JP2006281198A - Immersion type filter - Google Patents
Immersion type filter Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006281198A JP2006281198A JP2006054475A JP2006054475A JP2006281198A JP 2006281198 A JP2006281198 A JP 2006281198A JP 2006054475 A JP2006054475 A JP 2006054475A JP 2006054475 A JP2006054475 A JP 2006054475A JP 2006281198 A JP2006281198 A JP 2006281198A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hollow fiber
- fiber membrane
- membrane module
- air
- air supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
本発明は中空糸膜モジュールを用いた浸漬型濾過装置に関し、さらに詳しくは、中空糸膜洗浄用のエアの流量を減らし、ランニングコストを低減した浸漬型濾過装置に関する。 The present invention relates to an immersion type filtration apparatus using a hollow fiber membrane module, and more particularly to an immersion type filtration apparatus in which the flow rate of air for cleaning the hollow fiber membrane is reduced and the running cost is reduced.
一般に中空糸膜モジュールを用いる浸漬型濾過装置は、処理水槽内に中空糸膜モジュールを配置して懸濁物質を含む原水を吸引濾過し透過水を得る。 In general, an immersion type filtration apparatus using a hollow fiber membrane module arranges a hollow fiber membrane module in a treated water tank, and sucks and filters raw water containing suspended substances to obtain permeated water.
ここで、単位敷地面積あたりの造水量を増やすには、水槽内に中空糸膜モジュールを高密充填できるように配置することが好ましいが、特許文献1に開示されているように、水槽の深さに合わせて中空糸膜モジュールを多段に配置できる構成になっていれば好都合である。
Here, in order to increase the amount of water produced per unit site area, it is preferable to arrange so that the hollow fiber membrane module can be densely filled in the water tank, but as disclosed in
さらに、特許文献1に開示しているように、下段の中空糸膜モジュールに供給された中空糸膜洗浄用エアを回収し、上段の中空糸膜モジュールに再供給できれば、エア供給量が減少してランニングコストが削減できるという効果がある。
Furthermore, as disclosed in
しかしながら、例えば特許文献1に開示しているように上段の中空糸膜モジュールの下部にフード状のエア導入筒を設ける場合、下段の中空糸膜モジュールに供給したエアのほとんどすべてを回収するためには図19に示すようにエア導入筒6の直径(F)を大きくする必要があった。これは、下段の中空糸膜モジュール12に供給したエアはすべて中空糸膜間を上方に移動するものではなく、図19の矢印Gで示すように中空糸膜束の外周部付近を移動するエアの一部は下段の中空糸膜モジュール12の上部に達する前に中空糸膜モジュールの系外に流出して散逸していくからである。特に、中空糸膜モジュールの比較的下方の位置から系外に流出したエアは上方に移動していくにつれて、中空糸膜モジュールからどんどん遠ざかっていく可能性がある。
However, for example, when a hood-like air introduction tube is provided at the lower part of the upper hollow fiber membrane module as disclosed in
その結果、下段の中空糸膜モジュール12に供給したエアのほとんどすべてを回収するためには前記エア導入筒6を大きくする必要が生じ、隣り合う中空糸膜モジュールどうしの距離が大きくなって、処理水槽内に中空糸膜モジュールを高密度充填できなくなり、前述の中空糸膜モジュールを多段に配置して高密度に充填できるというメリットがなくなってしまう。
As a result, in order to collect almost all of the air supplied to the lower hollow
また、特許文献1に開示されているように、上方から見たときに各段の中空糸膜モジュールが互いにすべて重なり合うように配置されていると、上段の中空糸膜モジュール11から排出された懸濁物質が、真下にある下段の中空糸膜モジュール12上に落下して堆積し、さらに堆積した懸濁物質は濾過工程時に原水とともに吸引されて再び上段や下段の中空糸膜モジュール内に取り込まれて濾過性能を低下させる可能性があった。
本発明の目的は、上述した従来の問題を解消し、隣り合う中空糸膜モジュールどうしの距離を小さく保って処理水槽内に中空糸膜モジュールを高密度充填した状態でも、下段の中空糸膜モジュールに供給された中空糸膜洗浄用エアを回収して上段の中空糸膜モジュールに再供給でき、さらに中空糸膜モジュールに懸濁物質が堆積することを抑制できる浸漬型濾過装置を提供しようとするものである。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and maintain the lower hollow fiber membrane module even in a state where the hollow fiber membrane modules are densely packed in the treated water tank while keeping the distance between adjacent hollow fiber membrane modules small. An object of the present invention is to provide a submerged filtration device that can recover the air for cleaning the hollow fiber membrane supplied to the tube and re-supply it to the upper hollow fiber membrane module, and further suppress the accumulation of suspended substances in the hollow fiber membrane module. Is.
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。 The hollow fiber membrane module of the present invention that achieves the above object is characterized by the following configuration.
(1)複数本の中空糸膜からなる中空糸膜束、該中空糸膜束の両端部を接着収束させた樹脂板、該樹脂板のうちの一方の樹脂板部分に設けられた集水キャップ、該樹脂板のうちの他方の樹脂板部分の片側に配されたエア供給部、および該エア供給部に設けられたエア導入筒を有してなる中空糸膜モジュールを用いて懸濁物質を含む水を濾過する浸漬型濾過装置であって、懸濁物質を含む水を濾過処理する処理水槽内に前記中空糸膜モジュールが上下方向に多段で配置されていて、下方に配置された中空糸膜モジュールの構成部材が中空糸膜洗浄用のエアを回収して隣接する上方に配置された中空糸膜モジュールに再供給する機能を有することを特徴とする浸漬型濾過装置。 (1) A hollow fiber membrane bundle composed of a plurality of hollow fiber membranes, a resin plate in which both ends of the hollow fiber membrane bundle are bonded and converged, and a water collecting cap provided on one resin plate portion of the resin plate The suspended substance is removed by using a hollow fiber membrane module having an air supply portion arranged on one side of the other resin plate portion of the resin plate, and an air introduction tube provided in the air supply portion. A submerged filtration device for filtering water containing the hollow fiber membrane, wherein the hollow fiber membrane modules are arranged in multiple stages in a vertical direction in a treated water tank for filtering water containing suspended substances, and are arranged below. The submerged filtration device, wherein the constituent members of the membrane module have a function of collecting air for cleaning the hollow fiber membrane and re-supplying it to the adjacent hollow fiber membrane module disposed above.
(2)前記構成部材が集水キャップと一体に形成されてなることを特徴とする上記(1)に記載の浸漬型濾過装置。 (2) The submerged filtration device according to (1), wherein the constituent member is formed integrally with a water collecting cap.
(3)上方から見たときに少なくとも隣接する上下に位置する前記中空糸膜モジュールどうしが互いにすべて重なり合わないように配置されることを特徴とする上記(1)または(2)のいずれかに記載の浸漬型濾過装置。 (3) Either of the above (1) or (2), wherein the hollow fiber membrane modules positioned at least adjacently above and below are arranged so as not to overlap each other when viewed from above The immersion type filtration apparatus as described.
(4)前記中空糸膜モジュールは、前記エア供給部側の樹脂板に貫通孔が設置され、かつ、前記エア供給部の横断面積をSとした際に前記エア供給部の中央部の0.5Sにあたる領域にのみ前記貫通孔が設置されていることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の浸漬型濾過装置。 (4) In the hollow fiber membrane module, a through hole is provided in the resin plate on the air supply unit side, and when the cross-sectional area of the air supply unit is S, 0. The submerged filtration device according to any one of (1) to (3), wherein the through hole is provided only in a region corresponding to 5S.
(5)前記の上下方向に多段で配置された中空糸膜モジュールのうち、少なくとも最下段の中空糸膜モジュール以外は、前記エア供給部側の樹脂板の中央部付近に唯一の貫通孔が設けられている中空糸膜モジュールであることを特徴とする上記(3)または(4)に記載の浸漬型濾過装置。 (5) Of the hollow fiber membrane modules arranged in multiple stages in the vertical direction, at least the hollow fiber membrane module other than the lowest hollow fiber membrane module is provided with a single through hole near the center of the resin plate on the air supply unit side. The submerged filtration device according to the above (3) or (4), which is a hollow fiber membrane module.
(6)前記の上下方向に多段で配置された中空糸膜モジュールのうち、少なくとも最下段の中空糸膜モジュール以外は、前記エア供給部側の樹脂板の中央部付近に他の貫通孔より大きな開口面積を有する貫通孔が設けられている中空糸膜モジュールであることを特徴とする上記(3)または(4)に記載の浸漬型濾過装置。 (6) Of the hollow fiber membrane modules arranged in multiple stages in the vertical direction, at least the hollow fiber membrane module other than the lowest hollow fiber membrane module is larger than other through holes in the vicinity of the central portion of the resin plate on the air supply unit side. It is a hollow fiber membrane module provided with the through-hole which has an opening area, The immersion type filtration apparatus as described in said (3) or (4) characterized by the above-mentioned.
(7)複数本の中空糸膜からなる中空糸膜束、中空糸膜端面を開口した状態で接着収束させた接着部A、中空糸膜端面を小束単位でまとめて閉塞させた接着部B、接着部Aに設けられた集水キャップ、接着部Bの周りに設けられたエア導入筒を有してなる中空糸膜モジュールを用いて懸濁物質を含む水を濾過する浸漬型濾過装置であって、懸濁物質を含む水を濾過処理する処理水槽内に前記中空糸膜モジュールが上下方向に多段で配置されていて、下方に配置された中空糸膜モジュールの構成部材が中空糸膜洗浄用のエアを回収して隣接する上方に配置された中空糸膜モジュールに再供給する機能を有することを特徴とする浸漬型濾過装置。 (7) A hollow fiber membrane bundle composed of a plurality of hollow fiber membranes, an adhesive portion A in which the end surfaces of the hollow fiber membranes are bonded and converged, and an adhesive portion B in which the end surfaces of the hollow fiber membranes are closed together in units of small bundles A submersible filtration device that filters water containing suspended solids using a hollow fiber membrane module having a water collecting cap provided in the adhesive part A and an air introduction tube provided around the adhesive part B. The hollow fiber membrane module is arranged in multiple stages in the vertical direction in the treated water tank for filtering the water containing the suspended substance, and the constituent members of the hollow fiber membrane module arranged below are the hollow fiber membrane cleaning A submersible filtration device having a function of collecting air for supply and re-supplying it to the adjacent hollow fiber membrane module disposed above.
(8)前記構成部材が集水キャップと一体に形成されてなることを特徴とする(7)に記載の浸漬型濾過装置。 (8) The submerged filtration device according to (7), wherein the constituent member is formed integrally with a water collecting cap.
(9)上方から見たときに少なくとも隣接する上下に位置する前記中空糸膜モジュールどうしが互いにすべて重なり合わないように配置されることを特徴とする(7)または(8)のいずれかに記載の浸漬型濾過装置。 (9) The structure according to any one of (7) and (8), wherein when viewed from above, the hollow fiber membrane modules positioned at least adjacently above and below are arranged so as not to overlap each other. Immersion type filtration device.
(10)前記浸漬型濾過装置を構成する中空糸膜モジュールが上下方向に2〜4段配置されてなることを特徴とする(1)〜(9)のいずれかに記載の浸漬型濾過装置。 (10) The immersion type filtration device according to any one of (1) to (9), wherein the hollow fiber membrane modules constituting the immersion type filtration device are arranged in two to four stages in the vertical direction.
本発明によれば、中空糸膜モジュールを上下方向に多段に配置する浸漬型濾過装置において、中空糸膜モジュールを高密度充填した状態で下段の中空糸膜モジュールに供給された中空糸膜洗浄用エアを回収し、上段の中空糸膜モジュールに再供給できるため、単位敷地面積あたりの造水量の増加とエア供給量減少によるランニングコストの削減の両者を同時に達成できる。さらに、中空糸膜モジュールに懸濁物質が堆積することも抑制できる。 According to the present invention, in the immersion type filtration device in which the hollow fiber membrane modules are arranged in multiple stages in the vertical direction, the hollow fiber membranes for washing the hollow fiber membranes supplied to the lower hollow fiber membrane modules in a state where the hollow fiber membrane modules are packed in high density Since air can be collected and re-supplied to the upper hollow fiber membrane module, it is possible to simultaneously achieve both an increase in the amount of water produced per unit site area and a reduction in running costs due to a decrease in the air supply amount. Furthermore, it is possible to suppress the accumulation of suspended substances on the hollow fiber membrane module.
本発明の最良の実施形態を、上水の浸漬型濾過装置として適用される場合を例にとって、図面を参照しながら以下に説明する。図1及び図2はそれぞれ、本発明に係る浸漬型濾過装置を構成する中空糸膜モジュール1の実施態様を示す概略断面図である。この中空糸膜モジュールは、数百本〜数万本の中空糸膜が束ねられ一定長に揃えられた中空糸膜束2が、筒状ケース3内に収容され、両端部が樹脂板4a、4bで接着集束されて筒状ケースに固定されていることが好ましい。そして、接着集束部間の樹脂板4a、4bによって接着集束されていない部分が濾過領域部となる。ここで、筒状ケース3は例えば網状になっていて、通水可能な状態にあることが好ましい。これは、筒状ケース3の全面から処理水槽内の原水を中空糸膜モジュール1内に取り込めることで、吸引濾過の抵抗を大幅に小さくできることが1つの理由である。また、中空糸膜洗浄時においては逆に、中空糸膜表面に付着した懸濁物質を、通水可能な筒状ケース3の全面を通じて中空糸膜モジュール1の外部に排出できるため、懸濁物質の排出効率が向上する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings, taking as an example a case where it is applied as a submersible filtration device for clean water. FIG.1 and FIG.2 is a schematic sectional drawing which respectively shows the embodiment of the hollow
中空糸膜束2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、これらの複合素材を例示することができる。
The material of the hollow fiber membrane constituting the hollow
中空糸膜は、外径が0.3〜3mmの範囲であることが好ましい。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糸膜取り扱い時や、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。また、中空糸膜は、膜厚が0.1〜1mmの範囲であることが好ましい。これは、膜厚が小さすぎると、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。 The hollow fiber membrane preferably has an outer diameter in the range of 0.3 to 3 mm. This is because if the outer diameter of the hollow fiber membrane is too small, the hollow fiber membrane will break during handling of the hollow fiber membrane when manufacturing the hollow fiber membrane module, and during filtration and washing when using the hollow fiber membrane module. This is because, if the outer diameter is too large, the number of hollow fiber membranes that can be inserted into a cylindrical case of the same size decreases and the filtration area decreases. The hollow fiber membrane preferably has a thickness in the range of 0.1 to 1 mm. If the film thickness is too small, there is a problem that the film is broken by pressure, and conversely, if the film thickness is large, there is a problem that the pressure loss and the cost of raw materials are increased.
中空糸膜は、集水キャップ5側では、樹脂板4aによって中空糸膜相互間のみが接着集束されており、中空糸膜の端面は開口された状態となっている。一方、エア導入筒6側では、樹脂板4bが中空糸膜の内部にまで浸入し、中空糸膜の相互間が接着集束されるとともに中空糸膜の端面も封止されている。また、エア導入筒6側では、接着固化した樹脂板4bに、中空糸膜モジュールの軸方向に貫通した複数個の貫通孔8が設けられている。貫通孔8の横断面形状は円形、楕円形や多角形など任意でかまわない。
The hollow fiber membranes are bonded and focused only between the hollow fiber membranes by the
中空糸膜束を接着集束する樹脂板4a、4bについては、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。
As for the
次に、両端の樹脂板4a、4b部分にはそれぞれ集水キャップ5とエア導入筒6が装着されている。本発明によれば、図2に示すように中空糸膜モジュール1に、中空糸膜洗浄用のエアを回収して隣接する上方に配置された中空糸膜モジュールに再供給する機能を有する構成部材20を別途取り付けるとよいが、さらに好ましくは図1に示す実施形態のように、前記構成部材が集水キャップ5と一体に形成されていれば、部材数の削減による製造コストの削減や、中空糸膜モジュールの小型化などが実現できる。図1に示す本実施形態では集水キャップ5には、濾過水出口7の他に、エア回収口9、エア供給口10が設けられている。ここで、集水キャップ5のA矢視平面図を図3に示すが、エア供給口10は後述の理由により特定の位置に設けられている。
Next, a
筒状ケース3、集水キャップ5、エア導入筒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)、パーフルオロアルコキシ(PFA)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン(FEP)、エチレン・四フッ化エチレン(ETFE)、三フッ化塩化エチレン(PCTFE)、エチレン・三フッ化塩化エチレン(ECTFE)、フッ化ビニリデン(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などが単独または混合して用いられる。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、筒状ケース3、集水キャップ5、エア導入筒6は同一の材質でもそれぞれ異なる材質でもかまわない。
Examples of the material of the
次に、中空糸膜モジュールを上下方向に2段に配置して浸漬型濾過装置としたときの原水の処理方法の一例を、図4を用いて説明する。図4は図1に示す中空糸膜モジュール1を2段に配置した形態をなす。
Next, an example of a raw water treatment method when the hollow fiber membrane module is arranged in two stages in the vertical direction to form an immersion type filtration apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a configuration in which the hollow
まず、中空糸膜モジュールを水槽(図示しない)内に浸漬させる。水槽には懸濁物質を含む原水が入れられており、中空糸膜モジュールの濾過水出口7側からポンプなどで吸引して、懸濁物質を含む原水を通水可能な筒状ケース3外部から中空糸膜モジュール内に取り込み、中空糸膜束2を用いて濾過した後、濾過水出口7から図示しない集水管に送る。このとき、原水中の懸濁物質は中空糸膜の表面に付着する。また、原水を吸引して濾過水を水槽外に取り出すと、水槽の水位が低下するため、必要に応じて水槽内に原水を供給する。これらの一定時間の濾過工程が終了すると、今度は濾過水または圧縮性気体を濾過水出口7側から原水側へ流す逆洗や、下段の中空糸膜モジュール12の下方に設置した散気管(図示しない)から、中空糸膜モジュール12下部の貫通孔8を通じて、圧縮性気体を中空糸膜モジュール内に供給し、中空糸膜モジュール内に蓄積した懸濁物質を系外に排出するエアスクラビングを行う。まず、逆洗では、濾過水または圧縮性気体が中空糸膜の内部から外部に向かって流れるため、中空糸膜の表面に付着していた懸濁物質が中空糸膜の表面から剥離する。そして次のエアスクラビングにおいて、まず下段の中空糸膜モジュール12に供給されたエアによって下段の中空糸膜モジュール12内部の微小な懸濁物質は通水可能な筒状ケース3を通って系外に排出される。そして、下段の中空糸膜モジュール12で使用した中空糸膜洗浄用のエアは、矢印Cで示すように集水キャップ5に設けられたエア回収口9に流入し、次に矢印Dで示すようにエア供給口10から上段の中空糸膜モジュール11のエア導入筒6に供給され、上段の中空糸膜モジュール11内部の微小な懸濁物質を通水可能な筒状ケース3を通じて系外に排出する。
First, the hollow fiber membrane module is immersed in a water tank (not shown). Raw water containing suspended solids is placed in the aquarium, and it is sucked from the filtered water outlet 7 side of the hollow fiber membrane module by a pump or the like, and from the outside of the
排出された懸濁物質は水槽内を浮遊した後、ある程度時間が経つと水槽の底面方向へと落下していく。一方、中空糸膜モジュール内に堆積して固化したような比較的質量の大きな懸濁物質はエアスクラビング後に貫通孔8を通って水槽の底面方向へと落下していく。そして、水槽内の原水は定期的に排水され、底面に堆積している懸濁物質は水槽外に放出される。
The discharged suspended matter floats in the water tank and then falls toward the bottom of the water tank after a certain amount of time. On the other hand, a suspended substance having a relatively large mass such as deposited and solidified in the hollow fiber membrane module falls through the through
これらの工程を繰り返しながら長時間にわたり原水の処理を継続していく。 The treatment of raw water is continued for a long time while repeating these steps.
そして、本発明によれば、前記エアスクラビングにおいて、下段の中空糸膜モジュール12から流出したエアは、図4の矢印Cで示すように、散逸する前に下段の中空糸膜モジュール12の構成部材である集水キャップ5に設けられたエア回収口9で回収され、エア供給口10から直上にある上段の中空糸膜モジュール11に供給されるため、上段の中空糸膜モジュール11のエア導入筒6の直径は図19に示す従来技術におけるものよりも大幅に小さくできる。その結果、隣り合う中空糸膜モジュールどうしの距離も小さくできるので、中空糸膜モジュールの高密度充填が可能となるのである。
And according to this invention, in the said air scrubbing, as shown by the arrow C of FIG. 4, the air which flowed out from the lower hollow
ここで、エアが中空糸膜モジュールの全周から流出することを考慮すると、エア回収口9は集水キャップ5の全周に設けることが好ましい。エア供給口10については、後述のように特定の位置に設けることが好ましい。さらに、ここでは中空糸膜モジュールの構成部材である集水キャップ5を用いて中空糸膜洗浄用エアを回収し再供給しているため、中空糸膜洗浄用エアを回収し再供給する機能を有する部材を別途製作して中空糸膜モジュールに取り付けた場合と比べて、製作コストの低減や中空糸膜モジュールの小型化が可能となり好ましいが、本発明の効果が達成されるのであれば、中空糸膜洗浄用エアを回収し再供給する機能を有する部材を別途製作して中空糸膜モジュールに取り付けてもかまわない。
Here, in consideration of the outflow of air from the entire circumference of the hollow fiber membrane module, the
また、図4のB矢視底面図を図5に示す。図5においてエア供給部18である樹脂板4b部分の横断面積をS(貫通孔の横断面積も含む)とすると、中空糸膜洗浄用エアを供給する貫通孔8は樹脂板4b部分の中央部付近の0.5Sの領域(一点鎖線で囲んだ領域)にのみ設けるとよい。ここで、Sの領域と0.5Sの領域の形状は互いに実質的に相似形である。ここで、実質的に相似であるとは、領域Sの境界と領域0.5Sの境界において、対応する任意の2点間の距離(LS,L0.5S)の比(LS/L0.5S)の最大値(ηMAX=(LS/L0.5S)MAX)と最小値(ηMIN=(LS/L0.5S)MIN)の比(ηMIN/ηMAX)が0.9以上である場合を指す。
Further, FIG. 5 shows a bottom view of FIG. In FIG. 5, when the cross-sectional area of the
前述の従来技術では、貫通孔8から供給した中空糸膜洗浄用エアのうち、中空糸膜束2の外周部付近を移動するエアの一部は中空糸膜モジュールの上部に達する前に中空糸膜モジュールの系外に流出したためエアの利用効率が悪い。しかし、本発明の中空糸膜モジュール1においては、貫通孔8から供給されるエアは中空糸膜束2の中心部付近に集中しているため、供給されたエアは樹脂板4aに達するまで、通水可能な通常ケース3から流出することなく、中空糸膜束2の中を移動し、樹脂板4aに達して初めて通水可能な筒状ケース3を通じて流出し、図4の矢印Cで示すように、流出するとすぐにエア回収口9に流入する。このため、下段の中空糸膜モジュール12に供給された中空糸膜洗浄用エアはほぼすべて回収されて上段の中空糸膜モジュール11に供給されるため、エアの使用効率が大幅に向上するのである。
In the above-described prior art, of the hollow fiber membrane cleaning air supplied from the through
ここで、上記の中空糸膜モジュールの横断面形状は円形であったが、楕円形や三角形、四角形、五角形などの多角形でもかまわない。また、例えば四角形の場合の貫通孔の配置を図6に示すが、この場合もエア供給部の横断面積をS(貫通孔の横断面積も含む)とするとエア供給部18の中央部付近の0.5Sの領域(一点鎖線で囲んだ領域)に設けるとよい。このとき、前記の0.5Sの領域とは、図6に示したエア供給部の中心19を起点にして、エア供給部18の外形(実線部分)を回転させることなく、相似形に保った状態で断面積が0.5Sになるまで縮小した範囲(波線部分)であることが好ましい。
Here, the cross-sectional shape of the hollow fiber membrane module is a circle, but it may be an ellipse, a polygon such as a triangle, a quadrangle, or a pentagon. Further, for example, the arrangement of the through holes in the case of a quadrangle is shown in FIG. .5S region (region surrounded by alternate long and short dash lines). At this time, the region of 0.5S was kept in a similar shape without rotating the outer shape (solid line part) of the
また、中空糸膜モジュールを2段に設置する方法は、図7に示すようにガイド14を設けたモジュールラック13に設置したり、図8に示すように中空糸膜モジュールの上部に取り付けたフック15を、モジュールラック13の各段の上部に設置したレール16に挿入するなど例示できるが、他の方法をとってもかまわない。さらに、中空糸膜モジュールを上下方向に3段以上に設置してもかまわない。その場合も上記と同様に、少なくとも最上段の中空糸膜モジュール以外は、中空糸膜洗浄用エアを回収できる機能を有することが好ましく、貫通孔はエア供給部の中央部のみに設けることが好ましい。
The hollow fiber membrane module can be installed in two stages by installing it in a
そしてさらに、本発明のより好ましい形態は、図9に示すように、隣接する段としてある上段の中空糸膜モジュール11と下段の中空糸膜モジュール12が、上方から見たときに互いにすべて重なり合わないように配置されることである。ここで、重なり合わないように配置されるとは、中空糸膜モジュールの中心軸が、別な中空糸膜モジュールの横断面に重ならないように配置されることを意味する。上方から見たときの中空糸膜モジュールの配置の概略図を図10に示す。波線で表したのが下段の中空糸膜モジュール12の外形図で、実線で示したのが上段の中空糸膜モジュール11の外形図であるが、図に示すように、下段の中空糸膜モジュール12のエア供給口10は、上段の中空糸膜モジュール11と重なる部分に設置することが好ましい。これにより、エア供給口10から流出するエアはすべて上段の中空糸膜モジュール11のエア導入筒6に供給される。また、上方から見たときに隣接する上段の中空糸膜モジュール11と下段の中空糸膜モジュール12が互いにすべて重なり合わないように配置されることで、図9に矢印Eで示すように、上段の中空糸膜モジュール11の貫通孔8から排出された比較的質量の大きな懸濁物質の大半は、下段の中空糸膜モジュール12の間隙に落下するため、懸濁物質が下段の中空糸膜モジュール12の集水キャップなどに堆積することを抑制できる。
Furthermore, as shown in FIG. 9, the more preferable embodiment of the present invention is that the upper hollow
さらに、図9において、上段の中空糸膜モジュール11の樹脂板4b部分における貫通孔は、例えば図11や図12のように配置されていることが好ましい。図11及び図12は樹脂板4b部分を斜め下方から見た模式図(斜視図)である。図11に示すように、少なくとも上段の中空糸膜モジュール11では樹脂板4b部分の中央部にのみ貫通孔17が設けられていることが好ましい。これは、中央部の貫通孔17の真下には下方に隣接する中空糸膜モジュール12が設置されていないため、貫通孔17から排出される比較的質量の大きな懸濁物質は、すべて水槽の底面まで落下し、下段の中空糸膜モジュールの集水キャップ5などに堆積することをさらに抑制することができるためである。
Furthermore, in FIG. 9, it is preferable that the through holes in the
またさらに、貫通孔が懸濁物質の排出口であると同時にエアスクラビング時の散気口でもあることを考慮すると、例えば図12の模式図に示すように、樹脂板4b部のほぼ全面にほぼ同一の開口面積を有する貫通孔8を設けて中空糸膜束2の全面に散気できるようにした上で、中央部には例えば他より開口面積が2倍以上大きな中央貫通孔17を設け、比較的質量の大きな懸濁物質の排出は中央部に集中させても好都合である。
Furthermore, considering that the through hole is a suspended substance discharge port and an air diffuser port at the time of air scrubbing, for example, as shown in the schematic diagram of FIG. After providing the through-
これらの場合も、中空糸膜モジュールを2段に設置する方法は、図9に示すようにガイド14を設けたモジュールラック13に設置したり、図13に示すように中空糸膜モジュールの上部に取り付けたフック15を、モジュールラック13の各段の上部に設置したレール16に挿入するなど例示できるが、他の方法をとってもかまわない。
Also in these cases, the hollow fiber membrane module can be installed in two stages by installing it in a
上記の形態は中空糸膜モジュールを上下方向に2段に配置したが、同様に上下方向に3段に配置するときの模式図を図14に、上方から見たときの中空糸膜モジュールの配置の概略図を図15にそれぞれ示す。図15において、波線で表したのが最下段に配置された中空糸膜モジュールの外形図で、実線で示したのが下から2段目に配置された中空糸膜モジュールの外形図、そして一点鎖線で示したのが下から3段目に配置された中空糸膜モジュールの外形図である。この場合も、隣接する上下に位置する中空糸膜モジュールどうし、すなわち、最下段の中空糸膜モジュールと下から2段目の中空糸膜モジュールおよび、下から2段目の中空糸膜モジュールと下から3段目の中空糸膜モジュールどうしは、それぞれ互いにすべて重なり合わないように配置する。また、図15に示すように、最下段の中空糸膜モジュール、下から2段目の中空糸膜モジュールそして下から3段目の中空糸膜モジュールの3者が互いにすべて重なり合わないようにするとさらに好ましい。 In the above embodiment, the hollow fiber membrane modules are arranged in two stages in the vertical direction. Similarly, FIG. 14 shows a schematic diagram when the hollow fiber membrane modules are arranged in three stages in the vertical direction, and the arrangement of the hollow fiber membrane modules when viewed from above. Schematic diagrams are shown in FIG. In FIG. 15, the outline of the hollow fiber membrane module arranged at the lowermost stage is represented by a wavy line, the outline drawing of the hollow fiber membrane module arranged at the second stage from the bottom, and one point What is indicated by a chain line is an external view of the hollow fiber membrane module arranged in the third row from the bottom. Also in this case, the adjacent hollow fiber membrane modules located above and below, that is, the lowermost hollow fiber membrane module and the second lower hollow fiber membrane module, and the second lower hollow fiber membrane module and the lower hollow fiber membrane module. The third stage hollow fiber membrane modules are arranged so as not to overlap each other. Further, as shown in FIG. 15, when the three members of the lowermost hollow fiber membrane module, the second lowest hollow fiber membrane module, and the third lower hollow fiber membrane module are not overlapped with each other, Further preferred.
さらに、最下段の中空糸膜モジュールのエア供給口は下から2段目の中空糸膜モジュールと重なる部分に設置し、下から2段目の中空糸膜モジュールのエア供給口は下から3段目の中空糸膜モジュールと重なる部分に設置することが好ましい。 Furthermore, the air supply port of the lowermost hollow fiber membrane module is installed in a portion overlapping the second-stage hollow fiber membrane module from the bottom, and the air supply port of the second-stage hollow fiber membrane module from the bottom is three stages from the bottom It is preferable to install in the part which overlaps the hollow fiber membrane module of eyes.
次に、同様に中空糸膜モジュールを上下方向に4段に配置するときの模式図を図16に、上方から見たときの中空糸膜モジュールの配置の概略図を図17にそれぞれ示す。図17において、波線で表したのが最下段に配置された中空糸膜モジュールの外形図で、実線で示したのが下から2段目に配置された中空糸膜モジュールの外形図である。さらに、一点鎖線で示したのが下から3段目に配置された中空糸膜モジュールの外形図で、二点鎖線で示したのが下から4段目に配置された中空糸膜モジュールの外形図である。この場合も同様に、隣接する上下に位置する中空糸膜モジュールどうし、すなわち、最下段の中空糸膜モジュールと下から2段目の中空糸膜モジュール、下から2段目の中空糸膜モジュールと下から3段目の中空糸膜モジュールおよび下から3段目の中空糸膜モジュールと下から4段目の中空糸膜モジュールどうしは、それぞれ互いにすべて重なり合わないように配置する。また、図17に示すように、最下段の中空糸膜モジュール、下から2段目の中空糸膜モジュール、下から3段目の中空糸膜モジュールおよび下から4段目の中空糸膜モジュールの4者が互いにすべて重なり合わないようにするとさらに好ましい。さらに、最下段の中空糸膜モジュールのエア供給口は下から2段目の中空糸膜モジュールと重なる部分に設置し、下から2段目の中空糸膜モジュールのエア供給口は下から3段目の中空糸膜モジュールと重なる部分に設置し、そして下から3段目の中空糸膜モジュールのエア供給口は下から4段目の中空糸膜モジュールと重なる部分に設置することが好ましい。 Next, similarly, FIG. 16 shows a schematic diagram when the hollow fiber membrane modules are arranged in four stages in the vertical direction, and FIG. 17 shows a schematic diagram of the arrangement of the hollow fiber membrane modules when viewed from above. In FIG. 17, the outline drawing of the hollow fiber membrane module arranged at the lowest level is shown by the wavy line, and the outline drawing of the hollow fiber membrane module arranged at the second level from the bottom is shown by the solid line. Further, the outline of the hollow fiber membrane module arranged at the third stage from the bottom is shown by a one-dot chain line, and the outline of the hollow fiber membrane module arranged at the fourth stage from the bottom is shown by a two-dot chain line. FIG. Similarly, in this case, the adjacent hollow fiber membrane modules are located between the lowermost hollow fiber membrane module, the bottom second hollow fiber membrane module, and the second bottom hollow fiber membrane module. The third-stage hollow fiber membrane module from the bottom, the third-stage hollow fiber membrane module from the bottom, and the fourth-stage hollow fiber membrane module are arranged so as not to overlap each other. In addition, as shown in FIG. 17, the hollow fiber membrane module at the lowest level, the hollow fiber membrane module at the second level from the bottom, the hollow fiber membrane module at the third level from the bottom, and the hollow fiber membrane module at the fourth level from the bottom It is further preferable that the four members do not overlap each other. Furthermore, the air supply port of the lowermost hollow fiber membrane module is installed in a portion overlapping the second-stage hollow fiber membrane module from the bottom, and the air supply port of the second-stage hollow fiber membrane module from the bottom is three stages from the bottom It is preferable to install in the portion overlapping with the hollow fiber membrane module of the eye, and the air supply port of the third hollow fiber membrane module from the bottom is installed in the portion overlapping with the fourth hollow fiber membrane module from the bottom.
上記のように中空糸膜モジュールを上下方向に3段または4段に配置した場合も、隣接する上下に位置する中空糸膜モジュールどうしが互いにすべて重なり合わないので、隣接する中空糸膜モジュールのうち上方に位置する中空糸膜モジュールから排出された比較的質量の大きな懸濁物質の大半は、隣接する下方に位置する中空糸膜モジュールの間隙に落下するため、懸濁物質が隣接する下方の中空糸膜モジュールの集水キャップなどに堆積することを抑制できる。さらに、各段の中空糸膜モジュールが互いにすべて重なり合わない場合は、上方に位置する中空糸膜モジュールから排出された比較的質量の大きな懸濁物質の大半が、下方に位置する全段の中空糸膜モジュールの間隙を落下して水槽の底面まで達するため、懸濁物質が集水キャップなどに堆積することを抑制する効果はさらに大きい。 Even when the hollow fiber membrane modules are arranged in three or four stages in the vertical direction as described above, the adjacent hollow fiber membrane modules do not overlap each other, so that Most of the suspension material with a relatively large mass discharged from the upper hollow fiber membrane module falls into the gap between the adjacent lower hollow fiber membrane modules. Accumulation on the water collecting cap of the yarn membrane module can be suppressed. Furthermore, if the hollow fiber membrane modules at each stage do not overlap each other, most of the suspended matter with a relatively large mass discharged from the hollow fiber membrane module located at the upper part of the hollow fiber membrane module is located at the lower part of the hollow fiber membrane module located at the lower part. Since the gap between the thread membrane modules falls to reach the bottom of the water tank, the effect of suppressing the accumulation of suspended substances on the water collection cap or the like is even greater.
前述のように、中空糸膜モジュールを2〜4段に設置する場合は、各段の中空糸膜モジュールが互いにすべて重なり合わない構成をとることが容易であるのでより好ましいが、中空糸膜モジュールを上下方向に5段以上に配置した場合も、上下方向に隣接する中空糸膜モジュールどうしが互いにすべて重なり合わないように配置することにより本発明による効果を得ることができる。 As described above, when the hollow fiber membrane modules are installed in two to four stages, the hollow fiber membrane modules are more preferable because it is easy to adopt a configuration in which the hollow fiber membrane modules in each stage do not overlap each other. Even when five or more are arranged in the vertical direction, the effect of the present invention can be obtained by arranging the hollow fiber membrane modules adjacent in the vertical direction so as not to overlap each other.
そして、中空糸膜モジュールを上下方向に3段や4段に設置する場合も、図14と図16に示した以外に前述と同様に中空糸膜モジュールの上部に取り付けたフックを、モジュールラックの各段の上部に設置したレールに挿入するなどの設置方法をとってもかまわない。 Even when the hollow fiber membrane module is installed in three or four stages in the vertical direction, a hook attached to the upper part of the hollow fiber membrane module is attached to the top of the module rack in the same manner as described above other than shown in FIGS. It does not matter if it is installed on a rail installed at the top of each stage.
さらに、上記中空糸膜モジュール1は通水可能な筒状ケース3によって樹脂板4aと樹脂板4bの距離を一定に保っている。これは、両者の距離が可変であると中空糸膜が伸ばされたり、曲げられたりして損傷する可能性があるからであるが、中空糸膜の強度が高い場合などは、筒状ケース3が無くてもかまわない。また、筒状ケース3の代わりに、棒状物などの両端を樹脂板4aと樹脂板4bに接着して、樹脂板4aと樹脂板4bの距離を一定に保ってもかまわない。
Further, the hollow
そしてさらに、上記の説明は、中空糸膜束の両端部が樹脂板4a、4bで接着集束されて筒状ケース3に固定されている中空糸膜モジュールについて行ったが、本発明で用いる中空糸膜モジュールは、図18に示すように、上方の接着部A21aは上記と同様に中空糸膜の端面が開口した状態で接着集束されて筒状ケース3に固定されていて、下方の接着部B21bは中空糸膜が小束22の単位で複数個に分割されて、中空糸膜端面が閉塞された状態で接着されており、筒状ケース3には固定されていない形態であってもかまわない。この場合、逆洗やエアスクラビング時に中空糸膜外表面から剥離した懸濁物質が、自由に動く複数の接着部B21bの間隙を通ってエア導入筒6から中空糸膜モジュール1下方へと排出され易いので、中空糸膜モジュール1内に懸濁物質が堆積しにくく、長期間にわたって濾過性能が低下せずに原水の処理ができて好ましい。
Further, the above description has been made on the hollow fiber membrane module in which both ends of the hollow fiber membrane bundle are bonded and focused by the
本発明の中空糸膜モジュールを多段に配置した浸漬型濾過装置は、上水用途に好ましく適用されるが、下水用途や産業用水用途などにも適用することができ、また、これらに限られるものではない。 The immersion type filtration apparatus in which the hollow fiber membrane modules of the present invention are arranged in multiple stages is preferably applied to water use, but can also be applied to sewage use, industrial water use, and the like. is not.
1 中空糸膜モジュール
2 中空糸膜束
3 筒状ケース
4a、4b 樹脂板
5 集水キャップ
6 エア導入筒
7 濾過水出口
8 貫通孔
9 エア回収口
10 エア供給口
11 上段の中空糸膜モジュール
12 下段の中空糸膜モジュール
13 モジュールラック
14 ガイド
15 フック
16 レール
17 貫通孔(中央貫通孔)
18 エア供給部
19 エア供給部の中心
20 構成部材
21a 接着部A
21b 接着部B
22 小束
DESCRIPTION OF
18
21b Bonded part B
22 Small bundle
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006054475A JP2006281198A (en) | 2005-03-07 | 2006-03-01 | Immersion type filter |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005061944 | 2005-03-07 | ||
JP2006054475A JP2006281198A (en) | 2005-03-07 | 2006-03-01 | Immersion type filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006281198A true JP2006281198A (en) | 2006-10-19 |
Family
ID=37403648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006054475A Pending JP2006281198A (en) | 2005-03-07 | 2006-03-01 | Immersion type filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006281198A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100799651B1 (en) | 2006-12-15 | 2008-01-30 | 여인봉 | Apparatus for purifying sewer overflows and storm water |
CN104902987A (en) * | 2012-12-26 | 2015-09-09 | 东丽株式会社 | Multi-stage immersion-type membrane separation device and membrane separation method |
-
2006
- 2006-03-01 JP JP2006054475A patent/JP2006281198A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100799651B1 (en) | 2006-12-15 | 2008-01-30 | 여인봉 | Apparatus for purifying sewer overflows and storm water |
CN104902987A (en) * | 2012-12-26 | 2015-09-09 | 东丽株式会社 | Multi-stage immersion-type membrane separation device and membrane separation method |
CN104902987B (en) * | 2012-12-26 | 2017-05-10 | 东丽株式会社 | Multi-stage immersion-type membrane separation device and membrane separation method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4445862B2 (en) | Hollow fiber membrane module, hollow fiber membrane module unit, membrane filtration device using the same, and operating method thereof | |
JP4932492B2 (en) | Hollow fiber membrane cartridge | |
US20070163942A1 (en) | Hollow fiber membrane module | |
JP5353693B2 (en) | Filtration membrane device | |
JP5359872B2 (en) | Immersion type hollow fiber membrane module | |
JP5326571B2 (en) | Filtration method | |
JP2005230813A (en) | Hollow fiber membrane module | |
CN106925128A (en) | A kind of membrane bioreactor and its rolled membrane module | |
JP2006239642A (en) | Hollow fiber membrane module, and operating method of dipped type filtering device using the same | |
JP2006281198A (en) | Immersion type filter | |
JP2010227837A (en) | Hollow fiber membrane module | |
WO2011150206A2 (en) | Hollow fiber membrane module | |
WO2012133068A1 (en) | Hollow fiber membrane module | |
WO2011150210A2 (en) | Hollow fiber membrane module | |
JPWO2018235871A1 (en) | Hollow fiber membrane module and filtration method | |
JP2010188250A (en) | Water treatment method | |
JP2012030194A (en) | Hollow yarn membrane module, hollow yarn membrane module filter, and seawater desalting pretreatment filter | |
JP4934978B2 (en) | Hollow fiber membrane module | |
JP2007090309A (en) | Hollow fiber bundle, method for producing the same, tubular hollow fiber membrane module, and immersion type hollow fiber membrane module | |
JP2006281197A (en) | Immersion type filter | |
JP2001224931A (en) | Spiral type membrane module and method for loading spiral type membrane element | |
JP6910850B2 (en) | An air diffuser, a hollow fiber membrane module including the air diffuser, and a water treatment method. | |
JP2009220010A (en) | Frame for hollow fiber membrane element and membrane filtration apparatus | |
JP2010012372A (en) | Dipping type hollow fiber membrane module | |
JP2007044666A (en) | Hollow fiber membrane module |