JP2010214331A - 濾過モジュール、濾過ユニット、および濾過装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の濾過モジュールを上下や横方向に集積化した場合でも中空糸膜の絡まりによる破損を防ぐことが可能な濾過モジュール、この濾過モジュールを複数配設した濾過ユニット、およびこの濾過ユニットを用いた濾過装置を提供する。
【解決手段】互いに対向配置される一対の端板部材２の間に、これら端板部材２の対向面３に両端が接続された複数の中空糸膜４が端板部材２の対向方向に向けて渡された濾過モジュール１にあって、中空糸膜４は、対向方向に延びるモジュール中心線Ｏ回りに捩られている。
【選択図】図１

Description

本発明は、上下が開放されたハウジング内に中空糸膜が渡されて収容された濾過モジュール、複数の該濾過モジュールを配設した濾過ユニット、および該濾過ユニットが設置された濾過装置に関するものである。

このような濾過モジュールとしては、上方および下方が開口した外形直方体状の箱枠型のケーシング内に、多数の中空糸膜を束ねた膜エレメントを、その両端をケーシングの長手方向に対向する一対の端板に取り付けることにより中空糸膜がこの長手方向に渡されるようにして収容したものが、例えば非特許文献１に提案されている。さらに、この非特許文献１には、このような濾過モジュールを多段積層してユニット化することにより大型化・高集積化し、浄水場の沈殿池等の貯水槽や貯水池に浸漬して濾過を行うこと、および濾過モジュールの下方に設置した散気管によりエアースクラビングを行う際にスクラビングエアーの有効利用を図ることも開示されている。

鹿島田、中山、笹川、松田「浸漬膜を用いた大容量膜濾過システムの開発（Ｉ）」、第５５回全国水道研究発表会講演集、社団法人日本水道協会、平成１６年５月１０日、ｐ．１８２−１８３

ところが、ケーシング内に収容される中空糸膜は、上記散気管から散気されたエアーによる洗浄の際に揺動可能なように、ある程度の弛みを持って渡されているため、特に上述のように中空糸膜がケーシングの長手方向に渡された濾過モジュールを、この長手方向を横向きにして多段積層すると、上段の濾過モジュールの下側の中空糸膜が下段の濾過モジュールの上側の中空糸膜と絡まり合ってしまい、多段の濾過モジュールを分解する際に中空糸膜の破断を招いたりするおそれがある。なお、このような問題は、上記濾過モジュールがその長手方向を縦向きにして並列に集積化されている場合でも、横方向に隣接する濾過モジュール同士で惹起される。

本発明は、このような背景の下になされたもので、複数の濾過モジュールを上下や横方向に集積化した場合でも中空糸膜の絡まりによる破損を防ぐことが可能な濾過モジュール、該濾過モジュールを複数配設した濾過ユニット、およびこの濾過ユニットを用いた濾過装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の濾過モジュールは、互いに対向配置される一対の端板部材の間に、これら端板部材の対向面に両端が接続された複数の中空糸膜が該端板部材の対向方向に向けて渡された濾過モジュールであって、上記中空糸膜は、上記対向方向に延びるモジュール中心線回りに捩られていることを特徴とする。

また、本発明の濾過ユニットは、このような濾過モジュールが並列に複数配設されており、隣接する上記濾過モジュール同士では互いの上記中空糸膜の捩れの向きが同じ向きとされていることを特徴とし、さらに本発明の濾過装置は、このような濾過ユニットが、原水が保持された貯水槽内または貯水池内、あるいは原水が導入されるケーシング内に設置されていることを特徴とする。

このように、上記構成の濾過モジュールにおいては、一対の端板部材間に渡される複数（多数）の中空糸膜が当該濾過モジュールのモジュール中心線回りに捩られているので、当該濾過モジュールを並列に複数配設した本発明の濾過ユニットのように、隣接する濾過モジュール同士では互いの中空糸膜の捩れの向きを同じ向きとすることにより、これら隣接する濾過モジュールの間で、上記モジュール中心線に対する径方向に濾過モジュールの側部が向かい合う部分では、各濾過モジュールの中空糸膜同士は、捩れによるモジュール中心線に対する傾斜の向きが互いに反対向きとなり、弛みによって接触しても互いに交差することになって絡まり合うことが防止される。

ここで、上記濾過モジュールにおいては、複数の中空糸膜のそれぞれが上記一対の端板部材間の間隔と等しい長さとされていて、すなわち多数の中空糸膜を束ねた膜エレメントの両端を一対の端板部材に取り付けることにより中空糸膜が両端板部材間に真っ直ぐに渡された通常の一般的な濾過モジュールを、そのモジュール中心線回りに一対の端板部材を互いに反対向きに回転させて中空糸膜を捩ったようなものであってもよいが、そうすると、モジュール中心線に対する径方向外周側の中空糸膜は内周側の中空糸膜に比べて捩れが強くなるため、複数の中空糸膜は、モジュール中心線方向の中央部が径方向内周側に凹んで鼓状を呈することになる。

従って、そのような濾過モジュールでは、このモジュール中心線方向中央部で中空糸膜が密に近接して濾過効率が低下したり、こうして近接した中空糸膜同士の間に原水中の比較的大きな濁質が捕捉されたりしてしまうおそれがある。また、そのような濾過モジュールを並列に複数配設した濾過ユニットでは、隣接する濾過モジュール間のモジュール中心線方向中央部に逆に大きな間隙が形成されてしまうので、効率的な濾過がやはり阻害されてしまうおそれが生じる。

そこで、このような問題が生じるのを防ぐには、上記複数の中空糸膜は、上記モジュール中心線に対する径方向において上記対向面の外周側に接続された中空糸膜が内周側に接続された中空糸膜よりも長くされているのが望ましく、これにより中空糸膜のモジュール中心線に対する径方向の位置に関わらず、複数の中空糸膜をモジュール中心線を中心とした円筒に沿うような状態に捩ることができて、モジュール中心線方向中央部で凹んで鼓状となるのを避けることができる。

このため、このモジュール中心線方向中央部でも中空糸膜同士の間に適当な間隔を確保して濾過効率を維持することができ、また中空糸膜の間に大きな濁質が捕捉されて濾過が妨げられたりするのも防ぐことができる。さらに、こうして外周側の中空糸膜を内周側の中空糸膜よりも長くすることにより、一対の端板部材間の間隔が同じならば、上記通常の一般的な濾過モジュールよりも複数の中空糸膜全体としての長さを長くすることができるので、濾過効率の向上を図ることも可能となる。

なお、上記複数の中空糸膜は、上記端板部材の対向面にモジュール中心線を中心とした同心円上に接続されていてもよいが、特にモジュール中心線を横向きにして濾過モジュールを原水中に浸漬する場合には、これら複数の中空糸膜を、上記対向面に直線状に並ぶように接続して中空糸膜列を形成し、このような中空糸膜列を互いに並列に複数列間隔をあけて上記対向面に配設して構成するのが望ましい。

すなわち、このような構成とすることにより、モジュール中心線を横向きにして濾過モジュールを原水中に浸漬した際に、上記中空糸膜列が縦方向に延びるように端板部材を配置し、その下方に散気管等を配設してエアースクラビングを行えば、散気による気泡は、複数の上記中空糸膜列が間隔をあけた部分を通って原水中を上昇しつつ、縦方向に並んで端板部材の対向面に接続された中空糸膜の端部に作用するので、特にこうして対向面に接続されることにより揺動し難くなってエアースクラビングによる洗浄効果が損なわれがちな中空糸膜の端部を、確実に洗浄して濁質の沈着等を防止することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、複数の濾過モジュールをユニット状に集積化した場合でも、隣接する濾過モジュール同士で中空糸膜が絡まりあったりするのを防ぐことができ、これにより中空糸膜の破損を防いで円滑な濾過作業を安定して行うことが可能となる。

本発明の第１の実施形態を示す図である。 図１に示す実施形態における端板部材の対向面に接続された中空糸膜を示す図である。 図１に示す実施形態において（ａ）中空糸膜を捩る前の状態、（ｂ）中空糸膜を捩った状態、を示す図である。 図１および図８に示す実施形態における中空糸膜のモジュール中心線に対する径方向の位置と長さとの関係を説明する（ａ）斜視図、（ｂ）展開図である。 図１に示す実施形態の濾過モジュールを用いた本発明の第１の実施形態の濾過ユニットを示す図である。 図１に示す実施形態の濾過モジュールを用いた本発明の第１の実施形態の濾過装置を示す図である。 第１の実施形態の変形例において（ａ）中空糸膜を捩る前の状態、（ｂ）中空糸膜を捩った状態を、示す図である。 本発明の第２の実施形態を示す図である。 図８に示す実施形態における端板部材の対向面に接続された中空糸膜を示す図である。 図８に示す実施形態の濾過モジュールを用いた本発明の第２の実施形態の濾過ユニットを示す図である。 図８に示す実施形態の濾過モジュールを用いた本発明の第１の実施形態の濾過装置を示す図である。 第２の実施形態の変形例において（ａ）中空糸膜を捩る前の状態、（ｂ）中空糸膜を捩った状態を、示す図である。

本発明の第１の実施形態の濾過モジュール１は、一対の円板状をなす同じ大きさの端板部材２が、それぞれその１つの円形面を対向面３として互いに平行に対向配置させられ、これらの対向面３に複数（多数）の中空糸膜４がその両端部をそれぞれ接続させられることにより、該中空糸膜４がこれら一対の端板部材２の対向方向に向けて渡されて構成されている。

ここで、各端板部材２は、内部が中空とされるとともに、対向面３に接続された中空糸膜４はその中空部が端板部材２の内部に連通させられており、この端板部材２の内部が図示されない濾過水ポンプ等に接続されることにより、中空糸膜４を介して原水から濾過された濾過水を当該端板部材２内部を通して排出するヘッダ部とされている。

図２は、この端板部材２の対向面３を該対向面３同士が対向する方向から見た図であるが、この図２に示されるように上記複数の中空糸膜４は、この対向面３の中心を中心とした直径の異なる複数の円の円周上に並ぶように接続されていて、すなわち同心円状をなすように接続されている。

なお、この図２は説明のためのものであって、各円の円周上に接続される中空糸膜４の数は図示のものよりも多くて周方向に隣接する中空糸膜４間の間隔も密であり、また同心円をなすこれら複数の円同士の径方向の間隔も図示のものより密である。ただし、この径方向に隣接する円同士の間隔は、１つの円において周方向に隣接する中空糸膜４同士の間隔よりは大きくされる。また、この１つの円において周方向に隣接する中空糸膜４同士の間隔は等間隔とされる。

そして、これらの中空糸膜４は、一対の端板部材２の対向面３同士が対向する上記対向方向に延びる当該濾過モジュール１のモジュール中心線（本実施形態では対向面３がなす円の中心を結ぶ直線）Ｏ回りに捩られている。また、本実施形態では中空糸膜４は、このモジュール中心線Ｏに対する径方向において、対向面３の外周側の円周上に接続された中空糸膜４が内周側の円周上に接続された中空糸膜４よりも長くされている。

ここで、本実施形態において複数の中空糸膜４は、図３（ａ）に示す捩られていない状態ではそれぞれ、一対の端板部材２の対向面３同士における上記モジュール中心線Ｏに垂直な平面に対して対称な位置に接続されており、この状態から図３（ｂ）に示すように一方の端板部材２を他方の端板部材２に対してモジュール中心線Ｏ回りに所定の角度θだけ相対回転させることにより、捩られている。

また、各中空糸膜４の長さＸは、端板部材２の対向面３において各中空糸膜４が接続されるモジュール中心線Ｏを中心とした同心円状の円Ｃのそれぞれについて、図４（ａ）に示すように一対の端板部材２におけるこの円Ｃ同士を結んだモジュール中心線Ｏを中心とする円筒Ｐに沿って中空糸膜４を捩った場合の長さとして、該中空糸膜４を捩った状態における一対の端板部材２間の距離Ｌと、中空糸膜４を捩る際の一対の端板部材２同士の回転角度θ°と、上記円Ｃの直径Ｄとにより決定される。

すなわち、図４（ｂ）に示す上記円筒Ｐの展開図のように、捩られた状態における中空糸膜４の円筒Ｐに沿った長さＸは、同状態における一対の端板部材２の距離Ｌと、一対の端板部材２への中空糸膜４の接続位置間の該円筒Ｐの周方向における間隔Ｙとに基づいてＸ＝（Ｙ^２＋Ｌ^２）^−２で求められる。Ｙ＝πＤ×（θ／３６０）であるから、上記円Ｃ上に接続される中空糸膜４の長さＸ＝〔｛πＤ×（θ／３６０）｝^２＋Ｌ^２〕^−２となって、直径Ｄが大きい円Ｃに接続される中空糸膜４ほど長さＸが長くなり、すなわちモジュール中心線Ｏに対して外周側の円Ｃの円周上に接続される中空糸膜４の方が内周側の円Ｃの円周上に接続される中空糸膜４よりも長さＸが長くなる。

このような濾過モジュール１は、図５に示すように同形同大の複数の濾過モジュール１がそのモジュール中心線Ｏ同士を平行にして、並列に配設されることにより本発明の第１の実施形態の濾過ユニット１１を構成する。さらに、このような濾過ユニット１１が、図６に示すように原水Ｗが導入されるケーシング１２内に設置されることにより、本発明の第１の実施形態の濾過装置を構成する。

なお、これら図５および図６に示す実施形態では、モジュール中心線Ｏが縦方向に延びるように濾過モジュール１が縦置きされている。また、これら図５および図６では２つの濾過モジュール１しか図示されていないが、３つ以上の濾過モジュール１が並列に配設されていてもよく、さらにこうして並列に配設された濾過モジュール１の列が複数列隣接して濾過モジュール１が格子状あるいは千鳥状に集積化されていてもよい。

そして、これら並列に配列された複数の濾過モジュール１においては、隣接するもの同士で中空糸膜４の捩れの向きが同じ向きとされており、すなわち複数の濾過モジュール１が隣接する本実施形態の濾過ユニット１１では、すべての濾過モジュール１における中空糸膜４の捩れの向きが同じとされる。従って、隣接する２つの濾過モジュール１の間の部分では、その側部のモジュール中心線Ｏに対する径方向に中空糸膜４同士が向き合う部分で、これらの濾過モジュール１の中空糸膜４は、捩れによる傾斜の向きがモジュール中心線Ｏに対して互いに反対向きとなる。

従って、このように構成された濾過モジュール１では中空糸膜４がモジュール中心線Ｏ回りに捩られており、複数のこのような濾過モジュール１を並列に配設した上記濾過ユニット１１では隣接する濾過モジュール１同士でその中空糸膜４の捩れの向きが同じとされていて、上述のようにこれら濾過モジュール１同士の中空糸膜４が向き合う部分で捩れによる傾斜の向きが反対向きとなるので、これら中空糸膜４に弛みがあっても互いに交差して接触するだけとなる。

このため、一方の濾過モジュール１の中空糸膜４が他方の濾過モジュール１の中空糸膜４の間に入り込んで絡まり合うようなことがなく、例えばメンテナンスの際に連結された複数の濾過モジュール１を分離するときなどに、絡まり合った中空糸膜４が引っ張られて破断したりするのを防ぐことができる。また、こうして中空糸膜４の絡まりが防がれることにより、絡まった部分で濾過面積が損なわれるのも防ぐことができるので、上記構成の濾過モジュール１、該濾過モジュール１を複数並列させた濾過ユニット１１、および該濾過ユニット１１をケーシング１２に収容した濾過装置によれば、円滑で安定した原水Ｗの濾過を促すことが可能となる。

しかも、本実施形態の濾過モジュール１では、上記モジュール中心線Ｏに対する径方向外周側の中空糸膜４が内周側の中空糸膜４よりも長くされており、特にその長さＸを上記式Ｘ＝〔｛πＤ×（θ／３６０）｝^２＋Ｌ^２〕^−２に基づいて設定すれば、捩られた状態での複数の中空糸膜４を、それぞれの対向面３との接続位置に応じた円筒Ｐに沿って捩れるような長さとすることができる。このため、中空糸膜４同士の間にある程度の間隔をあけることができるので、捩れた中空糸膜４同士が密に接触して濾過面積が損なわれたり、こうして接触した中空糸膜４同士の間に原水Ｗの濁質が捕捉されたりして濾過効率が低減したりするのを避けることができる。

そればかりか、こうして外周側の中空糸膜４の長さが長くなることにより、一対の端板部材２間の距離Ｌが同じならば、例えば中空糸膜を端板部材間に真っ直ぐ渡した一般的な濾過モジュールと比べて中空糸膜４の総延長を長くすることができるので、濾過効率の向上を図ることもできる。しかも、上述のように中空糸膜４がモジュール中心線Ｏを中心とした円筒Ｐに沿って捩れるようにすることにより、かかる濾過モジュール１を並列に配設した濾過ユニット１１において隣接する濾過モジュール１間に大きな間隔が形成されてしまうのも防ぐことができ、この間各部分で濾過が行われずに濾過効率が低減したりするのも避けることができる。

ただし、本第１の実施形態ではこのように中空糸膜４の長さをモジュール中心線Ｏに対する外周側で内周側よりも長くしているが、この第１の実施形態の変形例の濾過モジュール２１として、例えば図７（ａ）に示したような中空糸膜４を端板部材２間に真っ直ぐ渡した一般的な濾過モジュールを、同図７（ｂ）に示すようにモジュール中心線Ｏ回りに端板部材２を回転させて複数の中空糸膜４を捩るように構成してもよい。

このような第１の実施形態の変形例の濾過モジュール２１においても、濾過ユニットとして複数並列に配設した際の中空糸膜４の絡まりは防ぐことができ、また捩られた状態での端板部材２間の距離Ｌが同じなら、中空糸膜を真っ直ぐ渡しただけの濾過モジュールよりは中空糸膜４の総延長を長くすることができる。ここで、この変形例の濾過モジュール２１では、その中空糸膜４のモジュール中心線Ｏ方向中央部が図７（ｂ）に示すように凹んだ鼓状を呈することになる。

なお、このような第１の実施形態およびその変形例の濾過モジュール１、２１では、捩られた中空糸膜４がモジュール中心線Ｏに対してなす捩れ角は、一対の端板部材２の対向面３に同心円状に接続された中空糸膜４のうち、図６に示すように最外周の円Ｃ上に接続された中空糸膜の捩れ角αとして、１０°〜３０°の範囲に設定されるのが望ましい。

すなわち、この最外周の中空糸膜４の捩れ角αが小さすぎると、濾過ユニットを構成した際に上述のように隣接する濾過モジュール１、２１外周の対向する中空糸膜４同士が交差する角度も小さくなって絡まり合いを確実に防止できなくなるおそれがある。その一方で、この捩れ角αが大きすぎると、第１の実施形態の濾過モジュール１では外周側の中空糸膜４が長くなりすぎ、また変形例の濾過モジュール２１ではモジュール中心線Ｏ方向中央部で内外周の中空糸膜４同士が密着してしまい、いずれも効率的な濾過が阻害されるおそれがある。

なお、上述のように中空糸膜４にはある程度の弛みが与えられているため、この捩れ角α自体を直接的に測定することは困難であるが、例えば図４（ｂ）に示したように一対の端板部材２間の距離Ｌと、各中空糸膜４がモジュール中心線Ｏに垂直な平面に対して対称な位置に接続されている状態から、一方の端板部材２を他方の端板部材２に対してモジュール中心線Ｏ回りに角度θで相対回転させて中空糸膜４を捩ったときの、最外周の中空糸膜４が沿う上記円筒Ｐの周方向における間隔Ｙとから計算することができる。

次に、図８および図９は、本発明の第２の実施形態の濾過モジュール３１を示すものであり、図１０は、この濾過モジュール３１を並列に複数配設した本発明の第２の実施形態の濾過ユニット４１を示すものであり、図１１は該濾過ユニット４１を原水Ｗが導入されるケーシング４２内に設置した本発明の第２の実施形態の濾過装置とを示すものである。なお、この第２の実施形態の濾過モジュール３１において、第１の実施形態と共通する要素には同一の符号を配して説明を省略する。

ここで、この第２の実施形態の濾過モジュール３１では、一対の端板部材２が正方形平板状に形成されていて、それぞれその１つの正方形面が対向面３として互いに平行に対向配置させられ、これらの対向面３に複数（多数）の中空糸膜４がその両端部をそれぞれ接続させられることにより、該中空糸膜４がこれら一対の端板部材２の対向方向に向けて渡されて構成されている。

図９は、この第２の実施形態における端板部材２の対向面３を該対向面３同士が対向する方向から見た図であるが、この図９に示されるように上記複数の中空糸膜４は、この対向面３がなす正方形の互いに平行な２辺（図９において上下に延びる辺）に平行に複数本（図９では６本）の中空糸膜４が直線状に並んで接続されて中空糸膜列５を形成するようにされ、さらにこのような中空糸膜列５が、残りの２辺（図９において左右に延びる辺）が延びる方向に間隔をあけて複数列（図９では４列）が並列に並ぶように配列されて、対向面３の略全域に亙って配設されて構成されている。

なお、この図９もやはり説明のためのものであって、実際には各中空糸膜列５における中空糸膜４の数は図示の数よりも多く、中空糸膜４間の間隔は密であり、また中空糸膜列５も実際の数は図示の数より多く、中空糸膜列５同士の間隔も密である。ただし、この中空糸膜列５同士の間隔は、中空糸膜列５における中空糸膜４同士の間隔よりは大きくされる。また、これら中空糸膜列５同士の間隔および各中空糸膜列５における中空糸膜４同士の間隔はそれぞれ等間隔で、中空糸膜列５同士の中空糸膜４の数は同数である。

そして、第２の実施形態におけるこれらの中空糸膜４も、一対の端板部材２の対向面３同士が対向する上記対向方向に延びる当該濾過モジュール１のモジュール中心線（本実施形態では対向面３がなす正方形の中心を結ぶ直線）Ｏ回りに捩られており、またモジュール中心線Ｏに対する径方向において、対向面３の外周側に接続された中空糸膜４が内周側に接続された中空糸膜４よりも長くされている。

ここで、本実施形態においても複数の中空糸膜４は、捩られていない状態ではそれぞれ、一対の端板部材２の対向面３同士における上記モジュール中心線Ｏに垂直な平面に対して対称な位置に接続されており、従って一対の端板部材２の対向面３同士において中空糸膜列５が延びる方向は互いに平行とされている。そして、本実施形態ではこの状態から一方の端板部材２を他方の端板部材２に対してモジュール中心線Ｏ回りに１８０°またはその倍数分（本実施形態では１８０°）の角度θだけ回転させることにより、捩られている。従って、これら端板部材２の対向面３同士において中空糸膜列５が延びる方向は互いに平行のままとなる。

また、各中空糸膜４の長さＸは、端板部材２の対向面３における中空糸膜４の接続位置を、図９に示したようにモジュール中心線Ｏを中心とした直径Ｄの円Ｃ上にあるものとしたときに、図４（ａ）、（ｂ）で説明したのと同様に一対の端板部材２におけるこの円Ｃ同士を結んだモジュール中心線Ｏを中心とする円筒Ｐに沿って中空糸膜４を捩った場合の長さとして、該中空糸膜４を捩った状態における一対の端板部材２間の距離Ｌと、中空糸膜４を捩る際の一対の端板部材２同士の回転角度θ°と、上記直径Ｄとにより、長さＸ＝〔｛πＤ×（θ／３６０）｝^２＋Ｌ^２〕^−２で決定される。

このような濾過モジュール３１は、図１０に示すように同形同大の複数の濾過モジュール３１がそのモジュール中心線Ｏ同士を平行にして、一対の端板部材２がそれぞれ連結されて並列に配設されることにより上記第２の実施形態の濾過ユニット４１を構成し、さらにこのような濾過ユニット４１が、図１１に示すように貯水槽または貯水池（以下、貯水槽４２等と称する。）内に浸漬されて原水Ｗが導入されるケーシング４３内に設置されることにより、第２の実施形態の濾過装置を構成している。なお、濾過ユニット４１を原水Ｗが保持された貯水槽４２等内に直接浸漬してもよく、また第１の実施形態の濾過装置と同様にケーシング４３を地上に設置して上記濾過ユニット４１を収容し、該ケーシング４３内に原水Ｗを導入するようにしてもよい。

ここで、図１０に示す第２の実施形態の濾過ユニット４１では、それぞれそのモジュール中心線Ｏを水平にして横向きに配置された２つの濾過モジュール３１が、その両端の端板部材２の上記残りの２辺部分をそれぞれ連結させて、縦方向に並列に並べられて上下に積層されており、従ってこれらの端板部材２の対向面に接続された各中空糸膜列５は、いずれも上下方向に延びるように配列されている。また、図１１に示す第２の実施形態の濾過装置では、横置きされた４つの濾過モジュール３１によって濾過ユニット４１が構成されている。

なお、図１１において符号４４で示すのは貯水槽４２等の原水Ｗをケーシング４３内に導入するための導入口であり、符号４５、４６で示すのは濾過により中空糸膜４に原水Ｗ中の濁質が付着して濾過効率が低下したときにエアスクラビングによって中空糸膜４を洗浄するための散気管である。このうち、散気管４５は、濾過モジュール１の中空糸膜４部分の下方に位置してモジュール中心線Ｏと平行に延びるように配設される一方、散気管４６は、最下段の濾過モジュール３１の両端板部材２における上記残りの２辺のうち下側の辺に沿って配設されて、それぞれの上記対向面３側に散気するようにされている。

そして、これら並列に配列された複数の濾過モジュール３１でも、隣接するもの同士で中空糸膜４の捩れの向きが同じ向きとされており、すなわち複数の濾過モジュール３１が上下に順に隣接する本実施形態の濾過ユニット４１では、すべての濾過モジュール３１における中空糸膜４の捩れの向きが同じとされる。従って、隣接する２つの濾過モジュール３１の間の部分では、その側部のモジュール中心線Ｏに対する径方向に中空糸膜４同士が向き合う部分で、これらの濾過モジュール１の中空糸膜４は、捩れによる傾斜の向きがモジュール中心線Ｏに対して互いに反対向きとなる。

従って、このような第２の実施形態の濾過モジュール３１においても、中空糸膜４が捩られているので、本発明の濾過ユニットのように複数の濾過モジュール３１を並列に複数配設した場合に、隣接する濾過モジュール３１同士で中空糸膜４の捩れの向きを同じとすることにより、中空糸膜４同士が絡まり合って破損を生じたりするのを防ぐことができる。また、特に外周側の中空糸膜４が長くされているので、濾過効率の向上を図ることもできる。

一方、この第２の実施形態の濾過モジュール３１では、端板部材２が正方形平板状をなしていて、その正方形面が、上記中空糸膜４が接続される対向面３とされており、この対向面３に複数の中空糸膜４は、直線状に並ぶように接続されて中空糸膜列５をなし、このような中空糸膜列５が間隔をあけて複数列並列に配設されている。そして、第２の実施形態の濾過ユニット４１では、複数のこのような濾過モジュール３１が、直線状をなす中空糸膜列５が上下方向に延びるように両端板部材２を向けて縦方向に並べられ、さらに本実施形態の濾過装置では、このうち最下段の濾過モジュール３１における端板部材２の下辺に沿って散気管４６が配設されている。

従って、上記散気管１５から噴出させられた気泡は、図１１に矢線で示すように最下段の濾過モジュール３１から上段側の濾過モジュール３１に向けて、上記中空糸膜列５に沿うように端板部材２への中空糸膜４の接続部分を順次エアスクラビングしながら上昇することになる。このため、第２の実施形態の濾過ユニット４１によれば、端板部材２に接続されるために揺動し辛くて濁質が除去され難いこの接続部分においても、中空糸膜４を確実に洗浄することが可能となるという効果が得られる。

なお、この第２の実施形態についても、第１の実施形態に対する変形例の濾過モジュール２１と同様、図１２（ａ）に示すように中空糸膜４を端板部材２間に真っ直ぐ渡した一般的な濾過モジュールを、同図１２（ｂ）に示すようにモジュール中心線Ｏ回りに端板部材２を、望ましくは１８０°またはその倍数分の角度θだけ回転させて複数の中空糸膜４を捩るようにした、変形例の濾過モジュール５１の構成としてもよい。

さらに、これら第１、第２の実施形態の濾過モジュール１、３１およびその変形例の濾過モジュール２１、５１自体は、複数並列に配設されて濾過ユニット１１、４１を構成していなくてもよく、すなわち例えば１つの濾過モジュール１、２１、３１、５１がケーシング内に収容されて濾過を行うものとされていてもよい。

１、２１、３１、５１ 濾過モジュール
２ 端板部材
３ 対向面
４ 中空糸膜
５ 中空糸膜列
１１、４１ 濾過ユニット
１２ ケーシング
Ｏ モジュール中心線

Claims (6)

1. 互いに対向配置される一対の端板部材の間に、これら端板部材の対向面に両端が接続された複数の中空糸膜が該端板部材の対向方向に向けて渡された濾過モジュールであって、上記中空糸膜は、上記対向方向に延びるモジュール中心線回りに捩られていることを特徴とする濾過モジュール。
2. 上記複数の中空糸膜は、上記モジュール中心線に対する径方向において上記対向面の外周側に接続された中空糸膜が内周側に接続された中空糸膜よりも長くされていることを特徴とする請求項１に記載の濾過モジュール。
3. 上記複数の中空糸膜は、上記対向面に、上記モジュール中心線を中心とした同心円状に接続されていることを請求項１または請求項２に記載の濾過モジュール。
4. 上記複数の中空糸膜は、上記対向面に直線状に並んで接続された中空糸膜列が、互いに並列に複数列間隔をあけて上記対向面に配設されて構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の濾過モジュール。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の濾過モジュールが並列に複数配設されており、隣接する上記濾過モジュール同士では互いの上記中空糸膜の捩れの向きが同じ向きとされていることを特徴とする濾過ユニット。
6. 請求項５に記載の濾過ユニットが、原水が保持された貯水槽内または貯水池内、あるいは原水が導入されるケーシング内に設置されていることを特徴とする濾過装置。

Images