JP2015182056A - hollow fiber membrane module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数本の中空糸膜と、その中空糸膜を収容するハウジングと、少なくとも前記中空糸膜の一端側に設けられて原液側流路と透過側流路との混合を防ぐ封止部とを有する中空糸膜モジュールに関する。 The present invention provides a plurality of hollow fiber membranes, a housing that accommodates the hollow fiber membranes, and a seal that is provided at least on one end side of the hollow fiber membranes to prevent mixing of the stock solution side channel and the permeate side channel The hollow fiber membrane module which has a part.
従来、中空糸膜モジュールは、例えば図6に示すように、ハウジング10内において、複数本の中空糸膜1の一端を注型剤で封止した封止部4aと、もう一端が開口状態で注型剤により束ねられた封止部4bとにより、原液側流路と透過側流路との混合を防ぐ構造となっている。このような中空糸モジュールにおいては、製造時の中空糸束のハンドリング際に発生する中空糸の損傷を防ぐ必要がある。
Conventionally, for example, as shown in FIG. 6, the hollow fiber membrane module has a
そこで一般的には、中空糸の損傷を防ぐために、硬いネットでできたネット筒に中空糸を入れて中空糸膜の束とし、それらの端部を注型剤で一緒に固着している。硬いネットでできたネット筒を使用することで、中空糸膜や注型樹脂の重量がかかってもネット筒が変形しないため、ハンドリング時に中空糸に損傷を与えない。 Therefore, in general, in order to prevent damage to the hollow fiber, the hollow fiber is put into a net tube made of a hard net to form a bundle of hollow fiber membranes, and the ends thereof are fixed together with a casting agent. By using a net cylinder made of a hard net, the net cylinder is not deformed even when the weight of the hollow fiber membrane or the casting resin is applied, so that the hollow fiber is not damaged during handling.
また、複数本の中空糸膜を束ねる際に、その中空糸膜を複数に分割して束ねる複数の内層ネット筒と、その内層ネット筒の複数を束ねる外層ネット筒とを用いて、ネット筒による保持構造を二重構造にした中空糸膜モジュールも知られている(例えば、特許文献1〜2参照)。
Further, when bundling a plurality of hollow fiber membranes, by using a plurality of inner layer net cylinders that divide the hollow fiber membranes into a plurality of bundles and an outer layer net cylinder that bundles a plurality of the inner layer net cylinders, A hollow fiber membrane module having a double holding structure is also known (see, for example,
しかしながら、上記の公報に記載された内層ネット筒と外層ネット筒とは、特に厚み等をそれぞれ相違させたものでないため、保持構造を二重構造にする利点が十分得られなかった。例えば、両者のネット筒の剛性を共に高めた場合には、内部の中空糸膜の動きに追従することができないため、ハウジングの側面に設けた原液排出口付近に高流量が生じると、流体の流れの勢いが中空糸膜を強い力で動かして内層ネット筒に衝突させ、中空糸膜が破損する場合があることが判明した。 However, since the inner layer net cylinder and the outer layer net cylinder described in the above publication are not particularly different in thickness and the like, the advantage of making the holding structure a double structure cannot be obtained sufficiently. For example, when both the net cylinders have both increased rigidity, they cannot follow the movement of the hollow fiber membrane inside, so if a high flow rate occurs near the stock solution outlet provided on the side of the housing, It has been found that the momentum of the flow causes the hollow fiber membrane to move with a strong force and collide with the inner layer net tube, and the hollow fiber membrane may be damaged.
また、両者のネット筒の剛性を共に低くした場合には、原液排出口付近に高流量が生じると、中空糸膜の全体の動きが大きくなるため、封止部分との境界付近で中空糸膜が破損する場合がある。このような中空糸膜の破損が生じると、原液が透過液にリークし、透過液側の微粒子等の除去対象物質が増加して、分離阻止率が低下するという問題が生じる。 In addition, when both of the net cylinders have low rigidity, if a high flow rate is generated near the stock solution discharge port, the overall movement of the hollow fiber membrane increases, so that the hollow fiber membrane is near the boundary with the sealing portion. May be damaged. When such a hollow fiber membrane breakage occurs, the stock solution leaks into the permeate, and there is a problem that the removal target substance such as fine particles on the permeate side increases and the separation inhibition rate decreases.
そこで、本発明の目的は、封止部分との境界付近における中空糸膜の破損を防止できると共に、ネット筒への中空糸膜の衝突による破損を防止できる中空糸膜モジュールを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module that can prevent breakage of the hollow fiber membrane in the vicinity of the boundary with the sealing portion, and can prevent damage due to collision of the hollow fiber membrane with the net cylinder. .
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明の中空糸膜モジュールは、原液入口及び透過液出口を有するハウジングと、そのハウジング内に収容された複数本の中空糸膜と、その中空糸膜を複数に分割して束ねる複数の内層ネット筒と、その内層ネット筒の複数を束ねる単数又は複数の外層ネット筒と、少なくとも前記中空糸膜の一端側に設けられて原液側流路と透過側流路との混合を防ぐ封止部とを有する中空糸膜モジュールおいて、前記外層ネット筒は、厚みが1.0mmを超えており、ネット糸径が0.9mm以上5.0mm以下であり、前記内層ネット筒は、厚みが1.0mm以下であり、ネット糸径が0.1mm以上1.0mm以下であることを特徴とする。
The above object can be achieved by the present invention as described below.
That is, the hollow fiber membrane module of the present invention includes a housing having a stock solution inlet and a permeate outlet, a plurality of hollow fiber membranes accommodated in the housing, and a plurality of bundles of the hollow fiber membranes divided into a plurality of bundles. An inner layer net cylinder, one or a plurality of outer layer net cylinders that bundle a plurality of inner layer net cylinders, and a seal that is provided at least on one end side of the hollow fiber membrane to prevent mixing of the stock solution side channel and the permeate side channel The outer layer net cylinder has a thickness exceeding 1.0 mm, the net yarn diameter is 0.9 mm or more and 5.0 mm or less, and the inner layer net cylinder has a thickness of It is 1.0 mm or less, and a net yarn diameter is 0.1 mm or more and 1.0 mm or less.
本発明の中空糸膜モジュールによると、外層ネット筒の厚みが1.0mmを超えており、ネット糸径が0.9mm以上5.0mm以下であるため、比較的剛性の高い外層ネット筒で中空糸膜の全体の動きを少なくできるので、封止部分との境界付近で中空糸膜が破損するのを効果的に防止できる。また、内層ネット筒の厚みが1.0mm以下であり、ネット糸径が0.1mm以上1.0mm以下であるため、比較的剛性の低い内層ネット筒で中空糸膜が束ねられた構造となる。このため、内層ネット筒が内部の中空糸膜の動きに追従することができるので、原液排出口付近に高流量が生じる場合でも、流体の流れの勢いが中空糸膜を強い力で動かして内層ネット筒に衝突する際の衝撃が小さくなり、中空糸膜が破損するのを効果的に防止することができる。 According to the hollow fiber membrane module of the present invention, since the thickness of the outer layer net cylinder exceeds 1.0 mm and the net yarn diameter is 0.9 mm or more and 5.0 mm or less, the outer layer net cylinder is hollow with a relatively high rigidity. Since the entire movement of the yarn membrane can be reduced, the hollow fiber membrane can be effectively prevented from being damaged near the boundary with the sealing portion. Moreover, since the thickness of the inner layer net cylinder is 1.0 mm or less and the net yarn diameter is 0.1 mm or more and 1.0 mm or less, the inner layer net cylinder has a structure in which the hollow fiber membranes are bundled with a relatively low rigidity. . For this reason, since the inner layer net tube can follow the movement of the hollow fiber membrane inside, even if a high flow rate is generated near the stock solution outlet, the fluid flow momentum moves the hollow fiber membrane with a strong force to The impact when colliding with the net cylinder is reduced, and the hollow fiber membrane can be effectively prevented from being damaged.
上記において、前記封止部は、前記中空糸膜の一端が注型剤によって開口せずに封止されており、他端が開口状態で注型剤により封止されていることが好ましい。この構造では、中空糸膜の外側から原液を透過させることで、膜分離後の透過液を一端側に流動させて排出することができる。 In the above, it is preferable that one end of the hollow fiber membrane is sealed without being opened by the casting agent, and the other end is sealed with the casting agent in an opened state. In this structure, by allowing the stock solution to permeate from the outside of the hollow fiber membrane, the permeated solution after membrane separation can flow to one end side and be discharged.
また、前記外層ネット筒は、軸芯方向に延びるネット糸を有し、前記内層ネット筒は、周方向に対して傾斜した方向に延びるネット糸が交差する形状であることが好ましい。内層ネット筒が、周方向に対して傾斜した方向に延びるネット糸が交差する形状であると、曲げ力に対してより変形し易く、効果的に内層ネット筒が内部の中空糸膜の動きに追従できるので、内層ネット筒に衝突する際の衝撃をより小さくすることができる。また、外層ネット筒が軸芯方向に延びるネット糸を有することで、曲げ力に対してより変形し難くなり、外層ネット筒で中空糸膜の全体の動きを少なくできるので、封止部分との境界付近で中空糸膜が破損するのをより効果的に防止できる。 The outer layer net tube preferably has a net yarn extending in the axial direction, and the inner layer net tube preferably has a shape in which net yarns extending in a direction inclined with respect to the circumferential direction intersect. If the inner layer net tube has a shape in which net yarns extending in a direction inclined with respect to the circumferential direction intersect, it is more easily deformed by bending force, and the inner layer net tube effectively moves the inner hollow fiber membrane. Since it can follow, the impact at the time of colliding with an inner layer net cylinder can be made smaller. Moreover, since the outer layer net cylinder has the net yarn extending in the axial direction, it becomes more difficult to be deformed with respect to the bending force, and the entire movement of the hollow fiber membrane can be reduced with the outer layer net cylinder. It is possible to more effectively prevent the hollow fiber membrane from being damaged near the boundary.
また、外層ネット筒と内層ネット筒の少なくとも一端は、前記封止部に埋設されていることが好ましい。外層ネット筒の端部が前記封止部に埋設されていると、封止部との境界付近において、外層ネット筒が変位することなく、内層ネット筒と中空糸膜を内部に保持できるため、封止部分との境界付近で中空糸膜が破損するのをより効果的に防止できる。また、内層ネット筒の端部が前記封止部に埋設されていると、封止部との境界付近において、内層ネット筒が変位することなく、中空糸膜を内部に保持できるため、こすれ等による中空糸膜の損傷を防止することができる。 Moreover, it is preferable that at least one end of the outer layer net cylinder and the inner layer net cylinder is embedded in the sealing portion. When the end portion of the outer layer net cylinder is embedded in the sealing portion, the inner layer net cylinder and the hollow fiber membrane can be held inside without the outer layer net cylinder being displaced in the vicinity of the boundary with the sealing portion. It is possible to more effectively prevent the hollow fiber membrane from being damaged near the boundary with the sealing portion. Further, when the end portion of the inner layer net cylinder is embedded in the sealing portion, the inner layer net cylinder can be held inside without being displaced in the vicinity of the boundary with the sealing portion. It is possible to prevent the hollow fiber membrane from being damaged.
また、前記外層ネット筒の開口率が60%以上90%以下であり,前記内層ネット筒の開口率が65%以上95%以下であることが好ましい。これらの開口率により、原液の流動性とネット剛性のバランスを良好にすることができる。 Moreover, it is preferable that the opening ratio of the outer layer net cylinder is 60% or more and 90% or less, and the opening ratio of the inner layer net cylinder is 65% or more and 95% or less. By these opening ratios, the balance between the fluidity of the stock solution and the net rigidity can be improved.
本発明の中空糸膜モジュールは、図1に示すように、原液入口12及び透過液出口14を有するハウジング10と、そのハウジング10内に収容された複数本の中空糸膜1と、その中空糸膜1を複数に分割して束ねる複数の内層ネット筒2と、その内層ネット筒2の複数を束ねる単数又は複数の外層ネット筒3と、少なくとも前記中空糸膜の一端側に設けられて原液側流路と透過側流路との混合を防ぐ封止部4とを有する。本実施形態では、封止部4が、中空糸膜1の一端が注型剤によって開口せずに封止された封止部4aと、他端が開口状態で注型剤により封止された封止部4bとを含む例を示す。
As shown in FIG. 1, the hollow fiber membrane module of the present invention includes a
ハウジング10は、複数本の中空糸膜1を収容するものであり、例えば図1に示すように、筒状の胴部11と、その両端に設けたキャップ部15,16を備えている。また、キャップ部15には、原液入口12が設けられ、キャップ部16には、透過液出口14が設けられ、胴部11は濃縮された原液の出口13が設けられている。ハウジング10の材質としては、不純物や粒子等の溶出などの問題が生じなければ、何れの材料も使用可能であるが、例えば塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂などが挙げられる。
The
中空糸膜1としては、精密ろ過膜、限外ろ過膜、逆浸透膜、透析膜などが挙げられ、その用途や製法に応じた、孔径、外径、長さのものが使用できる。また、中空糸膜1の材質としては、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、フッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル−ポリアクリロニトリル共重合体、芳香族ポリアミド、酢酸セルロースなどが挙げられる。
Examples of the
内層ネット筒2は、中空糸膜1を複数に分割して束ねており、1つの内層ネット筒2によって束ねられる中空糸膜1の本数は400〜6000本が好ましく、400〜4000本がより好ましい。内層ネット筒2は、単数又は複数の外層ネット筒3により、その複数が束ねられているが、1つの外層ネット筒3により束ねられる内層ネット筒2の本数は1〜12本が好ましく、1〜6本がより好ましい。内層ネット筒2全体による分割数としては、2〜12分割が好ましく、2〜6分割がより好ましい。
The inner-layer
本実施形態では、図2に示すように、1つの外層ネット筒3により、2つの内層ネット筒2が束ねられている例を示す。この例では、内層ネット筒2が半円形の断面となっているが、予めこのような形状に内層ネット筒2を形成いてもよく、円形断面の内層ネット筒2を外層ネット筒3に挿入する際に変形させてもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, an example in which two inner
また、図示した例では、外層ネット筒3と内層ネット筒2の両端が、封止部4に埋設されている。また、外層ネット筒3は、軸芯方向に延びるネット糸3aを有し、内層ネット筒2は、周方向に対して傾斜した方向に延びるネット糸2aが交差する形状である例を示す。
Further, in the illustrated example, both ends of the outer layer
この例では、外層ネット筒3は、軸芯方向に延びるネット糸3aと、周方向に延びるネット糸3bとが、交差部で融着した構造を有する。
In this example, the outer layer
本発明では、外層ネット筒3の厚みが1.0mmを超えており、好ましくは厚みが1.1〜5.0mmであり、より好ましくは厚みが1.5〜3.5mmである。また、外層ネット筒3のネット糸径が0.9mm以上5.0mm以下であり、好ましくは1.0mm以上2.0mm以下である。
In the present invention, the thickness of the outer layer
本発明において、「ネット糸」とは、ネットを構成する線状部材を指し、その断面は円形に限らず、三角形、四角形などの多角形、楕円形など何れでもよい。また、交差するネット糸同士は、一体に形成されているのが好ましいが、交差部分は固着されていても、固着されていなくてもよい。また、「ネット糸径」とは、ネットを構成する線状部材の断面における最大長さを指し、例えば、楕円形断面の場合、長径がネット糸径に相当する。 In the present invention, the “net yarn” refers to a linear member constituting a net, and the cross section thereof is not limited to a circle, and may be any polygon such as a triangle or a rectangle, an ellipse or the like. Further, it is preferable that the intersecting net yarns are integrally formed, but the intersecting portion may or may not be fixed. The “net yarn diameter” refers to the maximum length in the cross section of the linear member constituting the net. For example, in the case of an elliptical cross section, the long diameter corresponds to the net yarn diameter.
外層ネット筒3の開口率は60〜90%であることが好ましく、80〜90%であることがより好ましい。ここで、「開口率」とは、平面視において投影されたネット糸の存在しない部分の面積から求められる比率をいう。
The opening ratio of the outer
外層ネット筒3の材質としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイドポロフェニレンエーテル、ポリカーボネート、ナイロンを主原料とするものが挙げられる。
Examples of the material of the outer layer
本発明では、内層ネット筒2の厚みが1.0mm以下であり、好ましくは厚みが0.2〜0.9mmであり、より好ましくは厚みが0.3〜0.8mmである。また、内層ネット筒2のネット糸径が0.1mm以上1.0mm以下であり、好ましくは0.2mm以上0.6mm以下である。内層ネット筒2の開口率が65〜95%であることが好ましく、85〜95%であることがより好ましい。
In the present invention, the inner layer
内層ネット筒2の材質としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイドポロフェニレンエーテル、ポリカーボネート、ナイロンを主原料とするものが挙げられる。
Examples of the material of the inner layer
封止部4aと封止部4bとは、注型樹脂等の注型剤により封止されている。注型樹脂としては、中空糸膜束1が封止可能な材料であれば何れでもよいが、中空糸膜束1の一端を確実に封止する観点から、特に、ウレタン樹脂及びエポキシ樹脂の少なくとも一方を主成分とすることが好ましい。
The sealing
(他の実施形態)
(1)前述の実施形態では、1つの外層ネット筒3により、2つの内層ネット筒2が束ねられている例の例を示したが、本発明では、図3に示すように、種々の形態をとることができる。内層ネット筒2の縦断面形状としては、半円、扇形、更に丸みを帯びた形状など何れでもよい。
(Other embodiments)
(1) In the above-described embodiment, an example in which two inner-layer
例えば、図3(a)に示すように、2つの外層ネット筒3により、それぞれ2つの内層ネット筒2が束ねられているもの、図3(b)に示すように、2つの外層ネット筒3により、それぞれ3つの内層ネット筒2が束ねられているもの、図3(c)に示すように、4つの外層ネット筒3により、それぞれ2つの内層ネット筒2が束ねられているもの、などでもよい。
For example, as shown in FIG. 3A, two outer layer
(2)前述の実施形態では、封止部4が、中空糸膜1の一端が注型剤によって開口せずに封止された封止部4aと、他端が開口状態で注型剤により封止された封止部4bとを含む例を示したが、本発明では、U字型の中空糸膜1を用いることで、開口せずに封止された封止部4aを不要とした構造であってもよい。
(2) In the above-described embodiment, the sealing
また、開口せずに封止された封止部4aの代わりに、両側端部を、開口状態で注型剤により封止された封止部4bとすることで、中空糸膜1の両端が開口状態で注型剤により封止された封止部4を設けてもよい。
Moreover, the both ends of the
その場合、ハウジング10内の両側において、両側の封止部4が水密に保持されて、キャップ部15が閉じた空間に形成され、胴部11に原液入口12を設けた構造とすることにより、図1に示す中空糸膜モジュールと同等に機能させることができる。
In that case, on both sides in the
また、キャップ部15の原液入口12から、中空糸膜1の内部に原液を流入させて膜分離を行なうことにより、内圧型の中空糸膜モジュールを構成することも可能である。その場合、濃縮液の出口が透過液の出口となる。
Moreover, it is also possible to constitute an internal pressure type hollow fiber membrane module by performing membrane separation by flowing the stock solution into the
(3)前述の実施形態では、外層ネット筒3と内層ネット筒2の両端が、封止部4に埋設されている構造の例を示したが、本発明では外層ネット筒3と内層ネット筒2のいずれか一方のみが封止部4に埋設されている構造でもよい。また、外層ネット筒3と内層ネット筒2の一端のみが、封止部4に埋設されている構造であってもよい。
(3) In the above-described embodiment, an example of a structure in which both ends of the outer layer
(4)前述の実施形態では、外層ネット筒3は、軸芯方向に延びるネット糸3aを有し、内層ネット筒2は、周方向に対して傾斜した方向に延びるネット糸2aが交差する形状である例を示したが、図4に示すように、本発明ではネット筒が種々の形態をとることができる。ネット筒の開口形状としては、三角形、四角形(菱形、正方形、長方形、平行四辺形等)、六角形などが挙げられる。
(4) In the above-described embodiment, the outer layer
例えば、図4(a)に示すものは、外層ネット筒3が軸芯方向に延びるネット糸3aと、周方向に対して傾斜した方向に延びるネット糸3cとが、交差部で融着した構造を有する。内層ネット筒2は、周方向に対して傾斜した方向に交差して延びるネット糸2aと、周方向に対して延びるネット糸2bcとが、交差部で融着した構造を有する。
For example, the structure shown in FIG. 4A is a structure in which a
図4(b)に示すものは、外層ネット筒3が軸芯方向に延びるネット糸3aと、周方向に対して傾斜した方向にジグザグに延びるネット糸3cとが、交差部で融着した構造を有する。内層ネット筒2は、周方向に対して傾斜した方向に延びるネット糸2aが、交差部で融着した構造を有する。
4 (b) shows a structure in which a
図4(c)に示すように、外層ネット筒3が軸芯方向に延びるネット糸3aと、周方向に対して傾斜した方向に交差して延びるネット糸3cとが、交差部で融着した構造を有する。内層ネット筒2は、周方向に沿って延びる2種のネット糸2cが、交差部で融着して六角形の開口を形成した構造を有する。
As shown in FIG. 4C, the
以下、本発明を具体的に示す実施例等について説明する。 Examples and the like specifically showing the present invention will be described below.
実施例1
図3(a)に示すように、半円柱の外層ネット筒を2本と、これを各2分割し全体で4分割されるように内層ネット筒を準備した。外層ネット筒は、ポリプロピレン製で、形状は図2(b)、厚み2.5mm、軸芯方向のネット糸径1.5mm、周方向のネット糸径1.1〜1.6mm、開口率84%であり、内層ネット筒は、ポリプロピレン製で、形状は図2(c)、厚み0.7mm、軸芯方向に傾斜したネット糸径0.28〜0.40mm、開口率91%であった。
Example 1
As shown in FIG. 3 (a), two semi-cylindrical outer layer net cylinders were prepared, and the inner layer net cylinder was prepared so that it was divided into two parts and divided into four parts as a whole. The outer layer cylinder is made of polypropylene and has a shape of FIG. 2B, a thickness of 2.5 mm, a net yarn diameter of 1.5 mm in the axial direction, a net yarn diameter of 1.1 to 1.6 mm in the circumferential direction, and an aperture ratio of 84. The inner layer net cylinder was made of polypropylene, the shape was FIG. 2 (c), the thickness was 0.7mm, the net yarn diameter inclined in the axial direction was 0.28 to 0.40mm, and the aperture ratio was 91%. .
外径1.2mmのポリスルホン系中空糸膜の総数10800本を4分割して、内層ネット筒で束ねた後に、これを外層ネット筒に挿入して、両者のネット筒と共に注型剤(エポキシ樹脂)を用いて、片端を開口させずに封止し、もう片端を開口した状態で封止した後、長さ1284mm、内径160mmφの筒状ハウジング内に収容した。 A total of 10800 polysulfone-based hollow fiber membranes having an outer diameter of 1.2 mm are divided into four parts, bundled with an inner layer net cylinder, inserted into the outer layer net cylinder, and a casting agent (epoxy resin) together with both net cylinders ), The other end was sealed without being opened, and the other end was sealed, and then housed in a cylindrical housing having a length of 1284 mm and an inner diameter of 160 mmφ.
得られた中空糸膜モジュールに対して、ハウジング側面に設置されている原液出口ポートのみに6m3/hrの流量で通水を行い、通水/停止の繰り返し運転を行い、中空糸膜の破断の発生を評価した。その結果を、図5に示す。 For the obtained hollow fiber membrane module, water was passed only at the stock solution outlet port installed on the side of the housing at a flow rate of 6 m 3 / hr, repeated operation of water flow / stop was performed, and the hollow fiber membrane was broken. The occurrence of was evaluated. The result is shown in FIG.
比較例1
実施例1において、内層ネット筒を設けずに、同数の中空糸膜を2分割して外層ネット筒により束ねた構造とした以外は、実施例1と全く同様にして中空糸膜モジュールを作製した後、評価した。その結果を、図5に示す。
Comparative Example 1
In Example 1, a hollow fiber membrane module was produced in exactly the same manner as in Example 1, except that the same number of hollow fiber membranes were divided into two and bundled by outer layer net cylinders without providing the inner layer net cylinders. Later, it was evaluated. The result is shown in FIG.
図5に示した結果から明らかなように、比較例1のモジュールでは12,000回で中空糸膜の破断が確認できたのに対して、実施例1のモジュールでは28,000回でも中空糸膜の破断は確認できなかった。このことより中空糸膜の破断に対する耐久性は本発明によって2倍以上になることがわかった。
比較例2
実施例1において、外層ネット筒と同じネットを用いて、内層ネット筒と外層ネット筒とを作製した以外は、実施例1と全く同様にして中空糸膜モジュールを作製した後、評価した。その結果、1000回で中空糸膜の破断が確認できた。破断部を確認すると、内層ネット筒と中空糸膜との衝突による中空糸膜の傷、破断が主な原因であることが分かった。
As is clear from the results shown in FIG. 5, the hollow fiber membrane was confirmed to be broken at 12,000 times in the module of Comparative Example 1, whereas the hollow fiber was confirmed at 28,000 times in the module of Example 1. The film was not broken. From this, it was found that the durability against breakage of the hollow fiber membrane is doubled or more by the present invention.
Comparative Example 2
In Example 1, a hollow fiber membrane module was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the same net as the outer layer net cylinder was used to produce the inner layer net cylinder and the outer layer net cylinder. As a result, it was confirmed that the hollow fiber membrane was broken 1000 times. When the broken part was confirmed, it was found that the hollow fiber membrane was damaged mainly due to the collision between the inner layer net tube and the hollow fiber membrane, and the main cause was the fracture.
比較例3
実施例1において、内層ネット筒と同じネットを用いて、内層ネット筒と外層ネット筒とを作製した以外は、実施例1と全く同様にして中空糸膜モジュールを作製した後、評価した。その結果、3000回で中空糸膜の破断が確認できた。破断部を確認すると、中空糸膜と封止部との境界付近において中空糸膜の自重による引張りの力と通水時の中空糸膜束の振動によるファイバーの破断が主な原因であることが分かった。
Comparative Example 3
A hollow fiber membrane module was produced in the same manner as in Example 1 except that the inner layer net cylinder and the outer layer net cylinder were produced using the same net as the inner layer net cylinder in Example 1, and then evaluated. As a result, breakage of the hollow fiber membrane was confirmed after 3000 times. When confirming the ruptured part, it is likely that the fiber rupture due to the tensile force due to the weight of the hollow fiber membrane and the vibration of the bundle of hollow fiber membranes during water flow is the main cause near the boundary between the hollow fiber membrane and the sealing part. I understood.
1 中空糸膜
2 内層ネット筒
3 外層ネット筒
4 封止部
10 ハウジング
11 原液入口
12 透過液出口
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記外層ネット筒は、厚みが1.0mmを超えており、ネット糸径が0.9mm以上5.0mm以下であり、
前記内層ネット筒は、厚みが1.0mm以下であり、ネット糸径が0.1mm以上1.0mm以下であることを特徴とする中空糸膜モジュール。 A housing having a stock solution inlet and a permeate outlet, a plurality of hollow fiber membranes accommodated in the housing, a plurality of inner layer net tubes that divide and bundle the hollow fiber membranes, and a plurality of inner layer net tubes In a hollow fiber membrane module having one or a plurality of outer layer net cylinders for bundling, and a sealing portion that is provided at least on one end side of the hollow fiber membrane and prevents mixing of the stock solution side channel and the permeate side channel,
The outer layer net cylinder has a thickness exceeding 1.0 mm, the net yarn diameter is 0.9 mm or more and 5.0 mm or less,
The inner layer net cylinder has a thickness of 1.0 mm or less, and a net yarn diameter of 0.1 mm or more and 1.0 mm or less.
The hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 3, wherein an opening ratio of the outer layer net cylinder is 60% or more and 90% or less, and an opening ratio of the inner layer net cylinder is 65% or more and 95% or less.
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