JP2006043507A - Hollow fiber membrane module filter system of water tank - Google Patents

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Tsutomu Miura
勤 三浦
Takamichi Inoue
敬道 井上
Takamasa Miyake
孝昌 三宅
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the hollow fiber membrane module filter system of a water tank using a hollow fiber membrane module having hollow fiber membranes having a relatively large pore size, capable of being miniaturized and capable of easily keeping the disinfection of stored water. <P>SOLUTION: Since stored water is filtered by the hollow fiber membrane module A which has the hollow fiber membranes having the relatively large pore size and water passing resistance is low, the filtering of a large flow amount of water becomes possible and the miniaturization of the hollow fiber membrane module filter system can be achieved. Since a disinfectant is supplied to the water tank even during physical washing or chemical washing by bypassing a raw liquid at the time of physical washing or chemical washing, the disinfection of stored water can be kept easily. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、比較的大きな孔径の中空糸膜からなるモジュールを有し、貯水槽の貯水を循環ろ過する、中空糸膜モジュールろ過システムに関し、特に中空糸膜の物理洗浄、薬品洗浄時における貯水槽への消毒剤注入に関する。   The present invention relates to a hollow fiber membrane module filtration system having a module made of a hollow fiber membrane having a relatively large pore diameter and circulatingly filtering the water stored in the water storage tank, and more particularly, to a water storage tank during physical cleaning of a hollow fiber membrane and chemical cleaning. To disinfectant injection into

従来から、プール、浴場、ジェットバスなどの貯水槽の貯水をろ過する装置として、砂ろ過や珪藻土ろ過のほかにカートリッジ(糸巻き)ろ過などを用いた装置が知られている。しかし、各ろ過装置にはそれぞれ、砂ろ過は逆洗に大量の水を必要とし、珪藻土ろ過は洗浄が面倒であって、カートリッジ(糸巻き)ろ過は寿命が短いといった問題があり、また、ともに使用済みの廃棄物の処理問題も有する。一方、近年、選択透過性を有する分離膜を用いた分離操作の技術がめざましく進展しており、中空糸膜のような分離膜を用いてプール水などを処理する装置が知られている(例えば、特許文献1〜3)。   2. Description of the Related Art Conventionally, devices that use cartridge (pincushion) filtration in addition to sand filtration and diatomaceous earth filtration are known as devices for filtering water stored in water storage tanks such as pools, baths, and jet baths. However, each filtration device has a problem that sand filtration requires a large amount of water for backwashing, diatomite filtration is troublesome to wash, and cartridge (pincushion) filtration has a short lifespan. There is also a problem of waste disposal. On the other hand, in recent years, the technique of separation operation using a separation membrane having selective permeability has been remarkably advanced, and an apparatus for treating pool water or the like using a separation membrane such as a hollow fiber membrane is known (for example, And Patent Documents 1 to 3).

中空糸膜のような分離膜を用いたシステムは、以下のような利点を有する。すなわち、(a)分離精度がシャープなため、原水水質に左右されず、安定した濾過液が得られ、安全性も高い。(b)砂の入れ替えなど煩雑なメンテナンスが少なく廃棄物も少ない。(c)砂濾過であれば分画精度を改善させるために凝集沈殿処理が必要であるが、膜濾過であれば凝集沈殿処理を省略するか、簡素化することができ、システムの省スペース化や処理工程の単純化が図れる。(d)濾過液回収率が高く逆洗排水が少ないため、逆洗廃液処理が簡単になる。
特開昭59−206091号公報 特開平8−323396号公報 特開2000−5582号公報
A system using a separation membrane such as a hollow fiber membrane has the following advantages. That is, (a) Since the separation accuracy is sharp, a stable filtrate is obtained regardless of the quality of raw water, and the safety is high. (B) Less troublesome maintenance such as sand replacement and less waste. (C) In the case of sand filtration, a coagulation sedimentation process is required to improve the fractionation accuracy, but in the case of membrane filtration, the coagulation sedimentation process can be omitted or simplified, and the system can be saved in space. And simplification of processing steps. (D) Since the filtrate recovery rate is high and the backwash wastewater is small, the backwash waste liquid treatment is simplified.
JP 59-206091 A JP-A-8-323396 JP 2000-5582 A

しかし、分画粒子径が0.2μm以下の精密濾過膜や1μm以下の限外濾過膜が主流である従来の分離膜を用いたシステムでは、大量の水を処理するために膜面積を大きくする必要があり、システムが大型化、高コスト化するという問題があった。   However, in a system using a conventional separation membrane in which a microfiltration membrane having a fractional particle size of 0.2 μm or less or an ultrafiltration membrane of 1 μm or less is the mainstream, the membrane area is increased in order to treat a large amount of water. There is a problem that the system is increased in size and cost.

一方、分離膜によるろ過の過程では、目詰まりとよばれる膜表面の汚染や微細孔の詰まりにより経時的に透過流速の低下が生じるため、長期にわたり安定したろ過を継続するには、分離膜に対して気体逆洗などの物理洗浄や酸などの薬品洗浄を定期的に行う必要がある。   On the other hand, in the process of filtration using a separation membrane, the permeation flow rate decreases with time due to contamination of the membrane surface called clogging or clogging of micropores. On the other hand, it is necessary to periodically perform physical cleaning such as gas backwashing and chemical cleaning such as acid.

また、プール水のろ過では、殺菌のために塩素濃度を維持するように例えば次亜塩素酸ナトリウムのような消毒剤を供給する必要がある。しかし、上記した物理洗浄や薬品洗浄の際、膜ろ過を停止して行うが、消毒剤の供給口は、通常、膜ろ過ラインに設けられるため、消毒剤供給も停止されることとなり、物理洗浄や薬品洗浄を行う間、プール水を消毒する塩素濃度の維持が困難であるという問題もあった。   Further, in the filtration of pool water, it is necessary to supply a disinfectant such as sodium hypochlorite so as to maintain the chlorine concentration for sterilization. However, in the above physical cleaning and chemical cleaning, the membrane filtration is stopped. However, since the disinfectant supply port is usually provided in the membrane filtration line, the disinfectant supply is also stopped and the physical cleaning is performed. There is also a problem that it is difficult to maintain a chlorine concentration for disinfecting pool water during chemical cleaning.

本発明は、前記課題に鑑みて、比較的大きな孔径の中空糸膜をもつ中空糸膜モジュールを用いて、システムの小型化を可能とし、かつ容易に貯水の消毒維持が可能な貯水槽の中空糸膜モジュールろ過システムを提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, the present invention provides a hollow storage tank that allows a system to be miniaturized using a hollow fiber membrane module having a hollow fiber membrane having a relatively large pore diameter and that can easily maintain disinfection of stored water. An object is to provide a thread membrane module filtration system.

本発明にかかる貯水槽の中空糸膜モジュールろ過システムは、分画粒子径が1〜10μmの多孔質中空糸膜からなるモジュールを備え、貯水槽の貯水を該モジュールを介して循環ろ過するとともに、所定時間ごとにろ過を停止して、中空糸膜を物理洗浄および薬品洗浄するものであって、ろ過を停止して物理洗浄または薬品洗浄する際に、貯水を中空糸膜モジュールを経由することなく循環させて貯水槽に消毒剤を供給する貯水バイパス装置を備えている。ここでいう分画粒子径とは、中空糸膜による阻止率が90%である粒子の粒子径(S)のことをいい、異なる粒子径を有する少なくとも2種類の粒子の阻止率を測定し、その測定値を元にして下記の近似式(1)において、Rが90となるSの値を求め、これを分画粒子径としたものである。
R=100/(1−m×exp(−a×log(s))) …(1)
上記の式(1)中、a及びmは中空糸膜によって定まる定数であって、2種類以上の阻止率の測定値をもとに算出される。
The hollow fiber membrane module filtration system for a water storage tank according to the present invention includes a module made of a porous hollow fiber membrane having a fractional particle diameter of 1 to 10 μm, and circulates and filters the water stored in the water storage tank through the module. The filtration is stopped every predetermined time, and the hollow fiber membrane is physically and chemically washed. When the filtration is stopped and the physical or chemical washing is performed, the water storage is not performed via the hollow fiber membrane module. A water storage bypass device that circulates and supplies a disinfectant to the water tank is provided. As used herein, the fractional particle size refers to the particle size (S) of particles having a rejection rate of 90% due to the hollow fiber membrane, and measures the rejection rate of at least two types of particles having different particle sizes, Based on the measured value, in the following approximate expression (1), the value of S at which R is 90 is obtained, and this is the fractional particle diameter.
R = 100 / (1−m × exp (−a × log (s))) (1)
In the above formula (1), a and m are constants determined by the hollow fiber membrane, and are calculated based on measured values of two or more types of rejection.

中空糸膜の分画粒子径は、大流量のろ過を可能とし、装置の小型化を図る観点から、1〜10μmの範囲にあることが重要で、2〜5μmの範囲が好ましい。   The fractional particle diameter of the hollow fiber membrane is important to be in the range of 1 to 10 μm and preferably in the range of 2 to 5 μm from the viewpoint of enabling filtration at a large flow rate and reducing the size of the apparatus.

この構成によれば、比較的大きな孔径の中空糸膜をもつ中空糸膜モジュールで貯水をろ過するので、通水抵抗が小さいことから、大流量のろ過が可能となり、装置の小型化が図れるとともに、物理洗浄や薬品洗浄を行う間でも、貯水槽に消毒剤が供給されるので、容易に貯水の消毒維持が可能となる。   According to this configuration, the stored water is filtered by the hollow fiber membrane module having a hollow fiber membrane having a relatively large pore diameter, so that the water flow resistance is small, so that a large flow rate can be filtered and the apparatus can be downsized. Since the disinfectant is supplied to the water storage tank even during the physical cleaning and chemical cleaning, it becomes possible to easily maintain the disinfection of the water storage.

本発明の中空糸膜の素材は特に限定されないが、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂により親水化処理されたポリスルホン系樹脂、架橋または非架橋の親水性高分子が添加されたポリスルホン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、セルロース系樹脂、親水化されたポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂などを挙げることができる。   The material of the hollow fiber membrane of the present invention is not particularly limited. For example, a polysulfone resin hydrophilized with a polyvinyl alcohol resin, a polysulfone resin to which a crosslinked or non-crosslinked hydrophilic polymer is added, and a polyvinyl alcohol resin. Examples thereof include resins, polyacrylonitrile resins, cellulose resins, hydrophilic polyolefin resins, and fluorine resins.

中空糸膜の力学的性質およびモジュールとしての膜面積の観点から、中空糸膜の外径は200〜3000μmの範囲内に設定することが好ましく、500〜2000μmの範囲内であることがより好ましい。   From the viewpoint of the mechanical properties of the hollow fiber membrane and the membrane area as a module, the outer diameter of the hollow fiber membrane is preferably set in the range of 200 to 3000 μm, and more preferably in the range of 500 to 2000 μm.

中空糸膜の厚さは、50〜700μmの範囲にあることが好ましく、100〜600μmの範囲であることがより好ましい。   The thickness of the hollow fiber membrane is preferably in the range of 50 to 700 μm, and more preferably in the range of 100 to 600 μm.

上記した多孔質中空糸膜の製造方法について説明する。この製造方法は、本件出願人による特開2002−79066号に係る中空糸膜の製造方法の技術を元に、原液組成等を改良・工夫をすることで実現したものである。この多孔質中空糸膜の製造方法は、多孔質中空糸膜を構成する素材のベースポリマー、添加剤、これらの共通溶媒および該共通溶媒に不溶で液中で均一に分散した平均粒径が1〜20μmの微粉体からなる原液と中空糸を形成するための注入液を用い、乾湿式紡糸法または湿式紡糸法によって中空糸を形成する工程と、紡糸後の中空糸を該ベースポリマーを溶解せず、上記微粉体を溶解する抽出液に浸漬させて、上記微粉体を抽出除去する工程とを含む方法により製造するものである。   A method for producing the above porous hollow fiber membrane will be described. This manufacturing method is realized by improving and devising the composition of the stock solution based on the technology of the manufacturing method of the hollow fiber membrane according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-79066 by the applicant. This method for producing a porous hollow fiber membrane has an average particle diameter of 1 which is insoluble in the common solvent and the base polymer of the material constituting the porous hollow fiber membrane, the additive, these common solvents and the common solvent. A step of forming a hollow fiber by a dry-wet spinning method or a wet spinning method using a stock solution composed of fine powder of ˜20 μm and an injection solution for forming a hollow fiber, and dissolving the base polymer in the hollow fiber after spinning First, it is produced by a method including a step of immersing the fine powder in an extract that dissolves the fine powder and extracting and removing the fine powder.

ベースポリマーの濃度は、中空糸膜として十分な強度が得られ、かつ貫通孔が形成されるような範囲に決められる。ベースポリマーの種類によって異なるが、一般には、5〜40wt%、好ましくは15〜25wt%である。   The concentration of the base polymer is determined in a range where sufficient strength can be obtained as a hollow fiber membrane and through-holes can be formed. Although it varies depending on the type of the base polymer, it is generally 5 to 40 wt%, preferably 15 to 25 wt%.

添加剤を添加することによって、原液の相分離を促進させることにより大きな孔径の中空糸膜を得ることができる。添加剤は液体でも固体でも良く、例えば、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなどのグリコール類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類、エタノール、プロパノール、グリセリンなどのアルコール類、ブタンジオールなどのジオール類、塩化リチウム、硫酸マグネシウムなどの無機塩類やこれらの混合物を例示することができる。添加剤の添加量は添加剤の種類により異なるが、ベースポリマー、添加剤および両者の共通溶媒のみを溶解した場合には相分離を起こすが、これに微粉体を混合することで相分離が抑えられて紡糸が可能な均一な原液となるような添加量であることが好ましい。   By adding the additive, a hollow fiber membrane having a large pore diameter can be obtained by promoting phase separation of the stock solution. The additive may be liquid or solid, for example, water, glycols such as ethylene glycol, propylene glycol and polyethylene glycol, esters such as methyl acetate and ethyl acetate, alcohols such as ethanol, propanol and glycerin, butanediol and the like. Examples thereof include inorganic salts such as diols, lithium chloride and magnesium sulfate, and mixtures thereof. The amount of additive varies depending on the type of additive, but phase separation occurs when only the base polymer, additive, and a common solvent for both are dissolved, but mixing this with fine powder suppresses phase separation. The added amount is preferably a uniform stock solution that can be spun.

ベースポリマーと添加剤を共に溶解するものであれば、共通溶媒の種類に特に制限はなく、例えばN、N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、N−ビニルピロリドン、ジメチルスルホキシド、スルホランなどを挙げることができる。   There are no particular restrictions on the type of common solvent as long as it can dissolve both the base polymer and the additive. For example, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, N-vinylpyrrolidone, dimethyl Examples thereof include sulfoxide and sulfolane.

共通溶媒に不溶な微粉体としては、例えば酸化珪素、酸化亜鉛、酸化アルミニウム等の金属酸化物、珪素、亜鉛、銅、鉄、アルミニウムなどの金属微粒子、塩化ナトリウム、酢酸ナトリウム、燐酸ナトリウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等の無機化合物などを例示することができる。ベースポリマー、添加剤等の種類に応じて、微粉体の種類や添加量を適宜決めれば良い。溶液中で微粉体同士の分子間力が強く、凝集作用を起こしやすいものを微粉体として選定することが好ましい。中でも酸化珪素微粉体(シリカパウダー)が、平均粒径が小さく、かつ各種の粒径のものが市販されており、さらに紡糸原液中に分散させやすく凝集性を有する点で最良である。微粉体の平均粒径の大きさは1〜20μmの範囲が好ましく、2〜10μmの範囲がより好ましい。微粉体の平均粒径の大きさが1μm未満では、大きな分画粒子径を有する中空糸膜を得ることが困難である。平均粒径が5μmを越えるような大きな微粉体を用いる場合には、平均粒径が大きくなるにつれて微粉体同士の凝集作用が弱くなるために、ボイドの大きな不均質な中空糸膜ができやすくなる傾向になる。このため、平均粒径の小さな粒子を適宜混合したり、添加量を多くして微粉体の凝集作用をより有効に活用するなどの調製をする必要がある。ここで、「不溶」とは紡糸原液の溶解温度においてその溶解度が0.1g(微粉体)/100cc(溶媒)以下であることをいう。   Examples of fine powders insoluble in common solvents include metal oxides such as silicon oxide, zinc oxide and aluminum oxide, metal fine particles such as silicon, zinc, copper, iron and aluminum, sodium chloride, sodium acetate, sodium phosphate and calcium carbonate. Examples thereof include inorganic compounds such as calcium hydroxide. Depending on the type of base polymer, additive, etc., the type and amount of fine powder may be appropriately determined. It is preferable to select a fine powder that has a strong intermolecular force between the fine powders in the solution and easily causes an aggregating action. Among these, silicon oxide fine powder (silica powder) is commercially available with a small average particle diameter and various particle diameters, and is best in that it is easy to disperse in the spinning dope and has cohesive properties. The average particle size of the fine powder is preferably in the range of 1 to 20 μm, and more preferably in the range of 2 to 10 μm. When the average particle size of the fine powder is less than 1 μm, it is difficult to obtain a hollow fiber membrane having a large fractional particle size. When a large fine powder having an average particle size exceeding 5 μm is used, the agglomeration action of the fine powders becomes weaker as the average particle size increases, so that it becomes easier to form a heterogeneous hollow fiber membrane with large voids. Become a trend. For this reason, it is necessary to make preparations such as appropriately mixing particles having a small average particle diameter or increasing the amount added to more effectively utilize the agglomeration action of the fine powder. Here, “insoluble” means that the solubility is 0.1 g (fine powder) / 100 cc (solvent) or less at the dissolution temperature of the spinning dope.

以上の組成からなる紡糸原液を、通常は脱泡した後に、2重環構造のノズルから吐出し、次いで凝固浴に浸漬させて中空糸膜を製膜する。製膜方法に関しては、ノズルから吐出された紡糸原液を、一旦、一定長の空気中に通し、しかる後に凝固浴中に導入する乾湿式紡糸法でも、ノズルより吐出された紡糸原液を直接凝固浴中に導入する湿式紡糸法でもいずれでも良い。乾湿式紡糸法によることが、中空糸膜の外面構造の制御が容易であり、また、透水性の高い中空糸膜を製造することが可能である点で好適である。   The spinning dope having the above composition is usually defoamed and then discharged from a nozzle having a double ring structure, and then immersed in a coagulation bath to form a hollow fiber membrane. As for the film forming method, the spinning solution discharged from the nozzle is directly passed through the coagulation bath even in the dry-wet spinning method in which the spinning solution discharged from the nozzle is once passed through a certain length of air and then introduced into the coagulation bath. Any of the wet spinning methods introduced into the inside may be used. The dry / wet spinning method is preferable in that the outer surface structure of the hollow fiber membrane can be easily controlled and a hollow fiber membrane having high water permeability can be produced.

中空糸膜の紡糸にあたっては、通常、ノズルから吐出された紡糸原液の形状を中空糸状に保持する目的で、2重環構造ノズルの内側に注入液が導入される。注入液の凝固速度を制御することで中空糸膜の内面構造を制御することができる。注入液は原液の溶媒と混和し、かつベースポリマーに対して凝固能力を有するものであれば特に制限はなく、水、水と溶媒の水溶液、アルコール類、グリコール類、エステル類や水や溶媒との混合物が挙げられる。また、注入液中にポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性親水性高分子を添加することによって、凝固段階での拡散によって親水性高分子を中空糸膜の内表面あるいは中空糸膜全体にコーティングすることが可能である。凝固液には、注入液と同様な組成の液が用いられる。   In spinning the hollow fiber membrane, an injection solution is usually introduced inside the double ring structure nozzle for the purpose of maintaining the shape of the spinning solution discharged from the nozzle in a hollow fiber shape. The inner surface structure of the hollow fiber membrane can be controlled by controlling the coagulation rate of the injection solution. The injection solution is not particularly limited as long as it is miscible with the solvent of the stock solution and has a coagulation ability with respect to the base polymer. Water, an aqueous solution of water and a solvent, alcohols, glycols, esters, water and a solvent Of the mixture. Also, by adding a water-soluble hydrophilic polymer such as polyvinyl alcohol or polyvinyl pyrrolidone to the injection solution, the hydrophilic polymer is coated on the inner surface of the hollow fiber membrane or the entire hollow fiber membrane by diffusion in the coagulation stage. It is possible. As the coagulation liquid, a liquid having the same composition as the injection liquid is used.

乾湿式紡糸法では、ドライゾーンの長さ、温度、湿度などにより得られる中空糸膜の外表面構造が決定される。ドライゾーンの長さを長くするか、あるいはドライゾーンの温度又は湿度を高くすると相分離が進み外表面に形成される微孔の孔径は大きくなる傾向がある。ドライゾーンの長さが短く、例えば0.1cmであっても、ドライゾーンを経ない湿式紡糸法による場合とは全く異なった外表面構造の中空糸膜が得られる。なお、ドライゾーンを長くしすぎると紡糸安定性に影響を与えるので、通常0.1〜200cm、好ましくは0.1〜50cmの範囲に設定される。   In the dry-wet spinning method, the outer surface structure of the hollow fiber membrane obtained is determined by the length, temperature, humidity, etc. of the dry zone. When the length of the dry zone is increased or the temperature or humidity of the dry zone is increased, the phase separation proceeds and the pore diameter of the micropores formed on the outer surface tends to increase. Even if the length of the dry zone is short, for example, 0.1 cm, a hollow fiber membrane having an outer surface structure completely different from that obtained by the wet spinning method without passing through the dry zone can be obtained. Note that if the dry zone is too long, spinning stability is affected, and therefore it is usually set in the range of 0.1 to 200 cm, preferably 0.1 to 50 cm.

凝固浴で凝固した中空糸膜中には、共通溶媒、添加剤及び多量の微粉体を含有している。これらは、紡糸工程中、あるいは一旦巻き取られた後に、以下の操作によって中空糸膜から除去される。まず、中空糸膜中に残存する共通溶媒及び添加剤を水洗または、40〜90℃の温水洗によって抽出除去する。中空糸膜中に親水性高分子を残存させる場合は、上記の洗浄操作の後、必要に応じて親水性高分子を物理的または科学的に架橋構造化する。架橋構造化の方法は、親水性高分子の種類に応じて公知の方法を選択すればよい。例えば、親水性高分子がポリビニルアルコールの場合には、硫酸触媒の存在下にグルタルアルデヒド等のアルデヒド類によってアセタール化する方法が簡便である。   The hollow fiber membrane coagulated in the coagulation bath contains a common solvent, additives and a large amount of fine powder. These are removed from the hollow fiber membrane during the spinning process or once wound up by the following operation. First, the common solvent and additives remaining in the hollow fiber membrane are extracted and removed by washing with water or washing with warm water at 40 to 90 ° C. When the hydrophilic polymer remains in the hollow fiber membrane, the hydrophilic polymer is physically or scientifically cross-linked as necessary after the above washing operation. A known cross-linking method may be selected as the cross-linking structuring method depending on the type of the hydrophilic polymer. For example, when the hydrophilic polymer is polyvinyl alcohol, a method of acetalizing with an aldehyde such as glutaraldehyde in the presence of a sulfuric acid catalyst is convenient.

次いで、上記微粉体を溶解するが中空糸膜のベースポリマーを溶解しない抽出溶媒によって中空糸膜中に残存する微粉体を抽出除去する。該粉体が抽出除去された跡に微孔が形成される。微粉体の抽出条件は、微粉体の95%以上、好ましくは100%が抽出されるように設定する必要がある。微粉体はポリスルホンのマトリックス中に存在しているため、微粉体の種類と抽出溶媒の溶解性によって異なるが、微粉体単独での溶解条件よりもかなり厳しく設定され、抽出温度および溶剤濃度を高くし、しかも抽出時間を長くする必要がある。たとえば、酸化珪素を抽出する場合であれば、抽出溶媒として5〜20重量%の水酸化ナトリウム水溶液を使用し、抽出温度は60℃以上、かつ抽出時間は30分以上という条件で中空糸膜を処理することが必要である。なお、微粉体の抽出除去は紡糸工程で行ってもよく、中空糸をモジュールとして成形した後、該モジュールの状態で行ってもよい。   Next, the fine powder remaining in the hollow fiber membrane is extracted and removed with an extraction solvent that dissolves the fine powder but does not dissolve the base polymer of the hollow fiber membrane. Micropores are formed in the trace of the powder being extracted and removed. The extraction conditions for the fine powder must be set so that 95% or more, preferably 100%, of the fine powder is extracted. Since the fine powder is present in the polysulfone matrix, it varies depending on the type of fine powder and the solubility of the extraction solvent, but it is set to be much stricter than the dissolution conditions of the fine powder alone, and the extraction temperature and solvent concentration are increased. Moreover, it is necessary to lengthen the extraction time. For example, in the case of extracting silicon oxide, a hollow fiber membrane is used under the condition that 5 to 20% by weight sodium hydroxide aqueous solution is used as an extraction solvent, the extraction temperature is 60 ° C. or more, and the extraction time is 30 minutes or more. It is necessary to process. The fine powder may be extracted and removed by a spinning process, or may be performed in the state of the module after forming the hollow fiber as a module.

本発明による多孔質中空糸膜は、内部が網目状構造、ハニカム状構造、微細間隙構造などの微細多孔質構造を有している。中空糸膜内部には、いわゆるフィンガーライク状構造やボイド構造があっても良い。中空糸膜内部の微細多孔質構造が、分画粒子径および純水透過速度を決定する。   The porous hollow fiber membrane according to the present invention has a fine porous structure such as a network structure, a honeycomb structure, or a fine gap structure. There may be a so-called finger-like structure or void structure inside the hollow fiber membrane. The fine porous structure inside the hollow fiber membrane determines the fractional particle size and the pure water permeation rate.

上記のようにして製造された多孔質中空糸膜は、例えば枠やカセに巻き取った後に乾燥される。乾燥後の中空糸膜を所定の本数ずつ束ね、所定の形状のケースに収納された後、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等で端部を固定化することによって中空糸膜モジュールが得られる。中空糸膜モジュールとしては、中空糸膜の両端が開口固定されているタイプのもの、中空糸膜の一端が開口するように固定されており、他端が密封されているが固定化されていないタイプのもの等、種々の形態のものが公知である。中空糸膜モジュールはろ過装置に装着され、水の浄化など液体の分離・精製に使用される。   The porous hollow fiber membrane produced as described above is dried after being wound, for example, on a frame or a cassette. A hollow fiber membrane module can be obtained by bundling a predetermined number of hollow fiber membranes after drying and storing the hollow fiber membranes in a case having a predetermined shape, and then fixing the ends with urethane resin, epoxy resin, or the like. The hollow fiber membrane module is a type in which both ends of the hollow fiber membrane are fixed open, the hollow fiber membrane is fixed so that one end of the hollow fiber membrane opens, and the other end is sealed but not fixed Various types are known, such as types. The hollow fiber membrane module is mounted on a filtration device and used for liquid separation and purification such as water purification.

本発明で使用される中空糸膜モジュールによるろ過の方式としては、外圧全ろ過、外圧循環ろ過、内圧循環ろ過などが挙げられ、所望の処理条件や処理性能に応じて適宜選択することができる。膜寿命の点では、分離膜表面の洗浄を同時に行うことのできる循環方式が好ましく、設備の単純さ、設置コスト、運転コストの点では全ろ過方式が好ましい。   Examples of the filtration method using the hollow fiber membrane module used in the present invention include external pressure total filtration, external pressure circulation filtration, and internal pressure circulation filtration, and can be appropriately selected according to desired treatment conditions and treatment performance. From the viewpoint of membrane life, a circulation system capable of simultaneously cleaning the separation membrane surface is preferable, and a total filtration system is preferable from the viewpoint of simplicity of equipment, installation cost, and operation cost.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る貯水槽の中空糸膜モジュールろ過システムを示す概略構成図および工程表である。このシステムは、プールWのような貯水槽の貯水(原液)を、中空糸膜モジュールAを介して循環ろ過するもので、中空糸膜モジュールAのほかに原液供給ポンプP1、薬液供給ポンプP2、消毒剤供給ポンプP3、各バルブAV1〜AV9、エアコンプレッサ8、ヘアキャッチャ9、薬液タンク10および中和タンク11を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1: is a schematic block diagram and process chart which show the hollow fiber membrane module filtration system of the water tank which concerns on 1st Embodiment of this invention. This system circulates and filters the water (raw solution) of a water storage tank such as the pool W through the hollow fiber membrane module A. In addition to the hollow fiber membrane module A, the raw solution supply pump P1, the chemical solution supply pump P2, A disinfectant supply pump P3, valves AV1 to AV9, an air compressor 8, a hair catcher 9, a chemical tank 10 and a neutralization tank 11 are provided.

図2に示す中空糸膜モジュールAは例えば外圧全ろ過タイプであり、複数本の中空糸膜エレメント1とハウジング(ケース)2からなる。中空糸膜モジュールAは、仕切り板7によって原液側S1と膜ろ過水側S2に仕切られており、原液側S1には原液導入口3、気体排出口4および濃縮液排出口5を有し、膜ろ過水側S2には、膜ろ過水出口(加圧気体入口兼用)6を備えており、原液導入口3から導入された原液をろ過して、膜ろ過水出口6から膜ろ過水を排出する。   A hollow fiber membrane module A shown in FIG. 2 is, for example, an external pressure total filtration type, and includes a plurality of hollow fiber membrane elements 1 and a housing (case) 2. The hollow fiber membrane module A is partitioned into a stock solution side S1 and a membrane filtrate water side S2 by a partition plate 7, and the stock solution side S1 has a stock solution introduction port 3, a gas discharge port 4, and a concentrated solution discharge port 5, The membrane filtrate side S2 is provided with a membrane filtrate outlet (also used as a pressurized gas inlet) 6 to filter the stock solution introduced from the stock solution inlet 3 and discharge the membrane filtrate from the membrane filtrate outlet 6 To do.

原液供給ポンプP1と原液導入口3間に原液入口バルブAV1が接続され、気体排出口4に気体排出口バルブAV3および薬液出口バルブAV8が接続され、濃縮液排出口5に濃縮液排出口バルブAV4および薬液出口バルブAV9が接続されている。薬液出口バルブAV8、AV9からの薬液は薬液タンク10へ排出される。膜ろ過水出口6に膜ろ過水出口バルブAV2が接続され、膜ろ過水出口(加圧気体入口)6とエアコンプレッサ8間に加圧気体導入口バルブAV5が接続され、薬液供給ポンプP2と原液導入口3間に薬液入口バルブAV7が接続されている。薬液供給ポンプP2、薬液入口バルブAV7、薬液出口バルブAV8、AV9、および薬液タンク10により、薬品循環装置15が構成される。   A stock solution inlet valve AV1 is connected between the stock solution supply pump P1 and the stock solution introduction port 3, a gas discharge port AV3 and a chemical solution outlet valve AV8 are connected to the gas discharge port 4, and a concentrate discharge port valve AV4 is connected to the concentrate discharge port 5. And the chemical | medical solution outlet valve AV9 is connected. The chemical solution from the chemical solution outlet valves AV8 and AV9 is discharged to the chemical solution tank 10. A membrane filtrate outlet valve AV2 is connected to the membrane filtrate outlet 6, a pressurized gas inlet valve AV5 is connected between the membrane filtrate outlet (pressurized gas inlet) 6 and the air compressor 8, and the chemical solution supply pump P2 and the stock solution A chemical solution inlet valve AV7 is connected between the introduction ports 3. A chemical circulation device 15 is configured by the chemical liquid supply pump P2, the chemical liquid inlet valve AV7, the chemical liquid outlet valves AV8 and AV9, and the chemical liquid tank 10.

原液供給ポンプP1と膜ろ過水出口バルブAV2間にはバイパスラインL1が設けられており、バイパスラインL1にバイパスバルブAV6が設けられている。本発明にかかる貯水バイパス装置17は、これら原液供給ポンプP1、バイパスラインL1およびバイパスバルブAV6により構成される。   A bypass line L1 is provided between the stock solution supply pump P1 and the membrane filtrate outlet valve AV2, and a bypass valve AV6 is provided in the bypass line L1. The water storage bypass device 17 according to the present invention includes the stock solution supply pump P1, the bypass line L1, and the bypass valve AV6.

図1の工程表に基づいて、以下、本システムの動作を説明する。
膜ろ過工程
(No.1)充水工程
すべてのバルブを閉じた状態から、気体排出口バルブAV3、原液入口バルブAV1および膜ろ過水出口バルブAV2を開き、原液供給ポンプP1を作動させる。プールWの原液をヘアキャッチャ9で毛髪類等を分離処理したうえで中空糸膜モジュールAの原液側S1に導入し、気体排出口バルブAV3から原液を溢れさせる。充水は例えば数秒間で行われる。
(No.2)ろ過工程
気体排出口バルブAV3から原液を溢れさせた後、原液入口バルブAV1および膜ろ過水出口バルブAV2を開いた状態で、気体排出口バルブAV3を閉じてろ過を開始する。ろ過は30分〜1時間程度行われる。例えば、分画粒子径が2.5μmの中空糸膜モジュールAを用いると、膜面積が1mあたり0.5〜2m/Hのろ過処理を行うことができる。
The operation of this system will be described below based on the process chart of FIG.
Membrane filtration process
(No. 1) Water filling process From the state where all the valves are closed, the gas outlet valve AV3, the stock solution inlet valve AV1, and the membrane filtrate outlet valve AV2 are opened, and the stock solution supply pump P1 is operated. The stock solution of the pool W is separated into hairs and the like by the hair catcher 9 and then introduced into the stock solution side S1 of the hollow fiber membrane module A, and the stock solution overflows from the gas outlet valve AV3. The water filling is performed for several seconds, for example.
(No. 2) Filtration Step After the stock solution overflows from the gas outlet valve AV3, the gas outlet valve AV3 is closed and the filtration is started with the stock solution inlet valve AV1 and the membrane filtrate outlet valve AV2 open. Filtration is performed for about 30 minutes to 1 hour. For example, when a hollow fiber membrane module A having a fractional particle size of 2.5 μm is used, a filtration treatment with a membrane area of 0.5 to 2 m 3 / H per 1 m 2 can be performed.

この膜ろ過工程(No.1-No.2)の間、消毒剤供給ポンプP3は作動しており、中空糸膜モジュールAからの膜ろ過水とともに、次亜塩素酸ナトリウムのような消毒剤がプールW内に供給されている。   During this membrane filtration step (No.1-No.2), the disinfectant supply pump P3 is in operation, and a disinfectant such as sodium hypochlorite is added together with the membrane filtrate from the hollow fiber membrane module A. It is supplied in the pool W.

物理洗浄(逆洗)工程
(No.3) 逆洗工程
ろ過時間の経過に伴い中空糸膜エレメント1の膜表面には溶解物質やSS(懸濁物質)が付着し、ろ過能力が低下するため、所定時間ごとにろ過を停止して、中空糸膜の物理洗浄(逆洗)を行う。すなわち、前記膜ろ過工程で開いている原液入口バルブAV1および膜ろ過水出口バルブAV2を閉じてろ過を停止し、次いでエアコンプレッサ8を作動させながら気体排出口バルブAV3および加圧気体導入口バルブAV5を開く。そして、中空糸膜の膜ろ過水側S2に導入された加圧エアーが中空糸膜を通過して原液側に抜ける圧力よりも大きい圧力の加圧エアーを中空糸膜モジュールAの膜ろ過水側S2に導入して気体逆洗操作を例えば約3〜5秒間行う。この例では気体(ガス)逆洗を行っているが、気体に代えて液体(膜ろ過水)を用いる液体逆洗や、バブリング洗浄などを行ってもよい。
(No.4) 排水工程
逆洗を行った後、加圧気体導入口バルブAV5を閉じ、その後濃縮液排出口バルブAV4を開いて原液側S1に滞留している濃縮液を系外へ排出する。この排水は例えば30秒間程度行われる。
Physical washing (back washing) process
(No.3) Backwashing process As the filtration time elapses, dissolved substances and SS (suspension substances) adhere to the membrane surface of the hollow fiber membrane element 1 and the filtration capacity decreases. Stop and perform physical washing (back washing) of the hollow fiber membrane. That is, the stock solution inlet valve AV1 and the membrane filtrate outlet valve AV2 opened in the membrane filtration step are closed to stop the filtration, and then the gas outlet valve AV3 and the pressurized gas inlet valve AV5 are operated while the air compressor 8 is operated. open. Then, the pressurized air introduced into the membrane filtrate side S2 of the hollow fiber membrane is supplied with pressurized air having a pressure larger than the pressure that passes through the hollow fiber membrane and escapes to the stock solution side. Introduced into S2, gas back washing operation is performed for about 3 to 5 seconds, for example. In this example, gas (gas) backwashing is performed, but liquid backwashing using liquid (membrane filtered water) instead of gas, bubbling cleaning, or the like may be performed.
(No.4) Drainage process After backwashing, the pressurized gas inlet valve AV5 is closed, and then the concentrated liquid outlet valve AV4 is opened to discharge the concentrated liquid retained in the stock solution side S1 to the outside of the system. . This drainage is performed for about 30 seconds, for example.

この物理洗浄工程(No.3-No.4)の間でも、消毒剤供給ポンプP3は作動している。そして、本発明では原液供給ポンプP1も作動を継続している。物理洗浄工程の間、バイパスバルブAV6を開き、原液が、原液入口バルブAV1が閉じられているため中空糸膜モジュールAを経由することなく、バイパスラインL1を通して直接プールに供給循環されるので、原液とともに消毒剤供給ポンプP3によって消毒剤がプールW内に供給される。これにより、物理洗浄を行う間でも、プールWに消毒剤が供給されるので、容易に原液(プール水)の消毒維持が可能となる。   The disinfectant supply pump P3 is operating even during the physical cleaning process (No.3-No.4). In the present invention, the stock solution supply pump P1 continues to operate. During the physical cleaning process, the bypass valve AV6 is opened, and the stock solution is supplied and circulated directly to the pool through the bypass line L1 without passing through the hollow fiber membrane module A because the stock solution inlet valve AV1 is closed. At the same time, a disinfectant is supplied into the pool W by the disinfectant supply pump P3. Thereby, even during the physical cleaning, the disinfectant is supplied to the pool W, so that the stock solution (pool water) can be easily maintained.

(No.5)繰り返し工程
膜ろ過工程と物理洗浄工程(No.1-No.4)が繰り返し行われる。この繰り返し工程は、例えば5〜50回程度行われる。
(No.5) Repeat process The membrane filtration process and physical washing process (No.1-No.4) are repeated. This repeating step is performed, for example, about 5 to 50 times.

薬品洗浄工程
(No.6)薬液循環工程
ある程度、中空糸膜に目詰まりが進行した所定時間ごとにろ過を停止して、薬品洗浄を実施する。すなわち、まず薬液タンク10にシュウ酸のような所定の薬品を所定濃度(0.5〜5重量%)で満たし、次いで中空糸膜モジュールA内の水をすべて排出し、すべてのバルブが閉じた状態から薬液入口バルブAV7および薬液出口バルブAV8を開き、薬液供給ポンプP2を起動させて中空糸膜モジュールAの原液側S1に薬液を導入し、薬液出口バルブAV8から溢れさせて薬液タンク10に戻し、所定時間(例えば15分)循環させる。このように、洗浄に使用した薬品を繰り返し使用するので、低コスト化を図ることができる。この際、薬液供給ポンプP2を停止し、薬液入口バルブAV7を閉じて循環を停止し、所定時間浸漬静置することも可能であり、循環と浸漬静置とを組み合わせて実施することも可能である。また薬液の一部または全量をろ過して洗浄することも可能である。さらに循環や浸漬静置と気体逆洗などの物理洗浄操作とを組み合わせて実施することも可能である。
Chemical cleaning process
(No.6) Chemical solution circulation process Chemical cleaning is carried out by stopping the filtration every predetermined time when the hollow fiber membrane is clogged to some extent. That is, first, the chemical tank 10 is filled with a predetermined chemical such as oxalic acid at a predetermined concentration (0.5 to 5% by weight), then all the water in the hollow fiber membrane module A is discharged, and all the valves are closed. From the state, the chemical solution inlet valve AV7 and the chemical solution outlet valve AV8 are opened, the chemical solution supply pump P2 is started, the chemical solution is introduced into the raw solution side S1 of the hollow fiber membrane module A, overflows from the chemical solution outlet valve AV8, and returned to the chemical solution tank 10. Circulate for a predetermined time (for example, 15 minutes). Thus, since the chemical | medical agent used for washing | cleaning is used repeatedly, cost reduction can be achieved. At this time, the chemical liquid supply pump P2 is stopped, the chemical liquid inlet valve AV7 is closed to stop the circulation, and the immersion can be left standing for a predetermined time, or the circulation and the immersion still can be combined. is there. It is also possible to filter and wash a part or all of the chemical solution. Furthermore, it is also possible to carry out a combination of circulation and immersion standing and physical washing operations such as gas backwashing.

(No.7)排液工程
薬液を循環させた後、薬液出口バルブAV9を開いて、濃縮液排出口5からの薬液を薬液タンク10に排出する。この排液は30秒間程度行われる。
(No. 7) Liquid Discharge Step After the chemical liquid is circulated, the chemical liquid outlet valve AV9 is opened, and the chemical liquid from the concentrated liquid discharge port 5 is discharged to the chemical liquid tank 10. This draining is performed for about 30 seconds.

この薬品洗浄工程(No.6-No.7)の間でも、物理洗浄工程(No.3-No.4)と同様に、消毒剤供給ポンプP3が作動し、原液供給ポンプP1も作動を継続している。薬品洗浄工程の間、バイパスバルブAV6を開き、原液が、原液入口バルブAV1が閉じられているため中空糸膜モジュールAを経由することなく、バイパスラインL1を通して直接プールWに供給循環されるので、原液とともに消毒剤供給ポンプP3によって消毒剤がプールW内に供給される。これにより、薬品洗浄を行う間でも、プールWに消毒剤が供給されるので、容易に原液(プール水)の消毒維持が可能となる。   During this chemical cleaning process (No.6-No.7), as in the physical cleaning process (No.3-No.4), the disinfectant supply pump P3 operates and the stock solution supply pump P1 continues to operate. is doing. During the chemical cleaning process, the bypass valve AV6 is opened and the stock solution is supplied and circulated directly to the pool W through the bypass line L1 without passing through the hollow fiber membrane module A because the stock solution inlet valve AV1 is closed. The disinfectant is supplied into the pool W by the disinfectant supply pump P3 together with the stock solution. Accordingly, since the disinfectant is supplied to the pool W even during the chemical cleaning, the stock solution (pool water) can be easily disinfected.

このように、本発明では、物理洗浄または薬品洗浄の際であっても、原液をバイパスさせて消毒剤注入が行われるので、プールW内の塩素濃度を維持することができる。また、原液供給ポンプP1を停止させないことから、ON/OFF繰り返しによるポンプの故障を回避できる。   As described above, in the present invention, even when physical cleaning or chemical cleaning is performed, the stock solution is bypassed and the disinfectant is injected, so that the chlorine concentration in the pool W can be maintained. Further, since the stock solution supply pump P1 is not stopped, pump failure due to repeated ON / OFF can be avoided.

(No.8)繰り返し工程
薬液循環工程と排液工程(No.6-No.7)は例えば2回以上繰り返し行うことで、薬品洗浄効果が増大する場合がある。
(No. 8) Repeating Steps The chemical cleaning effect may be increased by repeating the chemical solution circulation step and the draining step (No. 6-No. 7), for example, two or more times.

上記薬品洗浄工程で使用する薬品としては、従来公知の種々の薬品を使用することが可能であり、除去したい膜付着物質や中空糸膜モジュールAの耐薬品性に応じて適宜選択することが可能である。例えば酸系薬品では、無機酸として塩酸、硫酸、硝酸などが挙げられ、有機酸として前記したシュウ酸のほかに、酢酸、クエン酸、アスコルビン酸などが挙げられ、アルカリ系薬品として水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられ、酸化剤として過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウムなどが挙げられ、キレート化剤としてエチレンジアミン四酢酸およびその塩類などが挙げられる。その他各種洗浄剤を使用することも可能である。   Various chemicals known in the art can be used as the chemicals used in the chemical cleaning step, and can be appropriately selected according to the membrane adhesion substance to be removed and the chemical resistance of the hollow fiber membrane module A. It is. For example, in acid chemicals, inorganic acids include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, etc. In addition to the aforementioned oxalic acid, organic acids include acetic acid, citric acid, ascorbic acid, etc., and alkaline chemicals include sodium hydroxide, Examples thereof include potassium hydroxide, examples of the oxidizing agent include hydrogen peroxide and sodium hypochlorite, and examples of the chelating agent include ethylenediaminetetraacetic acid and salts thereof. Various other cleaning agents can also be used.

使用する薬品の濃度、中空糸膜との接触時間、温度などの各条件は、膜付着物質の種類および量、使用する薬品、中空糸膜モジュールの耐薬品性などにより、適宜選択することが可能である。   Conditions such as concentration of chemical used, contact time with hollow fiber membrane, temperature, etc., can be selected as appropriate depending on the type and amount of the substance adhering to the membrane, chemical used, chemical resistance of the hollow fiber membrane module, etc. It is.

上記薬品洗浄工程では、例えば上記のような条件で薬品洗浄操作を実施した後、中空糸膜モジュール内の薬液を排出するが、その後再度同様の手法で薬品洗浄操作を繰り返してもよい。繰り返し回数としては2回以上で任意の回数を選択することができ、1回目と2回目以降の薬品洗浄時間はそれぞれ同一であっても、異なる時間でもよい。例えば2時間の循環および/または静置浸漬を行う場合、例えば1時間後に一旦薬液を排出し、その後、再度1時間の薬品洗浄を行うことで、一括して2時間薬品洗浄する場合に比較して、洗浄効果を顕著に向上させることが可能となる。また、例えば1回目の薬品洗浄操作では薬液の循環を行い、2回目は静置浸漬するなど、各薬品洗浄工程は同一の操作であっても、異なる操作を行ってもよい。   In the chemical cleaning step, for example, the chemical cleaning operation is performed under the above-described conditions, and then the chemical liquid in the hollow fiber membrane module is discharged. Thereafter, the chemical cleaning operation may be repeated again in the same manner. As the number of repetitions, any number can be selected from two or more times, and the first and second chemical cleaning times may be the same or different. For example, when circulating for 2 hours and / or standing soaked, for example, the chemical solution is once drained after 1 hour and then washed again for 1 hour. Thus, the cleaning effect can be remarkably improved. Further, for example, each chemical cleaning step may be the same operation or different operations, such as a chemical solution circulation in the first chemical cleaning operation and a stationary immersion in the second chemical operation.

さらに、上記薬品洗浄工程では、1度以上薬品洗浄に使用した薬液を廃棄することなく、必要に応じて新たに薬品または高濃度の薬液を適量追加して繰り返し2回以上使用することで、薬品洗浄ごとに薬液を排出することなく長期間使用可能となることから、廃液量を大幅に減少させることができる。   Furthermore, in the above chemical cleaning process, a chemical or high-concentration chemical solution is added as necessary and repeatedly used twice or more without discarding the chemical solution used for chemical cleaning once or more. Since it can be used for a long time without discharging the chemical solution for each cleaning, the amount of waste liquid can be greatly reduced.

薬品洗浄に使用する薬液は、一般に薬品洗浄に使用することにより有効成分が消費されたり、膜付着物質が薬液中に移行することにより、溶解物質や懸濁物質量が増大して洗浄能力が低下する。この薬品洗浄方法では、1度以上薬品洗浄に使用した薬液を廃棄することなく繰り返し2回以上使用するが、何らかの方法で薬液の洗浄能力を評価することが望ましい。最も直接的には、薬品洗浄での回復性を評価することで判断できるが、例えば酸系薬品やアルカリ系薬品ではpH(水素イオン濃度)、次亜塩素酸ナトリウムでは有効塩素濃度など、薬品に応じて適切な分析を行うことで判断することも可能である。1度以上薬品洗浄に使用し、洗浄能力の低下や有効成分濃度の低下などが生じた薬液は、新しい薬液に交換することもできるが、廃棄することなく薬品そのものまたは該薬品の高濃度溶解品などを継ぎ足し使用することも可能である。   The chemical solution used for chemical cleaning generally consumes active ingredients when used for chemical cleaning, and the amount of dissolved and suspended substances increases and the cleaning performance decreases due to the migration of membrane-adhering substances into the chemical solution. To do. In this chemical cleaning method, the chemical liquid used for chemical cleaning once or more is repeatedly used twice or more without being discarded, but it is desirable to evaluate the cleaning ability of the chemical liquid by some method. Most directly, it can be judged by evaluating the recoverability in chemical cleaning. For example, pH (hydrogen ion concentration) for acid chemicals and alkaline chemicals, effective chlorine concentration for sodium hypochlorite, etc. It is also possible to make a judgment by performing an appropriate analysis accordingly. A chemical solution that has been used for chemical cleaning once or more and has deteriorated cleaning ability or reduced active ingredient concentration can be replaced with a new chemical solution. It is also possible to add and use them.

前記薬品洗浄工程(No.6-No.7)で、薬液を繰り返し使用する際、薬液にプール水が混入することにより、(No.7)排液工程において薬液タンク10内の薬液がオーバーフローする場合がある。この場合、薬液は酸またはアルカリであることが多いことから、排出に際しては、中和タンク11により中和処理を行うことが好ましい。   When the chemical solution is repeatedly used in the chemical cleaning step (No. 6-No. 7), the chemical solution in the chemical solution tank 10 overflows in the (No. 7) draining step due to mixing of pool water into the chemical solution. There is a case. In this case, since the chemical solution is often an acid or an alkali, it is preferable to carry out a neutralization treatment in the neutralization tank 11 when discharging.

物理洗浄(逆洗)工程
(No.9) 逆洗工程
薬品洗浄後に、加圧気体導入口バルブAV5および薬液出口バルブAV8を開き、上記と同様に逆洗を行う。
(No.10) 排液工程
逆洗を行った後、加圧気体導入口バルブAV5を閉じ、その後薬液出口バルブAV9を開いて原液側S1に滞留している濃縮液を系外へ排出する。
(No.11)
(No.1)に戻って、No.1-No.10の工程を繰り返す。なお、酸などの希釈化のため、必要に応じて(No.10)排液工程の後に、水洗などの洗浄操作を行ってもよい。
Physical washing (back washing) process
(No. 9) Backwashing process After chemical cleaning, the pressurized gas inlet valve AV5 and the chemical solution outlet valve AV8 are opened, and backwashing is performed in the same manner as described above.
(No. 10) Drainage step After backwashing, the pressurized gas inlet valve AV5 is closed, and then the chemical solution outlet valve AV9 is opened to discharge the concentrated solution remaining in the stock solution side S1 out of the system.
(No.11)
Return to (No.1) and repeat steps No.1-No.10. In order to dilute the acid or the like, if necessary (No. 10), a washing operation such as washing may be performed after the draining step.

上述した膜ろ過、物理洗浄、薬品洗浄などの一連の工程は、制御装置によってシーケンスコントロールを行うことにより自動的に行うようにすることが可能である。また、膜ろ過工程と物理洗浄工程とをシーケンスコントロールにより連続的に繰り返し、目詰まりが大きくなった時点で手動により薬品洗浄する、いわゆるセレクトスイッチ方式で長期間安定的に運転を継続することも可能である。   A series of steps such as membrane filtration, physical cleaning, and chemical cleaning described above can be automatically performed by performing sequence control with a control device. In addition, the membrane filtration process and the physical cleaning process can be repeated continuously by sequence control, and when the clogging becomes large, the chemical cleaning is manually performed. It is.

本発明の一実施形態に係る貯水槽の中空糸膜モジュールろ過システムを示す概略構成図および工程表である。It is a schematic block diagram and process chart which show the hollow fiber membrane module filtration system of the water storage tank which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の中空糸膜モジュールを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the hollow fiber membrane module of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

A:中空糸膜モジュール
W:プール
1:中空糸膜エレメント
2:ケース
3:空間部
3:原液導入口
4:気体排出口
5:濃縮液排出口
6:膜ろ過水出口
8:エアコンプレッサ
10:薬液タンク
15:薬品循環装置
17:貯水バイパス装置
A: Hollow fiber membrane module W: Pool 1: Hollow fiber membrane element 2: Case 3: Space portion 3: Stock solution inlet 4: Gas outlet 5: Concentrate outlet 6: Membrane filtrate outlet 8: Air compressor 10: Chemical tank 15: Chemical circulation device 17: Water storage bypass device

Claims (2)

分画粒子径が1〜10μmの多孔質中空糸膜からなるモジュールを備え、貯水槽の貯水を該モジュールを介して循環ろ過するとともに、所定時間ごとにろ過を停止して、中空糸膜を物理洗浄および薬品洗浄する貯水槽のろ過システムであって、
ろ過を停止して物理洗浄または薬品洗浄する際に、貯水を中空糸膜モジュールを経由することなく循環させて貯水槽に消毒剤を供給する貯水バイパス装置を設けた貯水槽の中空糸膜モジュールろ過システム。
A module comprising a porous hollow fiber membrane with a fractional particle size of 1 to 10 μm is provided, and the water stored in the water tank is circulated and filtered through the module, and the filtration is stopped at predetermined intervals to physically remove the hollow fiber membrane. Water tank filtration system for washing and chemical washing,
Reservoir hollow fiber membrane module filtration with a water storage bypass device that circulates water without going through the hollow fiber membrane module and supplies the disinfectant to the water tank when filtration is stopped and physical or chemical cleaning is performed system.
請求項1において、
前記多孔質中空糸膜の分画粒子径が2〜5μmである貯水槽の中空糸膜モジュールろ過システム。


In claim 1,
A hollow fiber membrane module filtration system for a water storage tank, wherein the porous hollow fiber membrane has a fractional particle diameter of 2 to 5 µm.


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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007289940A (en) * 2006-03-29 2007-11-08 Toray Ind Inc Washing method of hollow fiber membrane module
JP2008161807A (en) * 2006-12-28 2008-07-17 Kuraray Co Ltd Filtering device
JP2010185116A (en) * 2009-02-13 2010-08-26 Nissan Motor Co Ltd Chrome-plated part and manufacturing method of the same
WO2018074981A1 (en) * 2016-10-20 2018-04-26 Liquinex Group Pte. Ltd. System and method for removing iron in liquid
JP7502375B2 (en) 2017-04-04 2024-06-18 アトテック ドイチュラント ゲー・エム・ベー・ハー ウント コー. カー・ゲー Controlled method for depositing a chromium or chromium alloy layer on at least one substrate - Patents.com

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007289940A (en) * 2006-03-29 2007-11-08 Toray Ind Inc Washing method of hollow fiber membrane module
JP2008161807A (en) * 2006-12-28 2008-07-17 Kuraray Co Ltd Filtering device
JP2010185116A (en) * 2009-02-13 2010-08-26 Nissan Motor Co Ltd Chrome-plated part and manufacturing method of the same
WO2018074981A1 (en) * 2016-10-20 2018-04-26 Liquinex Group Pte. Ltd. System and method for removing iron in liquid
JP7502375B2 (en) 2017-04-04 2024-06-18 アトテック ドイチュラント ゲー・エム・ベー・ハー ウント コー. カー・ゲー Controlled method for depositing a chromium or chromium alloy layer on at least one substrate - Patents.com

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