JP2012210553A - Hollow fiber membrane module - Google Patents

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Masaaki Kaneko
正明 金子
Hiromitsu Kanamori
浩充 金森
Hayato Inuzuka
隼人 犬塚
Omasa Kanai
大昌 金井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hollow fiber membrane module in which a hollow fiber membrane is adhered to a cylindrical case inner circumferential surface by a resin, and the leakage failure due to the damage of the hollow fiber membrane in which the adhered zone is peeled off in a filter operation is surely prevented.SOLUTION: The hollow fiber membrane module includes: a hollow fiber membrane bundle; a cylindrical case that stores the hollow fiber membrane bundle; and a resin part in which at least one side end of the hollow fiber membrane bundle is adhered/fixed to the cylindrical case. A groove is prepared at the inner circumferential surface of the cylindrical case in at least a portion of a part in which the resin part is prepared at about the longitudinal direction of the hollow fiber membrane module, an arc ring is prepared to fit in the groove and to be located between the cylindrical case and the hollow fiber membrane bundle, the arc ring has an overlap part at the circumferential direction, and the inner circumferential surface contacts to the outer periphery of the hollow fiber membrane bundle.

Description

本発明は、流体分離用中空糸膜モジュールに関わるものである。さらに詳しくは、河川水、湖沼水、地下水、海水、生活排水、工業用排水等を原水とし、膜濾過により工業用水や水道水を大量に製造するのに好適な中空糸膜モジュールに関する。   The present invention relates to a hollow fiber membrane module for fluid separation. More specifically, the present invention relates to a hollow fiber membrane module suitable for producing a large amount of industrial water or tap water by membrane filtration using river water, lake water, ground water, seawater, domestic wastewater, industrial wastewater, or the like as raw water.

近年、精密濾過膜や限外濾過膜は、河川水、湖沼水、地下水、海水、生活排水、工業用排水から工業用水や水道水を製造する水処理プロセスへ適用が進められている。また、これら水処理プロセスでは、比較的濁質分の多い大量の原液に対して長期間使用するため、大量の原水を処理するための高濾過膜面積、強い濾過圧に長期間耐えられる耐圧構造、濁質で汚れた中空糸膜を洗浄するためのエアースクラビング機能が求められている。   In recent years, microfiltration membranes and ultrafiltration membranes have been applied to water treatment processes for producing industrial water and tap water from river water, lake water, groundwater, seawater, domestic wastewater, and industrial wastewater. In addition, these water treatment processes are used for a long time for a large amount of stock solution with a relatively large amount of turbidity, so a high filtration membrane area for treating a large amount of raw water, a pressure resistant structure that can withstand strong filtration pressure for a long time. There is a need for an air scrubbing function for cleaning hollow fiber membranes contaminated with turbidity.

このような水処理プロセスでは、中空糸膜の外側から内側へ濾過する外圧式中空糸膜モジュールが多用されている。外圧式中空糸膜モジュールは、数百本〜数万本の中空糸膜を束ねてストレート状にした中空糸膜束を筒状ケースに充填し、その中空糸膜束の両端部を樹脂で前記筒状ケースに接着固定するように構成され、原水を中空糸膜束の外側に供給することにより中空糸膜内に透過させ、その透過した濾過水を中空糸膜の開口端から取り出すようになっている。   In such a water treatment process, an external pressure type hollow fiber membrane module that filters from the outside to the inside of the hollow fiber membrane is frequently used. The external pressure type hollow fiber membrane module is a hollow case filled with a hollow fiber membrane bundle formed by bundling hundreds to tens of thousands of hollow fiber membranes into a straight shape, and both ends of the hollow fiber membrane bundle are filled with resin. It is configured to be bonded and fixed to a cylindrical case, and raw water is supplied to the outside of the hollow fiber membrane bundle to permeate the hollow fiber membrane, and the permeated filtered water is taken out from the open end of the hollow fiber membrane. ing.

外圧式中空糸膜モジュールの運転に際しては、エアースクラビングという、膜外表面側に吹き込んだエアーで中空糸膜表面を振動させ、原水を濾過する過程で膜外表面に付着した濁質分をはく離させる洗浄方法が間欠的に採用され得る。この方法では中空糸膜の中空部が封止されている側の樹脂隔壁部に1つまたは複数の貫通口を形成し、前記貫通口より中空糸膜束全域にエアーを吹き込む事で洗浄を効率的に行うことが出来る。このとき、予め中空糸膜束が外筒内で弛みを持つように中空糸膜束の両端をハウジング内壁に固着しておくことで、エアースクラビング時に揺れた中空糸膜同士が擦れ合い、洗浄をさらに効率的に行うことが出来る。また、エアースクラビング以外に、中空糸膜モジュールの濾過水側から原水側へと逆洗水を流し、膜の細孔を閉塞している濁質分を除去する洗浄方法も間欠的に採用され得る。   During operation of the external pressure type hollow fiber membrane module, air scrubbing is used to vibrate the surface of the hollow fiber membrane with air blown to the outer surface of the membrane, and in the process of filtering raw water, the turbid components adhering to the outer surface of the membrane are removed. Cleaning methods can be employed intermittently. In this method, one or a plurality of through holes are formed in the resin partition wall on the side where the hollow part of the hollow fiber membrane is sealed, and air is blown into the entire hollow fiber membrane bundle from the through hole so that cleaning is efficient. Can be done automatically. At this time, by fixing both ends of the hollow fiber membrane bundle to the inner wall of the housing in advance so that the hollow fiber membrane bundle has a slack in the outer cylinder, the hollow fiber membranes swayed during air scrubbing are rubbed together and washed. Furthermore, it can be performed efficiently. In addition to air scrubbing, a washing method that removes turbid components that block the pores of the membrane by flowing backwash water from the filtered water side to the raw water side of the hollow fiber membrane module can also be adopted intermittently. .

このような中空糸膜モジュールは、膜濾過前の原液と膜濾過後の透過液とを隔てるシール構造が単純であること、運転管理が容易であることなど種々の利点を有しているが、その最大の特徴は、モジュールの単位容積当りの濾過膜面積を非常に大きく取れる、すなわち濾過能力(濾過水量)を向上しやすいことである。モジュールの単位容積当りの濾過膜面積を大きくするための一つの方法としては、基本的に出来るだけ多数本の中空糸膜で中空糸膜束を構成し、中空糸膜の充填率を高くすることが望ましい。しかし、その一方で、中空糸膜の本数を多くするほど、筒状ケースへの中空糸膜束の装填が困難になる。さらに、中空糸膜が筒状ケース内周面に接近しすぎると、中空糸膜と筒状ケース内周面との間に樹脂が毛管現象によりしみ込みやすくなり、中空糸膜束の両端部を接着固定した樹脂部のモジュール長手方向内側の端面付近で、中空糸膜外周が少ない面積で樹脂により筒状ケース内周面に接着されることになる。かかる状態で濾過の運転に供すると、運転中にエアースクラビング等の外力により、中空糸膜と筒状ケース内周面との前記接着部が剥離し、その際に、中空糸膜が損傷して、濾過前の原水が濾過後の透過水に混ざる、いわゆるリークが発生する。   Such a hollow fiber membrane module has various advantages such as a simple seal structure that separates the stock solution before membrane filtration and the permeate after membrane filtration, and easy operation management. The greatest feature is that the filtration membrane area per unit volume of the module can be made very large, that is, the filtration capacity (filtered water amount) can be easily improved. As one method for increasing the filtration membrane area per unit volume of the module, basically, a hollow fiber membrane bundle is constituted by as many hollow fiber membranes as possible, and the filling rate of the hollow fiber membranes is increased. Is desirable. However, as the number of hollow fiber membranes increases, it becomes more difficult to load the hollow fiber membrane bundle into the cylindrical case. Furthermore, if the hollow fiber membrane is too close to the inner peripheral surface of the cylindrical case, the resin is likely to penetrate between the hollow fiber membrane and the inner peripheral surface of the cylindrical case due to capillary action, so that both ends of the hollow fiber membrane bundle are In the vicinity of the end face on the inner side in the module longitudinal direction of the resin part bonded and fixed, the hollow fiber membrane outer periphery is bonded to the cylindrical case inner peripheral surface with a resin with a small area. When subjected to the filtration operation in such a state, the adhesive portion between the hollow fiber membrane and the inner peripheral surface of the cylindrical case is peeled off by an external force such as air scrubbing during the operation, and the hollow fiber membrane is damaged at that time. So-called leakage occurs in which raw water before filtration is mixed with permeated water after filtration.

これを改善するため、例えば特許文献1には、筒状ケーシングの外部に面したポッティング部端面において、中空糸膜束の最外周に配設された中空糸膜により囲まれた部分の面積A1と、筒状ケーシングの内部に面したポッティング部端面において、中空糸膜束の最外周に配設された中空糸膜により囲まれた部分の面積A2とが、A1≦0.85×A2を満足するようにする旨が開示されている。具体的手段として、ポッティング治具に小径部を設けて、中空糸膜を、中空糸膜モジュールの断面における径方向の中心に集束する方法が開示されている。しかしながら、この方法では、中空糸膜を集束支持する箇所が、中空糸膜と筒状ケースとを接着固定する樹脂の、中空糸膜モジュール長手方向中央側の界面から距離が離れているため、その間で中空糸膜が自重で垂れ下がり、結局、中空糸膜と筒状ケース内周面とが接近してしまう問題があった。   In order to improve this, for example, Patent Document 1 discloses an area A1 of a portion surrounded by the hollow fiber membrane disposed on the outermost periphery of the hollow fiber membrane bundle on the end surface of the potting portion facing the outside of the cylindrical casing. The area A2 of the portion surrounded by the hollow fiber membrane disposed on the outermost periphery of the hollow fiber membrane bundle on the end surface facing the inside of the cylindrical casing satisfies A1 ≦ 0.85 × A2. This is disclosed. As a specific means, a method is disclosed in which a potting jig is provided with a small-diameter portion, and the hollow fiber membrane is focused on the radial center in the cross section of the hollow fiber membrane module. However, in this method, the location where the hollow fiber membranes are focused and supported is separated from the interface on the center side in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane module of the resin that bonds and fixes the hollow fiber membrane and the cylindrical case. As a result, the hollow fiber membrane hangs down due to its own weight, and eventually the hollow fiber membrane and the inner peripheral surface of the cylindrical case approach each other.

特開2001−276583号公報JP 2001-276583 A

本発明の目的は、上述した従来の問題を解消し、中空糸膜のリークをより確実に防止する中空糸膜モジュールを提供することにある。   The objective of this invention is providing the hollow fiber membrane module which eliminates the leak of a hollow fiber membrane more reliably, eliminating the conventional problem mentioned above.

上記目的を達成する本発明の中空糸膜モジュールは、以下のいずれかに記載の構成を有する。
(1) 中空糸膜束と、前記中空糸膜束を収納した筒状ケースと、前記中空糸膜束の少なくとも片側の端部を前記筒状ケースに接着固定した樹脂部とを有する中空糸膜モジュールであって、前記中空糸膜モジュールの、長手方向に関して前記樹脂部が設けられている部分の少なくとも一部には、前記筒状ケースの内周面に溝が設けられるとともに、該溝に嵌合しながら、かつ、前記筒状ケースと前記中空糸膜束との間に位置するように円弧リングが設けられており、前記円弧リングは、周方向にオーバーラップ部を有するとともに、内周面が前記中空糸膜束の外周に当接していることを特徴とする、中空糸膜モジュール。
(2) 前記円弧リングは外周面に凹凸を有する、前記(1)に記載の中空糸膜モジュール。
The hollow fiber membrane module of the present invention that achieves the above object has a configuration described in any of the following.
(1) A hollow fiber membrane having a hollow fiber membrane bundle, a cylindrical case containing the hollow fiber membrane bundle, and a resin part in which at least one end of the hollow fiber membrane bundle is bonded and fixed to the cylindrical case In the hollow fiber membrane module, a groove is provided in an inner peripheral surface of the cylindrical case at least in a part of the hollow fiber membrane module where the resin portion is provided in the longitudinal direction. And an arc ring is provided so as to be positioned between the cylindrical case and the hollow fiber membrane bundle, and the arc ring has an overlap portion in the circumferential direction and has an inner peripheral surface. Is in contact with the outer periphery of the bundle of hollow fiber membranes.
(2) The hollow fiber membrane module according to (1), wherein the arc ring has irregularities on an outer peripheral surface.

本発明の中空糸膜モジュールにおいては、中空糸膜モジュールの、長手方向に関してポッティング樹脂部が設けられている部分であって、かつ、筒状ケースと中空糸膜束との間に位置するように円弧リングが設けられる。そして前記円弧リングは、周方向にオーバーラップ部を有するとともに、内周面が前記中空糸膜束の外周に当接している。そのため、中空糸膜束を構成する中空糸膜を、ポッティング樹脂部のモジュール長手方向内側界面近くでモジュールの径方向の中心に向かって集束でき、これにより、中空糸膜と筒状ケース内周面との接近を回避できる。その結果、樹脂部のモジュール長手方向内側界面近くで中空糸膜が筒状ケースに近すぎる位置で接着されて運転中に該接着が剥離して中空糸膜が損傷しリークに至るという事態を防止できる。また、本発明においては、円弧リングが周方向にオーバーラップ部を有しているため、該円弧リングを広げて中空糸膜束に装着することも可能であり、中空糸膜束への装着時に中空糸膜の損傷発生を防止することができ、かつ、もれなく中空糸膜を集束することができる。さらに、本発明の中空糸膜モジュールにおいては、筒状ケースの内周面に溝が設けられ、前記円弧リングが該溝に嵌合するように設けられている。そのため、中空糸膜と筒状ケースとの接着部での中空糸膜損傷、リーク発生を防止するだけでなく、円弧リングと筒状ケースとの接着部での剥離をも防ぐことができ、リークの発生をより確実に防ぐことができる。   In the hollow fiber membrane module of the present invention, the potting resin portion is provided in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane module and is positioned between the cylindrical case and the hollow fiber membrane bundle. An arc ring is provided. The arc ring has an overlap portion in the circumferential direction, and an inner peripheral surface is in contact with the outer periphery of the hollow fiber membrane bundle. Therefore, the hollow fiber membranes constituting the hollow fiber membrane bundle can be converged toward the radial center of the module near the module longitudinal inner interface of the potting resin portion, and thereby the hollow fiber membrane and the inner circumferential surface of the cylindrical case Can be avoided. As a result, the hollow fiber membrane is bonded near the inner side of the module longitudinal direction of the resin part at a position that is too close to the cylindrical case, and the adhesion is peeled off during operation to prevent the hollow fiber membrane from being damaged and leaking. it can. In the present invention, since the arc ring has an overlap portion in the circumferential direction, the arc ring can be widened and attached to the hollow fiber membrane bundle. The occurrence of damage to the hollow fiber membrane can be prevented, and the hollow fiber membrane can be focused without any leakage. Furthermore, in the hollow fiber membrane module of the present invention, a groove is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical case, and the arc ring is provided so as to fit into the groove. Therefore, not only can the hollow fiber membrane be damaged or leaked at the bonded portion between the hollow fiber membrane and the cylindrical case, but also the peeling at the bonded portion between the arc ring and the cylindrical case can be prevented. Can be more reliably prevented.

本発明に係る中空糸膜モジュールの一実施形態を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows one Embodiment of the hollow fiber membrane module which concerns on this invention. 本発明の中空糸膜モジュールに使用される円弧リングの一実施形態を示す概略模式図である。It is a schematic diagram which shows one Embodiment of the circular ring used for the hollow fiber membrane module of this invention. 本発明の中空糸膜モジュールに使用される断面L字形の円弧リングの一実施形態を示す概略模式図である。It is a schematic diagram which shows one Embodiment of the circular ring of L-shaped cross section used for the hollow fiber membrane module of this invention. 比較例2で用いた一部、切り欠きのあるC型リングの概略模式図である。It is a schematic diagram of the C-shaped ring with a part and notch used in Comparative Example 2.

以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail.

図1は、本発明に係る中空糸膜モジュール1の一実施形態を示す概略縦断面図である。   FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an embodiment of a hollow fiber membrane module 1 according to the present invention.

中空糸膜モジュール1は、数百本〜数万本の中空糸膜を束ねてストレート状にした中空糸膜束2と筒状ケース10などにより構成されている。筒状ケース10は、ケース胴部11の円筒側面にノズル13a,13bを設けて構成されている。ノズル13aは原水の排水口として使用でき、またノズル13bは原水供給口として使用できる。この筒状ケース10に、両端を切断して一定長にした中空糸膜束2が挿入され、その両端部が樹脂20により接着固定されている。なお、ノズル13a,13bは必要に応じて設ければよく、特に本実施形態に制約されるものではない。   The hollow fiber membrane module 1 includes a hollow fiber membrane bundle 2 in which several hundred to several tens of thousands of hollow fiber membranes are bundled into a straight shape, a cylindrical case 10 and the like. The cylindrical case 10 is configured by providing nozzles 13 a and 13 b on the cylindrical side surface of the case body 11. The nozzle 13a can be used as a raw water discharge port, and the nozzle 13b can be used as a raw water supply port. The hollow fiber membrane bundle 2 having both ends cut into a fixed length is inserted into the cylindrical case 10, and both ends thereof are bonded and fixed by a resin 20. The nozzles 13a and 13b may be provided as necessary, and are not particularly limited to the present embodiment.

本発明に用いる中空糸膜の材質については、多孔質の中空糸膜であれば特に限定されるものではないが、ポリエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パ−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体、およびクロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリスルホンおよびポリエーテルスルホン、その他の材質の限外ろ過膜または精密ろ過膜を適宜使用することができる。さらに、これらの高分子の焼結体からなるろ過材料も好ましく使用することができる。中空糸膜の内外径は特に限定されるものではなく、種々の内外径、断面構造のものを使用することができる。   The material of the hollow fiber membrane used in the present invention is not particularly limited as long as it is a porous hollow fiber membrane, but polyethylene, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, polychlorotrifluoroethylene, polytetrafluoro Ethylene, polyvinyl fluoride, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, and chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polysulfone and An ultrafiltration membrane or a microfiltration membrane made of polyethersulfone or other material can be used as appropriate. Furthermore, a filtering material made of a sintered body of these polymers can also be preferably used. The inner and outer diameters of the hollow fiber membrane are not particularly limited, and various inner and outer diameters and cross-sectional structures can be used.

筒状ケース10の両端部には、それぞれキャップ14a,14bが、例えば、袋ナット15a,15bにより締め付け固定されている。キャップ14a,14bは、筒状ケース10に、螺合等の直接の係合手段により固定されていても良い。   Caps 14a and 14b are fastened and fixed to both ends of the cylindrical case 10 by, for example, cap nuts 15a and 15b. The caps 14a and 14b may be fixed to the cylindrical case 10 by direct engaging means such as screwing.

中空糸膜束2を筒状ケース10の両端部内周面に樹脂20により接着固定するにあたっては、ノズル13a側(原水の排水口となるノズル側)では中空糸膜の相互間を封止し、かつ、各中空糸膜の中空部は端部で開口状態にしてある。他方、ノズル13b側(原水の供給口となるノズル側)の中空糸膜束2の端部は、中空糸膜の端部内側に樹脂20が侵入して封止されている。但し、こちらもノズル13a側同様に、中空糸膜の中空部が端部で開口していても良い。   In adhering and fixing the hollow fiber membrane bundle 2 to the inner peripheral surfaces of both ends of the cylindrical case 10 with the resin 20, on the nozzle 13a side (the nozzle side serving as a raw water drain port), the hollow fiber membranes are sealed between each other, And the hollow part of each hollow fiber membrane is made into the open state in the edge part. On the other hand, the end portion of the hollow fiber membrane bundle 2 on the nozzle 13b side (nozzle side serving as a raw water supply port) is sealed by the resin 20 entering the end portion of the hollow fiber membrane. However, the hollow part of the hollow fiber membrane may also be opened at the end, as in the nozzle 13a side.

本発明においては、このように中空糸膜束2の両端部を樹脂20で接着固定する際に、筒状ケース10の端部内壁に円弧リング16を挿入固定する。   In the present invention, when the both ends of the hollow fiber membrane bundle 2 are bonded and fixed with the resin 20 as described above, the arc ring 16 is inserted and fixed to the inner wall of the end of the cylindrical case 10.

図2は、上記のように中空糸膜束2の両端部を樹脂20で接着固定する際に、中空糸膜束の集束手段として使用される円弧リング16を例示したものである((a)正面図、(b)側面図)。   FIG. 2 illustrates an arc ring 16 used as a converging means for the hollow fiber membrane bundle when both ends of the hollow fiber membrane bundle 2 are bonded and fixed with the resin 20 as described above ((a)). Front view, (b) side view).

円弧リング16は、閉じた円環の部材ではなく、交差する部分が互い違いにオーバーラップしており、円形に中空糸膜束全周を覆うように形作られている。円弧リング16は円環に閉じていないので、例えばC型止め輪のように、変形により縮径させることが可能となり、筒状ケースに挿入しやすい。また、該円弧リングを広げて中空糸膜束に装着することもできるので、中空糸膜の損傷発生を防止することができる。また、円弧リング16は交差する部分が互い違いにオーバーラップしているので、中空糸膜が円弧リング16の繋がっていない部分に入る込むことが無い。したがって、筒状ケース10の端部において中空糸膜束2の端部を樹脂20で接着固定するとき、筒状ケース10の端部に上記のように円弧リング16を挿入することで、中空糸膜束2の端部を、径方向の中心に向かってより確実に集束することができる。そして、この集束により、中空糸膜を筒状ケース内周面から遠ざけることができる。   The arc ring 16 is not a closed annular member, but intersecting portions are alternately overlapped, and is formed so as to cover the entire circumference of the hollow fiber membrane bundle in a circular shape. Since the arc ring 16 is not closed by a ring, it can be reduced in diameter by deformation, for example, like a C-type retaining ring, and can be easily inserted into a cylindrical case. Further, since the arc ring can be expanded and attached to the hollow fiber membrane bundle, the occurrence of damage to the hollow fiber membrane can be prevented. Further, since the intersecting portions of the arc ring 16 are alternately overlapped, the hollow fiber membrane does not enter the portion where the arc ring 16 is not connected. Therefore, when the end portion of the hollow fiber membrane bundle 2 is bonded and fixed with the resin 20 at the end portion of the cylindrical case 10, the hollow fiber can be obtained by inserting the arc ring 16 into the end portion of the cylindrical case 10 as described above. The end of the film bundle 2 can be more reliably focused toward the center in the radial direction. And by this focusing, the hollow fiber membrane can be kept away from the inner peripheral surface of the cylindrical case.

また、円弧リング16の装着にあたっては、筒状ケース10に溝部12を設け、該溝部12に円弧リング16を嵌合固定する。そのため、例えば樹脂固定にあたって、樹脂20を筒状ケース10の端部に充填するために遠心力を作用させる等しても、その位置ずれを防ぐことができ、さらに、濾過圧力や洗浄時の圧力により円弧リングと筒状ケースとの接着部で剥離が生じることを防ぐことができ、リークの発生をより確実に防ぐことができる。   When the arc ring 16 is mounted, the groove portion 12 is provided in the cylindrical case 10, and the arc ring 16 is fitted and fixed to the groove portion 12. Therefore, for example, when the resin is fixed, even if a centrifugal force is applied to fill the end portion of the cylindrical case 10 with the resin 20, the positional deviation can be prevented. As a result, it is possible to prevent peeling at the bonding portion between the arc ring and the cylindrical case, and it is possible to more reliably prevent the occurrence of leakage.

中空糸膜モジュール1において、円弧リング16は樹脂20に入るように設置されているが、円弧リング16の位置は、樹脂20のモジュール長手方向内側界面21に対して、中空糸膜モジュール長手方向の外側である。円弧リング16と該界面21とが近いほど、原水の排水口や原水供給口に近い位置で、中空糸膜束2を、筒状ケース10の内周面から離すことができる。また、中空糸膜と筒状ケース10の内周面との隙間において毛管現象で樹脂がしみ上がり濾過運転時等にその部分の中空糸膜が損傷するという問題は、樹脂20のモジュール長手方向内側界面21で発生するが、円弧リング16と該界面21とが近いほど、界面21付近で、中空糸膜束2を筒状ケース10の内周面からより確実に離すことができるので、該問題の発生を回避できる。   In the hollow fiber membrane module 1, the arc ring 16 is installed so as to enter the resin 20, but the position of the arc ring 16 is in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane module with respect to the module longitudinal inner interface 21 of the resin 20. Outside. As the arc ring 16 and the interface 21 are closer, the hollow fiber membrane bundle 2 can be separated from the inner peripheral surface of the cylindrical case 10 at a position closer to the raw water drainage port or the raw water supply port. In addition, the problem that the resin oozes up by capillary action in the gap between the hollow fiber membrane and the inner peripheral surface of the cylindrical case 10 and damages the hollow fiber membrane at the time of filtration operation is the inside of the resin 20 in the longitudinal direction of the module. Although it occurs at the interface 21, the closer the arc ring 16 and the interface 21 are, the more the hollow fiber membrane bundle 2 can be separated from the inner peripheral surface of the cylindrical case 10 near the interface 21. Can be avoided.

さらに、図2には断面形状が四角形の円弧リング16を示したが、これに代えて、図3に示すようなL字形の円弧リング17を用いてもよい((a)正面図、(b)側面図)。このL字形の円弧リング17では、筒状ケース10の長手方向に深く円弧リング17が入り込む。そのため、中空糸膜束を集束支持する長さが伸び、図2に示す円弧リングよりも更に高い集束効果を得ることができる。なお、断面形状はこれらの例にとらわれず、不規則な多角形や、曲線を含むその他の形状を選択することができる。   Further, FIG. 2 shows the circular arc ring 16 having a square cross-sectional shape, but instead of this, an L-shaped circular arc ring 17 as shown in FIG. 3 may be used ((a) front view, (b) )Side view). In the L-shaped arc ring 17, the arc ring 17 enters deeply in the longitudinal direction of the cylindrical case 10. For this reason, the length for converging and supporting the hollow fiber membrane bundle is extended, and a higher converging effect than that of the arc ring shown in FIG. 2 can be obtained. The cross-sectional shape is not limited to these examples, and an irregular polygon or other shape including a curve can be selected.

また、円弧リング16、17の外周には、図2、3に示すように樹脂等の流路18を形成するような凹凸を設けることが好ましい。筒状ケース10と、円弧リング16、17と、中空糸膜束2とを接着固定するための樹脂20を注入する際に、前記流路18を、樹脂20または/かつ樹脂20が埋めるべき空間に存在する空気(図示せず)が、前記流路18を介して流通できるので、樹脂20と空気との置換が容易になされ、樹脂20の内部に空気のボイド(図示せず)が形成されることを防止できる。   Moreover, it is preferable to provide unevenness on the outer circumferences of the arc rings 16 and 17 so as to form a flow path 18 of resin or the like as shown in FIGS. When the resin 20 for bonding and fixing the cylindrical case 10, the arc rings 16 and 17, and the hollow fiber membrane bundle 2 is injected, the flow path 18 is filled with the resin 20 and / or the resin 20. Since air (not shown) existing in the air can flow through the flow path 18, the resin 20 and air can be easily replaced, and an air void (not shown) is formed inside the resin 20. Can be prevented.

なお、筒状ケース10のならびにノズル13a,13b、ならびに円弧リング16、17の材質は、ステンレスなどの金属、FRP、ABS、AES、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスルホン、などのプラスチック類から便宜選択することができる。特には、軽量化および安価に量産することが容易な、プラスチック類が好ましい。   The material of the cylindrical case 10, the nozzles 13a and 13b, and the arc rings 16 and 17 are conveniently selected from metals such as stainless steel, plastics such as FRP, ABS, AES, polyvinyl chloride, polycarbonate, and polysulfone. be able to. In particular, plastics that can be easily reduced in weight and inexpensively mass-produced are preferable.

また、図2または図3の円弧リング16、17を複数設けることで、さらに集束効果を増すことができる。   Further, by providing a plurality of arc rings 16 and 17 of FIG. 2 or FIG. 3, the focusing effect can be further increased.

なお、上述した実施形態では、中空糸膜束を筒状ケースにストレート状に収納する場合について説明したが、U字状に折り曲げて筒状ケースに収納するようにしたものであってもよい。   In the above-described embodiment, the case where the hollow fiber membrane bundle is stored in a straight shape in the cylindrical case has been described. However, the hollow fiber membrane bundle may be bent into a U shape and stored in the cylindrical case.

上記中空糸膜モジュール1による原水の処理は、次のようにして行われる。   The raw water treatment by the hollow fiber membrane module 1 is performed as follows.

原水を原水供給口13bから筒状ケース10内に供給する。原水は筒状ケース10内を経由して排水口13aから排出される間に、一部が中空糸膜束2の各中空糸膜を透過して中空糸膜の中空部に浸入する。各中空糸膜中空部に浸入した濾過水は、中空糸膜束2の端部からキャップ14aに集められて取り出される。また、排出口13aを閉めきることで、供給した原水の全量を各中空糸膜を透過させて中空糸膜中空部に浸入させるようにしてもよい。   Raw water is supplied into the cylindrical case 10 from the raw water supply port 13b. While the raw water is discharged from the drain port 13a via the inside of the cylindrical case 10, a part of the raw water permeates through each hollow fiber membrane of the hollow fiber membrane bundle 2 and enters the hollow portion of the hollow fiber membrane. The filtered water that has entered the hollow portions of the hollow fiber membranes is collected from the end of the hollow fiber membrane bundle 2 by the cap 14a and taken out. Moreover, you may make it permeate | transmit the hollow fiber membrane hollow part by making each hollow fiber membrane permeate | transmit the whole quantity of the supplied raw | natural water by closing the discharge port 13a.

<実施例1>
VP20パイプ(水道用塩化ビニールパイプ)を定長切断した、内径/外径が193mm/216mmのケース胴部11に、ノズル13a、およびノズル13bを設けて、筒状ケース10を構成した。そして、筒状ケース10の両端内部に、溝部12を設け、50kPaにおける膜透過係数が1m/m/hの中空糸膜9000本を挿入するとともに、内径/外径が170mm/200mm、筒状ケース10の長手方向に21mmの幅を有する円弧リング16を挿入し、溝部12と嵌合することでノズル内面に固定した。さらに筒状ケース10の両端に樹脂注入キャップ(図示せず)を取り付けた後、遠心樹脂注入機で樹脂20を筒状ケース10の両端部に封入した。樹脂20の界面21から、円弧リング16までの深さは約40mmになるように、樹脂20の量を調整した。
<Example 1>
A cylindrical case 10 was configured by providing a nozzle 13 a and a nozzle 13 b in a case body 11 having an inner diameter / outer diameter of 193 mm / 216 mm, which was obtained by cutting a VP20 pipe (vinyl chloride pipe for water supply) at a fixed length. Then, groove portions 12 are provided inside both ends of the cylindrical case 10, 9000 hollow fiber membranes having a membrane permeability coefficient at 50 kPa of 1 m 3 / m 2 / h are inserted, and an inner diameter / outer diameter is 170 mm / 200 mm An arc ring 16 having a width of 21 mm was inserted in the longitudinal direction of the shaped case 10 and fixed to the inner surface of the nozzle by fitting with the groove 12. Further, resin injection caps (not shown) were attached to both ends of the cylindrical case 10, and then the resin 20 was sealed at both ends of the cylindrical case 10 with a centrifugal resin injection machine. The amount of the resin 20 was adjusted so that the depth from the interface 21 of the resin 20 to the arc ring 16 was about 40 mm.

樹脂20が硬化した後、樹脂注入キャップを取り外して筒状ケース10の片端部の樹脂固定部を切断した。上記の方法で中空糸膜モジュールを2個製作し、中空糸膜間に樹脂20が充填されているかを目視にて確認したところ、2個とも中空糸膜は筒状ケースの内壁から離れて集束されていた。   After the resin 20 was cured, the resin injection cap was removed, and the resin fixing portion at one end of the cylindrical case 10 was cut. Two hollow fiber membrane modules were manufactured by the above method, and it was visually confirmed whether or not the resin 20 was filled between the hollow fiber membranes. As a result, both hollow fiber membranes converged away from the inner wall of the cylindrical case. It had been.

<比較例1>
円弧リング16を用いない以外は実施例1と同様に中空糸膜モジュール1を1個製作した。
<Comparative Example 1>
One hollow fiber membrane module 1 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the arc ring 16 was not used.

樹脂20が硬化した後、樹脂注入キャップを取り外して筒状ケース10の片端部の樹脂固定部を切断して、中空糸膜間に樹脂20が充填されているかを目視にて確認したところ、中空糸膜束2は均一な円形に集束されておらず、中空糸膜束2が自重により中空糸膜モジュールの断面における径方向の下部に偏り、中空糸膜が筒状ケース10の内周面に接近していた。   After the resin 20 is cured, the resin injection cap is removed, the resin fixing part at one end of the cylindrical case 10 is cut, and it is checked visually whether the resin 20 is filled between the hollow fiber membranes. The yarn membrane bundle 2 is not converged into a uniform circular shape, and the hollow fiber membrane bundle 2 is biased toward the lower portion in the radial direction in the cross section of the hollow fiber membrane module by its own weight, and the hollow fiber membrane is placed on the inner peripheral surface of the cylindrical case 10. I was approaching.

<比較例2>
円弧リング16の形状をオーバーラップしたものではなく、図4のように一部切り欠きがあるC型リング19を用いた以外は、実施例1と同様に中空糸膜モジュール1を1個製作した。
<Comparative example 2>
One hollow fiber membrane module 1 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the arc ring 16 was not overlapped and a C-shaped ring 19 having a notch as shown in FIG. 4 was used. .

樹脂20が硬化した後、樹脂注入キャップを取り外して筒状ケース10の片端部の樹脂固定部を切断して、中空糸膜間に樹脂20が充填されているかを目視にて確認したところ、中空糸膜束2は均一な円形に集束されておらず、切り欠き部に中空糸膜が入り込んでおり、中空糸膜が筒状ケース10の内周面に接近していた。   After the resin 20 is cured, the resin injection cap is removed, the resin fixing part at one end of the cylindrical case 10 is cut, and it is checked visually whether the resin 20 is filled between the hollow fiber membranes. The yarn membrane bundle 2 was not converged into a uniform circle, and the hollow fiber membrane entered the notch, and the hollow fiber membrane was approaching the inner peripheral surface of the cylindrical case 10.

1 中空糸膜モジュール
2 中空糸膜束
10 筒状ケース
11 ケース胴部
12 溝部
13a,13b ノズル
14a,14b キャップ
15a,15b 袋ナット
16 円弧リング
17 L字形の円弧リング
18 流路
19 C型リング
20 樹脂
21 樹脂のモジュール長手方向内側の界面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hollow fiber membrane module 2 Hollow fiber membrane bundle 10 Cylindrical case 11 Case trunk | drum 12 Groove part 13a, 13b Nozzle 14a, 14b Cap 15a, 15b Cap nut 16 Arc ring 17 L-shaped arc ring 18 Channel 19 C-type ring 20 Resin 21 Interface inside the module longitudinal direction of resin

Claims (2)

中空糸膜束と、前記中空糸膜束を収納した筒状ケースと、前記中空糸膜束の少なくとも片側の端部を前記筒状ケースに接着固定した樹脂部とを有する中空糸膜モジュールであって、前記中空糸膜モジュールの、長手方向に関して前記樹脂部が設けられている部分の少なくとも一部には、前記筒状ケースの内周面に溝が設けられるとともに、該溝に嵌合しながら、かつ、前記筒状ケースと前記中空糸膜束との間に位置するように円弧リングが設けられており、前記円弧リングは、周方向にオーバーラップ部を有するとともに、内周面が前記中空糸膜束の外周に当接していることを特徴とする中空糸膜モジュール。   A hollow fiber membrane module having a hollow fiber membrane bundle, a cylindrical case storing the hollow fiber membrane bundle, and a resin part in which at least one end of the hollow fiber membrane bundle is bonded and fixed to the cylindrical case. In addition, a groove is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical case in at least a part of the portion of the hollow fiber membrane module where the resin portion is provided in the longitudinal direction, and the groove is fitted into the groove. In addition, an arc ring is provided so as to be positioned between the cylindrical case and the hollow fiber membrane bundle, and the arc ring has an overlap portion in the circumferential direction, and an inner peripheral surface thereof is hollow. A hollow fiber membrane module, which is in contact with an outer periphery of a yarn membrane bundle. 前記円弧リングは外周面に凹凸を有する、請求項1に記載の中空糸膜モジュール。   The hollow fiber membrane module according to claim 1, wherein the arc ring has irregularities on an outer peripheral surface.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016061764A1 (en) * 2014-10-22 2016-04-28 Dow Global Technologies Llc Filtration assembly including filtration module secured by rotatable retaining ring
WO2020022506A1 (en) * 2018-07-27 2020-01-30 東レ株式会社 Hollow fibre membrane module and method for manufacturing hollow fibre membrane module

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016061764A1 (en) * 2014-10-22 2016-04-28 Dow Global Technologies Llc Filtration assembly including filtration module secured by rotatable retaining ring
WO2020022506A1 (en) * 2018-07-27 2020-01-30 東レ株式会社 Hollow fibre membrane module and method for manufacturing hollow fibre membrane module
CN112469495A (en) * 2018-07-27 2021-03-09 东丽株式会社 Hollow fiber membrane module and method for manufacturing hollow fiber membrane module

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