JP2987546B2 - 中空糸膜濾過装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は河川水、湖沼水、井水、
し尿、下水、用水、廃水等の液中に含まれる懸濁物を濾
過するための中空糸膜濾過装置、特に効果的に中空糸の
洗浄ができる構造の中空糸膜濾過装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に精密濾過膜と称される膜の有する
孔径は0.01μｍ〜数μｍである。これらの孔径を有する
中空糸膜濾過には膜の外側から内側に液体を濾過する外
圧型とその反対の内圧型がある。外圧型は0.5 〜2 時間
濾過の後、数分間の空気を用いた洗浄または膜の内側か
ら外側に処理水を通水する処理水洗浄が行われている。

【０００３】また、従来の中空糸膜モジュールはスペー
スを小さくするため中空糸を密に配置し、中空糸本数を
増やし、膜面積を大きくしてモジュール当たりの処理水
量を確保している。従来の外圧式中空糸膜モジュールは
中空糸が密に配置されているためにSS等がモジュール内
部に入り込むと通常の空気を用いた洗浄方式ではモジュ
ールからの剥離、除去が困難であり、数週間でフラック
スが低下してしまう。洗浄性を良くするためにモジュー
ル当たりの中空糸の本数を減らし、粗に配置すると必要
な処理水量を確保するのにモジュールの本数が大幅に増
加する。

【０００４】従って、通常のモジュールの配置方法で
は、モジュールの増加に伴い設置面積が増加すると共に
洗浄用の空気量が増大する。モジュールの本数を増さず
膜面積を確保する方法として中空糸の長さを長くするこ
とが考えられるが、中空糸内部の圧力損失により集水部
近くの中空糸部分しか機能しないためあまり長くするこ
とは意味がない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は省エ
ネルギーでしかも外圧式中空糸の洗浄効果が高く、かつ
省スペースで処理水量を確保できる中空糸膜濾過装置を
提供することを解決課題とするものであり、従来適用分
野が限定されていた外圧型中空糸膜の用途を拡げようと
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の中空糸
と、中空糸と連通した集水部とを有する中空糸膜モジュ
ールの１以上を槽内に少なくとも備えた中空糸膜濾過装
置において、中空糸を水平方向又は垂直方向に支持した
中空糸膜モジュール及び各モジュールの一部又は全ての
中空糸を洗浄せしめる洗浄用部材を槽内液中に浸漬する
と共に該装置の外から該洗浄用部材と中空糸とが接触す
るように該洗浄用部材を運動させることにより中空糸を
洗浄することを特徴とする中空糸膜濾過装置である。

【０００７】本発明は、上記のように中空糸膜モジュー
ルを配備することにより、中空糸の洗浄および／または
汚染防止を効率的に行うことができる。ここで、中空糸
とは、少なくとも一つの集水部に連通した端部を有する
一本の中空糸膜を意味し、他端がフリーであっても他端
が折り返し部から同一の集水部に至るものでも、あるい
は他の集水部に連通したものであってもよい。

【０００８】本発明は、該装置の外から部材を運動させ
ることにより配備されている中空糸膜モジュールの各モ
ジュールの一部又は全ての中空糸を一律に運動させ、洗
浄せしめるように該部材( 以下、洗浄用部材と言う) を
配備したことを特徴とするものである。ここで該中空糸
を一律に運動させるとは、洗浄用部材の運動に対応して
一部又は全ての中空糸膜モジュールの中空糸が運動せし
められることを意味する。即ち、本発明は、これにより
中空糸自体の振動と水流との相互作用により中空糸を洗
浄するものである。

【０００９】そして、上記洗浄を達成するための手段は
特に制限されず公知の手段を適用でき、中空糸と洗浄用
部材が洗浄用部材の運動に対応して衝突するように配置
しても、予め中空糸と洗浄用部材とを結合させておいて
もかまわない。また、使用しえる中空糸膜モジュールの
種類も制限されることはなく、中空糸膜濾過装置におけ
る配置も任意であるが、洗浄用部材と中空糸膜モジュー
ルとの構成は、中空糸が洗浄用部材により損傷されない
ように洗浄用部材の素材を選定すると共にこれらを配備
することが望ましい。

【００１０】洗浄用部材の構成の好ましい例としては、
中空糸膜モジュールの中空糸折り返し部に使用される中
空糸支持部材を例えば連結棒で各モジュールにおいて固
定する構成が挙げられる。洗浄用部材を運動させる力の
印加方法は特に制限なく、機械的に制御しても、人によ
り操作してもかまわない。この場合の洗浄用部材の印加
部は一箇所で十分であるが、複数箇所でもかまわない。

【００１１】また、洗浄用部材の運動方向も一次元の往
復運動( 上下、左右、等) で十分であるが、特に制限は
ない。また、中空糸膜モジュールの中空糸を水平方向又
は垂直方向に支持することにより、例えば、中空糸支持
部材を連結した洗浄用部材を適宜方向に運動して中空糸
の洗浄を行うと、省スペースで効率的な洗浄ができる。
また、バブリング洗浄方式中空糸膜濾過装置と併用する
ことできる。

【００１２】本発明に於ける中空糸膜モジュールの濾過
方式は外圧型が好ましく、外圧型とは中空糸外部の被処
理水が中空糸膜を経て中空糸内部に濾過水が至るように
該膜と被処理水との界面に圧力差が印加される型を意味
し、その圧力差を生じさせる手段は特に制限なく、従来
公知の手段を使用できる。また、中空糸の素材、孔サイ
ズ等は任意であり、従来公知のものが使用できる。

【００１３】また、中空糸の長さは圧力損失を考慮する
と、一般的には集水部端面から折り返し部までの長さと
して３００〜６００ｍｍが好ましい。また、本発明の中
空糸膜濾過装置は固液分離手段として用いられるものな
ら全ての装置に適用できる。例えば、曝気槽等の生物処
理槽内に中空糸膜モジュールからなる濾過部を設け、濾
過機能と生物学的処理機能を兼備させることもでき、好
気性生物処理を兼ねる場合は、好気性を維持するための
空気供給管を配備することができる。また、この空気供
給管を洗浄手段としても併用してもよい。また、生物学
処理が嫌気性処理の場合は窒素成分ガス等を使用するこ
とができる。

【００１４】また、中空糸洗浄は原水導入時の水流によ
っても行えるが、別途水放出手段から水を供給するよう
にしてもよい。このような気体、水供給手段は両者を兼
用した手段であってもよく、従来公知の装置を使用でき
る。また、洗浄効果をより一層向上させるために粒状物
を装置内部に存在させ、バブリングおよび／または水噴
流により粒状物を中空糸と接触させて中空糸を洗浄する
手段を更に加えた構成としてもよい。この場合の粒状物
として透過性有機物等を吸着する吸着剤を使用してもよ
い。

【００１５】本発明の中空糸膜濾過装置は中空糸の洗浄
を通常、処理を継続しながら行なうが、処理を停止して
おこなってもよい。特に中空糸内部の洗浄はこの停止時
に行うとよい。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例について説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 図１に示す中空糸膜濾過装置１０１は、原水水槽１１３
と処理水槽１１４から成り、中空糸膜モジュール１０２
を集水部１１６を処理水水槽１１４側に中空糸１１７を
原水水槽側にして垂直に多段に設置する。

【００１７】全ての中空糸膜モジュール１０２は図２に
示す通り、中空糸折り返し部１１８を支持する支持棒１
１９とこれを連結した連結捧１２０からなる洗浄用部材
１０３が挿入されている。この支持棒１１９は、各々の
中空糸と集水部とからなる内部領域から外に出ないよう
に挿入され、かつ折り返し部近傍に配備されるように支
持棒の両端は連結棒１２０に保持され、かつ該連結棒１
２０は図１に示すように軸封水部１１５から槽外にでて
いる部位を有し、この部位を上下に運動させることによ
り、支持棒の運動による水流と支持棒を跨いだ状態の中
空糸が支持棒により接触、運動させられることにより中
空糸は洗浄される。処理時の水の流れは原水ポンプ１０
４から原水水槽１１３に導入された原水を中空糸膜モジ
ュール１０２により処理し、処理水槽１１４から処理水
管１０８より処理水を得る。

【００１８】洗浄は連結棒を上下させ膜の上下振動、水
流により濁質を剥離させる。定期的に排水弁１１１を開
として剥離したSSを排水管１１２にて排出する。必要に
応じて処理水洗浄を行う。処理水洗浄方式は洗浄ポンプ
１０６で処理水を中空糸内部に圧入して行う。連結棒の
上下は人力によっても動力によってもかまわない。膜の
汚染状況によって上下運動の強度を調節することができ
る。

【００１９】上記中空糸膜濾過装置１０１において、中
空糸膜モジュールは中空糸を水平方向に集水部を垂直方
向に配備したタイプであるが、本発明はこれに限定され
ず、図３に示した様に中空糸膜モジュール１０２を集水
部１１６を水平方向に中空糸１１７を垂直方向に配備し
て構成した中空糸膜濾過装置１２１でもよい。なお、上
記各中空糸膜濾過装置において散気装置および／または
散水装置を設けて散気と水流による洗浄を併用してもよ
い。

【００２０】

【発明の効果】本発明の洗浄用部材可動式中空糸膜濾過
装置では単一の動力源（人力でもかまわない）によりす
べてのモジュールを上下または左右に可動させ振動、水
流による洗浄ができるため空気源を必要としない。更に
可動させるのは処理中でよく洗浄のために処理を停止す
る必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】洗浄用部材可動式中空糸膜濾過装置の一例を示
す断面概略図である。

【図２】洗浄用部材と中空糸膜モジュールとの構成を示
す斜視図である。

【図３】図１に示す洗浄用部材可動式中空糸膜濾過装置
の変形例を説明するための断面概略図である。 101 中空糸膜濾過装置 102 中空糸膜モジュール 103 洗浄用部材 104 原水ポンプ 105 原水流入管 106 洗浄ポンプ 107 洗浄管 108 処理水管 109 処理水弁 110 洗浄弁 111 排水弁 112 排水管 113 原水水槽 114 処理水水槽 115 軸封水部 116 集水部 117 中空糸 118 中空糸折り返し部 119 支持棒 120 連結棒 121 中空糸膜濾過装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−245894（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−180704（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−37277（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−203004（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−163503（ＪＰ，Ｕ) 特許105755（ＪＰ，Ｃ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B01D 63/04 B01D 65/02 B01D 65/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の中空糸と、中空糸と連通した集水
   部とを有する中空糸膜モジュールの１以上を槽内に少な
   くとも備えた中空糸膜濾過装置において、中空糸を水平
   方向又は垂直方向に支持した中空糸膜モジュール及び各
   モジュールの一部又は全ての中空糸を洗浄せしめる洗浄
   用部材を槽内液中に浸漬すると共に該装置の外から該洗
   浄用部材と中空糸とが接触するように該洗浄用部材を運
   動させることにより中空糸を洗浄することを特徴とする
   中空糸膜濾過装置。