JP2019000815A - Hollow fiber membrane filtration device and cleaning method therefor - Google Patents

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Abstract

To provide a hollow fiber membrane filtration device in which a hollow fiber membrane can be effectively cleaned with a simple device configuration, and a method for cleaning the same.SOLUTION: A hollow fiber membrane filtration device comprises a hollow fiber membrane module 10 of an external pressure filtration type. The hollow fiber membrane module 10 has: a hollow fiber membrane bundle 15; a housing 13 having an internal space in which the hollow fiber membrane bundle 15 is accommodated; and a pipe member 5C which is provided with an upper opening part 5B and a lower opening part 5C. The hollow fiber membrane filtration device comprises a gas supply part which supplies a gas to an in-pipe space 5A. The gas supply part is so configured as to supply the gas of which a flow rate and a pressure are adjusted so that raw water, which flows into the in-pipe space 5A from a space in the housing 13 through the lower opening part 5C, is so made as to rise to an upper side with respect to a liquid level 11B of raw water together with the gas, and is ejected into the space in the housing 13 together with the gas through the upper opening part 5B which is positioned on an upper side with respect to the liquid level 11B of raw water.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、中空糸膜濾過装置及びその洗浄方法に関する。   The present invention relates to a hollow fiber membrane filtration device and a cleaning method thereof.

従来、水中の不純物を除去する水処理において、束状の複数の中空糸膜を有する中空糸膜モジュールが用いられている。水処理の濾過工程では、中空糸膜モジュールに設けられた原水入口を通じて原水(濾過前の水)がモジュール内に供給され、膜を通過した濾過水がモジュールに設けられた濾過水出口を通じてモジュール外に排出される。   Conventionally, in a water treatment for removing impurities in water, a hollow fiber membrane module having a plurality of bundled hollow fiber membranes has been used. In the filtration process of water treatment, raw water (water before filtration) is supplied into the module through the raw water inlet provided in the hollow fiber membrane module, and the filtered water that has passed through the membrane passes outside the module through the filtered water outlet provided in the module. To be discharged.

中空糸膜モジュールでは、水処理の濾過工程が行われると、水中から除去された物質(浮遊汚濁物質(SS;Suspended Solids))が膜表面に堆積する。このように、膜表面に堆積した浮遊汚濁物質を効率的に除去することは重要な課題の一つである。   In the hollow fiber membrane module, when a water treatment filtration step is performed, a substance (suspended solids (SS)) removed from the water is deposited on the membrane surface. As described above, it is one of important issues to efficiently remove the suspended pollutant deposited on the film surface.

一般に、浮遊汚濁物質の除去は、所謂逆洗(逆圧洗浄)により行われる。逆洗工程では、浮遊汚濁物質を膜表面から浮かせるために、濾過工程とは逆方向の流体の流れがモジュール内に形成される。すなわち、濾過水出口を通じて気体や液体などの流体がモジュール内に供給され、膜を通過した流体が原水入口を通じてモジュール外に排出される。   In general, removal of suspended contaminants is performed by so-called backwashing (backpressure washing). In the backwashing process, a fluid flow in the opposite direction to the filtration process is formed in the module in order to float the suspended contaminants from the membrane surface. That is, a fluid such as gas or liquid is supplied into the module through the filtered water outlet, and the fluid that has passed through the membrane is discharged out of the module through the raw water inlet.

逆洗工程により膜表面から部分的に浮いた状態となった浮遊汚濁物質は、その後のバブリング工程により膜表面から剥がれ落とされる。このバブリング工程では、充水されたモジュール内に気体が供給され、気泡によって膜が揺動することにより、膜表面から浮遊汚濁物質が剥がれ落ちる。   The suspended pollutant that has partially floated from the film surface by the backwashing process is peeled off from the film surface by the subsequent bubbling process. In this bubbling process, gas is supplied into the filled module, and the membrane fluctuates due to bubbles, so that the suspended contaminants are peeled off from the membrane surface.

特許文献1及び2には、バブリング工程においてモジュール内に気体を分散させるための構成を備えた中空糸膜モジュールが開示されている。特許文献1に記載された中空糸膜モジュールでは、中空糸膜の下端よりも下側に給気ヘッダー及び空気分散器が設けられており、給気ヘッダーから供給された空気が空気分散器により分散誘導される。特許文献2に記載された中空糸膜モジュールでは、中空糸膜束の中央に配置されたパイプの下部側面に細孔が形成されており、この細孔を通じてハウジング内に気体が供給される。   Patent Documents 1 and 2 disclose a hollow fiber membrane module having a configuration for dispersing a gas in the module in a bubbling process. In the hollow fiber membrane module described in Patent Document 1, an air supply header and an air distributor are provided below the lower end of the hollow fiber membrane, and the air supplied from the air supply header is dispersed by the air distributor. Be guided. In the hollow fiber membrane module described in Patent Document 2, pores are formed on the lower side surface of a pipe disposed at the center of the hollow fiber membrane bundle, and gas is supplied into the housing through the pores.

また特許文献3には、中空糸膜の上端を洗浄可能な構成を有する中空糸膜モジュールが記載されている。この中空糸膜モジュールは、中空糸膜の上端を固定する固定部を上下方向に貫通する複数のノズルを備え、ノズル先端に設けられた噴出孔から洗浄水を噴出することが可能であり、これにより中空糸膜の上端の濁質を除去することができる。   Patent Document 3 describes a hollow fiber membrane module having a configuration capable of cleaning the upper end of the hollow fiber membrane. This hollow fiber membrane module includes a plurality of nozzles that vertically penetrate a fixing portion that fixes the upper end of the hollow fiber membrane, and is capable of ejecting washing water from an ejection hole provided at the nozzle tip. Thus, the turbidity at the upper end of the hollow fiber membrane can be removed.

特開平11−33367号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-33367 特開平7−136469号公報JP-A-7-136469 特開2015−226884号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-226884

特許文献1,2に記載された中空糸膜モジュールでは、ハウジング内において気体を分散させ、気泡により中空糸膜の表面を洗浄することができるが、その洗浄効果が十分とは言えなかった。また特許文献3では、洗浄用のノズルを中空糸膜の上端を固定する固定部に貫通させる必要があり、モジュール構造が複雑になるという問題がある。   In the hollow fiber membrane modules described in Patent Documents 1 and 2, the gas can be dispersed in the housing and the surface of the hollow fiber membrane can be cleaned with bubbles, but the cleaning effect is not sufficient. Moreover, in patent document 3, it is necessary to make the nozzle for washing | cleaning penetrate the fixing | fixed part which fixes the upper end of a hollow fiber membrane, and there exists a problem that a module structure becomes complicated.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な装置構成で中空糸膜を効果的に洗浄することが可能な中空糸膜濾過装置及びその洗浄方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane filtration device capable of effectively washing a hollow fiber membrane with a simple device configuration and a cleaning method thereof. It is.

本発明の一局面に係る中空糸膜濾過装置は、外圧濾過式の中空糸膜モジュールを備えている。前記中空糸膜モジュールは、束状の複数の中空糸膜を有する中空糸膜束と、前記中空糸膜束が収容される内部空間が形成され、前記内部空間から外に気体を排出するための気体排出口が設けられたハウジングと、前記中空糸膜の長手方向に沿って延びるように配置された管部材であって、前記管部材の内側の空間である管内空間と前記ハウジング内の空間とを連通させる上側開口部と、前記上側開口部よりも下側に位置すると共に前記管内空間と前記ハウジング内の空間とを連通させる下側開口部と、が設けられた前記管部材と、を有している。前記中空糸膜濾過装置は、前記管内空間に気体を供給する気体供給部をさらに備えている。前記気体供給部は、前記ハウジング内の空間から前記下側開口部を通じて前記管内空間に流入する原水を、前記上側開口部と前記下側開口部との間に位置する原水の液面よりも上側まで気体と共に上昇させ、前記液面よりも上側に位置する前記上側開口部を通じて気体と共に前記ハウジング内の空間に噴出させるように、流量及び圧力が調整された気体を供給するように構成されている。   A hollow fiber membrane filtration device according to one aspect of the present invention includes an external pressure filtration type hollow fiber membrane module. The hollow fiber membrane module is formed with a hollow fiber membrane bundle having a plurality of bundled hollow fiber membranes and an internal space in which the hollow fiber membrane bundle is accommodated, and for discharging gas from the internal space to the outside A housing provided with a gas discharge port; a tube member disposed so as to extend along a longitudinal direction of the hollow fiber membrane; and a space in the tube which is a space inside the tube member, and a space in the housing An upper opening that communicates with the pipe member, and the pipe member that is provided below the upper opening and that has a lower opening that communicates the space in the tube and the space in the housing. doing. The hollow fiber membrane filtration device further includes a gas supply unit that supplies gas to the space in the tube. The gas supply unit causes raw water flowing from the space in the housing to the space in the pipe through the lower opening to be higher than the level of the raw water located between the upper opening and the lower opening. It is configured to supply a gas whose flow rate and pressure are adjusted so that the gas is raised together with the gas, and jetted into the space in the housing together with the gas through the upper opening located above the liquid level. .

上記中空糸膜濾過装置によれば、以下のように、所謂エアリフト効果を利用して中空糸膜を効果的に洗浄することが可能になる。即ち、流量及び圧力が適切に調整された気体を気体供給部から管内空間に供給することにより、ハウジング内の空間から下側開口部を通じて管内空間に流入する原水を、原水の液面よりも上側まで気体と共に上昇させ、液面よりも上側から上側開口部を通じて気体と共にハウジング内の空間に噴出させることができる。これにより、中空糸膜の表面に原水及び気体を当てて洗浄することが可能になるため、通常のバブリング洗浄に比べて洗浄効果を高めることができる。しかも、上述のようなエアリフト効果は、簡易な装置構成で実現することが可能である。したがって、上記中空糸膜濾過装置によれば、簡易な装置構成で中空糸膜を効果的に洗浄することができる。   According to the hollow fiber membrane filtration device, the hollow fiber membrane can be effectively washed using a so-called air lift effect as follows. That is, by supplying a gas whose flow rate and pressure are appropriately adjusted from the gas supply unit to the pipe space, the raw water flowing into the pipe space from the space in the housing through the lower opening is made higher than the liquid level of the raw water. And the gas can be ejected from the upper side of the liquid level to the space inside the housing through the upper opening. Thereby, since it becomes possible to wash | clean by applying raw | natural water and gas to the surface of a hollow fiber membrane, a cleaning effect can be heightened compared with normal bubbling washing | cleaning. Moreover, the air lift effect as described above can be realized with a simple device configuration. Therefore, according to the said hollow fiber membrane filtration apparatus, a hollow fiber membrane can be wash | cleaned effectively with a simple apparatus structure.

上記中空糸膜濾過装置において、前記気体供給部は、前記下側開口部よりも上側の位置で前記管内空間に気体を供給する気体供給口を有していてもよい。   The said hollow fiber membrane filtration apparatus WHEREIN: The said gas supply part may have the gas supply port which supplies gas to the said pipe | tube space in the position above the said lower side opening part.

この構成によれば、気体供給口から管内空間に供給された気体が下側開口部を通じて管の外へ漏れるのを防ぐことができる。   According to this configuration, it is possible to prevent the gas supplied from the gas supply port to the pipe inner space from leaking out of the pipe through the lower opening.

上記中空糸膜濾過装置において、前記中空糸膜モジュールは、前記中空糸膜の下端よりも下側の位置において前記内部空間に気体を分散させる散気部材をさらに備えていてもよい。   In the hollow fiber membrane filtration device, the hollow fiber membrane module may further include an air diffuser that disperses gas in the internal space at a position below the lower end of the hollow fiber membrane.

この構成によれば、散気部材により分散させた気体が中空糸膜の下端から上昇して中空糸膜が揺動することにより、膜表面に付着した浮遊汚濁物質を剥がれ落とすことができる。   According to this configuration, when the gas dispersed by the air diffusing member rises from the lower end of the hollow fiber membrane and the hollow fiber membrane swings, the suspended contaminants attached to the membrane surface can be peeled off.

上記中空糸膜濾過装置において、前記下側開口部は、前記中空糸膜の下端よりも下側に位置していてもよい。   In the hollow fiber membrane filtration device, the lower opening may be located below the lower end of the hollow fiber membrane.

この構成によれば、上側開口部から噴出した原水が下側開口部に向かって流れるのに伴って、膜表面から除去された浮遊汚濁物質を原水の流れによって中空糸膜の下端よりも下側まで運ぶことができる。これにより、浮遊汚濁物質が中空糸膜の外表面に再付着するのを防ぐことができる。   According to this configuration, as the raw water ejected from the upper opening flows toward the lower opening, the suspended contaminants removed from the membrane surface are moved below the lower end of the hollow fiber membrane by the raw water flow. Can carry up to. Thereby, it is possible to prevent floating contaminants from reattaching to the outer surface of the hollow fiber membrane.

上記中空糸膜濾過装置において、前記中空糸膜束は、前記中空糸膜の上端が固定されると共に、下端において前記中空糸膜が一本ずつ固定されない片端フリータイプであってもよい。   In the hollow fiber membrane filtration device, the hollow fiber membrane bundle may be a one-end free type in which the upper end of the hollow fiber membrane is fixed and the hollow fiber membranes are not fixed one by one at the lower end.

この構成によれば、両端固定タイプの中空糸膜モジュールを用いる場合に比べて、バブリングにより中空糸膜を容易に揺動させることができるため、中空糸膜の洗浄効果をより高めることができる。   According to this configuration, since the hollow fiber membrane can be easily swung by bubbling, compared with the case of using a both-end fixed type hollow fiber membrane module, the cleaning effect of the hollow fiber membrane can be further enhanced.

本発明の他局面に係る中空糸膜濾過装置の洗浄方法は、束状の複数の中空糸膜を有する中空糸膜束と、前記中空糸膜束が収容される内部空間が形成されたハウジングと、前記中空糸膜の長手方向に沿って延びるように配置され、上側開口部及び前記上側開口部よりも下側に位置する下側開口部がそれぞれ設けられた管部材と、を有する外圧濾過式の中空糸膜モジュールを備えた中空糸膜濾過装置において、前記中空糸膜を洗浄する方法である。この方法は、前記ハウジング内に原水を供給する工程と、原水の液面が前記中空糸膜の上端よりも下側に位置する状態で、前記管部材の内側の空間である管内空間に気体を供給することにより、前記ハウジング内の空間から前記下側開口部を通じて前記管内空間に流入する原水を、気体と共に前記液面よりも上側まで上昇させ、前記液面よりも上側に位置する前記上側開口部を通じて気体と共に前記ハウジング内の空間に噴出させる工程と、を備えている。   A cleaning method for a hollow fiber membrane filtration device according to another aspect of the present invention includes a hollow fiber membrane bundle having a plurality of bundled hollow fiber membranes, and a housing in which an internal space in which the hollow fiber membrane bundle is accommodated is formed. An external pressure filtration system having a pipe member provided to extend along the longitudinal direction of the hollow fiber membrane and provided with an upper opening and a lower opening located below the upper opening, respectively. In the hollow fiber membrane filtration apparatus provided with the hollow fiber membrane module, the hollow fiber membrane is washed. This method includes supplying raw water into the housing, and in a state where the level of the raw water is located below the upper end of the hollow fiber membrane, gas is supplied to the inner space of the tube member. By supplying the raw water flowing into the pipe space from the space in the housing through the lower opening to the upper side above the liquid level together with the gas, the upper opening located above the liquid level And a step of ejecting the gas together with the gas into the space in the housing.

上記中空糸膜濾過装置の洗浄方法によれば、ハウジング内の空間から下側開口部を通じて管内空間に流入する原水を、原水の液面よりも上側まで気体と共に上昇させ、液面よりも上側に位置する上側開口部を通じて気体と共にハウジング内の空間に噴出させることができる。これにより、中空糸膜の表面に原水及び気体を当てて洗浄することが可能になり、通常のバブリング洗浄に比べて中空糸膜の洗浄効果を高めることができる。しかも、エアリフト効果を利用したこの方法は、簡易な構成の装置を用いて行うことが可能である。   According to the cleaning method of the hollow fiber membrane filtration device, the raw water flowing into the pipe space from the space in the housing through the lower opening is raised together with the gas above the liquid level of the raw water, and above the liquid level. The gas can be ejected into the space in the housing together with the gas through the upper opening located. Thereby, it becomes possible to wash | clean by applying raw | natural water and gas to the surface of a hollow fiber membrane, and can improve the washing | cleaning effect of a hollow fiber membrane compared with normal bubbling washing | cleaning. In addition, this method using the air lift effect can be performed using an apparatus having a simple configuration.

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、簡易な装置構成で中空糸膜を効果的に洗浄することが可能な中空糸膜濾過装置及びその洗浄方法を提供することができる。   As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a hollow fiber membrane filtration device and a cleaning method thereof that can effectively wash the hollow fiber membrane with a simple device configuration.

本発明の実施形態1における中空糸膜濾過装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the hollow fiber membrane filtration apparatus in Embodiment 1 of this invention. 上記中空糸膜濾過装置が備える中空糸膜モジュールの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the hollow fiber membrane module with which the said hollow fiber membrane filtration apparatus is provided. 上記中空糸膜モジュールにおけるエアリフト洗浄を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the air lift washing | cleaning in the said hollow fiber membrane module. 上記中空糸膜モジュールが備える散気部材の平面構造を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the planar structure of the aeration member with which the said hollow fiber membrane module is provided. 図4中の線分V−Vに沿った散気部材の断面構造を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross-sectional structure of the aeration member in alignment with line segment VV in FIG. 上記中空糸膜濾過装置の基本的な運転プログラムを示す図である。It is a figure which shows the basic driving | operation program of the said hollow fiber membrane filtration apparatus. 本発明の実施形態2における中空糸膜モジュールの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the hollow fiber membrane module in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態3における中空糸膜モジュールの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the hollow fiber membrane module in Embodiment 3 of this invention. 本発明のその他実施形態おける中空糸膜モジュールを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the hollow fiber membrane module in other embodiment of this invention. 本発明のその他実施形態におけるエアリフト洗浄を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the air lift washing | cleaning in other embodiment of this invention.

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施形態1)
<中空糸膜濾過装置>
まず、本発明の実施形態1に係る中空糸膜濾過装置1の構成について、図1及び図2を参照して説明する。図1は、中空糸膜濾過装置1の全体構成を模式的に示している。図2は、中空糸膜濾過装置1が備える中空糸膜モジュール10の構成を模式的に示している。
(Embodiment 1)
<Hollow fiber membrane filtration device>
First, the configuration of the hollow fiber membrane filtration device 1 according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 schematically shows the overall configuration of the hollow fiber membrane filtration device 1. FIG. 2 schematically shows the configuration of the hollow fiber membrane module 10 provided in the hollow fiber membrane filtration device 1.

中空糸膜濾過装置1は、外圧濾過式の中空糸膜モジュール10を備え、この中空糸膜モジュール10により原水を濾過して濾液を得る装置である。ここで、「外圧濾過式」とは、中空糸膜の外表面側に原水を供給し、膜壁を通過した濾液を膜の内表面側から取り出す濾過方式である。中空糸膜モジュール10としては、膜分離処理の条件や要求される性能に応じて、外圧全量濾過式又は外圧循環濾過式のものを用いることができる。膜寿命の観点からは、濾過と同時に膜の表面洗浄を行うことができる外圧循環濾過式のモジュールが好ましい。一方、設備の単純さ、設置コスト及び運転コストの観点からは、外圧全量濾過式のモジュールが好ましい。   The hollow fiber membrane filtration device 1 includes an external pressure filtration type hollow fiber membrane module 10 and is a device for obtaining a filtrate by filtering raw water with the hollow fiber membrane module 10. Here, the “external pressure filtration method” is a filtration method in which raw water is supplied to the outer surface side of the hollow fiber membrane and the filtrate that has passed through the membrane wall is taken out from the inner surface side of the membrane. As the hollow fiber membrane module 10, an external pressure total filtration type or an external pressure circulation filtration type can be used depending on the conditions of membrane separation treatment and required performance. From the viewpoint of membrane life, an external pressure circulation filtration type module that can perform membrane surface cleaning simultaneously with filtration is preferable. On the other hand, from the viewpoints of simplicity of equipment, installation cost, and operation cost, an external pressure total amount filtration module is preferable.

図1に示すように、中空糸膜濾過装置1は、中空糸膜モジュール10と、送液ポンプ20と、エアーコンプレッサー30と、これらを接続する配管及び当該配管に設けられた開閉バルブと、制御装置40と、を主に備えている。   As shown in FIG. 1, the hollow fiber membrane filtration device 1 includes a hollow fiber membrane module 10, a liquid feed pump 20, an air compressor 30, a pipe connecting them, an open / close valve provided in the pipe, a control The apparatus 40 is mainly provided.

図2に示すように、中空糸膜モジュール10は、複数の中空糸膜14が上端14Bにおいて固定部材3により束状に固定された中空糸膜束15と、中空糸膜束15が収容される内部空間S1が形成されたハウジング13と、ハウジング13内に原水を供給するための管部材5と、内部空間S1に気体を分散させるための散気部材4と、を主に有している。   As shown in FIG. 2, the hollow fiber membrane module 10 accommodates a hollow fiber membrane bundle 15 in which a plurality of hollow fiber membranes 14 are fixed in a bundle shape by a fixing member 3 at an upper end 14 </ b> B, and a hollow fiber membrane bundle 15. It mainly includes a housing 13 in which an internal space S1 is formed, a pipe member 5 for supplying raw water into the housing 13, and an air diffuser member 4 for dispersing gas in the internal space S1.

中空糸膜束15は、中空糸膜14の上端14Bが開口した状態で固定部材3により固定されると共に、中空糸膜14の下端14Aが一本ずつ固定されない状態で封止された片端フリータイプのものである。しかし、中空糸膜束は、片端フリータイプのものに限定されず、上端14B及び下端14Aがそれぞれ固定された両端固定タイプのものであってもよい。   The hollow fiber membrane bundle 15 is fixed by the fixing member 3 in a state where the upper end 14B of the hollow fiber membrane 14 is open, and is sealed in a state where the lower ends 14A of the hollow fiber membranes 14 are not fixed one by one. belongs to. However, the hollow fiber membrane bundle is not limited to the one-end free type, and may be a both-end fixed type in which the upper end 14B and the lower end 14A are fixed.

固定部材3は、複数の中空糸膜14の上端14Bを収束固定する。固定部材3は、中空糸膜14を濾過膜として機能させるため、ハウジング13内の空間を原水側の空間S1,S3と濾液側の空間S2とに液密に仕切る。固定部材3には、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂が使用される。中空糸膜束15と固定部材3との接着方法としては、遠心接着法や静置接着法などが挙げられる。   The fixing member 3 converges and fixes the upper ends 14B of the plurality of hollow fiber membranes 14. The fixing member 3 liquid-tightly partitions the space in the housing 13 into the raw water side spaces S1 and S3 and the filtrate side space S2 so that the hollow fiber membrane 14 functions as a filtration membrane. For the fixing member 3, a thermosetting resin such as an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, or a polyurethane resin is used. Examples of the bonding method between the hollow fiber membrane bundle 15 and the fixing member 3 include a centrifugal bonding method and a stationary bonding method.

中空糸膜14の素材としては、種々のものを用いることが可能であり、特に限定されない。中空糸膜14は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、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−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、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、ポリスルホン、酢酸セルロース、ポリビニルアルコール及びポリエーテルスルホンからなる群より選ばれる少なくとも1種類を含むことが好ましい。特に、膜強度や耐薬品性の観点から、中空糸膜14は、ポリフッ化ビニリデン(PVDF;Poly Vinylidene DiFluoride)を含むことがより好ましい。   Various materials can be used as the material of the hollow fiber membrane 14 and are not particularly limited. The hollow fiber membrane 14 is, for example, polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, polychlorotrifluoroethylene, polytetrafluoroethylene, polyvinyl fluoride, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, It contains at least one selected from the group consisting of tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polysulfone, cellulose acetate, polyvinyl alcohol and polyethersulfone. preferable. In particular, from the viewpoint of membrane strength and chemical resistance, the hollow fiber membrane 14 more preferably contains polyvinylidene fluoride (PVDF).

中空糸膜14は、親水化されていることが好ましい。中空糸膜14は、例えば0.1重量%以上10重量%以下の親水性樹脂を含むことにより親水化されている。親水性樹脂としては、ポリビニルピロリドン、セルロースエステル、エチレン−ビニルアルコール、ポリビニルアルコールなどを用いることができる。中空糸膜14は、特に親水性が高い樹脂であるポリビニルアルコールを含むことが好ましい。   The hollow fiber membrane 14 is preferably made hydrophilic. The hollow fiber membrane 14 is hydrophilized by containing, for example, 0.1 wt% or more and 10 wt% or less of a hydrophilic resin. As the hydrophilic resin, polyvinyl pyrrolidone, cellulose ester, ethylene-vinyl alcohol, polyvinyl alcohol, or the like can be used. The hollow fiber membrane 14 preferably contains polyvinyl alcohol, which is a particularly highly hydrophilic resin.

中空糸膜14は、アセタール化により高温水に対して不溶化されていることが好ましい。これにより、抽出処理時及び使用時における親水性樹脂の過度の溶出を防ぐことができる。アセタール化は、アルデヒド化合物を含有する酸水溶液中において中空糸膜14を処理することにより行われる。アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、グリオキサール、グルタルアルデヒド、マロンジアルデヒド、ノナンジアールなどを用いることができる。また酸としては、硫酸、塩酸又は硝酸などの強酸を用いることが好ましい。   The hollow fiber membrane 14 is preferably insolubilized in high-temperature water by acetalization. Thereby, the excessive elution of hydrophilic resin at the time of an extraction process and at the time of use can be prevented. Acetalization is performed by treating the hollow fiber membrane 14 in an acid aqueous solution containing an aldehyde compound. As the aldehyde, formaldehyde, glyoxal, glutaraldehyde, malondialdehyde, nonane dial and the like can be used. As the acid, it is preferable to use a strong acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid or nitric acid.

中空糸膜14は、純水透過速度が下記の式(1)を満たすフッ化ビニリデン系樹脂多孔中空糸膜であることが好ましい。   The hollow fiber membrane 14 is preferably a vinylidene fluoride resin porous hollow fiber membrane having a pure water permeation rate that satisfies the following formula (1).

(FLUXd/FLUXw)×100≧40.0・・・(1)
上記の式(1)において、「FLUXd」は、乾燥中空糸膜の純水透過速度(L/m/hr/98kPa)を示し、「FLUXw」は、湿潤中空糸膜の純水透過速度(L/m/hr/98kPa)を示している。
(FLUXd / FLUXw) × 100 ≧ 40.0 (1)
In the above formula (1), “FLUXd” represents the pure water permeation rate (L / m 2 / hr / 98 kPa) of the dry hollow fiber membrane, and “FLUXw” represents the pure water permeation rate of the wet hollow fiber membrane ( L / m 2 / hr / 98 kPa).

中空糸膜モジュール10では、二次側から空気による加圧洗浄が行われる。ここで、中空糸膜14の純水透過速度が上記の式(1)の範囲を満たさない場合には、膜が乾燥し、SS排出性が低下する場合がある。即ち、(FLUXd/FLUXw)×100が40未満である場合には、モジュールを繰り返し使用する間に中空糸膜14が乾燥してしまう。そして、乾燥した膜部分には水が透過しなくなるため濾過機能が失われ、一方で濾過機能を有する膜部分への負荷が大きくなり、排出性能が低下する傾向がある。   In the hollow fiber membrane module 10, pressure cleaning with air is performed from the secondary side. Here, when the pure water permeation rate of the hollow fiber membrane 14 does not satisfy the range of the above formula (1), the membrane may be dried, and the SS discharge property may be lowered. That is, when (FLUXd / FLUXw) × 100 is less than 40, the hollow fiber membrane 14 is dried during repeated use of the module. And since the water does not permeate into the dried membrane part, the filtration function is lost. On the other hand, the load on the membrane part having the filtration function is increased, and the discharge performance tends to be lowered.

中空糸膜14は、膜間差圧0.1MPaにおける透水量が1000〜40000L/m/hrであることが好ましく、1000〜30000L/m/hrであることがより好ましく、1000〜20000L/m/hrであることがさらに好ましい。透水量が少な過ぎると、透過性能が劣る傾向がある。一方で透水量が多過ぎると、分画特性が低下する傾向がある。よって、透水量を上記範囲内にすることにより、透過性能及び分画特性が優れた中空糸膜14を得ることができる。 The hollow fiber membrane 14 is preferably water permeation amount in transmembrane pressure 0.1MPa is 1000~40000L / m 2 / hr, more preferably 1000~30000L / m 2 / hr, 1000~20000L / More preferably, it is m 2 / hr. When there is too little water permeability, there exists a tendency for permeation | transmission performance to be inferior. On the other hand, when there is too much water permeability, there exists a tendency for a fractionation characteristic to fall. Therefore, the hollow fiber membrane 14 excellent in permeation performance and fractionation characteristics can be obtained by setting the water permeation amount within the above range.

中空糸膜14の透水量は、以下のようにして測定することができる。まず、有効膜長さ20cmである中空糸膜14を20本束ねた中空糸膜モジュール10を作製する。この時、中空状の上端14Bが固定部材3を貫通し、一方で下端14Aの中空部がエポキシ系樹脂により封止される。この中空糸膜モジュール10を用いて、中空糸膜14の外表面側から純水が濾過され、上端14Bの内表面側から濾過水が得られる。この時、膜間差圧が0.1MPaになるように調整され、その時得られた透過性能を膜間差圧0.1MPaにおける中空糸膜14の透水量として測定することができる。   The water permeability of the hollow fiber membrane 14 can be measured as follows. First, a hollow fiber membrane module 10 in which 20 hollow fiber membranes 14 having an effective membrane length of 20 cm are bundled is produced. At this time, the hollow upper end 14B penetrates the fixing member 3, while the hollow portion of the lower end 14A is sealed with an epoxy resin. Using this hollow fiber membrane module 10, pure water is filtered from the outer surface side of the hollow fiber membrane 14, and filtered water is obtained from the inner surface side of the upper end 14B. At this time, the transmembrane differential pressure is adjusted to 0.1 MPa, and the permeation performance obtained at that time can be measured as the water permeability of the hollow fiber membrane 14 at the transmembrane differential pressure of 0.1 MPa.

中空糸膜束15は、中空糸膜14の本数が多くなるに従いモジュール当たりの膜面積が高くなるため、濾過流量を高くして運転することができる。一方、中空糸膜14の本数が多くなり過ぎると、洗浄時における浮遊汚濁物質の排出効率が低下する。そのため、中空糸膜14の外径をdi(m)、中空糸膜14の本数をn(本)、ハウジング13の断面積をS(m)とした場合に、100πndi/4Sにより計算される膜充填率が10〜60%であることが好ましく、20〜50%であることがより好ましい。 The hollow fiber membrane bundle 15 has a larger membrane area per module as the number of the hollow fiber membranes 14 increases, so that the filtration flow rate can be increased. On the other hand, when the number of the hollow fiber membranes 14 is excessively increased, the discharge efficiency of the floating contaminants at the time of cleaning is lowered. Therefore, when the outer diameter of the hollow fiber membrane 14 is di (m), the number of the hollow fiber membranes 14 is n (pieces), and the sectional area of the housing 13 is S (m 2 ), it is calculated by 100πndi 2 / 4S. The film filling rate is preferably 10 to 60%, more preferably 20 to 50%.

ハウジング13は、上面13A及び下面13Cと、これらを接続する側面13Bと、を有する円筒形状の容器である。ハウジング13は、中空糸膜束15が収容される内部空間S1と、内部空間S1よりも下側の空間S3と、を有している。内部空間S1は、中空糸膜14の長手方向の中央よりも上側部分が位置する上部空間S11と、中空糸膜14の長手方向の中央よりも下側部分が位置する下部空間S12と、を含む。   The housing 13 is a cylindrical container having an upper surface 13A and a lower surface 13C and a side surface 13B connecting them. The housing 13 has an internal space S1 in which the hollow fiber membrane bundle 15 is accommodated, and a space S3 below the internal space S1. The internal space S <b> 1 includes an upper space S <b> 11 in which an upper portion is located with respect to the longitudinal center of the hollow fiber membrane 14, and a lower space S <b> 12 in which a lower portion is located with respect to the longitudinal center of the hollow fiber membrane 14. .

ハウジング13の上面13Aには、濾液を取り出すための濾液配管51が接続され、この濾液配管51には濾液出口52及び濾液側気体入口53がそれぞれ設けられている。側面13Bにおいて固定部材3の下側には、内部空間S1から外に気体を排出するための気体排出口11が設けられている。図2に示すように、気体排出口11は、上部空間S11の開口部である。内部空間S1に気体を供給すると、気体排出口11を通じてモジュールの外に気体が排出される。このため、ハウジング13内における原水の液面11Bは、図2に示すように、気体排出口11の下端11Aよりも下側となる。   A filtrate pipe 51 for taking out the filtrate is connected to the upper surface 13A of the housing 13, and the filtrate pipe 51 is provided with a filtrate outlet 52 and a filtrate side gas inlet 53, respectively. A gas discharge port 11 for discharging gas from the internal space S1 to the outside is provided below the fixing member 3 on the side surface 13B. As shown in FIG. 2, the gas discharge port 11 is an opening of the upper space S11. When the gas is supplied to the internal space S1, the gas is discharged out of the module through the gas discharge port 11. For this reason, the level 11B of the raw water in the housing 13 is lower than the lower end 11A of the gas outlet 11 as shown in FIG.

側面13Bにおいて下面13Cの真上には、ハウジング13内の原水をモジュールの外に排出するためのドレン抜き口12が設けられている。下面13Cの中央近傍には、ハウジング13内に気体を供給するための散気用気体入口7が設けられている。ドレン抜き口12及び散気用気体入口7は、空間S3の開口部である。   On the side surface 13B, a drain outlet 12 for discharging the raw water in the housing 13 to the outside of the module is provided just above the lower surface 13C. Near the center of the lower surface 13C, a gas inlet 7 for aeration for supplying gas into the housing 13 is provided. The drain port 12 and the gas inlet 7 for aeration are openings of the space S3.

図1に示すように、気体排出口11には気体排出管61が接続されており、これを介してハウジング13内の気体が排出される。気体排出管61には気体排出口バルブ62が設けられており、これを開くことによりハウジング13内から気体が抜かれる。   As shown in FIG. 1, a gas discharge pipe 61 is connected to the gas discharge port 11, and the gas in the housing 13 is discharged through this. The gas discharge pipe 61 is provided with a gas discharge port valve 62, and the gas is extracted from the housing 13 by opening the valve.

ドレン抜き口12にはドレン管41が接続されており、これを介してハウジング13内の原水が排出される。ドレン管41にはドレンバルブ42が設けられており、これを開くことによりハウジング13から原水が抜かれる。   A drain pipe 41 is connected to the drain outlet 12, and the raw water in the housing 13 is discharged through this. The drain pipe 41 is provided with a drain valve 42, and the raw water is drained from the housing 13 by opening the drain valve 42.

ハウジング13の材質としては、SUS(JIS規格)、変性PPE(Poly Phenylene Ether)、ポリ塩化ビニル、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリオレフィン又はABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)樹脂などが用いられる。ハウジング13の内面に固定部材3が接着固定されることにより、いわゆる一体型モジュールが構成されていてもよい。また、固定部材3の外周部にO−リングやパッキングなどが取り付けられ、固定部材3がハウジング13に対して着脱可能且つ液密に装着されていてもよい。この場合、固定部材3を取り外して中空糸膜束15を交換することにより、ハウジング13を繰り返し使用することができる。   As the material of the housing 13, SUS (JIS standard), modified PPE (Poly Phenylene Ether), polyvinyl chloride, polysulfone, polycarbonate, polyolefin, ABS (acrylonitrile butadiene styrene) resin, or the like is used. A so-called integrated module may be configured by fixing and fixing the fixing member 3 to the inner surface of the housing 13. Further, an O-ring, packing, or the like may be attached to the outer peripheral portion of the fixing member 3, and the fixing member 3 may be detachably and liquid-tightly attached to the housing 13. In this case, the housing 13 can be used repeatedly by removing the fixing member 3 and replacing the hollow fiber membrane bundle 15.

管部材5は、ハウジング13内に原水を供給するものであり、その内側の空間である管内空間5Aにおいて原水が通過する構造となっている。図2に示すように、管部材5は、ハウジング13の下面13C中央及び散気部材4を貫通すると共に、上面13Aに向かって中空糸膜束15の内側(中心)を中空糸膜14の長手方向に沿って延びるように配置され、上端が固定部材3に接続されている。管部材5の上端開口は、固定部材3により塞がれている。管部材5としては、例えば円筒形状からなるものを用いることができるが、これに限定されない。また管部材5は、中空糸膜束15の内側を延びる場合にも限定されず、ハウジング13内において中空糸膜束15の外側に配置されていてもよい。   The pipe member 5 supplies raw water into the housing 13, and has a structure through which raw water passes in a pipe inner space 5 </ b> A that is a space inside the pipe member 5. As shown in FIG. 2, the pipe member 5 penetrates the center of the lower surface 13C of the housing 13 and the air diffuser member 4, and the inner side (center) of the hollow fiber membrane bundle 15 extends toward the upper surface 13A. It arrange | positions so that it may extend along a direction and the upper end is connected to the fixing member 3. The upper end opening of the tube member 5 is closed by the fixing member 3. As the pipe member 5, for example, a cylindrical member can be used, but is not limited thereto. Further, the tube member 5 is not limited to the case of extending inside the hollow fiber membrane bundle 15, and may be arranged outside the hollow fiber membrane bundle 15 in the housing 13.

管部材5においてハウジング13内に位置する部分の長さは、中空糸膜モジュール10を嵩張らせないようにするため、中空糸膜14の長さの1〜2倍であることが好ましく、1〜1.5倍であることがより好ましい。また管部材5の内径は、通水時の圧力損失を小さくするため、通水時の流束が4m/s以下となるように定められることが好ましく、3m/s以下となるように定められることがより好ましい。   In order to prevent the hollow fiber membrane module 10 from becoming bulky, the length of the portion located in the housing 13 in the pipe member 5 is preferably 1 to 2 times the length of the hollow fiber membrane 14. More preferably, it is 1.5 times. Further, the inner diameter of the pipe member 5 is preferably determined so that the flux at the time of water flow is 4 m / s or less in order to reduce the pressure loss at the time of water flow, and is determined to be 3 m / s or less. It is more preferable.

管部材5の下端には原水入口9が設けられており、これを通じて管内空間5Aに原水が供給される。また管部材5の側面(ハウジング13の下面13Cよりも下側に突き出た部分の側面)には、後述する第3気体導入配管33が挿入される挿入孔8が設けられている。   A raw water inlet 9 is provided at the lower end of the pipe member 5, through which raw water is supplied to the pipe inner space 5A. An insertion hole 8 into which a later-described third gas introduction pipe 33 is inserted is provided on the side surface of the pipe member 5 (the side surface of the portion protruding below the lower surface 13C of the housing 13).

管部材5には、上側開口部5Bと、上側開口部5Bよりも下側に位置する下側開口部5Cと、が設けられている。上側開口部5Bは、管部材5の壁部を貫通するように設けられた孔であり、管内空間5Aとハウジング13の上部空間S11とを連通させる。図2に示すように、上側開口部5Bは、原水の液面11B及び気体排出口11の下端11Aよりも上側に位置する。   The pipe member 5 is provided with an upper opening 5B and a lower opening 5C positioned below the upper opening 5B. The upper opening 5 </ b> B is a hole provided so as to penetrate the wall portion of the pipe member 5, and communicates the pipe inner space 5 </ b> A and the upper space S <b> 11 of the housing 13. As shown in FIG. 2, the upper opening 5 </ b> B is located above the raw water liquid level 11 </ b> B and the lower end 11 </ b> A of the gas discharge port 11.

下側開口部5Cは、上側開口部5Bと同様に、管部材5の壁部を貫通するように設けられた孔であり、管内空間5Aとハウジング13の空間S3とを連通させる。図2に示すように、下側開口部5Cは、原水の液面11Bよりも下側に位置しているため、液面11Bは上側開口部5Bと下側開口部5Cとにより挟まれる位置となる。より具体的には、下側開口部5Cは、中空糸膜14の下端14Aよりも下側に位置している。なお、上側開口部5B及び下側開口部5Cは、例えば円形の孔であってもよいが、その形状は特に限定されない。   Similarly to the upper opening 5B, the lower opening 5C is a hole provided so as to penetrate the wall portion of the tube member 5, and communicates the inner space 5A and the space S3 of the housing 13. As shown in FIG. 2, since the lower opening 5C is located below the liquid level 11B of the raw water, the liquid level 11B is positioned between the upper opening 5B and the lower opening 5C. Become. More specifically, the lower opening 5 </ b> C is located below the lower end 14 </ b> A of the hollow fiber membrane 14. The upper opening 5B and the lower opening 5C may be circular holes, for example, but the shapes are not particularly limited.

上側開口部5B及び下側開口部5Cは、それぞれ同じ大きさの孔である。上側開口部5B及び下側開口部5Cの内径は、30mm以下であることが好ましい。また上側開口部5B及び下側開口部5Cの内径は、管部材5からハウジング13内に原水を供給する際の圧力損失を小さくするため、原水の吐出流速が4m/s以下となるように定められることが好ましく、3m/s以下となるように定められることがより好ましい。   The upper opening 5B and the lower opening 5C are holes of the same size. The inner diameters of the upper opening 5B and the lower opening 5C are preferably 30 mm or less. Further, the inner diameters of the upper opening 5B and the lower opening 5C are determined so that the discharge speed of the raw water is 4 m / s or less in order to reduce the pressure loss when the raw water is supplied from the pipe member 5 into the housing 13. It is preferable that it is determined to be 3 m / s or less.

上側開口部5B及び下側開口部5Cは、管部材5の周方向において等間隔(45°間隔)で8つ形成されている。しかし、上側開口部5B及び下側開口部5Cの数や周方向の間隔は特に限定されない。また上側開口部5Bと下側開口部5Cとは、その数や周方向の間隔が互いに異なるように形成されていてもよい。   Eight upper openings 5B and five lower openings 5C are formed at equal intervals (45 ° intervals) in the circumferential direction of the pipe member 5. However, the number of the upper openings 5B and the lower openings 5C and the interval in the circumferential direction are not particularly limited. Further, the upper opening 5B and the lower opening 5C may be formed so that the number and the interval in the circumferential direction are different from each other.

図1に示すように、送液ポンプ20は、原水導入配管21を介して管部材5の原水入口9に接続されている。原水導入配管21には、配管内における原水の流通及び遮断を切り替える原水導入バルブ22が設けられている。送液ポンプ20を作動させることにより、原水導入配管21を介して管部材5内に原水を供給することができる。そして、図2に示した上側開口部5B及び下側開口部5Cを通じてハウジング13内に原水が供給される。   As shown in FIG. 1, the liquid feed pump 20 is connected to the raw water inlet 9 of the pipe member 5 via the raw water introduction pipe 21. The raw water introduction pipe 21 is provided with a raw water introduction valve 22 that switches between distribution and blocking of the raw water in the pipe. By operating the liquid feed pump 20, raw water can be supplied into the pipe member 5 through the raw water introduction pipe 21. Then, raw water is supplied into the housing 13 through the upper opening 5B and the lower opening 5C shown in FIG.

図1に示すように、エアーコンプレッサー30は、第1気体導入配管31を介して濾液側気体入口53に接続されており、第2気体導入配管32を介してハウジング13の散気用気体入口7に接続されており、第3気体導入配管33を介して管部材5に接続されている。第1気体導入配管31には、配管内における気体(圧縮空気)の流通及び遮断を切り替える第1気体導入バルブ34が設けられている。同様に、第2及び第3気体導入配管32,33にも、第2及び第3気体導入バルブ35,36がそれぞれ設けられている。   As shown in FIG. 1, the air compressor 30 is connected to a filtrate side gas inlet 53 via a first gas introduction pipe 31, and a gas inlet 7 for air diffusion of the housing 13 via a second gas introduction pipe 32. And is connected to the pipe member 5 via the third gas introduction pipe 33. The first gas introduction pipe 31 is provided with a first gas introduction valve 34 for switching between flow and shutoff of gas (compressed air) in the pipe. Similarly, the second and third gas introduction pipes 32 and 33 are also provided with second and third gas introduction valves 35 and 36, respectively.

図2に示すように、第3気体導入配管33は、挿入孔8から管部材5内に挿入されると共に、管部材5の軸方向に沿って上側に延びている。第3気体導入配管33の先端には気体供給口33Aが設けられており、これを通じて管内空間5Aに気体が供給される。気体供給口33Aは、管内空間5A内において開口している。   As shown in FIG. 2, the third gas introduction pipe 33 is inserted into the pipe member 5 from the insertion hole 8 and extends upward along the axial direction of the pipe member 5. A gas supply port 33A is provided at the tip of the third gas introduction pipe 33, through which gas is supplied to the in-pipe space 5A. The gas supply port 33A opens in the pipe space 5A.

図2に示すように、管部材5の下側開口部5Cは、気体供給口33Aよりも下側に位置している。つまり、気体供給口33Aは、管部材5の下側開口部5Cよりも上側の位置で管内空間5Aに気体を供給する。このため、気体供給口33Aから供給される気体は、下側開口部5Cを通じてハウジング13内に放出されることはない。本実施形態では、圧縮空気を発生させるエアーコンプレッサー30と、この圧縮空気を管内空間5Aに導く第3気体導入配管33及びこれに設けられた第3気体導入バルブ36と、により、管内空間5Aに気体を供給する気体供給部2が構成されている。   As shown in FIG. 2, the lower opening 5C of the pipe member 5 is located below the gas supply port 33A. That is, the gas supply port 33 </ b> A supplies gas to the pipe inner space 5 </ b> A at a position above the lower opening 5 </ b> C of the pipe member 5. For this reason, the gas supplied from the gas supply port 33A is not released into the housing 13 through the lower opening 5C. In the present embodiment, the air compressor 30 that generates compressed air, the third gas introduction pipe 33 that guides the compressed air to the pipe inner space 5A, and the third gas introduction valve 36 provided in the third gas introduction pipe 36 provide the pipe inner space 5A. The gas supply part 2 which supplies gas is comprised.

制御装置40は、送液ポンプ20の動作を制御すると共に、各バルブの開閉動作を制御する。制御装置40は、例えばパーソナルコンピュータ等により構成されている。制御装置40は、濾過及び洗浄プロセスにおいて順次実行される各工程(充水、濾過、逆洗、バブリング、排水等)のシーケンス情報が格納された記憶部と、このシーケンス情報に従って送液ポンプ20の動作及びバルブの開閉を制御する動作制御部と、を有している。   The control device 40 controls the operation of the liquid feed pump 20 and also controls the opening / closing operation of each valve. The control device 40 is configured by, for example, a personal computer. The control device 40 includes a storage unit that stores sequence information of each step (water filling, filtration, backwashing, bubbling, drainage, etc.) sequentially executed in the filtration and cleaning processes, and the liquid feed pump 20 according to the sequence information. An operation control unit for controlling the operation and opening and closing of the valve.

本実施形態に係る中空糸膜濾過装置1は、所謂エアリフト効果を利用して、下側開口部5Cを通じて管部材5内に流入する原水を、気体によって液面11Bよりも上側まで上昇させ、液面11Bよりも上側に位置する上側開口部5Bを通じて気体と共にハウジング13の上部空間S11に向けて噴出させることにより、中空糸膜14の上端14B近傍を効果的に洗浄することができる点に特徴を有している。   The hollow fiber membrane filtration device 1 according to the present embodiment uses the so-called air lift effect to raise the raw water flowing into the pipe member 5 through the lower opening 5C to the upper side above the liquid surface 11B by the gas. A feature is that the vicinity of the upper end 14B of the hollow fiber membrane 14 can be effectively washed by ejecting the gas together with the gas toward the upper space S11 of the housing 13 through the upper opening 5B located above the surface 11B. Have.

図3は、エアリフト効果を利用した中空糸膜14の洗浄時における、原水及び気体(圧縮空気)の流れを模式的に示している。図3中において、原水の流れが実線矢印により示されており、気体の流れが破線矢印により示されている。   FIG. 3 schematically shows the flow of raw water and gas (compressed air) during the cleaning of the hollow fiber membrane 14 using the air lift effect. In FIG. 3, the flow of raw water is indicated by solid arrows, and the flow of gas is indicated by broken arrows.

図3に示すように、原水の液面11Bが中空糸膜14の上端14Bよりも下側に位置するようにハウジング13内に原水が入った状態で、気体供給口33Aから管内空間5Aに気体が供給されると、管内の原水が液面11Bよりも上側まで気体と共に上昇する。つまり、圧縮空気の圧力によって管内の原水が液面11Bの上側まで押し上げられる。そして、液面11Bよりも上側に位置する上側開口部5Bを通じて原水が気体と共にハウジング13の上部空間に噴出する。これにより、中空糸膜14の上端14B近傍に原水と気体が当てられるため、膜表面を効果的に洗浄することが可能となる。   As shown in FIG. 3, gas is supplied from the gas supply port 33 </ b> A to the pipe inner space 5 </ b> A in a state where the raw water enters the housing 13 so that the liquid surface 11 </ b> B of the raw water is located below the upper end 14 </ b> B of the hollow fiber membrane 14. Is supplied, the raw water in the pipe rises with the gas to the upper side of the liquid surface 11B. That is, the raw water in the pipe is pushed up to the upper side of the liquid surface 11B by the pressure of the compressed air. And raw | natural water spouts into the upper space of the housing 13 with gas through the upper side opening part 5B located above the liquid level 11B. Thereby, since raw | natural water and gas are applied to upper end 14B vicinity of the hollow fiber membrane 14, it becomes possible to wash | clean the membrane surface effectively.

一方、原水の噴出により管内の原水量が減少するのに伴って、ハウジング13内の空間から下側開口部5Cを通じて管内空間5Aに原水が流入する。そして、管内空間5Aに流入した原水は、上述のように圧縮空気によって押し上げられることにより上昇し、上側開口部5Bを通じて気体と共に噴出する。このように、原水は、上側開口部5Bと下側開口部5Cとの間で循環する。一方、上側開口部5Bから噴出した気体は、気体排出口11を通じてモジュールの外に排出される。   On the other hand, as the amount of raw water in the pipe decreases due to the jet of raw water, the raw water flows from the space in the housing 13 into the pipe inner space 5A through the lower opening 5C. And the raw | natural water which flowed into 5 A of pipe inner spaces raises by being pushed up with compressed air as mentioned above, and ejects with gas through the upper side opening part 5B. Thus, raw | natural water circulates between the upper side opening part 5B and the lower side opening part 5C. On the other hand, the gas ejected from the upper opening 5 </ b> B is discharged out of the module through the gas discharge port 11.

以上の通り、下側開口部5Cは、ハウジング13内の空間から管内空間5Aに向けて原水を吸引する吸引口として機能し、上側開口部5Bは、管内空間5Aからハウジング13内の空間に向けて原水と気体を噴出する気液噴出口として機能する。また管内空間5Aに形成される気泡は、管内空間5Aの横断面の全体を占める大きさ又はそれに近い大きさとなる。   As described above, the lower opening 5C functions as a suction port for sucking raw water from the space in the housing 13 toward the inner space 5A, and the upper opening 5B is directed from the inner space 5A toward the space in the housing 13. It functions as a gas-liquid jet outlet for jetting raw water and gas. Moreover, the bubble formed in 5 A of pipe | tube space becomes the magnitude | size which occupies the whole cross section of 5 A of pipe | tube space, or the magnitude | size close to it.

気体供給部2は、上述のようなエアリフト効果を利用した中空糸膜14の洗浄を可能にするため、流量及び圧力が調整された気体(圧縮空気)を管内空間5Aに供給するように構成されている。具体的には、気体供給部2は、圧力が0MPa以上0.5MPa以下であり、流量が0.1m/hr以上30m/hr以下である圧縮空気を、気体供給口33Aから管内空間5Aに供給するように構成されている。これらの圧力及び流量は、エアーコンプレッサー30の能力により規定される。圧縮空気の圧力は、0.1MPa以上0.3MPa以下であることが好ましく、0.1MPa以上0.2MPa以下であることがより好ましい。また圧縮空気の流量は、0.1m/hr以上20m/hr以下であることが好ましく、1m/hr以上15m/hr以下であることがより好ましい。 The gas supply unit 2 is configured to supply a gas (compressed air) whose flow rate and pressure are adjusted to the inner space 5 </ b> A in order to enable cleaning of the hollow fiber membrane 14 using the air lift effect as described above. ing. Specifically, the gas supply unit 2 supplies compressed air having a pressure of 0 MPa to 0.5 MPa and a flow rate of 0.1 m 3 / hr to 30 m 3 / hr from the gas supply port 33A to the pipe space 5A. It is comprised so that it may supply. These pressures and flow rates are defined by the capacity of the air compressor 30. The pressure of the compressed air is preferably 0.1 MPa or more and 0.3 MPa or less, and more preferably 0.1 MPa or more and 0.2 MPa or less. The flow rate of the compressed air is preferably 0.1 m 3 / hr or more and 20 m 3 / hr or less, and more preferably 1 m 3 / hr or more and 15 m 3 / hr or less.

ここで、エアリフトにおいては、下記の式(2)が理論式として成り立つ。下記の式(2)において、「η」はエアリフトによるポンプ効率(%)、「ρ」は水の密度(kg/m)、「Q」は揚水量(上側開口部5Bから噴出する原水の流量、l/min)、「g」は重量加速度(m/s)、「H」は吐出揚程(液面11Bから上側開口部5Bまでの高さ距離、m)、「P」は大気圧(kgf/m)、「Q」は供給空気量(l/min)、「P」は供給空気圧力(kgf/m)をそれぞれ示している。一つの計算例として、η=10(%)、P=10330(kgf/m)、Q=167(l/min)、P=11000(kgf/m)、ρ=1000(kg/m)、g=9.8(m/s)及びH=0.05(m)をそれぞれ下記の式(2)に代入すると、Q=22.1(l/min)となる。したがって、Q=22.1(l/min)の流量で原水を上側開口部5Bから噴出させることができると考えられる。 Here, in the air lift, the following equation (2) is established as a theoretical equation. In the following equation (2), “η” is the pump efficiency (%) by air lift, “ρ l ” is the density of water (kg / m 3 ), and “Q l ” is the pumped amount (spout from the upper opening 5B). Raw water flow rate, l / min), “g” is weight acceleration (m / s 2 ), “H d ” is discharge head (height distance from liquid surface 11B to upper opening 5B, m), “P s "Represents atmospheric pressure (kgf / m 2 )," Q g "represents the supply air amount (l / min), and" P g "represents the supply air pressure (kgf / m 2 ). As one calculation example, η = 10 (%), P s = 10330 (kgf / m 2 ), Q g = 167 (l / min), P g = 11000 (kgf / m 2 ), ρ l = 1000 ( Substituting kg / m 3 ), g = 9.8 (m / s 2 ), and H d = 0.05 (m) into the following equation (2), Q l = 22.1 (l / min) It becomes. Therefore, it is considered that raw water can be ejected from the upper opening 5B at a flow rate of Q l = 22.1 (l / min).

Figure 2019000815
Figure 2019000815

図2に示すように、散気部材4は、中空糸膜14の下端14Aよりも下側に位置しており、この位置において内部空間S1に気体を分散させる。散気部材4の中央部には、管部材5が貫通している。散気部材4は、中空糸膜束15の径方向に広がった形状を有し、周縁部が中空糸膜束15よりも径方向外側に位置している。散気部材4には、ハウジング13内に気体を分散させるための複数の散気用通気孔43が径方向に間隔を空けて形成されている。散気部材4は、散気用気体入口7からハウジング13内に供給された気体を、中空糸膜束15の径方向に広がるように分散させる。   As shown in FIG. 2, the air diffusing member 4 is located below the lower end 14A of the hollow fiber membrane 14, and gas is dispersed in the internal space S1 at this position. A tube member 5 penetrates through the center of the diffuser member 4. The air diffusing member 4 has a shape that expands in the radial direction of the hollow fiber membrane bundle 15, and the peripheral edge portion is located on the radially outer side of the hollow fiber membrane bundle 15. In the air diffusing member 4, a plurality of air vent holes 43 for dispersing gas in the housing 13 are formed at intervals in the radial direction. The air diffusion member 4 disperses the gas supplied into the housing 13 from the gas inlet 7 for air diffusion so as to spread in the radial direction of the hollow fiber membrane bundle 15.

図4は、散気部材4の平面構造を示している。図5は、図4中の線分V−Vに沿った散気部材4の断面構造を示している。散気部材4は、中空糸膜束15の径方向に広がった形状を有し、複数の散気用通気孔43が形成された円板状の本体部44と、本体部44の周縁部に接続された周壁部47と、本体部44の下面に接続された円筒状の気体受け部45と、を有し、これらが一体に形成されている。   FIG. 4 shows a planar structure of the air diffusing member 4. FIG. 5 shows a cross-sectional structure of the air diffusing member 4 along the line VV in FIG. The air diffusion member 4 has a shape that expands in the radial direction of the hollow fiber membrane bundle 15, and has a disk-shaped main body 44 in which a plurality of air vent holes 43 are formed, and a peripheral portion of the main body 44. It has the connected surrounding wall part 47, and the cylindrical gas receiving part 45 connected to the lower surface of the main-body part 44, and these are integrally formed.

散気用通気孔43は、本体部44を厚み方向に貫通するように形成されている。散気用通気孔43は、本体部44の径方向及び周方向に互いに間隔を空けて複数形成されており、その一部は中空糸膜束15よりも径方向外側に位置している。これにより、中空糸膜束15に対して径方向に広い範囲で気体を分散させることができる。また本体部44には、管部材5が貫通する貫通孔44Aが中央部に形成されている。なお、本体部44は、図4に示すような円板状のものに限定されず、種々の形状のものであってもよい。   The air diffusion hole 43 is formed so as to penetrate the main body 44 in the thickness direction. A plurality of ventilation holes 43 are formed at intervals in the radial direction and the circumferential direction of the main body portion 44, and a part thereof is located on the radially outer side than the hollow fiber membrane bundle 15. Thereby, gas can be disperse | distributed in the radial direction with respect to the hollow fiber membrane bundle 15 in a wide range. The main body portion 44 is formed with a through hole 44A through which the tube member 5 passes in the central portion. In addition, the main-body part 44 is not limited to a disk-shaped thing as shown in FIG. 4, A thing of various shapes may be sufficient.

気体受け部45は、散気用気体入口7からハウジング13内に供給された気体を一時的に収容するための部分である。気体受け部45は、筒形状を有し、上端(一方端)が本体部44の下面に接続されると共に、下端(他方端)側に気体の受け口45Aが形成されている。本実施形態では、気体受け部45は、上端から下端に向かって内径が略一定となるように構成されている。気体受け部45は、管部材5の外径より大きい内径を有し、管部材5の外周面との間の隙間において気体を収容する。   The gas receiving part 45 is a part for temporarily storing the gas supplied into the housing 13 from the gas inlet 7 for aeration. The gas receiving part 45 has a cylindrical shape, and an upper end (one end) is connected to the lower surface of the main body part 44, and a gas receiving port 45A is formed on the lower end (other end) side. In this embodiment, the gas receiving part 45 is comprised so that an internal diameter may become substantially constant toward a lower end from an upper end. The gas receiving part 45 has an inner diameter larger than the outer diameter of the tube member 5 and accommodates gas in a gap between the outer periphery of the tube member 5.

図2に示すように、気体受け部45は、散気用気体入口7よりも径方向外側に位置し、これにより散気用気体入口7からハウジング13内に供給された気体を筒内に収容することができる。また、気体受け部45の下端とハウジング13の下壁との間には隙間が形成されており、ハウジング13内の原水が当該隙間を流通することができる。これにより、ハウジング13の下部における液溜まりを防ぐことができる。   As shown in FIG. 2, the gas receiving portion 45 is located radially outside of the gas diffusion inlet 7, thereby accommodating the gas supplied from the gas diffusion inlet 7 into the housing 13 in the cylinder. can do. Further, a gap is formed between the lower end of the gas receiving portion 45 and the lower wall of the housing 13, and the raw water in the housing 13 can flow through the gap. Thereby, the liquid pool in the lower part of the housing 13 can be prevented.

図5に示すように、気体受け部45の上端側の部位には、複数の分散孔46が周方向に間隔を空けて形成されている。分散孔46は、気体受け部45の壁部を貫通するように形成されている。分散孔46により、気体受け部45に収容された気体を径方向外側へ逃がし、散気用通気孔43へ導くことができる。分散孔46は、周方向に等間隔で形成されていてもよいし、異なる間隔で形成されていてもよい。   As shown in FIG. 5, a plurality of dispersion holes 46 are formed at intervals in the circumferential direction at a portion on the upper end side of the gas receiving portion 45. The dispersion hole 46 is formed so as to penetrate the wall portion of the gas receiving portion 45. By the dispersion holes 46, the gas stored in the gas receiving part 45 can be released to the outer side in the radial direction and guided to the vent holes 43 for air diffusion. The dispersion holes 46 may be formed at equal intervals in the circumferential direction, or may be formed at different intervals.

周壁部47は、本体部44の周縁部から下方に延びる筒形状を有する。周壁部47により、分散孔46を通じて気体受け部45の外側に放出された気体が、本体部44よりも外側に広がることを抑制できる。これにより、散気用通気孔43を通じて気体が分散される前において、本体部44の下面に気体を留めることができる。   The peripheral wall portion 47 has a cylindrical shape extending downward from the peripheral edge portion of the main body portion 44. The peripheral wall portion 47 can suppress the gas released to the outside of the gas receiving portion 45 through the dispersion hole 46 from spreading outside the main body portion 44. Thus, the gas can be retained on the lower surface of the main body portion 44 before the gas is dispersed through the air diffusion hole 43.

散気部材4によれば、散気用気体入口7からハウジング13内に供給された気体を気体受け部45により一時的に収容した後、分散孔46から外側へ逃がし、その後、散気用通気孔43を通じて下部空間S12に向けて分散させることができる。   According to the diffuser member 4, after the gas supplied into the housing 13 from the diffuser gas inlet 7 is temporarily accommodated by the gas receiving portion 45, it is released to the outside from the dispersion hole 46, and then the diffuser passage is passed. It can be dispersed toward the lower space S12 through the pores 43.

<中空糸膜濾過装置の洗浄方法>
次に、上記中空糸膜濾過装置1による原水の濾過運転、及び当該濾過運転を中断して実施される本実施形態に係る中空糸膜濾過装置の洗浄方法について、図6に示す工程フローに沿って説明する。図6は、図1に示す中空糸膜濾過装置1の運転中における、各工程とバルブの開閉状態との関係を示している。図6中において、丸印は該当するバルブの開状態を意味し、空欄は閉状態を意味する。
<Washing method for hollow fiber membrane filtration device>
Next, the raw water filtration operation by the hollow fiber membrane filtration device 1 and the method of cleaning the hollow fiber membrane filtration device according to the present embodiment, which is performed by interrupting the filtration operation, are performed along the process flow shown in FIG. I will explain. FIG. 6 shows the relationship between each step and the open / close state of the valve during the operation of the hollow fiber membrane filtration device 1 shown in FIG. In FIG. 6, a circle means the open state of the corresponding valve, and a blank means a closed state.

はじめに、充水工程(濾過前)が実施される。この工程では、中空糸膜濾過装置1の全バルブが閉じた状態から、制御装置40により原水導入バルブ22及び気体排出口バルブ62が開かれ、送液ポンプ20が作動する。これにより、送液ポンプ20から原水導入配管21を介して管部材5内に原水が導入される。そして、管部材5の上側開口部5B及び下側開口部5Cを通じてハウジング13内に原水が供給される。   First, a water filling step (before filtration) is performed. In this step, the raw water introduction valve 22 and the gas outlet valve 62 are opened by the control device 40 from the state where all the valves of the hollow fiber membrane filtration device 1 are closed, and the liquid feed pump 20 is operated. Thereby, raw water is introduced into the pipe member 5 from the liquid feed pump 20 via the raw water introduction pipe 21. Then, raw water is supplied into the housing 13 through the upper opening 5B and the lower opening 5C of the pipe member 5.

次に、濾過工程が実施される。この工程では、気体排出口11から原水が溢れた後、制御装置40により濾液出口バルブ71が開かれると共に気体排出口バルブ62が閉じられる。そして、ハウジング13内の原水が中空糸膜14の外表面側から膜壁を通過して内表面側へ浸透し、濾液側の空間S2から濾液として取り出される。   Next, a filtration step is performed. In this step, after the raw water overflows from the gas outlet 11, the filtrate outlet valve 71 is opened and the gas outlet valve 62 is closed by the control device 40. Then, the raw water in the housing 13 passes through the membrane wall from the outer surface side of the hollow fiber membrane 14 and permeates into the inner surface side, and is taken out as filtrate from the filtrate-side space S2.

この濾過工程においては、濾過時間の経過に伴って原水中の浮遊汚濁物質が中空糸膜14の外表面に付着し、中空糸膜14の細孔が閉塞されることがある。これにより、原水の透過流速が低下し、中空糸膜14による濾過能力が低下する。このため、濾過開始から一定時間が経過した後に濾過運転を一時中段し、以下に説明する本実施形態に係る中空糸膜濾過装置の洗浄方法が実施される。これにより、濾過中に中空糸膜14の外表面に付着した浮遊汚濁物質が除去され、中空糸膜14の濾過能力を回復させることができる。   In this filtration step, suspended contaminants in the raw water may adhere to the outer surface of the hollow fiber membrane 14 with the passage of filtration time, and the pores of the hollow fiber membrane 14 may be blocked. Thereby, the permeation | transmission flow rate of raw | natural water falls and the filtration capability by the hollow fiber membrane 14 falls. For this reason, after a certain time has elapsed from the start of filtration, the filtration operation is temporarily suspended, and the method for cleaning the hollow fiber membrane filtration device according to the present embodiment described below is performed. Thereby, the floating contaminants adhering to the outer surface of the hollow fiber membrane 14 during filtration are removed, and the filtration capability of the hollow fiber membrane 14 can be recovered.

まず、逆洗工程が実施される。この工程では、制御装置40によりドレンバルブ42及び第1気体導入バルブ34が開かれる。これにより、エアーコンプレッサー30から濾液側気体入口53を通じてハウジング13における濾液側の空間S2に圧縮空気が導入され、これにより濾液が加圧される。そして、加圧された濾液は、中空糸膜14の内表面側から外表面側に押し出され、その結果ハウジング13内の原水の一部がドレン抜き口12を通じて系外に排出される。このようにして中空糸膜14の逆洗が行われることにより、濾過中に付着した浮遊汚濁物質が膜表面から浮いた状態となる。その後、濾液側圧抜きバルブ81を開くことにより、濾液側の空間S2の圧力を低下させる。   First, a backwash process is performed. In this step, the drain valve 42 and the first gas introduction valve 34 are opened by the control device 40. As a result, compressed air is introduced from the air compressor 30 into the filtrate-side space S2 in the housing 13 through the filtrate-side gas inlet 53, whereby the filtrate is pressurized. Then, the pressurized filtrate is pushed from the inner surface side of the hollow fiber membrane 14 to the outer surface side, and as a result, part of the raw water in the housing 13 is discharged out of the system through the drain outlet 12. As a result of the backwashing of the hollow fiber membrane 14 in this way, the suspended pollutant adhered during filtration floats from the membrane surface. Thereafter, the pressure in the filtrate-side space S2 is lowered by opening the filtrate-side pressure relief valve 81.

次に、充水工程(下側バブリング前)が実施される。この工程では、逆洗工程において下がったハウジング13内の液面11Bを上昇させるため、制御装置40により原水導入バルブ22及び気体排出口バルブ62が開かれ、且つ送液ポンプ20を作動させる。これにより、ハウジング13内に原水が供給され、図3に示すように上側開口部5Bと下側開口部5Cとの間の高さ位置まで原水の液面11Bが上昇する。その後、送液ポンプ20を停止させ、原水導入バルブ22が閉じられ、原水の供給が停止される。   Next, a water filling step (before lower bubbling) is performed. In this process, in order to raise the liquid level 11B in the housing 13 that has been lowered in the backwashing process, the control device 40 opens the raw water introduction valve 22 and the gas discharge valve 62 and activates the liquid feed pump 20. Thereby, raw | natural water is supplied in the housing 13 and the liquid level 11B of raw | natural water rises to the height position between the upper side opening part 5B and the lower side opening part 5C, as shown in FIG. Thereafter, the liquid feed pump 20 is stopped, the raw water introduction valve 22 is closed, and the supply of raw water is stopped.

次に、下側バブリング工程が実施される。この工程では、制御装置40により第2気体導入バルブ35が開かれる。これにより、エアーコンプレッサー30から散気用気体入口7を通じてハウジング13内に気体(圧縮空気)が供給される。そして、当該気体は、気体受け部45に収容された後、散気用通気孔43から下部空間S12に向けて分散される。そして、中空糸膜14の下端14Aから上端14Bに向かって上昇する気泡により中空糸膜14が揺動され、その作用によって膜表面から浮いた状態の浮遊汚濁物質が剥がれ落とされる。   Next, a lower bubbling process is performed. In this step, the second gas introduction valve 35 is opened by the control device 40. As a result, gas (compressed air) is supplied from the air compressor 30 into the housing 13 through the gas inlet 7 for air diffusion. And after the said gas is accommodated in the gas receiving part 45, it is disperse | distributed toward the lower space S12 from the vent hole 43 for aeration. Then, the hollow fiber membrane 14 is swung by the bubbles rising from the lower end 14A to the upper end 14B of the hollow fiber membrane 14, and the suspended contaminants floating from the membrane surface are peeled off by the action.

下側バブリング工程における気体の供給量は、20000NL/h以下であることが好ましく、500〜10000NL/hであることがより好ましい。下側バブリング工程では、気体の供給量が過剰になると中空糸膜14同士が絡まり合って膜表面が傷付いてしまうため、気体供給量の上限がこのように制限される。   The amount of gas supply in the lower bubbling step is preferably 20000 NL / h or less, and more preferably 500 to 10000 NL / h. In the lower bubbling step, if the gas supply amount becomes excessive, the hollow fiber membranes 14 are entangled with each other and the membrane surface is damaged, and thus the upper limit of the gas supply amount is limited in this way.

次に、エアリフト洗浄工程が実施される。この工程は、本実施形態に係る中空糸膜濾過装置の洗浄方法における重要な工程であり、これを実施することにより、下側バブリング工程では洗浄が不十分であった中空糸膜14の上端14Bを効果的に洗浄することができる。   Next, an air lift cleaning process is performed. This step is an important step in the cleaning method of the hollow fiber membrane filtration device according to the present embodiment, and by performing this step, the upper end 14B of the hollow fiber membrane 14 that was not sufficiently cleaned in the lower bubbling step. Can be effectively cleaned.

まず、制御装置40により第2気体導入バルブ35が閉じられると共に第3気体導入バルブ36が開かれる。これにより、原水の液面11Bが中空糸膜14の上端14Bよりも下側に位置する状態で(図3)、気体供給口33Aから管内空間5Aに気体(圧縮空気)が供給される。この時の気体の流量及び圧力は、上述の通りである。これにより、管内の原水が圧縮空気の圧力によって押し上げられ、液面11Bよりも上側まで気体と共に上昇する。そして、液面11Bよりも上側に位置する上側開口部5Bを通じて原水を気体と共に上部空間S11に向けて噴出させることができる。   First, the control device 40 closes the second gas introduction valve 35 and opens the third gas introduction valve 36. Thus, gas (compressed air) is supplied from the gas supply port 33A to the pipe inner space 5A in a state where the liquid surface 11B of the raw water is located below the upper end 14B of the hollow fiber membrane 14 (FIG. 3). The gas flow rate and pressure at this time are as described above. Thereby, the raw | natural water in a pipe | tube is pushed up by the pressure of compressed air, and rises with a gas to the upper side rather than the liquid level 11B. And raw | natural water can be spouted toward upper space S11 with gas through the upper side opening part 5B located above the liquid level 11B.

また原水の噴出によって管内の原水量が減少するのに伴い、ハウジング13内の空間S3から下側開口部5Cを通じて管内空間5Aに原水が流入する。そして、この原水は、上述のように気体と共に液面11Bよりも上側まで上昇し、上側開口部5Bを通じて気体と共に噴出する。これにより、中空糸膜14の上端14Bを中心に原水と気体を当てて洗浄することができるため、下側バブリング工程では十分に除去できなかった上端14B近傍の膜表面に付着した浮遊汚濁物質を確実に除去することができる。   Further, as the amount of raw water in the pipe decreases due to the ejection of raw water, the raw water flows from the space S3 in the housing 13 into the pipe inner space 5A through the lower opening 5C. And as above-mentioned, this raw | natural water rises above the liquid level 11B with gas, and ejects with gas through the upper side opening part 5B. As a result, since the raw water and gas can be washed around the upper end 14B of the hollow fiber membrane 14, floating contaminants adhering to the membrane surface in the vicinity of the upper end 14B that could not be sufficiently removed in the lower bubbling step are removed. It can be removed reliably.

最後に、排水工程が実施される。この工程では、制御装置40により第3気体導入バルブ36が閉じられると共にドレンバルブ42が開かれる。これにより、膜表面から剥がれた浮遊汚濁物質を含む原水がドレン抜き口12から系外に排出される。以上のようにして中空糸膜14の洗浄が行われる。   Finally, a drainage process is performed. In this step, the control device 40 closes the third gas introduction valve 36 and opens the drain valve 42. Thereby, the raw water containing the suspended pollutant material peeled off from the membrane surface is discharged out of the system from the drain outlet 12. The hollow fiber membrane 14 is washed as described above.

以上のようにして中空糸膜14の洗浄が行われた後、濾過工程が再び開始される。即ち、本実施形態に係る中空糸膜濾過装置の洗浄方法は、一の濾過工程とその次の濾過工程との間で実施されるものであり、これを実施することにより、次の濾過工程においても高い濾過能力で装置を運転することができる。   After the hollow fiber membrane 14 is washed as described above, the filtration process is started again. That is, the washing method of the hollow fiber membrane filtration device according to the present embodiment is performed between one filtration step and the next filtration step, and by carrying out this, in the next filtration step The apparatus can be operated with a high filtration capacity.

ここで、上記の通り説明した本実施形態に係る中空糸膜濾過装置1及びその洗浄方法の特徴について列記する。   Here, the features of the hollow fiber membrane filtration device 1 and the cleaning method thereof according to the present embodiment described above will be listed.

中空糸膜濾過装置1は、外圧濾過式の中空糸膜モジュール10を備えている。中空糸膜モジュール10は、束状の複数の中空糸膜14を有する中空糸膜束15と、中空糸膜束15が収容される内部空間S1が形成され、内部空間S1から外に気体を排出するための気体排出口11が設けられたハウジング13と、中空糸膜14の長手方向に沿って延びるように配置された管部材5であって、管部材5の内側の空間である管内空間5Aと上部空間S11とを連通させる上側開口部5Bと、上側開口部5Bよりも下側に位置すると共に管内空間5Aとハウジング13の空間S3とを連通させる下側開口部5Cと、が設けられた管部材5と、を有している。中空糸膜濾過装置1は、管内空間5Aに気体を供給する気体供給部2をさらに備えている。気体供給部2は、ハウジング13の空間S3から下側開口部5Cを通じて管内空間5Aに流入する原水を、上側開口部5Bと下側開口部5Cとの間に位置する原水の液面11Bよりも上側まで気体と共に上昇させ、液面11Bよりも上側に位置する上側開口部5Bを通じて気体と共に上部空間S11に噴出させるように、流量及び圧力が調整された気体を供給するように構成されている。   The hollow fiber membrane filtration device 1 includes an external pressure filtration type hollow fiber membrane module 10. The hollow fiber membrane module 10 includes a hollow fiber membrane bundle 15 having a plurality of bundled hollow fiber membranes 14 and an internal space S1 in which the hollow fiber membrane bundle 15 is accommodated, and discharges gas from the internal space S1 to the outside. And a tube member 5 disposed so as to extend along the longitudinal direction of the hollow fiber membrane 14, which is a space inside the tube member 5. And an upper opening 5B that communicates with the upper space S11, and a lower opening 5C that is located below the upper opening 5B and that communicates the inner space 5A and the space S3 of the housing 13 with each other. And a pipe member 5. The hollow fiber membrane filtration device 1 further includes a gas supply unit 2 that supplies gas to the inner space 5A. The gas supply unit 2 causes the raw water flowing into the pipe space 5A from the space S3 of the housing 13 through the lower opening 5C to be higher than the level 11B of the raw water positioned between the upper opening 5B and the lower opening 5C. It is configured to supply a gas whose flow rate and pressure are adjusted so that the gas is raised to the upper side together with the gas and ejected into the upper space S11 together with the gas through the upper opening 5B located above the liquid level 11B.

上記本実施形態に係る中空糸膜濾過装置1の洗浄方法は、ハウジング13内に原水を供給する工程(充水工程(下側バブリング前))と、原水の液面11Bが中空糸膜14の上端14Bよりも下側に位置する状態で、管内空間5Aに気体を供給することにより、ハウジング13の空間S3から下側開口部5Cを通じて管内空間5Aに流入する原水を、気体と共に液面11Bよりも上側まで上昇させ、液面11Bよりも上側に位置する上側開口部5Bを通じて気体と共に上部空間S11に噴出させる工程(エアリフト洗浄工程)と、を備えている。   The method for cleaning the hollow fiber membrane filtration device 1 according to the present embodiment includes a step of supplying raw water into the housing 13 (a water filling step (before lower bubbling)), and a liquid surface 11B of the raw water is By supplying gas to the pipe inner space 5A in a state positioned below the upper end 14B, the raw water flowing into the pipe inner space 5A through the lower opening 5C from the space S3 of the housing 13 is supplied from the liquid surface 11B together with the gas. And a step (air lift cleaning step) of jetting the gas into the upper space S11 together with the gas through the upper opening 5B located above the liquid level 11B.

この特徴によれば、流量及び圧力が適切に調整された気体を気体供給部2から管内空間5Aに供給することにより、ハウジング13の空間S3から下側開口部5Cを通じて管内空間5Aに流入する原水を、原水の液面11Bよりも上側まで気体と共に上昇させ、液面11Bよりも上側から上側開口部5Bを通じて気体と共にハウジング13の上部空間S11に噴出させることができる。これにより、中空糸膜14の上端14B近傍の表面に原水及び気体を当てて洗浄することが可能になるため、通常のバブリング洗浄に比べて洗浄効果を高めることができる。しかも、上述のようなエアリフト効果は、簡易な装置構成で実現することが可能である。   According to this feature, by supplying a gas whose flow rate and pressure are appropriately adjusted from the gas supply part 2 to the pipe inner space 5A, the raw water flowing into the pipe inner space 5A from the space S3 of the housing 13 through the lower opening 5C. Can be raised together with the gas to the upper side of the liquid surface 11B of the raw water, and can be jetted into the upper space S11 of the housing 13 together with the gas from the upper side of the liquid surface 11B through the upper opening 5B. Thereby, since it becomes possible to wash | clean by applying raw | natural water and gas to the surface of the upper end 14B vicinity of the hollow fiber membrane 14, a washing | cleaning effect can be heightened compared with normal bubbling washing | cleaning. Moreover, the air lift effect as described above can be realized with a simple device configuration.

上記中空糸膜濾過装置1において、気体供給部2は、下側開口部5Cよりも上側の位置で管内空間5Aに気体を供給する気体供給口33Aを有している。これにより、気体供給口33Aから管内空間5Aに供給された気体が下側開口部5Cを通じて管の外へ漏れるのを防ぐことができる。   In the hollow fiber membrane filtration device 1, the gas supply unit 2 has a gas supply port 33A for supplying gas to the pipe space 5A at a position above the lower opening 5C. Thereby, it is possible to prevent the gas supplied from the gas supply port 33A to the pipe inner space 5A from leaking out of the pipe through the lower opening 5C.

上記中空糸膜濾過装置1において、中空糸膜モジュール10は、中空糸膜14の下端14Aよりも下側の位置において内部空間S1に気体を分散させる散気部材4を備えている。これにより、散気部材4によって分散させた気体が中空糸膜14の下端14Aから上昇して中空糸膜14が揺動することにより、膜表面に付着した浮遊汚濁物質を剥がれ落とすことができる(下側バブリング)。   In the hollow fiber membrane filtration device 1, the hollow fiber membrane module 10 includes a diffuser member 4 that disperses gas in the internal space S <b> 1 at a position below the lower end 14 </ b> A of the hollow fiber membrane 14. Thereby, the gas dispersed by the air diffusing member 4 rises from the lower end 14A of the hollow fiber membrane 14 and the hollow fiber membrane 14 swings, so that the suspended contaminants attached to the membrane surface can be peeled off ( Lower bubbling).

上記中空糸膜濾過装置1において、下側開口部5Cは、中空糸膜14の下端14Aよりも下側に位置している。これにより、上側開口部5Bから噴出した原水が下側開口部5Cに向かって下向きに流れるのに伴い、上端14Bの膜表面から除去された浮遊汚濁物質を原水の流れによって下端14Aよりも下側まで運ぶことができる。これにより、浮遊汚濁物質が中空糸膜14の外表面に再付着するのを防ぐことができる。   In the hollow fiber membrane filtration device 1, the lower opening 5 </ b> C is located below the lower end 14 </ b> A of the hollow fiber membrane 14. Thereby, as the raw water ejected from the upper opening 5B flows downward toward the lower opening 5C, the suspended contaminants removed from the membrane surface of the upper end 14B are moved below the lower end 14A by the raw water flow. Can carry up to. Thereby, it is possible to prevent the floating pollutant from reattaching to the outer surface of the hollow fiber membrane 14.

上記中空糸膜濾過装置1において、中空糸膜束15は、中空糸膜14の上端14Bが固定されると共に、下端14Aにおいて中空糸膜14が一本ずつ固定されない片端フリータイプである。これにより、両端固定タイプの中空糸膜モジュールを用いる場合に比べて、バブリングにより中空糸膜14を容易に揺動させることができるため、中空糸膜14の洗浄効果をより高めることができる。   In the hollow fiber membrane filtration device 1, the hollow fiber membrane bundle 15 is a one-end free type in which the upper end 14B of the hollow fiber membrane 14 is fixed and the hollow fiber membranes 14 are not fixed one by one at the lower end 14A. Accordingly, the hollow fiber membrane 14 can be easily swung by bubbling, compared with the case of using a both-ends fixed type hollow fiber membrane module, so that the cleaning effect of the hollow fiber membrane 14 can be further enhanced.

(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2に係る中空糸膜濾過装置について説明する。実施形態2に係る中空糸膜濾過装置は、基本的に上記実施形態1に係る中空糸膜濾過装置1と同様の構成を備えるが、下側開口部が管部材5の壁部を貫通する孔ではなく、管部材5の下端に設けられた管端開口である点で異なっている。以下、上記実施形態1と異なる点についてのみ説明する。
(Embodiment 2)
Next, a hollow fiber membrane filtration device according to Embodiment 2 of the present invention will be described. The hollow fiber membrane filtration device according to the second embodiment basically has the same configuration as the hollow fiber membrane filtration device 1 according to the first embodiment, except that the lower opening penetrates the wall portion of the tube member 5. Instead, it is different in that it is a tube end opening provided at the lower end of the tube member 5. Only differences from the first embodiment will be described below.

図7に示すように、実施形態2では、管部材5は、その下端とハウジング13の下壁との間に隙間が形成されるように固定部材3に接続されている。そして、管部材5の下端には管端開口5Dが設けられており、この管端開口5Dを通じて管内に原水が流入する。管端開口5Dは、原水の液面11Bよりも下側に位置しており、より具体的には、中空糸膜14の下端14Aよりも下側に位置している。第3気体導入配管33は、ハウジング13の下壁を貫通し、気体供給口33Aが管端開口5Dよりも上側に位置するように管部材5内に挿入されている。   As shown in FIG. 7, in Embodiment 2, the pipe member 5 is connected to the fixing member 3 so that a gap is formed between the lower end thereof and the lower wall of the housing 13. And the pipe end opening 5D is provided in the lower end of the pipe member 5, and raw | natural water flows in in a pipe | tube through this pipe end opening 5D. The pipe end opening 5D is located below the liquid level 11B of the raw water, and more specifically, is located below the lower end 14A of the hollow fiber membrane 14. The third gas introduction pipe 33 passes through the lower wall of the housing 13 and is inserted into the pipe member 5 so that the gas supply port 33A is positioned above the pipe end opening 5D.

実施形態2では、気体供給口33Aから管内空間5Aに気体を供給することにより、上記実施形態1と同様に、管内の原水を気体と共に液面11Bよりも上側まで上昇させ、上側開口部5Bを通じて気体と共に中空糸膜14の上端14Bに向けて噴出させることができる。また管内の原水量が減少するのに伴い、管端開口5Dを通じて原水が管内空間5Aに流入する。実施形態2によれば、モジュールの構成をより簡易化することが可能であり、コスト低減の観点から好ましい。   In the second embodiment, by supplying gas from the gas supply port 33A to the pipe inner space 5A, the raw water in the pipe is raised to the upper side of the liquid surface 11B together with the gas, as in the first embodiment, and through the upper opening 5B. It can be made to eject toward the upper end 14B of the hollow fiber membrane 14 with gas. As the amount of raw water in the pipe decreases, the raw water flows into the pipe inner space 5A through the pipe end opening 5D. According to the second embodiment, the configuration of the module can be further simplified, which is preferable from the viewpoint of cost reduction.

(実施形態3)
次に、本発明の実施形態3に係る中空糸膜濾過装置について説明する。実施形態3に係る中空糸膜濾過装置は、基本的に上記実施形態1に係る中空糸膜濾過装置1と同様の構成を備えるが、図8に示すように管部材5の下端に管端開口5Dが設けられると共に、上側開口部5Bよりも下側に管孔5Eがさらに形成されている点で異なっている。以下、上記実施形態1と異なる点についてのみ説明する。
(Embodiment 3)
Next, a hollow fiber membrane filtration device according to Embodiment 3 of the present invention will be described. The hollow fiber membrane filtration device according to the third embodiment basically has the same configuration as the hollow fiber membrane filtration device 1 according to the first embodiment, but a tube end opening is formed at the lower end of the tube member 5 as shown in FIG. 5D is provided, and the difference is that a tube hole 5E is further formed below the upper opening 5B. Only differences from the first embodiment will be described below.

図8に示すように、実施形態3では、上記実施形態2と同様に、管部材5の下端に管端開口5D(下側開口部)が設けられている。ここで、管端開口5Dは、上記実施形態2と異なり、中空糸膜14の下端14Aよりも上側に位置している。つまり、管部材5は、中空糸膜14よりも短くなっている。また管端開口5Dは、原水の液面11Bよりも下側に位置している。第3気体導入配管33は、ハウジング13の下壁及び散気部材4を貫通し、気体供給口33Aが管端開口5Dよりも上側に位置するように管部材5内に挿入されている。   As shown in FIG. 8, in the third embodiment, similarly to the second embodiment, a pipe end opening 5 </ b> D (lower opening) is provided at the lower end of the pipe member 5. Here, unlike the second embodiment, the tube end opening 5D is located above the lower end 14A of the hollow fiber membrane 14. That is, the tube member 5 is shorter than the hollow fiber membrane 14. The tube end opening 5D is located below the liquid level 11B of the raw water. The third gas introduction pipe 33 penetrates the lower wall of the housing 13 and the diffuser member 4 and is inserted into the pipe member 5 so that the gas supply port 33A is positioned above the pipe end opening 5D.

管孔5E(下側開口部)は、管部材5の壁部を貫通するように設けられており、ハウジング13内の空間と管内空間5Aとを連通させる。図8に示すように、管孔5Eは、気体排出口11の下端11A及び原水の液面11Bよりも下側に位置している。   The tube hole 5E (lower opening) is provided so as to penetrate the wall portion of the tube member 5, and communicates the space in the housing 13 and the tube space 5A. As shown in FIG. 8, the tube hole 5E is located below the lower end 11A of the gas outlet 11 and the liquid surface 11B of the raw water.

実施形態3では、気体供給口33Aから管内空間5Aに気体を供給することにより、上記実施形態1と同様に、管内の原水を気体と共に液面11Bよりも上側まで上昇させ、上側開口部5Bを通じて気体と共に中空糸膜14の上端14Bに向けて噴出させることができる。また管内の原水量が減少するのに伴い、管端開口5D及び管孔5Eを通じてハウジング13内の原水が管内空間5Aに流入する。つまり、管端開口5D及び管孔5Eがそれぞれ下側開口部として機能する。   In the third embodiment, by supplying gas from the gas supply port 33A to the pipe space 5A, the raw water in the pipe is raised to the upper side of the liquid surface 11B together with the gas, as in the first embodiment, and through the upper opening 5B. It can be made to eject toward the upper end 14B of the hollow fiber membrane 14 with gas. As the amount of raw water in the pipe decreases, the raw water in the housing 13 flows into the pipe inner space 5A through the pipe end opening 5D and the pipe hole 5E. That is, the tube end opening 5D and the tube hole 5E each function as a lower opening.

また上側開口部5Bを通じて原水と気体を噴出すると、噴出時の勢いによって液面11Bが上下に揺れる。ここで、管孔5Eが液面11Bの真下に位置するため、液面11Bが下がるときに管孔5Eが一時的に液面11Bよりも上側に位置することがある。よって、
上側開口部5Bだけでなく、管孔5Eからも原水と気体を一時的に噴出させることができる。しかも、この場合は管孔5Eと液面11Bとの間の高さ距離が極めて小さくなるため、多量の原水をエアリフトによって噴出することが可能である。
Moreover, when raw | natural water and gas are ejected through the upper side opening part 5B, the liquid level 11B will shake up and down with the momentum at the time of ejection. Here, since the pipe hole 5E is located directly below the liquid level 11B, the pipe hole 5E may be temporarily located above the liquid level 11B when the liquid level 11B is lowered. Therefore,
Raw water and gas can be ejected temporarily not only from the upper opening 5B but also from the tube hole 5E. In addition, in this case, since the height distance between the pipe hole 5E and the liquid surface 11B is extremely small, a large amount of raw water can be ejected by an air lift.

(その他実施形態)
最後に、本発明のその他実施形態について説明する。
(Other embodiments)
Finally, other embodiments of the present invention will be described.

上記実施形態1〜3では、中空糸膜モジュール10,10A,10Bが散気部材4を備える場合について説明したが、散気部材4が省略されてもよい。   In the first to third embodiments, the case where the hollow fiber membrane modules 10, 10 </ b> A, and 10 </ b> B include the aeration member 4 has been described, but the aeration member 4 may be omitted.

上記実施形態2では、第3気体導入配管33が管部材5の下端から管内に挿入される場合について説明したが、図9に示すように、第3気体導入配管33が管部材5内に挿入されず、気体供給口33Aが管端開口5Dよりも下側に位置していてもよい。   In the second embodiment, the case where the third gas introduction pipe 33 is inserted into the pipe from the lower end of the pipe member 5 has been described. However, as shown in FIG. 9, the third gas introduction pipe 33 is inserted into the pipe member 5. Alternatively, the gas supply port 33A may be positioned below the tube end opening 5D.

上記実施形態1において、第3気体導入配管33は、下側開口部5Cよりも上側の位置から管部材5の側面に直接接続されていてもよい。   In the first embodiment, the third gas introduction pipe 33 may be directly connected to the side surface of the pipe member 5 from a position above the lower opening 5C.

上記実施形態1では、下側バブリング工程を実施した後にエアリフト洗浄工程を実施する場合について説明したが、エアリフト洗浄工程の後に下側バブリング工程を実施してもよいし、これらの工程を同時に実施してもよい。しかし、エアリフト洗浄工程後に下側バブリング工程を行った場合には、エアリフト洗浄工程において中空糸膜14の上端14Bが洗浄された後、下側バブリング工程において膜表面から除去された浮遊汚濁物質が上昇し、上端14Bに再付着してしまう。これに対して、下側バブリング工程後にエアリフト洗浄工程を行うことにより、中空糸膜14の上端14Bへの浮遊汚濁物質の再付着を防ぎ、中空糸膜14全体を洗浄することができる。   In the first embodiment, the case where the air lift cleaning process is performed after the lower bubbling process is performed has been described. However, the lower bubbling process may be performed after the air lift cleaning process, or these processes may be performed simultaneously. May be. However, when the lower bubbling step is performed after the air lift cleaning step, the upper end 14B of the hollow fiber membrane 14 is cleaned in the air lift cleaning step, and then the floating contaminants removed from the membrane surface in the lower bubbling step increase. Then, it reattaches to the upper end 14B. On the other hand, by performing the air lift cleaning process after the lower bubbling process, it is possible to prevent re-adhesion of suspended contaminants to the upper end 14B of the hollow fiber membrane 14 and to clean the entire hollow fiber membrane 14.

図10に示すように、液面11Bを中空糸膜14の長手方向の中央よりも下側まで下げた状態でエアリフト洗浄を行ってもよい。この場合、液面11Bを下げるため、下側バブリング工程の後であってエアリフト洗浄工程の前に、ハウジング13内の原水を一部抜く工程をさらに行ってもよい。   As shown in FIG. 10, the air lift cleaning may be performed in a state where the liquid surface 11 </ b> B is lowered below the center of the hollow fiber membrane 14 in the longitudinal direction. In this case, in order to lower the liquid level 11B, a step of partially draining the raw water in the housing 13 may be further performed after the lower bubbling step and before the air lift cleaning step.

上記実施形態1では、バブリング用の気体として空気を用いる場合について説明したがこれに限定されず、例えば窒素などの不活性ガスが用いられてもよい。   In the first embodiment, the case where air is used as the bubbling gas has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, an inert gas such as nitrogen may be used.

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   It should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 中空糸膜濾過装置
2 気体供給部
4 散気部材
5 管部材
5A 管内空間
5B 上側開口部
5C,5D,5E 下側開口部
10,10A,10B,10C 中空糸膜モジュール
11 気体排出口
11B 液面
13 ハウジング
14 中空糸膜
14A 下端
14B 上端
15 中空糸膜束
30 エアーコンプレッサー
33 第3気体導入配管
33A 気体供給口
S1 内部空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hollow fiber membrane filtration apparatus 2 Gas supply part 4 Aeration member 5 Pipe member 5A Inner space 5B Upper opening part 5C, 5D, 5E Lower opening part 10, 10A, 10B, 10C Hollow fiber membrane module 11 Gas exhaust port 11B Liquid Surface 13 Housing 14 Hollow fiber membrane 14A Lower end 14B Upper end 15 Hollow fiber membrane bundle 30 Air compressor 33 Third gas introduction pipe 33A Gas supply port S1 Internal space

Claims (6)

外圧濾過式の中空糸膜モジュールを備えた中空糸膜濾過装置であって、
前記中空糸膜モジュールは、
束状の複数の中空糸膜を有する中空糸膜束と、
前記中空糸膜束が収容される内部空間が形成され、前記内部空間から外に気体を排出するための気体排出口が設けられたハウジングと、
前記中空糸膜の長手方向に沿って延びるように配置された管部材であって、前記管部材の内側の空間である管内空間と前記ハウジング内の空間とを連通させる上側開口部と、前記上側開口部よりも下側に位置すると共に前記管内空間と前記ハウジング内の空間とを連通させる下側開口部と、が設けられた前記管部材と、を有し、
前記中空糸膜濾過装置は、前記管内空間に気体を供給する気体供給部をさらに備え、
前記気体供給部は、前記ハウジング内の空間から前記下側開口部を通じて前記管内空間に流入する原水を、前記上側開口部と前記下側開口部との間に位置する原水の液面よりも上側まで気体と共に上昇させ、前記液面よりも上側に位置する前記上側開口部を通じて気体と共に前記ハウジング内の空間に噴出させるように、流量及び圧力が調整された気体を供給するように構成されていることを特徴とする、中空糸膜濾過装置。
A hollow fiber membrane filtration device comprising an external pressure filtration type hollow fiber membrane module,
The hollow fiber membrane module is
A hollow fiber membrane bundle having a plurality of bundled hollow fiber membranes;
An internal space in which the hollow fiber membrane bundle is accommodated, and a housing provided with a gas discharge port for discharging gas from the internal space to the outside;
An upper opening that communicates a space in the tube that is an inner space of the tube member and a space in the housing, the tube member being arranged to extend along the longitudinal direction of the hollow fiber membrane, and the upper side The tube member provided with a lower opening that is located below the opening and communicates with the space in the tube and the space in the housing;
The hollow fiber membrane filtration device further comprises a gas supply unit for supplying gas to the space in the pipe,
The gas supply unit causes raw water flowing from the space in the housing to the space in the pipe through the lower opening to be higher than the level of the raw water located between the upper opening and the lower opening. It is configured to supply a gas whose flow rate and pressure are adjusted so that the gas is raised together with the gas, and jetted into the space in the housing together with the gas through the upper opening located above the liquid level. A hollow fiber membrane filtration device characterized by that.
前記気体供給部は、前記下側開口部よりも上側の位置で前記管内空間に気体を供給する気体供給口を有することを特徴とする、請求項1に記載の中空糸膜濾過装置。   The hollow fiber membrane filtration device according to claim 1, wherein the gas supply unit has a gas supply port for supplying gas to the space in the pipe at a position above the lower opening. 前記中空糸膜モジュールは、前記中空糸膜の下端よりも下側の位置において前記内部空間に気体を分散させる散気部材をさらに備えることを特徴とする、請求項1又は2に記載の中空糸膜濾過装置。   3. The hollow fiber according to claim 1, wherein the hollow fiber membrane module further includes an air diffuser that disperses gas in the internal space at a position below a lower end of the hollow fiber membrane. Membrane filtration device. 前記下側開口部は、前記中空糸膜の下端よりも下側に位置していることを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の中空糸膜濾過装置。   The said lower side opening part is located below the lower end of the said hollow fiber membrane, The hollow fiber membrane filtration apparatus of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記中空糸膜束は、前記中空糸膜の上端が固定されると共に、下端において前記中空糸膜が一本ずつ固定されない片端フリータイプであることを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載の中空糸膜濾過装置。   The hollow fiber membrane bundle is a one-end free type in which the upper end of the hollow fiber membrane is fixed and the hollow fiber membranes are not fixed one by one at the lower end. 2. A hollow fiber membrane filtration device according to item 1. 束状の複数の中空糸膜を有する中空糸膜束と、前記中空糸膜束が収容される内部空間が形成されたハウジングと、前記中空糸膜の長手方向に沿って延びるように配置され、上側開口部及び前記上側開口部よりも下側に位置する下側開口部がそれぞれ設けられた管部材と、を有する外圧濾過式の中空糸膜モジュールを備えた中空糸膜濾過装置において、前記中空糸膜を洗浄する方法であって、
前記ハウジング内に原水を供給する工程と、
原水の液面が前記中空糸膜の上端よりも下側に位置する状態で、前記管部材の内側の空間である管内空間に気体を供給することにより、前記ハウジング内の空間から前記下側開口部を通じて前記管内空間に流入する原水を、気体と共に前記液面よりも上側まで上昇させ、前記液面よりも上側に位置する前記上側開口部を通じて気体と共に前記ハウジング内の空間に噴出させる工程と、を備えることを特徴とする、中空糸膜濾過装置の洗浄方法。
A hollow fiber bundle having a plurality of bundled hollow fiber membranes, a housing in which an internal space in which the hollow fiber membrane bundle is accommodated is formed, and arranged to extend along the longitudinal direction of the hollow fiber membranes, A hollow fiber membrane filtration apparatus comprising an external pressure filtration type hollow fiber membrane module, each having an upper opening and a pipe member provided with a lower opening located below the upper opening. A method for washing a yarn membrane,
Supplying raw water into the housing;
In a state where the liquid level of the raw water is located below the upper end of the hollow fiber membrane, gas is supplied to the inner space of the tube, which is the space inside the tube member, thereby allowing the lower opening from the space in the housing. A step of raising the raw water flowing into the pipe space through the section to the upper side of the liquid surface together with the gas, and ejecting the raw water together with the gas into the space in the housing through the upper opening located above the liquid level; A method for cleaning a hollow fiber membrane filtration device.
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