JP2006247550A - Hollow fiber membrane module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中空糸膜モジュールに関し、さらに詳しくは中空糸膜束の端面開口部に接続されるキャップに関するものである。 The present invention relates to a hollow fiber membrane module, and more particularly to a cap connected to an end surface opening of a hollow fiber membrane bundle.
液出入口を有するケースハウジング内に所要数の中空糸膜束を収容し、ケースハウジングの両側端部にキャップを接続し、液(原水、透過水等)の出入りをケースハウジング及びキャップから行うタイプの中空糸膜モジュールであり、このようなタイプのものは、比較的大型のモジュールに適用されることが多い。
しかし、このようなタイプの中空糸膜モジュールを用いて濾過運転や逆圧洗浄等をするとき、液出口側に汚泥が蓄積されやすく、液出入口付近の位置にある中空糸膜束が、蓄積された汚泥により閉塞することがある。 However, when such a hollow fiber membrane module is used for filtration operation, back pressure washing, etc., sludge tends to accumulate on the liquid outlet side, and the hollow fiber membrane bundle located near the liquid inlet / outlet is accumulated. May be blocked by sludge.
本発明は、液出入口付近の位置にある中空糸膜束の端面開口部が蓄積された汚泥により閉塞することなく、長期間、安定した濾過運転ができる中空糸膜モジュールを提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a hollow fiber membrane module that can perform a stable filtration operation for a long period of time without being clogged with accumulated sludge at an end surface opening of a hollow fiber membrane bundle located near a liquid inlet / outlet. To do.
本発明は、課題の解決手段として、
ケースハウジングと前記ケースハウジングの少なくとも一端側の開口端面に接続されたキャップと、前記ケースハウジング内に収容された中空糸膜束とを有する中空糸膜モジュールであり、
前記キャップが、液出入口を有する底面と、底面と一体になった側面からなり、前記液出入口に対向する側が開口されているものであり、
前記ケースハウジングの直径(D)と前記キャップ内面の液出入口を除いた部分の立上がり平均高さ(Hav)との比率(Hav×100/D)が35%〜70%の範囲である、中空糸膜モジュールを提供する。
As a means for solving the problems, the present invention
A hollow fiber membrane module having a case housing and a cap connected to an opening end face of at least one end of the case housing; and a hollow fiber membrane bundle accommodated in the case housing;
The cap has a bottom surface having a liquid inlet / outlet and a side surface integrated with the bottom surface, and the side facing the liquid inlet / outlet is opened,
A hollow fiber having a ratio (Hav × 100 / D) of a diameter (D) of the case housing and a rising average height (Hav) of a portion excluding the liquid inlet / outlet on the inner surface of the cap in a range of 35% to 70%. A membrane module is provided.
本発明の中空糸膜モジュールは、特定形状のキャップを接続することによって、濾過運転及び逆圧洗浄等で汚泥が蓄積されることがなく、中空糸膜束の端面開口部が閉塞されることがない。 In the hollow fiber membrane module of the present invention, by connecting a cap with a specific shape, sludge is not accumulated during filtration operation, back pressure washing, etc., and the end surface opening of the hollow fiber membrane bundle is blocked. Absent.
よって、本発明の中空糸膜モジュールは、濾過運転及び逆圧洗浄等を繰り返した場合であっても、長期間安定した濾過運転を継続することができる。 Therefore, the hollow fiber membrane module of the present invention can continue a stable filtration operation for a long time even when the filtration operation and back pressure washing are repeated.
以下、図1により、本発明の中空糸膜モジュールを説明する。図1は、本発明の中空糸膜モジュール10の縦断面図である。中空糸膜束は一部のみを図示している。なお、本発明の中空糸膜モジュールの構造はキャップを除いて公知のものであり、例えば、特開2004−89800号公報の図1〜図5に示すような構造(但し、キャップを除く)にすることができる。 Hereinafter, the hollow fiber membrane module of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hollow fiber membrane module 10 of the present invention. Only a part of the hollow fiber membrane bundle is illustrated. The structure of the hollow fiber membrane module of the present invention is known except for the cap. For example, the structure shown in FIGS. 1 to 5 of JP-A-2004-89800 (excluding the cap) is used. can do.
キャップ11は、ケースハウジング20の一端又は両端開口部に接続されるものであり、いずれの側のキャップも同形状にすることができる。 The cap 11 is connected to one end or both end openings of the case housing 20, and the cap on either side can have the same shape.
キャップ11は、液出入口12を有する底面13と、底面13と一体になった側面14からなり、液出入口12に対向する側が開口されている(開口部15)。この開口部15において、ケースハウジング20の開口部と接続される。 The cap 11 includes a bottom surface 13 having a liquid inlet / outlet 12 and a side surface 14 integrated with the bottom surface 13, and the side facing the liquid inlet / outlet 12 is opened (opening 15). The opening 15 is connected to the opening of the case housing 20.
キャップ11の底面13とケースハウジング20内に収容された中空糸膜束30の端面開口部は対向しており、底面13は平面又はそれに近似した曲面である。 The bottom surface 13 of the cap 11 and the end surface opening of the hollow fiber membrane bundle 30 accommodated in the case housing 20 are opposed to each other, and the bottom surface 13 is a flat surface or a curved surface similar thereto.
ケースハウジング20の直径(D)は、好ましくは200mm以上であり、より好ましくは250mm以上であり、更に好ましくは300mm以上である。ケースハウジング20は、側面に少なくとも1つの流体出入口21を有している。 The diameter (D) of the case housing 20 is preferably 200 mm or more, more preferably 250 mm or more, and further preferably 300 mm or more. The case housing 20 has at least one fluid inlet / outlet 21 on a side surface.
中空糸膜束30は、直径が1mm前後〜数mm程度の中空糸膜が数百〜数千本束ねられたものであり、中空糸膜の材質は特に制限されず、公知のものを用いることができ、好ましくは洗浄性の高い酢酸セルロース系樹脂を用いることができる。 The hollow fiber membrane bundle 30 is a bundle of hundreds to thousands of hollow fiber membranes having a diameter of about 1 mm to several millimeters, and the material of the hollow fiber membrane is not particularly limited, and a known one is used. Preferably, a cellulose acetate resin having a high detergency can be used.
キャップ11は、ケースハウジング20の直径(D)とキャップ11内面の液出入口12を除いた部分の立上がり平均高さ(Hav)との比率(Hav×100/D)が35〜70%であり、好ましくは50〜70%であり、より好ましくは55〜60%である。 The cap 11 has a ratio (Hav × 100 / D) of 35 to 70% of the diameter (D) of the case housing 20 and the average rising height (Hav) of the portion excluding the liquid inlet / outlet 12 on the inner surface of the cap 11. Preferably it is 50 to 70%, more preferably 55 to 60%.
ここで、液出入口12を除いた部分の立上がり平均高さ(Hav)とは、底面13を計6箇所の升目に分け、図1に示すようにキャップ11における高さH1、H2等のように計12箇所測定した値の平均値である。 Here, the rising average height (Hav) of the portion excluding the liquid inlet / outlet 12 is obtained by dividing the bottom surface 13 into a total of six grids, such as the heights H 1 and H 2 in the cap 11 as shown in FIG. Thus, the average value of the values measured at a total of 12 points.
次に、中空糸膜モジュール10を濾過運転したときのキャップ11の作用を、図2に示す従来のキャップ50の作用と共に説明する。図1と図2において、同一番号は同一のものであることを意味する。 Next, the operation of the cap 11 when the hollow fiber membrane module 10 is filtered will be described together with the operation of the conventional cap 50 shown in FIG. In FIG. 1 and FIG. 2, the same number means the same thing.
濾過運転中、中空糸膜束30の膜表面には汚泥が蓄積されている。濾過運転を停止し、液出入口から洗浄水を圧入し、逆圧洗浄をしたとき、舞い上がった汚泥がキャップ11内の空間16に流入する。 During the filtration operation, sludge is accumulated on the membrane surface of the hollow fiber membrane bundle 30. When the filtration operation is stopped, washing water is injected from the liquid inlet / outlet and backwashing is performed, the soared sludge flows into the space 16 in the cap 11.
このとき、図2の従来のキャップ50を用いた中空糸膜モジュールでは、空間16内に流入した汚泥が渦を巻いて滞留し、液出入口12から排出されにくい。特にキャップ50の円周部付近における汚泥の滞留が顕著になる。このため、中空糸膜束30の端面開口部が汚泥により閉塞されてしまい、濾過性能が低下される要因になっていた。 At this time, in the hollow fiber membrane module using the conventional cap 50 of FIG. 2, the sludge that has flowed into the space 16 stays in a vortex and is not easily discharged from the liquid inlet / outlet 12. In particular, sludge stays in the vicinity of the circumference of the cap 50. For this reason, the end surface opening part of the hollow fiber membrane bundle 30 was obstruct | occluded with sludge, and it became a factor by which filtration performance fell.
しかし、図1のキャップ11を用いた中空糸膜モジュール10では、比率(Hav×100/D)が所定範囲に設定されていることにより、空間16内に流入した汚泥が渦を巻いたり、滞留したりすることが抑制され、速やかに液出入口12から排出される。このため、中空糸膜束30の端面開口部が汚泥により閉塞されることが抑制されるので、長期間、安定した濾過運転をすることができる。 However, in the hollow fiber membrane module 10 using the cap 11 of FIG. 1, the ratio (Hav × 100 / D) is set within a predetermined range, so that the sludge that flows into the space 16 may vortex or stay. And is quickly discharged from the liquid inlet / outlet 12. For this reason, since it is suppressed that the end surface opening part of the hollow fiber membrane bundle 30 is obstruct | occluded with sludge, it can perform the stable filtration operation for a long period of time.
実施例1
内径0.8mm、外径1.3mm、長さ1230mm、酢酸セルロース系樹脂製の中空糸膜を本数22,320本からなる中空糸膜束を内径300mmのケースハウジング内へ装入した。その後、遠心シール機(東邦機械工業(株)社製,横型遠心成型機)により、ウレタン系接着剤で接着封止した。
Example 1
A hollow fiber bundle consisting of 22,320 hollow fiber membranes each having an inner diameter of 0.8 mm, an outer diameter of 1.3 mm, a length of 1230 mm, and a cellulose acetate resin was placed in a case housing having an inner diameter of 300 mm. Then, it was adhesively sealed with a urethane-based adhesive by a centrifugal sealing machine (manufactured by Toho Machine Industry Co., Ltd., horizontal centrifugal molding machine).
作製した中空糸膜モジュールに、比率(Hav×100/D)が60%の図1に示すようなキャップを装着し、以下の確認試験を実施した。濾過運転は5m/日で60分間運転後、60秒間逆圧洗浄する工程を1回とし、この工程を繰り返した。そして、中空糸膜モジュールからキャップを外し、中空糸膜の端面開口部の汚泥閉塞本数を数えた結果、1ヶ月間連続運転で中空糸膜の端部開口の汚泥閉塞本数は2本であった。 A cap as shown in FIG. 1 having a ratio (Hav × 100 / D) of 60% was attached to the produced hollow fiber membrane module, and the following confirmation test was performed. The filtration operation was performed at a rate of 5 m / day for 60 minutes, followed by a step of back-pressure washing for 60 seconds, and this step was repeated. And as a result of removing the cap from the hollow fiber membrane module and counting the number of sludge blockage at the end surface opening of the hollow fiber membrane, the number of sludge blockage at the end opening of the hollow fiber membrane was 2 in one month continuous operation. .
比較例1
内径0.8mm、外径1.3mm、長さ1230mm、酢酸セルロース系樹脂製の中空糸膜を本数22320本からなる中空糸膜束をケースハウジング内へ装入した。その後、遠心シール機(東邦機械工業(株)社製,横型遠心成型機)により、ウレタン系接着剤で接着封止した。
Comparative Example 1
A hollow fiber membrane bundle comprising 22320 hollow fiber membranes having an inner diameter of 0.8 mm, an outer diameter of 1.3 mm, a length of 1230 mm, and a cellulose acetate resin was inserted into the case housing. Then, it was adhesively sealed with a urethane-based adhesive by a centrifugal sealing machine (manufactured by Toho Machine Industry Co., Ltd., horizontal centrifugal molding machine).
作製した中空糸膜モジュールに、(Hav/D)×100が30%の図2に示すようなキャップを装着し、以下の確認試験を実施した。濾過運転は5m/日で60分間運転後、60秒間逆圧洗浄する工程を1回とし、この工程を繰り返した。そして、同様にして中空糸膜の端面開口部の汚泥閉塞本数を数えた結果、1ヶ月間連続運転で中空糸膜の端部開口の汚泥閉塞本数は400本であった。 A cap as shown in FIG. 2 having (Hav / D) × 100 of 30% was attached to the produced hollow fiber membrane module, and the following confirmation test was performed. The filtration operation was performed at a rate of 5 m / day for 60 minutes, followed by a step of back-pressure washing for 60 seconds, and this step was repeated. And as a result of counting the sludge blockage number of the end surface opening part of a hollow fiber membrane similarly, the sludge blockage number of the end part opening of a hollow fiber membrane was 400 pieces by continuous operation for one month.
10 中空糸膜モジュール
11 キャップ
20 ケースハウジング
30 中空糸膜束
10 hollow fiber membrane module 11 cap 20 case housing 30 hollow fiber membrane bundle
Claims (3)
前記キャップが、液出入口を有する底面と、底面と一体になった側面からなり、前記液出入口に対向する側が開口されているものであり、
前記ケースハウジングの直径(D)と前記キャップ内面の液出入口を除いた部分の立上がり平均高さ(Hav)との比率(Hav×100/D)が35%〜70%の範囲である、中空糸膜モジュール。 A hollow fiber membrane module having a case housing and a cap connected to an opening end face of at least one end of the case housing; and a hollow fiber membrane bundle accommodated in the case housing;
The cap has a bottom surface having a liquid inlet / outlet and a side surface integrated with the bottom surface, and the side facing the liquid inlet / outlet is opened,
A hollow fiber having a ratio (Hav × 100 / D) of a diameter (D) of the case housing and a rising average height (Hav) of a portion excluding the liquid inlet / outlet on the inner surface of the cap in a range of 35% to 70%. Membrane module.
The hollow fiber membrane module according to claim 1 or 2, wherein the case housing has a diameter of 200 mm or more and has at least one fluid inlet / outlet at a side portion.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005069011A JP2006247550A (en) | 2005-03-11 | 2005-03-11 | Hollow fiber membrane module |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009214012A (en) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Toshiba Plant Systems & Services Corp | Hollow fiber membrane module, hollow fiber membrane dehumidifying apparatus, and hollow fiber membrane gas separation apparatus |
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2005
- 2005-03-11 JP JP2005069011A patent/JP2006247550A/en active Pending
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