transmembrane pressure of 98 kPa and a water temperature of 25 ° C.). . As a result, in both Examples 1 and 2, the rate of decrease before and after filtration was low. In Comparative Example 1, the rate of decrease was large. It can be presumed that the effect of back washing was low. In Comparative Example 2, it was confirmed that the hollow fiber was damaged by the water collection net. There was no leak due to damage.

Figure 2005270944
Figure 2005270944

本発明の中空糸膜モジュールの断面図。  Sectional drawing of the hollow fiber membrane module of this invention. 図1のモジュールの中央部断面図(中空糸膜束が分割されていない中空糸膜モジュール)。  Sectional drawing of the center part of the module of FIG. 1 (hollow fiber membrane module in which the hollow fiber membrane bundle is not divided). 図1のモジュールの中央部断面図(中空糸膜束が分割されている中空糸膜モジュール)。  Sectional drawing of the center part of the module of FIG. 1 (hollow fiber membrane module in which the hollow fiber membrane bundle is divided). ろ過運転方法を示すフロー図。  The flowchart which shows the filtration driving | operation method.

符号の説明Explanation of symbols

1−1) 集水ネット
1−2) 筒状ケース
1−3) 中空糸束
1−4) 接着剤
1−5) キャップ
1−6) 透過ノズル
1−7) 原水ノズル
1−8) 接続具
2−1) 集水ネット
2−2) 筒状ケース
2−3) 中空糸束
3−1) 集水ネット
3−2) 筒状ケース
3−3) 中空糸束
4−1) 中空糸膜モジュール
4−2) 原水タンク
4−3) 透過水タンク
4−4) 薬液タンク
4−5) 原水ポンプ
4−6) 逆洗浄ポンプ
4−7) 薬液ポンプ
1-1) Water collection net 1-2) Cylindrical case 1-3) Hollow fiber bundle 1-4) Adhesive 1-5) Cap 1-6) Permeating nozzle 1-7) Raw water nozzle 1-8) Connecting tool 2-1) Water collection net 2-2) Cylindrical case 2-3) Hollow fiber bundle 3-1) Water collection net 3-2) Cylindrical case 3-3) Hollow fiber bundle 4-1) Hollow fiber membrane module 4-2) Raw water tank 4-3) Permeated water tank 4-4) Chemical liquid tank 4-5) Raw water pump 4-6) Backwash pump 4-7) Chemical liquid pump

Claims (4)

円筒状のケース、ケース内部に収容された多数本の中空糸膜および1個以上の集水体からなり、中空糸膜の両端端部相互問および中空糸膜とケース相互間が樹脂によって封止され、中空糸膜の内側から外側へろ過する内圧型ろ過を行う中空糸膜モジュールであって、前記集水体の少なくとも一部がネット状部分を有する中空糸膜モジュール。  It consists of a cylindrical case, a large number of hollow fiber membranes housed inside the case, and one or more water collectors. The ends of the hollow fiber membranes and the hollow fiber membranes and the case are sealed with resin. A hollow fiber membrane module that performs internal pressure filtration that filters from the inside to the outside of the hollow fiber membrane, wherein at least a part of the water collector has a net-like portion. 集水体がネット状筒体である請求項1記載の中空糸膜モジュール。  The hollow fiber membrane module according to claim 1, wherein the water collecting body is a net-like cylinder. ネット状筒体がケースの中央に配置され、中空糸膜に接する側のネット状筒体と、中空糸膜に接しない側のネット状筒体の2つからなり、かつ中空糸膜に接する側のネット状筒体の孔径は、中空糸膜に接しない側のネット状筒体の孔径より小さい請求項2記載の中空糸膜モジュール。  The net-shaped cylinder is arranged at the center of the case, and includes a net-shaped cylinder on the side in contact with the hollow fiber membrane and a net-shaped cylinder on the side not in contact with the hollow fiber membrane, and the side in contact with the hollow fiber membrane The hollow fiber membrane module according to claim 2, wherein the hole diameter of the net-like cylinder is smaller than the hole diameter of the net-like cylinder on the side not in contact with the hollow fiber membrane. 中空糸膜に接する側のネット状筒体の孔径は、5〜200μmで、中空糸膜に接しない側のネット状筒体の孔径は、200μm〜1cmであることを特徴とする請求項3記載の中空糸膜モジュール。  4. The hole diameter of the net-shaped cylinder on the side in contact with the hollow fiber membrane is 5 to 200 [mu] m, and the hole diameter of the net-shaped cylinder on the side not in contact with the hollow fiber membrane is 200 [mu] m to 1 cm. Hollow fiber membrane module.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013139010A (en) * 2012-01-06 2013-07-18 Daicen Membrane Systems Ltd Hollow fiber membrane module
JP2015182056A (en) * 2014-03-26 2015-10-22 日東電工株式会社 hollow fiber membrane module
JP2016120489A (en) * 2014-12-24 2016-07-07 Dic株式会社 Hollow filament de-aeration module, and ink jet printer

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