JP2009136798A - Hollow fiber membrane module - Google Patents

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高聡 椋本
Masayuki Hino
雅之 日野
Takeya Mizuno
斌也 水野
Yasuhiro Tada
靖浩 多田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hollow fiber membrane module with a controlled decrease in filtration area. <P>SOLUTION: The hollow fiber membrane module 10 to be sunk in a liquid L, has a hollow fiber membrane bundle 11 having a plurality of hollow fiber membranes 11A, a fixation part 13 in which each opened end 11s is fixed so that the opened end 11s of the plurality of hollow fiber membranes 11A maintains a determined distance each other, and a hollow room 13h communicating with a hollow part of the plurality of hollow fiber membranes 11A is formed, a dispersion part 14 in which a gas G is dispersed from the side of the opened end 11s toward the side of a closed end 11f in a part where the hollow fiber membranes 11A in the hollow fiber membrane bundle 11 and also outside hollow fiber membranes 11A are fixed to the fixation part 13, and a rectification plate 15 which guides a flow of surrounding part of the hollow fiber membrane bundle 11 of the flow of the liquid L generated by dispersing the gas G as a rectification directing from the side of opened end 11s to the closed end 11f, wherein each closed end 11f of the plurality of hollow fiber membranes 11A is structured as a free end. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は中空糸膜モジュールに関し、特にろ過面積の減少を抑制した中空糸膜モジュールに関する。   The present invention relates to a hollow fiber membrane module, and more particularly to a hollow fiber membrane module that suppresses a reduction in filtration area.

中空糸膜を用いたろ過は、中空糸膜が単位容積中の膜面積を広く取ることができる等のメリットを有することもあり、広く利用されている。中空糸膜を複数束ねて構成される中空糸膜モジュールは、各中空糸膜の両端がポッティング材で固定されているのが一般的であった(例えば、特許文献1参照。)。ところが、原水中に繊維状の物質等が含まれる場合、繊維状の物質等がポッティング材に絡まってろ過面積を減少させることがあった。このような不都合を解消するため、中空糸膜の一端を自由端として他端のみをポッティング材で固定した中空糸膜モジュールがある(例えば、特許文献2参照。)。
実公昭63−38884号公報(第1頁、図1等) 特開平11−342321号公報(段落0012、図3等)
Filtration using a hollow fiber membrane is widely used because it may have a merit that the hollow fiber membrane can take a wide membrane area in a unit volume. In a hollow fiber membrane module configured by bundling a plurality of hollow fiber membranes, both ends of each hollow fiber membrane are generally fixed with a potting material (for example, see Patent Document 1). However, when a fibrous substance or the like is contained in the raw water, the fibrous substance or the like may be entangled with the potting material to reduce the filtration area. In order to eliminate such inconvenience, there is a hollow fiber membrane module in which one end of the hollow fiber membrane is a free end and only the other end is fixed with a potting material (for example, see Patent Document 2).
Japanese Utility Model Publication No. 63-38884 (first page, FIG. 1 etc.) Japanese Patent Laid-Open No. 11-342321 (paragraph 0012, FIG. 3, etc.)

しかしながら、中空糸膜の一端を自由端として他端のみをポッティング材で固定した中空糸膜モジュールは、中空糸膜が伸びた状態を維持できずに中空糸膜同士が絡み合ったり、ポッティング材に固定された部分に繊維状の物質等が絡むことがあった。   However, a hollow fiber membrane module in which one end of the hollow fiber membrane is used as a free end and only the other end is fixed with a potting material cannot be maintained in the stretched state of the hollow fiber membrane. In some cases, a fibrous material or the like may be entangled in the formed portion.

本発明は上述の課題に鑑み、中空糸膜同士が絡み合ったり繊維状の物質等の残渣が中空糸膜に絡んだりすることに起因するろ過面積の減少を抑制した中空糸膜モジュールを提供することを目的とする。   In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a hollow fiber membrane module that suppresses a reduction in filtration area caused by entanglement of hollow fiber membranes or entanglement of residues such as fibrous substances with the hollow fiber membrane. With the goal.

上記目的を達成するために、本発明の第1の態様に係る中空糸膜モジュールは、例えば図1に示すように、液体L中に没入される中空糸膜モジュール10であって;一端11sが開口端に他端11fが閉口端に形成された中空糸膜11Aを複数有する中空糸膜束11と;複数の中空糸膜11Aの開口端11sが相互に所定の間隔を維持するように開口端11sをそれぞれ固定し、複数の中空糸膜11Aの中空部と連通する中空室13hが形成された固定部13と;中空糸膜束11の内部かつ中空糸膜11Aの外側の中空糸膜11Aが固定部13に固定されている部分に、開口端11s側から閉口端11f側に向けて気体Gを散出する散出部14と;散出部14から気体Gが散出されたことにより生じる液体Lの流れのうち中空糸膜束11を取り巻く部分の流れを開口端11s側から閉口端11fに向かう整流とするように案内する整流板15とを備え;複数の中空糸膜11Aのそれぞれの閉口端11fが自由端として構成されている。ここで、中空糸膜が固定部に固定されている部分に気体を散出するとは、典型的には、固定部に対する中空糸膜の付け根の部分を取り巻く液体を流動させるような位置で気体を散出することである。   In order to achieve the above object, the hollow fiber membrane module according to the first aspect of the present invention is a hollow fiber membrane module 10 immersed in the liquid L, for example, as shown in FIG. A hollow fiber membrane bundle 11 having a plurality of hollow fiber membranes 11A having a closed end at the other end 11f; an open end so that the open ends 11s of the plurality of hollow fiber membranes 11A maintain a predetermined distance from each other 11s is fixed, and a fixed portion 13 is formed with a hollow chamber 13h communicating with the hollow portions of a plurality of hollow fiber membranes 11A; a hollow fiber membrane 11A inside the hollow fiber membrane bundle 11 and outside the hollow fiber membrane 11A A spout portion 14 that spouts the gas G from the opening end 11 s side toward the closed end 11 f side at the portion fixed to the fixing portion 13; Remove the hollow fiber membrane bundle 11 from the liquid L flow. Part of a rectifying plate 15 for guiding to the rectifier toward the closed end 11f of the flow from the open end 11s side winding; each closed end 11f of the plurality of hollow fiber membranes 11A is configured as a free end. Here, when the gas is discharged to the portion where the hollow fiber membrane is fixed to the fixing portion, typically, the gas is flowed at a position where the liquid surrounding the portion of the root of the hollow fiber membrane with respect to the fixing portion flows. It is to scatter.

このように構成すると、中空糸膜束の内部かつ中空糸膜の外側の中空糸膜が固定部に固定されている部分に、開口端側から閉口端側に向けて気体を散出する散出部を備えるので、中空糸膜が固定部に固定されている部分に気体を散出することによって固定部に対する中空糸膜の付け根の部分を取り巻く液体を流動させることができて繊維状の物質等の残渣が中空糸膜の付け根の部分に絡むことを防ぐことができると共に、開口端側から閉口端側に向けて気体を散出することによって中空糸膜が伸びた状態を維持するのに寄与することとなる。また、散出部から気体が散出されたことにより生じる液体の流れのうち中空糸膜束を取り巻く部分の流れを開口端側から閉口端に向かう整流とするように案内する整流板を備えるので、閉口端(自由端)付近の液体の流れに乱れが生じるのを防ぐことが可能となって中空糸膜が伸びた状態を維持することが可能となり、中空糸膜同士が絡み合うことを防ぐことができる。繊維状の物質等の残渣が中空糸膜の付け根の部分に絡むことを防ぐことができ、中空糸膜同士が絡み合うことを防ぐことができることで、中空糸膜モジュールのろ過面積の減少を抑制することができる。   With this configuration, the spatter that gushes out the gas from the open end side to the closed end side in the portion where the hollow fiber membrane bundle inside and outside the hollow fiber membrane is fixed to the fixed portion Since the portion is provided, the liquid surrounding the portion of the root of the hollow fiber membrane with respect to the fixed portion can be made to flow by discharging the gas to the portion where the hollow fiber membrane is fixed to the fixed portion, so that the fibrous substance etc. It is possible to prevent the residue of the hollow fiber membrane from being entangled with the base portion of the hollow fiber membrane, and to contribute to maintaining the stretched state of the hollow fiber membrane by discharging gas from the open end side toward the closed end side Will be. In addition, since a flow regulating plate is provided for guiding the flow of the portion surrounding the hollow fiber membrane bundle in the flow of the liquid generated by the gas flowing out from the spout unit to be rectified from the opening end side toward the closing end. It is possible to prevent the liquid flow near the closed end (free end) from being disturbed and maintain the stretched state of the hollow fiber membrane, and prevent the hollow fiber membranes from being entangled with each other. Can do. Residues such as fibrous substances can be prevented from getting entangled with the root part of the hollow fiber membrane, and the hollow fiber membranes can be prevented from getting entangled with each other, thereby suppressing a decrease in the filtration area of the hollow fiber membrane module. be able to.

また、本発明の第2の態様に係る中空糸膜モジュールは、例えば図2を参照して示すと、上記本発明の第1の態様に係る中空糸膜モジュール10において、整流板15が、中空糸膜束の外縁から3mm以上20mm以下の距離を維持するように配設されている。   In addition, when the hollow fiber membrane module according to the second aspect of the present invention is shown, for example, with reference to FIG. 2, in the hollow fiber membrane module 10 according to the first aspect of the present invention, the rectifying plate 15 is hollow. It is arrange | positioned so that the distance of 3 mm or more and 20 mm or less may be maintained from the outer edge of a thread membrane bundle.

このように構成すると、中空糸膜束の周囲に液体の下降流が生じることを防ぐことができ、中空糸膜同士が絡み合うことを防ぐことができる。   If comprised in this way, it can prevent that the downward flow of a liquid arises around a hollow fiber membrane bundle, and can prevent that hollow fiber membranes are intertwined.

また、本発明の第3の態様に係る中空糸膜モジュールは、例えば図2に示すように、上記本発明の第1の態様又は第2の態様に係る中空糸膜モジュール10において、整流板15が、中空糸膜11Aの端面11f、11s方向を除いて中空糸膜束11を包むように配設されている。   In addition, the hollow fiber membrane module according to the third aspect of the present invention is, for example, as shown in FIG. 2, in the hollow fiber membrane module 10 according to the first aspect or the second aspect of the present invention described above, the rectifying plate 15. However, it is arrange | positioned so that the hollow fiber membrane bundle 11 may be wrapped except for the end surfaces 11f and 11s direction of 11 A of hollow fiber membranes.

このように構成すると、中空糸膜束の周囲すべてにおいて液体の流れに乱れが生じるのを防ぐことが可能となって中空糸膜が伸びた状態を維持することが可能となり、中空糸膜同士が絡み合うことを防ぐことができる。   With this configuration, it is possible to prevent the liquid flow from being disturbed all around the hollow fiber membrane bundle and maintain the stretched state of the hollow fiber membranes. Intertwining can be prevented.

また、本発明の第4の態様に係る中空糸膜モジュールは、例えば図1を参照して示すと、上記本発明の第1の態様乃至第3の態様のいずれか1つの態様に係る中空糸膜モジュール10において、中空糸膜11Aの長手方向がほぼ鉛直になるように中空糸膜束11が配設され;散出部14が、複数の中空糸膜11Aがほぼ鉛直方向に伸びた状態を維持するような液体Lの流れを作る気体Gを散出するように構成されている。ここで「ほぼ鉛直方向に伸びた状態」とは、典型的には、中空糸膜同士が絡まない程度に伸びた状態である。   Moreover, when the hollow fiber membrane module according to the fourth aspect of the present invention is shown, for example, with reference to FIG. 1, the hollow fiber according to any one of the first to third aspects of the present invention described above. In the membrane module 10, the hollow fiber membrane bundle 11 is disposed so that the longitudinal direction of the hollow fiber membrane 11A is substantially vertical; the spreading portion 14 is in a state in which a plurality of hollow fiber membranes 11A extend in a substantially vertical direction. The gas G that creates the flow of the liquid L to be maintained is discharged. Here, the “state extending substantially in the vertical direction” is typically a state where the hollow fiber membranes are stretched so as not to be entangled with each other.

このように構成すると、確実に中空糸膜が伸びた状態を維持することができ、中空糸膜同士が絡み合うことを防ぐことができる。   If comprised in this way, the state in which the hollow fiber membranes extended reliably can be maintained, and it can prevent that hollow fiber membranes mutually entangle.

本発明によれば、中空糸膜束の内部かつ中空糸膜の外側の中空糸膜が固定部に固定されている部分に、開口端側から閉口端側に向けて気体を散出する散出部を備えるので、中空糸膜が固定部に固定されている部分に気体を散出することによって固定部に対する中空糸膜の付け根の部分を取り巻く液体を流動させることができて繊維状の物質等の残渣が中空糸膜の付け根の部分に絡むことを防ぐことができると共に、開口端側から閉口端側に向けて気体を散出することによって中空糸膜が伸びた状態を維持するのに寄与することとなる。また、散出部から気体が散出されたことにより生じる液体の流れのうち中空糸膜束を取り巻く部分の流れを開口端側から閉口端に向かう整流とするように案内する整流板を備えるので、閉口端(自由端)付近の液体の流れに乱れが生じるのを防ぐことが可能となって中空糸膜が伸びた状態を維持することが可能となり、中空糸膜同士が絡み合うことを防ぐことができる。繊維状の物質等の残渣が中空糸膜の付け根の部分に絡むことを防ぐことができ、中空糸膜同士が絡み合うことを防ぐことができることで、中空糸膜モジュールのろ過面積の減少を抑制することができる。   According to the present invention, in the portion where the hollow fiber membrane inside the hollow fiber membrane bundle and the outside of the hollow fiber membrane is fixed to the fixing portion, the spout for discharging the gas from the opening end side toward the closing end side Since the portion is provided, the liquid surrounding the portion of the root of the hollow fiber membrane with respect to the fixed portion can be made to flow by discharging the gas to the portion where the hollow fiber membrane is fixed to the fixed portion, so that the fibrous substance etc. It is possible to prevent the residue of the hollow fiber membrane from being entangled with the base portion of the hollow fiber membrane, and to contribute to maintaining the stretched state of the hollow fiber membrane by discharging gas from the open end side toward the closed end side Will be. In addition, since a flow regulating plate is provided for guiding the flow of the portion surrounding the hollow fiber membrane bundle in the flow of the liquid generated by the gas flowing out from the spout unit to be rectified from the opening end side toward the closing end. It is possible to prevent the liquid flow near the closed end (free end) from being disturbed and maintain the stretched state of the hollow fiber membrane, and prevent the hollow fiber membranes from being entangled with each other. Can do. Residues such as fibrous substances can be prevented from getting entangled with the root part of the hollow fiber membrane, and the hollow fiber membranes can be prevented from getting entangled with each other, thereby suppressing a decrease in the filtration area of the hollow fiber membrane module. be able to.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or similar members are denoted by the same or similar reference numerals, and redundant description is omitted.

まず図1を参照して、本発明の実施の形態に係る中空糸膜モジュール10を説明する。図1は、中空糸膜モジュール10の部分縦断面図である。中空糸膜モジュール10は、中空糸膜束11と、固定部13と散出部14とを有するヘッダー12と、整流板15とを備えている。中空糸膜モジュール10は、利用される際には、液体L中に没入(浸漬)される。   First, a hollow fiber membrane module 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of a hollow fiber membrane module 10. The hollow fiber membrane module 10 includes a hollow fiber membrane bundle 11, a header 12 having a fixing portion 13 and a spout portion 14, and a rectifying plate 15. The hollow fiber membrane module 10 is immersed (immersed) in the liquid L when used.

中空糸膜束11は、中空糸膜11Aが複数本集合して構成されたものである。中空糸膜11Aは、内部に中空部が形成されたストロー状(細い管状)の側面が多孔質の膜部となっている中空の糸(中空糸)である。中空糸膜11Aでは、長さ方向に連通する中空部が、中空糸の芯を貫通する。中空糸膜11Aの外径(直径)は、例えば、1〜3mm程度であるが、液体L中での自立を容易にする観点から2mm以上とするとよい。中空糸膜11Aを構成する膜の厚さは10〜500μm程度である。中空糸膜11Aの長さは、後述するように整流板15を適切に配置することにより、500mm以上として、ろ過面積を大きくすることができる。中空糸膜11Aは、典型的には、耐水性、耐薬品性を有する樹脂製とする。ここで、耐薬品性とは、中空糸膜束11を使用するときに、ろ過する液体Lに混入される薬品に対する耐性をいい、中空糸膜11Aの表面に堆積した固形物を洗浄する際に添加される薬品に対する耐性を含む。中空糸膜11Aは、好ましくは、フッ化ビニリデン系樹脂製とする。フッ化ビニリデン系樹脂は、耐薬品性に加え、耐熱性及び機械的強度にも優れている。フッ化ビニリデン系樹脂としては、フッ化ビニリデンの単独重合体、すなわちポリフッ化ビニリデン、他の共重合可能なモノマーとの共重合体あるいはこれらの混合物が用いられる。フッ化ビニリデン系樹脂と共重合可能なモノマーとしては、四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン、三フッ化エチレン、三フッ化塩化エチレン、フッ化ビニル等の一種又は二種以上を用いることができる。フッ化ビニリデン系樹脂は、フッ化ビニリデンを70モル%以上含有することが好ましく、さらに、耐薬品性及び機械的強度の高さからフッ化ビニリデン100モル%からなる単独重合体とすることが好ましい。   The hollow fiber membrane bundle 11 is configured by collecting a plurality of hollow fiber membranes 11A. The hollow fiber membrane 11A is a hollow yarn (hollow fiber) in which a straw-shaped (thin tubular) side surface in which a hollow portion is formed is a porous membrane portion. In the hollow fiber membrane 11A, the hollow portion communicating in the length direction penetrates the core of the hollow fiber. The outer diameter (diameter) of the hollow fiber membrane 11A is, for example, about 1 to 3 mm, but is preferably 2 mm or more from the viewpoint of facilitating self-sustaining in the liquid L. The thickness of the membrane constituting the hollow fiber membrane 11A is about 10 to 500 μm. The length of the hollow fiber membrane 11A can be set to 500 mm or more and the filtration area can be increased by appropriately arranging the current plate 15 as described later. The hollow fiber membrane 11A is typically made of a resin having water resistance and chemical resistance. Here, chemical resistance refers to resistance to chemicals mixed in the liquid L to be filtered when the hollow fiber membrane bundle 11 is used, and when the solid matter deposited on the surface of the hollow fiber membrane 11A is washed. Includes resistance to added chemicals. The hollow fiber membrane 11A is preferably made of a vinylidene fluoride resin. Vinylidene fluoride resin is excellent in heat resistance and mechanical strength in addition to chemical resistance. As the vinylidene fluoride-based resin, a homopolymer of vinylidene fluoride, that is, a polyvinylidene fluoride, a copolymer with another copolymerizable monomer, or a mixture thereof is used. As the monomer copolymerizable with the vinylidene fluoride resin, one or more of tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, ethylene trifluoride, ethylene trifluoride chloride, vinyl fluoride and the like can be used. . The vinylidene fluoride resin preferably contains 70 mol% or more of vinylidene fluoride, and is preferably a homopolymer composed of 100 mol% of vinylidene fluoride in view of high chemical resistance and mechanical strength. .

中空糸膜11Aは、フッ化ビニリデン系樹脂100重量部に対し、可塑剤とフッ化ビニリデン樹脂の良溶媒とを合計量で100〜300重量部、かつ可塑剤と良溶媒の合計量に占める良溶媒の割合が8〜35重量%となるように添加し、押出成形後、可塑剤及び良溶媒とを抽出液で抽出して製造することができる。さらに、結晶化度を増大するために、例えば100〜140℃で3〜900秒の熱処理を施した後、長手方向に一軸延伸することが好ましい。一軸延伸することにより、空孔率及び孔径が増大し、強伸度や直線性が向上する。一軸延伸されたフッ化ビニリデン系樹脂製の中空糸膜では、一例として、空孔率が60〜85%、平均孔径が0.05〜0.15μm、引張強度が5MPa以上、破断伸びが5%以上となる。   11A of hollow fiber membranes account for 100 to 300 parts by weight of the plasticizer and the good solvent of the vinylidene fluoride resin in a total amount of 100 to 300 parts by weight of the vinylidene fluoride resin, and occupy the total amount of the plasticizer and the good solvent. It can add and manufacture so that the ratio of a solvent may be 8 to 35 weight%, and after extrusion molding, a plasticizer and a good solvent can be extracted with an extract. Furthermore, in order to increase the crystallinity, it is preferable to uniaxially stretch in the longitudinal direction after, for example, heat treatment at 100 to 140 ° C. for 3 to 900 seconds. By uniaxially stretching, the porosity and the pore diameter are increased, and the strength and linearity are improved. For example, in the hollow fiber membrane made of uniaxially stretched vinylidene fluoride resin, the porosity is 60 to 85%, the average pore diameter is 0.05 to 0.15 μm, the tensile strength is 5 MPa or more, and the elongation at break is 5%. That's it.

中空糸膜11Aは、ストロー状の一端11fが熱シール等により閉じられた閉口端に、他端11sが開口のままの開口端に、それぞれ形成されている。中空糸膜11Aは、ストロー状の外周面から中空部に液体Lを導入してろ過し、ろ過された液体Lを開口端に形成された他端11sから導出するように構成されている。本実施の形態では、各中空糸膜11A、11A、・・・は同様の構成を有している。   The hollow fiber membrane 11A is formed at a closed end where a straw-like one end 11f is closed by a heat seal or the like, and at the other end 11s at an open end with an opening. 11 A of hollow fiber membranes are comprised so that the liquid L may be introduced and filtered into a hollow part from a straw-shaped outer peripheral surface, and the filtered liquid L may be derived | led-out from the other end 11s formed in the opening end. In the present embodiment, the hollow fiber membranes 11A, 11A,... Have the same configuration.

固定部13は、各中空糸膜11A、11A、・・・を固定する部材である。固定部13は、典型的には可とう性の小さい高分子合成樹脂が直方体に形成されることにより構成されている。固定部13は、直方体の内部が中空となった中空室としての集液室13hが形成されている。各中空糸膜11A、11A、・・・は、その中空部が集液室13hと連通するように他端11sが固定部13の直方体の1つの面に埋め込まれることにより、かつ、他端11sが相互に所定の間隔を維持するように、固定部13に固定されている。ここで「所定の間隔」は、各中空糸膜11A、11A、・・・間における液体Lの流れを阻害しない間隔である。各中空糸膜11A、11A、・・・の他端11sの間隔は、中空糸膜11Aが固定される固定部13の面における単位面積あたりの中空糸膜11Aの本数を増やして中空糸膜束11全体のろ過面積をできるだけ大きくする観点から、所定の間隔を維持できる範囲でできるだけ狭くすることが好ましい。   The fixing | fixed part 13 is a member which fixes each hollow fiber membrane 11A, 11A, .... The fixing portion 13 is typically configured by forming a polymer synthetic resin having a small flexibility in a rectangular parallelepiped shape. The fixed portion 13 is formed with a liquid collection chamber 13h as a hollow chamber in which the inside of the rectangular parallelepiped is hollow. Each of the hollow fiber membranes 11A, 11A,... Is embedded in one surface of the rectangular parallelepiped of the fixed portion 13 so that the hollow portion communicates with the liquid collection chamber 13h, and the other end 11s. Are fixed to the fixing portion 13 so as to maintain a predetermined distance from each other. Here, the “predetermined interval” is an interval that does not hinder the flow of the liquid L between the hollow fiber membranes 11A, 11A,. The distance between the other ends 11s of the hollow fiber membranes 11A, 11A,... Is increased by increasing the number of hollow fiber membranes 11A per unit area on the surface of the fixing portion 13 to which the hollow fiber membrane 11A is fixed. From the viewpoint of making the entire 11 filtration area as large as possible, it is preferable to make it as narrow as possible within a range in which a predetermined interval can be maintained.

中空糸膜11Aの、閉口端に形成された一端11fは、部材等に支持固定されておらず、液体L中で移動可能な自由端となっている。一端11fは、自由端であり、閉口端でもあるため、以下の説明では一端11fと同じ符号を用いて「自由端11f」、「閉口端11f」ということもある。他方、他端11sは、固定端であり、開口端でもあるため、以下の説明では他端11sと同じ符号を用いて「固定端11s」、「開口端11s」ということもある。中空糸膜11Aは、中空糸膜モジュール10を構成する中空糸膜束11として液体L中に浸漬されたときに、自由端11fが上部に、固定端11sが下部に位置するように、かつ中空糸膜11A自体が鉛直方向に伸びるように配設される。以下の説明において上下等の位置関係に言及するときは、中空糸膜11Aの自由端11fが上部に固定端11sが下部に位置するようにかつ中空糸膜11A自体が鉛直方向に伸びるように中空糸膜モジュール10が配設されたときの状態における位置関係をいうものとする。上述した固定部13に固定される各中空糸膜11A、11A、・・・は、固定部13の直方体の上面に固定されている。また、固定部13の直方体の側面には、集液室13h内の液体Lを導出する導出口13dが形成されている。   One end 11f formed at the closed end of the hollow fiber membrane 11A is not supported and fixed to a member or the like, and is a free end movable in the liquid L. Since the one end 11f is a free end and is also a closed end, in the following description, the same reference numerals as the one end 11f are used to refer to the “free end 11f” and the “closed end 11f”. On the other hand, since the other end 11s is a fixed end and is also an open end, in the following description, the same reference numeral as the other end 11s is used to refer to the “fixed end 11s” and the “open end 11s”. The hollow fiber membrane 11A is hollow so that when the hollow fiber membrane bundle 11 constituting the hollow fiber membrane module 10 is immersed in the liquid L, the free end 11f is located at the upper part and the fixed end 11s is located at the lower part. The yarn film 11A itself is arranged to extend in the vertical direction. In the following description, when referring to the positional relationship such as the upper and lower sides, the hollow fiber membrane 11A is hollow so that the free end 11f is located at the upper part and the fixed end 11s is located at the lower part and the hollow fiber membrane 11A itself extends in the vertical direction. The positional relationship in the state when the yarn membrane module 10 is disposed shall be said. The hollow fiber membranes 11 </ b> A, 11 </ b> A,... Fixed to the fixing portion 13 described above are fixed to the upper surface of the rectangular parallelepiped of the fixing portion 13. Further, on the side surface of the rectangular parallelepiped of the fixing portion 13, a discharge port 13d for leading the liquid L in the liquid collection chamber 13h is formed.

散出部14は、固定部13の直方体と同様の可とう性の小さい高分子合成樹脂が直方体に形成された本体14bと、気体Gを吐出するノズル状の散気管14pとを含んで構成されている。直方体の本体14bの内部には、気体Gが存在可能な中空の散気室14hが形成されている。本実施の形態では、本体14bの上面と固定部13の直方体の底面とが共有するように、散出部14と固定部13とが一体に構成され、ヘッダー12となっている。散出部14を構成する散気管14pは、本体14bの上面から鉛直上方に伸びるように本体14bの上面に取り付けられている。散気管14pは固定部13の集液室13h及び直方体の上面を貫通し、固定部13の直方体の上面からわずかに突出している。散気管14pは、その内部の中空の部分が散気室14h及び中空糸膜11A間の空間と連通し、集液室13hには連通しないように取り付けられていることにより、散気室14h内の気体Gを中空糸膜11A間の空間に供給することができるように構成されている。散気管14pは、中空糸膜束11をさらにいくつかの小グループ(例えば8本程度の中空糸膜11A、11A、・・・からなるグループ)に仮想的に分割した区分ごとに、先端が中空糸膜束11内に開口するように(複数本の中空糸膜11Aに挟まれるように)設けられている。散気管14pの本数及び設置間隔は、各中空糸膜11A、11A、・・・を液体L中で鉛直方向に伸びるように自立させることができ、中空糸膜11A(固定部13に対する中空糸膜11Aの付け根部分を含む)に絡まりつつある繊維状の物質等の残渣を除去できる程度の液流を生じさせることができる気体Gを供給することができるようにする観点から適宜決定すればよい。また、本体14bの側面には、散気室14hに気体Gを導入する導入口14dが形成されている。   The squirting part 14 includes a main body 14b in which a polymer synthetic resin having a small flexibility similar to the cuboid of the fixing part 13 is formed in a cuboid, and a nozzle-like diffusing pipe 14p for discharging the gas G. ing. A hollow diffuser chamber 14h in which the gas G can exist is formed inside the rectangular parallelepiped body 14b. In the present embodiment, the spreading portion 14 and the fixing portion 13 are integrally configured as the header 12 so that the upper surface of the main body 14 b and the bottom surface of the rectangular parallelepiped of the fixing portion 13 are shared. The air diffuser 14p constituting the squirting part 14 is attached to the upper surface of the main body 14b so as to extend vertically upward from the upper surface of the main body 14b. The air diffuser 14p penetrates the liquid collection chamber 13h of the fixed portion 13 and the upper surface of the rectangular parallelepiped, and slightly protrudes from the upper surface of the rectangular parallelepiped of the fixed portion 13. The diffuser pipe 14p is attached so that the hollow portion inside thereof communicates with the space between the diffuser chamber 14h and the hollow fiber membrane 11A and does not communicate with the liquid collection chamber 13h. The gas G can be supplied to the space between the hollow fiber membranes 11A. The diffuser tube 14p has a hollow tip for each section obtained by virtually dividing the hollow fiber membrane bundle 11 into several small groups (for example, a group consisting of about eight hollow fiber membranes 11A, 11A,...). It is provided so as to open into the yarn membrane bundle 11 (so as to be sandwiched between a plurality of hollow fiber membranes 11A). The number of the air diffusers 14p and the installation interval can make the hollow fiber membranes 11A, 11A,... Stand in the liquid L so as to extend in the vertical direction, and the hollow fiber membranes 11A (hollow fiber membranes with respect to the fixing portion 13). What is necessary is just to determine suitably from a viewpoint of being able to supply the gas G which can produce the liquid flow of the grade which can remove the residue of fibrous substances etc. which are getting entangled in (including the base part of 11A). An inlet 14d for introducing the gas G into the diffuser chamber 14h is formed on the side surface of the main body 14b.

整流板15は、散気管14pから気体Gが散出されることによって生じる中空糸膜束11の周囲の液体Lの流れを、固定端11s側から自由端11fに向かう整流とするように案内する部材である。ここでいう「整流」は、典型的には、中空糸膜11A同士が絡み合うことがない程度に落ち着いている状態の液体Lの流れである。整流板15は、典型的には可とう性の小さい高分子合成樹脂で形成されており、中空糸膜モジュール10を水平方向に見たときに中空糸膜束11が隠れるように設けられている。つまり、整流板15は、中空糸膜束11の上下両面(中空糸膜11Aの端面)を除いて中空糸膜束11を包むように配設されている。あるいは、整流板15は、中空糸膜モジュール10を水平方向に見たときに固定部13との間に隙間が形成され中空糸膜11Aと固定部13との接続部分が見えるように配設されていてもよい。このように整流板15を配設すると、固定端11s側から自由端11fに向かって流れて中空糸膜モジュール10から導出された分の液体Lを、整流板15と固定部13との間に形成された隙間から整流板15で囲まれた中に確実に導入することができる。   The rectifying plate 15 is a member that guides the flow of the liquid L around the hollow fiber membrane bundle 11 generated when the gas G is discharged from the diffusing pipe 14p to rectify the flow from the fixed end 11s toward the free end 11f. It is. The “rectification” referred to here is typically a flow of the liquid L in a state where the hollow fiber membranes 11A are settled so as not to be entangled with each other. The rectifying plate 15 is typically formed of a polymer synthetic resin having a small flexibility, and is provided so that the hollow fiber membrane bundle 11 is hidden when the hollow fiber membrane module 10 is viewed in the horizontal direction. . That is, the rectifying plate 15 is disposed so as to wrap the hollow fiber membrane bundle 11 except for the upper and lower surfaces of the hollow fiber membrane bundle 11 (end surface of the hollow fiber membrane 11A). Alternatively, the rectifying plate 15 is disposed such that a gap is formed between the hollow fiber membrane module 10 and the fixing portion 13 when the hollow fiber membrane module 10 is viewed in the horizontal direction so that a connection portion between the hollow fiber membrane 11A and the fixing portion 13 can be seen. It may be. When the rectifying plate 15 is arranged in this way, the liquid L that flows from the fixed end 11 s toward the free end 11 f and is led out from the hollow fiber membrane module 10 flows between the rectifying plate 15 and the fixing portion 13. It can be reliably introduced into the space surrounded by the current plate 15 from the formed gap.

図2の平面図に示すように、整流板15は、中空糸膜モジュール10を鉛直上方から見たときに中空糸膜束11を囲むように設けられている。また、整流板15は、中空糸膜モジュール10を鉛直上方から見たときに、固定部13との接続部分の平面における中空糸膜束11の外縁との距離H(以下「クリアランスH」ということもある)が3mm以上かつ20mm以下を維持するように配設されている。ここで、中空糸膜束11の外縁とは、中空糸膜束11の外周部を構成する中空糸膜11Aについて隣り合う中空糸膜11A、11Aに共通するような接線を仮想線として結んでいったときに生じる仮想の輪郭である。図2に示す例では、中空糸膜束11の外縁が長方形になっている。したがって、平面における整流板15の配置も好ましくは長方形となる。   As shown in the plan view of FIG. 2, the rectifying plate 15 is provided so as to surround the hollow fiber membrane bundle 11 when the hollow fiber membrane module 10 is viewed from vertically above. Further, when the hollow fiber membrane module 10 is viewed from vertically above, the rectifying plate 15 is a distance H (hereinafter referred to as “clearance H”) from the outer edge of the hollow fiber membrane bundle 11 in the plane of the connecting portion with the fixing portion 13. However, it is arranged so as to maintain a distance of 3 mm or more and 20 mm or less. Here, the outer edge of the hollow fiber membrane bundle 11 is connected with a tangent line common to the adjacent hollow fiber membranes 11A and 11A as a virtual line with respect to the hollow fiber membrane 11A constituting the outer peripheral portion of the hollow fiber membrane bundle 11. This is a virtual contour that occurs when In the example shown in FIG. 2, the outer edge of the hollow fiber membrane bundle 11 is rectangular. Therefore, the arrangement of the current plate 15 on the plane is preferably rectangular.

図3に、クリアランスH部分に液体Lが流れたときの圧力損失とクリアランスHとの関係のグラフを示す。図3に示すグラフでは、横軸にクリアランスH(mm)を、縦軸に液体Lの流れの圧力損失P(kPa)をとっている。図3に示すように、クリアランスHが4mm以上のときは圧力損失Pがほぼゼロであるのに対し、クリアランスHが4mmを下回ると圧力損失Pが増加傾向に転じ、クリアランスHが2mmを下回ると圧力損失Pが急激に増加している。クリアランスHを3mm以上とすることで整流板15と中空糸膜束11との間に生じる液体Lの上昇流の整流を妨げない程度に圧力損失を低減することができるが、確実に圧力損失Pを低減する観点からクリアランスHを5mm以上とすることが好ましい。他方、クリアランスHの上限は、20mmとすることが好ましい。クリアランスHが大きすぎると、整流板15の内側に液体Lの下降流が発生して中空糸膜11Aの自立を妨げ、中空糸膜11A同士が絡み合うおそれが生じるからである。   FIG. 3 shows a graph of the relationship between the pressure loss and the clearance H when the liquid L flows through the clearance H portion. In the graph shown in FIG. 3, the horizontal axis represents the clearance H (mm), and the vertical axis represents the pressure loss P (kPa) of the flow of the liquid L. As shown in FIG. 3, when the clearance H is 4 mm or more, the pressure loss P is almost zero. On the other hand, when the clearance H falls below 4 mm, the pressure loss P starts to increase, and when the clearance H falls below 2 mm. The pressure loss P increases rapidly. By setting the clearance H to 3 mm or more, the pressure loss can be reduced to such an extent that the rectification of the upward flow of the liquid L generated between the rectifying plate 15 and the hollow fiber membrane bundle 11 is not hindered. From the viewpoint of reducing the above, it is preferable that the clearance H is 5 mm or more. On the other hand, the upper limit of the clearance H is preferably 20 mm. This is because if the clearance H is too large, a downward flow of the liquid L occurs inside the rectifying plate 15 to prevent the hollow fiber membrane 11A from becoming independent, and the hollow fiber membranes 11A may be entangled with each other.

再び図2に戻って整流板15の配置を説明する。整流板15は、中空糸膜モジュール10を鉛直上方から見たときに、固定部13の長手方向に沿って形成されるクリアランスH部分の下方に固定部13が存在しないように配設されている。逆をいえば、クリアランスH部分の下方に固定部13が存在しないように中空糸膜束11と固定部13との関係が規定されている。このような位置に整流板15が配設されていると、固定端11s側から自由端11fに向かって流れて中空糸膜モジュール10から導出された分の液体Lを、固定部13の長手方向に沿って形成されたクリアランスH部分の下方からクリアランスH部分に確実に導入することができる。中空糸膜モジュール10は、整流板15を備えることで中空糸膜束11の周辺に下降流が生じることを回避することができる。これまで説明したように構成された整流板15は、散出部14から気体Gが散出されたことにより生じる液体Lの流れのうち中空糸膜束11を取り巻く部分の流れを開口端11s側から閉口端11fに向かう整流とするように案内するものであって、液体Lを、中空糸膜束11との間に対して下方から導入し上方から導出して内側(整流板15と中空糸膜束11との間)の上昇流と外側の下降流とを区画するものとなっている。水平断面が矩形になるように接続された(典型的には中空糸膜束11の四方を囲むように配設された)4枚の整流板15は、固定部13との間から液体Lを導入する液体導入口と、上方から液体Lを溢流させる液体導出口とが形成されている。   Returning to FIG. 2 again, the arrangement of the current plate 15 will be described. The rectifying plate 15 is disposed so that the fixing portion 13 does not exist below the clearance H portion formed along the longitudinal direction of the fixing portion 13 when the hollow fiber membrane module 10 is viewed from vertically above. . In other words, the relationship between the hollow fiber membrane bundle 11 and the fixing portion 13 is defined so that the fixing portion 13 does not exist below the clearance H portion. When the rectifying plate 15 is disposed at such a position, the liquid L flowing from the fixed end 11 s toward the free end 11 f and led out from the hollow fiber membrane module 10 is discharged in the longitudinal direction of the fixed portion 13. Can be reliably introduced into the clearance H portion from below the clearance H portion formed along the line. The hollow fiber membrane module 10 can avoid the occurrence of a downward flow around the hollow fiber membrane bundle 11 by including the current plate 15. The rectifying plate 15 configured as described above is configured so that the flow of the portion surrounding the hollow fiber membrane bundle 11 in the flow of the liquid L generated when the gas G is spouted from the spout portion 14 is on the opening end 11s side. The liquid L is guided from below to the hollow fiber membrane bundle 11 and led out from above to the inner side (the current plate 15 and the hollow fiber). The upward flow (between the membrane bundle 11) and the outward downward flow are partitioned. Four rectifying plates 15 connected so as to have a rectangular horizontal cross section (typically arranged so as to surround the four sides of the hollow fiber membrane bundle 11) receive liquid L from between the fixed portions 13. A liquid inlet for introduction and a liquid outlet for overflowing the liquid L from above are formed.

再び図1に戻って中空糸膜モジュール10の説明を続ける。上述のように構成された中空糸膜モジュール10は、典型的には、液体Lが入れられている槽21に設置される。中空糸膜モジュール10は、利用される際に整流板15が液体L中に没入するように設置される。固定部13の導出口13dには、ろ過した液体Lを搬送する回収液管23が接続されている。回収液管23には、ろ過した液体Lを圧送する回収液ポンプ25が配設されている。散出部14の導入口14dには、散気管14pから散気する気体Gを搬送する気体搬送管24が接続されている。気体搬送管24には、気体Gを散気室14hに向けて圧送するブロワ26が配設されている。   Returning to FIG. 1 again, the description of the hollow fiber membrane module 10 will be continued. The hollow fiber membrane module 10 configured as described above is typically installed in a tank 21 in which the liquid L is placed. The hollow fiber membrane module 10 is installed such that the current plate 15 is immersed in the liquid L when used. A recovery liquid pipe 23 that conveys the filtered liquid L is connected to the outlet 13 d of the fixing unit 13. The recovery liquid pipe 23 is provided with a recovery liquid pump 25 that pumps the filtered liquid L. A gas transport pipe 24 that transports the gas G diffused from the air diffuser 14p is connected to the inlet 14d of the spout 14. A blower 26 that pressure-feeds the gas G toward the diffuser chamber 14h is disposed in the gas transport pipe 24.

続いて図1及び図2を参照して、中空糸膜モジュール10の作用を説明する。以下では、ろ過される液体Lが下水(廃水も含まれる)、気体Gが空気であるとして説明する。なお、回収液管23及び集液室13hには、あらかじめ呼び水が注入されていることが好ましい。槽21内には、下水Lがポンプ(不図示)又は自然流下により随時流入している。中空糸膜モジュール10は、下水L中に没入している。ブロワ26が起動すると、空気Gが、気体搬送管24を介して散気室14hに流入し、さらにブロワ26の圧力にて各散気管14p内を通って各散気管14pの上端から中空糸膜束11内の下水L中に吐出される。下水L中に吐出された空気Gは下水L中を上昇して行き、空気Gの上昇が中空糸膜束11内に存在する下水Lの上昇流を引き起こす。そして、中空糸膜束11内に存在する下水Lの上昇流は、整流板15の内側のクリアランスH部分に存在する下水Lの上昇流を引き起こす。気体としての空気Gが散気管14pから吐出されることにより、整流板15内の下水Lの上昇流を作り出すことができと共に、繊維状の物質の残渣のみならず繊維状の物質の残渣以外の固形物や濁質をも中空糸膜11Aから除去することができる。また、空気Gが散気管14pから吐出されることにより、下水Lを活性汚泥とした場合のばっきを行うことができる。   Next, the operation of the hollow fiber membrane module 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the following description, it is assumed that the liquid L to be filtered is sewage (including wastewater) and the gas G is air. In addition, it is preferable that priming water is injected into the recovery liquid pipe 23 and the liquid collection chamber 13h in advance. The sewage L flows into the tank 21 at any time by a pump (not shown) or natural flow. The hollow fiber membrane module 10 is immersed in the sewage L. When the blower 26 is activated, the air G flows into the diffuser chamber 14h via the gas transport pipe 24, and further passes through the diffuser pipes 14p with the pressure of the blower 26, and from the upper ends of the diffuser pipes 14p to the hollow fiber membranes. It is discharged into the sewage L in the bundle 11. The air G discharged into the sewage L rises in the sewage L, and the rise of the air G causes an upward flow of the sewage L existing in the hollow fiber membrane bundle 11. Then, the upward flow of the sewage L existing in the hollow fiber membrane bundle 11 causes the upward flow of the sewage L existing in the clearance H portion inside the rectifying plate 15. By discharging the air G as a gas from the diffuser pipe 14p, an upward flow of the sewage L in the rectifying plate 15 can be created, and not only the residue of the fibrous substance but also the residue of the fibrous substance Solid matter and turbidity can also be removed from the hollow fiber membrane 11A. Moreover, when the air G is discharged from the diffuser pipe 14p, the sewage L can be discharged when activated sludge is used.

整流板15内の下水Lの上昇流は、整流板15の上端から整流板15の外側へ流出する。整流板15の外側に流出した下水Lは、整流板15の外側を下降する。整流板15の下方からは、下水Lが整流板15内に流入する。このように、散気管14pから空気Gが吐出されることにより、整流板15の内側で上昇して整流板15の外側で下降する下水Lの流れが作り出される。3mm〜20mmのクリアランスHが維持されるように整流板15が設けられていることにより、下水Lの流れを整流板15の内外で区画することができ、整流板15の内側に下水Lの下降流が生じるのを防止することができる。また、整流板15内の下水Lの上昇流により、中空糸膜11A同士の絡みも防止される。さらに、上方に位置する各中空糸膜11Aの自由端11fがポッティングされていないので(固定されていないので)、下水L中に混在する繊維状の物質等の残渣の中空糸膜11Aへの絡みも防止される。   The upward flow of the sewage L in the rectifying plate 15 flows out of the rectifying plate 15 from the upper end of the rectifying plate 15. The sewage L flowing out of the rectifying plate 15 descends outside the rectifying plate 15. The sewage L flows into the rectifying plate 15 from below the rectifying plate 15. As described above, the air G is discharged from the diffuser pipe 14p, thereby creating a flow of sewage L that rises inside the rectifying plate 15 and descends outside the rectifying plate 15. Since the flow straightening plate 15 is provided so that the clearance H of 3 mm to 20 mm is maintained, the flow of the sewage L can be partitioned inside and outside the flow straightening plate 15, and the sewage L descends inside the flow straightening plate 15. It is possible to prevent the flow from occurring. Further, the upward flow of the sewage L in the rectifying plate 15 prevents the hollow fiber membranes 11A from being entangled. Furthermore, since the free ends 11f of the hollow fiber membranes 11A located above are not potted (because they are not fixed), the entanglement of residues such as fibrous substances mixed in the sewage L to the hollow fiber membranes 11A Is also prevented.

その一方で、回収液ポンプ25が起動すると、回収液管23、集液室13h、及び中空糸膜11A内の液体が流動する。これに伴って、中空糸膜11Aの外側に存在する下水Lが中空糸膜11A内に流入する。下水Lが、中空糸膜11Aの外側から多孔質部分を通って中空糸膜11A内の中空部に流入することにより、下水Lのろ過が行われる。このときの中空糸膜11Aの外側に存在する下水Lは、上述のように上昇流となっているので、限外ろ過膜に適したクロスフロー方式のろ過を行うことができる。各中空糸膜11Aの中空部に流入してろ過された下水Lは、閉口端11fからは流出せず、開口端11sから集液室13hに流入して合流する。集液室13hで合流したろ過された下水Lは、回収液管23を介して次工程(不図示)に搬送される。   On the other hand, when the recovery liquid pump 25 is activated, the liquid in the recovery liquid pipe 23, the liquid collection chamber 13h, and the hollow fiber membrane 11A flows. Accordingly, the sewage L existing outside the hollow fiber membrane 11A flows into the hollow fiber membrane 11A. The sewage L is filtered by the sewage L flowing from the outside of the hollow fiber membrane 11A through the porous portion into the hollow portion of the hollow fiber membrane 11A. Since the sewage L existing outside the hollow fiber membrane 11A at this time is in an upward flow as described above, it is possible to perform a cross-flow filtration suitable for an ultrafiltration membrane. The sewage L that flows into the hollow portion of each hollow fiber membrane 11A and is filtered does not flow out from the closed end 11f, but flows into the liquid collection chamber 13h from the open end 11s and joins. The filtered sewage L that has merged in the liquid collection chamber 13h is conveyed to the next step (not shown) through the recovery liquid pipe 23.

以上で説明したように、本実施の形態に係る中空糸膜モジュール10は、一端11sが開口端に他端11fが閉口端に形成された中空糸膜11Aを複数有する中空糸膜束11と、複数の中空糸膜11Aの開口端11sが相互に所定の間隔を維持するように開口端11sをそれぞれ固定し、複数の中空糸膜11Aの中空部と連通する中空室13hが形成された固定部13とを備えるのに加え、中空糸膜束11の内部かつ中空糸膜11Aの外側に、開口端11s側から閉口端11f側に向けて気体Gを散出する散出部14を備えるので、中空糸膜11Aの固定部13への固定箇所に液体Lの流れを作り出すことができて繊維状の物質等の残渣が固定箇所付近の中空糸膜11Aに絡むことを防ぐことができる。また、散出部14から気体Gが散出されたことにより生じる液体Lの流れのうち中空糸膜束11を取り巻く部分の流れを開口端11s側から閉口端11f(自由端11f)に向かう整流とするように案内する整流板15を備えるので、自由端11f付近の液体Lの流れに乱れが生じるのを防ぐことが可能となって中空糸膜11Aが伸びた状態を維持することが可能となり、中空糸膜11A同士が絡み合うことを防ぐことができる。繊維状の物質等の残渣が固定箇所付近の中空糸膜11Aに絡むことを防ぐことができ、中空糸膜11A同士が絡み合うことを防ぐことができることで、中空糸膜モジュール10のろ過面積の減少を抑制することができる。   As described above, the hollow fiber membrane module 10 according to the present embodiment includes a hollow fiber membrane bundle 11 having a plurality of hollow fiber membranes 11A each having one end 11s formed at an open end and the other end 11f formed at a closed end. The fixed portion in which the open ends 11s are fixed so that the open ends 11s of the plurality of hollow fiber membranes 11A maintain a predetermined distance from each other, and a hollow chamber 13h communicating with the hollow portions of the plurality of hollow fiber membranes 11A is formed. 13 and a spout part 14 that spouts the gas G from the open end 11s side to the closed end 11f side inside the hollow fiber membrane bundle 11 and outside the hollow fiber membrane 11A. The flow of the liquid L can be created in the fixing part to the fixing part 13 of the hollow fiber membrane 11A, and a residue such as a fibrous substance can be prevented from being entangled with the hollow fiber membrane 11A in the vicinity of the fixing part. Further, the flow of the portion surrounding the hollow fiber membrane bundle 11 in the flow of the liquid L generated by the gas G being spouted from the spout portion 14 is rectified from the open end 11s side toward the closed end 11f (free end 11f). Therefore, the flow of the liquid L near the free end 11f can be prevented from being disturbed, and the hollow fiber membrane 11A can be maintained in an extended state. The hollow fiber membranes 11A can be prevented from being entangled with each other. Reduction of the filtration area of the hollow fiber membrane module 10 can be achieved by preventing residues such as fibrous substances from being entangled with the hollow fiber membrane 11A in the vicinity of the fixing site and preventing the hollow fiber membranes 11A from being entangled with each other. Can be suppressed.

以上の説明では、固定部13と散出部14とが一体に形成されてヘッダー12を構成しているとしたが、固定部13と散出部14とが別体に構成されていてもよい。   In the above description, the fixed portion 13 and the spout portion 14 are integrally formed to constitute the header 12. However, the fixed portion 13 and the spout portion 14 may be configured separately. .

以上の説明では、整流板15が、中空糸膜束11の上下両面を除いて中空糸膜束11を包むように(平面上で中空糸膜束11の四方を囲むように)配設されているとしたが、例えば図2に例示されている、中空糸膜束11が水平面上で短辺に比べて長辺が十分に長い矩形に形成されている場合の短辺に隣接する部分のように、中空糸膜モジュール10全体のろ過機能に対して液体Lの下降流の影響が及ばないあるいは影響が小さい部分が存在する場合は、当該短辺に隣接する部分のように液体Lの下降流の影響が及ばない(又は小さい)部分の整流板15を省略してもよい。図2の例の場合で説明すると、短辺部分の隣の整流板15を省略し、長辺に対向する2面の整流板15を設置するようにしてもよい。   In the above description, the rectifying plate 15 is disposed so as to wrap the hollow fiber membrane bundle 11 except for the upper and lower surfaces of the hollow fiber membrane bundle 11 (so as to surround the four sides of the hollow fiber membrane bundle 11 on a plane). However, for example, as illustrated in FIG. 2, the hollow fiber membrane bundle 11 is a portion adjacent to the short side when the long side is formed in a rectangular shape having a sufficiently long long side compared to the short side on the horizontal plane. When there is a portion where the influence of the downward flow of the liquid L does not affect or has a small influence on the filtration function of the entire hollow fiber membrane module 10, the downward flow of the liquid L is similar to the portion adjacent to the short side. You may abbreviate | omit the part of the baffle plate 15 which is not influenced (or small). In the case of the example of FIG. 2, the rectifying plate 15 adjacent to the short side portion may be omitted, and the two rectifying plates 15 facing the long side may be installed.

以上の説明では、中空糸膜モジュール10が槽21内に設置されているとしたが、槽21に入れられていない、例えば、池に溜まった水あるいは河川水等の液体中に直接浸漬されることとしてもよい。特に流れのない滞留した液体中で利用されると、自由端11f付近の液体Lの流れ(上昇流)が乱れることなく、中空糸膜11A同士が絡みにくくなって好適である。   In the above description, the hollow fiber membrane module 10 is installed in the tank 21, but is directly immersed in a liquid that is not contained in the tank 21, for example, water accumulated in a pond or river water. It is good as well. In particular, when used in a liquid that does not flow, the flow (upflow) of the liquid L in the vicinity of the free end 11f is not disturbed, and the hollow fiber membranes 11A are less likely to be entangled with each other.

以上の説明では、ろ過される液体Lが下水であるとしたが、下水以外の、例えば飲料水や果汁等であってもよい。中空糸膜11Aの多孔質の大きさは、液体Lの種類に応じて適宜決定するとよい。また、気体Gが空気であるとしたが、窒素等の不活性気体であってもよい。不活性気体を用いると、酸化防止のために酸素の使用を避けたい液体をろ過する場合に好適である。用いる気体Gの種類は、ろ過される液体Lの種類に応じて適宜決定するとよい。   In the above description, the liquid L to be filtered is sewage, but it may be, for example, drinking water or fruit juice other than sewage. The porous size of the hollow fiber membrane 11A may be appropriately determined according to the type of the liquid L. In addition, although the gas G is air, it may be an inert gas such as nitrogen. The use of an inert gas is suitable for filtering a liquid in which the use of oxygen is desired to prevent oxidation. The type of gas G to be used may be appropriately determined according to the type of liquid L to be filtered.

本発明の実施の形態に係る中空糸膜モジュールの部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal cross-sectional view of the hollow fiber membrane module which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る中空糸膜モジュールの平面図である。It is a top view of the hollow fiber membrane module which concerns on embodiment of this invention. 液体流の圧力損失とクリアランスとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the pressure loss of a liquid flow, and clearance.

符号の説明Explanation of symbols

10 中空糸膜モジュール
11 中空糸膜束
11A 中空糸膜
11f 自由端(一端、閉口端)
11s 固定端(他端、開口端)
13 固定部
13h 中空室
14 散出部
15 整流板
G 気体
L 液体
10 hollow fiber membrane module 11 hollow fiber membrane bundle 11A hollow fiber membrane 11f free end (one end, closed end)
11s fixed end (other end, open end)
13 Fixing part 13h Hollow chamber 14 Spouting part 15 Current plate G Gas L Liquid

Claims (4)

液体中に没入される中空糸膜モジュールであって;
一端が開口端に他端が閉口端に形成された中空糸膜を複数有する中空糸膜束と;
前記複数の中空糸膜の前記開口端が相互に所定の間隔を維持するように前記開口端をそれぞれ固定し、前記複数の中空糸膜の中空部と連通する中空室が形成された固定部と;
前記中空糸膜束の内部かつ前記中空糸膜の外側の前記中空糸膜が前記固定部に固定されている部分に、前記開口端側から前記閉口端側に向けて気体を散出する散出部と;
前記散出部から気体が散出されたことにより生じる前記液体の流れのうち前記中空糸膜束を取り巻く部分の流れを前記開口端側から前記閉口端に向かう整流とするように案内する整流板とを備え;
前記複数の中空糸膜のそれぞれの前記閉口端が自由端として構成された;
中空糸膜モジュール。
A hollow fiber membrane module immersed in a liquid;
A hollow fiber membrane bundle having a plurality of hollow fiber membranes, one end being an open end and the other end being a closed end;
A fixed portion in which the open ends of the plurality of hollow fiber membranes are fixed so as to maintain a predetermined distance from each other, and a hollow chamber communicating with the hollow portions of the plurality of hollow fiber membranes is formed; ;
Spattering that emits gas from the opening end side toward the closed end side in a portion where the hollow fiber membrane inside the hollow fiber membrane bundle and outside the hollow fiber membrane is fixed to the fixing portion Part;
A rectifying plate that guides a flow of a portion surrounding the hollow fiber membrane bundle in a flow of the liquid generated by gas being discharged from the spout portion to be rectified from the opening end side toward the closing end. And comprising:
Each closed end of each of the plurality of hollow fiber membranes is configured as a free end;
Hollow fiber membrane module.
前記整流板が、前記中空糸膜束の外縁から3mm以上20mm以下の距離を維持するように配設された;
請求項1に記載の中空糸膜モジュール。
The current plate is disposed to maintain a distance of 3 mm to 20 mm from an outer edge of the hollow fiber membrane bundle;
The hollow fiber membrane module according to claim 1.
前記整流板が、前記中空糸膜の端面方向を除いて前記中空糸膜束を包むように配設された;
請求項1又は請求項2に記載の中空糸膜モジュール。
The rectifying plate is disposed so as to wrap the bundle of hollow fiber membranes except in the end face direction of the hollow fiber membrane;
The hollow fiber membrane module of Claim 1 or Claim 2.
前記中空糸膜の長手方向がほぼ鉛直になるように前記中空糸膜束が配設され;
前記散出部が、前記複数の中空糸膜がほぼ鉛直方向に伸びた状態を維持するような前記液体の流れを作る気体を散出するように構成された;
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の中空糸膜モジュール。
The hollow fiber membrane bundle is disposed such that the longitudinal direction of the hollow fiber membrane is substantially vertical;
The spout portion is configured to spout a gas that creates the liquid flow such that the plurality of hollow fiber membranes maintain a substantially vertical state;
The hollow fiber membrane module of any one of Claim 1 thru | or 3.
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