JP3429148B2 - 浸漬型中空糸分離膜モジュール及びその製造方法 - Google Patents

浸漬型中空糸分離膜モジュール及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、上水、飲料用水、
工業用水、純水などの精製や河川水、海水などの除濁、
各種廃水、し尿、下水などの汚水処理、さらには汚泥な
どのスラリーの濃縮などに用いる固液分離用中空糸分離
膜を配備した処理モジュールおよびその製造方法に関す
るものである。特に、大量の水処理に適した処理モジュ
ールおよびその製造方法に関するものである。また、特
に前記処理モジュールを用いる水処理装置ならびに水処
理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】固液分離装置の分離膜モジュールに求め
られる性能としては、分離面積が広いこと、処理対象流
体との接触が良いことといった処理水量や処理効率に直
接関わる要件があるので、例えば、従来の精密ろ過分野
において用いられてきた円形状や同心円状に中空糸分離
膜を集束して配置した円筒形タイプのものが多く検討さ
れてきた。これらは、中空糸分離膜を可能な限り密に配
置し、中空糸相互が接触するような状態にまで本数を増
やし、膜面積を多くして、モジュール当たりの処理水量
を確保している。しかしながら、このような中空糸分離
膜モジュールを用いて懸濁物質濃度が高い状態の被処理
液、例えば、生物処理槽の懸濁液のろ過を行うと、多数
の中空糸分離膜の間に懸濁物質が侵入し、滞留し、そこ
へ懸濁液の補給がない状態となり、中空糸分離膜群がひ
とまとまりの棒状の束となったものが形成し易い（この
ような状態をインターファイバークロッキングと呼んで
いる）。このような束が形成されると、束の内部には被
処理水が侵入・接触し難いため、ろ過面積が減少して、
ろ過機能が低下する欠点がある。
【０００３】このようにして中空糸分離膜同志が固着し
て、一体化した中空糸分離膜モジュールを定期的に膜面
洗浄や逆洗を行う場合、一旦固着一体化したモジュール
の機能回復は容易ではなく、場合によっては、中空糸分
離膜が破損することもある。このような問題は、高汚濁
や大容量の水処理を行う場合、特に顕著である。このよ
うな、問題点を解決するために、種々の形状のモジュー
ルが開発された。例えば、中空糸束をすだれのように平
面的に配列してモジュールとし、これらを槽内に並列配
置して疎密部位を形成する浸漬型水処理装置が知られて
いる（特開平５−２２０３５６号公報など）。しかしな
がら、このようなモジュールにおいても、必要膜面積確
保の観点から部分的な中空糸束の配列は密になり、中空
糸相互が接触するので、前記の問題点を解決するに至ら
なかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、中空糸分離
膜間に濁質が堆積しにくく、長期にわたって差圧の上
昇、流量低下、インターファイバークロッギングなどを
引き起こすことが少ない中空糸分離膜モジュールおよび
その製造方法を提供すること、およびその中空糸分離膜
モジュールを用いた固液分離装置、ならびに処理方法を
提供することを課題とする。また、本発明は、従来中空
糸分離膜モジュールを製造するに際して、人力をあまり
要さず、機械的に中空糸又は中空糸束が相互に離れた状
態で接続するようにすることができる中空糸分離膜モジ
ュールの製造方法を提供することを課題の一つとするも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記中空糸分離膜モジュ
ールを提供する課題は、以下に示す本発明の浸漬型中空
糸分離膜モジュールによって解決される。 （１）中空糸分離膜モジュールの少なくとも一端に集水
盤を有する盤状集水部を備え、前記集水部の集水盤に、
前記中空糸分離膜モジュールを構成する多数の開口する
中空糸分離膜を個々の中空糸分離膜または複数本の中空
糸分離膜からなる中空糸分離膜束が相互に接触しないよ
うに離れた状態で配置されて接続し、かつ前記中空糸分
離膜または中空糸分離膜束は、弛緩状態で張設されてい
ることを特徴とする浸漬型中空糸分離膜モジュール。 （２）前記中空糸分離膜モジュールの両端に前記集水盤
を有する盤状集水部を有することを特徴とする前記
（１）に記載の浸漬型中空糸分離膜モジュール。 （３）前記中空糸分離膜または中空糸分離膜束を振動さ
せるための流体発生手段を有することを特徴とする前記
（１）に記載の浸漬型中空糸分離膜モジュール。 （４）前記集水部の集水盤に複数の集水口を配備し、前
記複数の集水口を相互に連結して、同一中空糸分離膜モ
ジュール内および／あるいは別の中空糸分離膜モジュー
ル間の集水部の連通を可能とすることを特徴とする前記
（１）に記載の浸漬型中空糸分離膜モジュール。 （５）前記流体発生手段が散気装置であることを特徴と
する前記（３）に記載の浸漬型中空糸分離膜モジュー
ル。 （６）前記流体発生手段が前記集水部の集水盤上に配置
されていることを特徴とする前記（３）に記載の浸漬型
中空糸分離膜モジュール。
【０００６】前記（１）項から（６）項で示される浸漬
型中空糸分離膜モジュールの具体的な態様の１例を図１
に示し、本発明の浸漬型中空糸分離膜モジュールについ
ての補足説明をする。ただし、図１に示した浸漬型中空
糸分離膜モジュールは、矩形型配置となっているものを
示しているが、これは説明のためのものであり、本発明
はこの具体例によって制限されるものではなく、図６に
示すように円筒状になるように丸めた形状のものであっ
てもよく、その形状は制限されるものではない。なお、
以下には中空糸分離膜または中空糸分離膜束は、単に中
空糸膜といい、中空糸分離膜モジュールは、中空糸膜モ
ジュールということもある。図１の浸漬型中空糸分離膜
モジュール１において、中空糸分離膜２（または中空糸
分離膜束）はモジュール１の両端に配備された盤状集水
部の集水盤３の間に弛緩状態で張設されている。そして
盤状集水部の集水盤３には他の中空糸分離膜モジュール
の集水盤と連結するためのソケット４を配備した集水口
を備えている。
【０００７】本発明の前記（１）項に記載した、集水盤
３上に中空糸膜２を相互に接触しないように離れた状態
で接続するとは、１本の中空糸膜２あるいは複数本（２
本ないし十数本で、４〜５本程度が好ましい）の中空糸
膜２を束にしたものを、集水盤３上の中空糸膜２の接続
個所でも相互に接触しないように離れており、かつ相互
に弛緩した状態で張設した時、相互に触れ合うことがな
い程度に間隔を開けて集水盤３上に中空糸膜２を設ける
ことをいう。集水盤３上で中空糸膜２が相互に離れてい
る間隔は例えば０．５〜１０ｍｍ程度であり、中空糸膜
２が中空糸膜束である場合にはその間隔は大きい方が好
ましく、３〜１０ｍｍ程度とすることができる。さら
に、中空糸膜束の場合にはその束を構成する個々の中空
糸膜同士が間隔を保つように集水盤３の接続部に近い個
所に適当なスペーサを設けることができる。従来のスダ
レ状などの平型の中空糸膜モジュールでは、前記中空糸
膜束は各々並列に配置され少なくとも部分的に密接した
配置となっているため、膜面洗浄の際相互に触れ合うた
め、インタファイバークロッキングを生じやすく、中空
糸膜表面を十分洗浄することができず、従って、ろ過効
率の低下を抑えることができなかった。前記本発明でい
う中空糸膜２を相互に弛緩した状態で張設することは、
２本平行配置の巻き取り棒に中空糸膜を巻き付ける際、
前記平行配置巻き取り棒の間隔を、前記（２）項におい
ていう、膜モジュール１の両端に設けた左右の集水部の
集水盤３の間隔より少し広い間隔に調節することによっ
て達成できる。本発明においては、膜モジュールの片側
に集水部の集水盤を設け、この集水盤で中空糸膜は開口
し、他方では中空糸膜は折り返すようにした中空糸膜モ
ジュール、あるいは中空糸膜の他端側を閉止部とした中
空糸膜モジュールとすることもできるが、膜モジュール
の両端に集水部の集水盤を設けることが望ましい。
【０００８】次に本発明の浸漬型中空糸分離膜モジュー
ルを製造するための製造方法について説明する。 （７）中空糸分離膜または複数本の中空糸分離膜からな
る中空糸分離膜束の張設長よりも長い間隔を保って平行
に配置されている２本の巻き取り棒を、前記２本の平行
配置巻き取り棒の中心線を軸にして回転させ、前記所定
間隔の２本の平行配置巻き取り棒に、前記巻き取り棒の
長手方向に所定幅にわたって個々の前記中空糸分離膜ま
たは中空糸分離膜束が相互接触しないように離れた状態
で、前記中空糸分離膜または中空糸分離膜束を巻き付け
る第１工程と、前記第１工程で中空糸分離膜または中空
糸分離膜束を巻き付けた前記２本の平行配置巻き取り棒
を前記中空糸分離膜または中空糸分離膜束と共にそれら
の長手方向に巻き込み、中空糸分離膜エレメントを形成
する第２工程と、前記集水部の集水盤に前記中空糸分離
膜エレメントをポッティングするポッティング工程から
なることを特徴とする中空糸分離膜モジュールの製造方
法。 （８）前記中空糸分離膜または中空糸分離膜束の巻き取
り棒は、可撓性中空管の孔に剛性の芯材を抜き差し可能
に挿入してなることを特徴とする前記（７）に記載の中
空糸分離膜モジュールの製造方法。 （９）前記中空糸分離膜または中空糸分離膜束の巻き取
り棒の表面に、予め前記中空糸分離膜または中空糸分離
膜束の巻き取り溝を付けたことを特徴とする前記（７）
又は（８）に記載の中空糸分離膜モジュールの製造方
法。
【０００９】（１０）前記中空糸分離膜または中空糸分
離膜束を巻き付ける、前記２本の平行配置の巻き取り棒
が、前記中空糸分離膜または中空糸分離膜束よりも低い
融点をもつ熱可塑性部材からなることを特徴とする前記
（７）〜（９）のいずれか１項に記載の中空糸分離膜モ
ジュールの製造方法。 （１１）前記中空糸分離膜または中空糸分離膜束を前記
２本の平行配置巻き取り棒に巻き付けるにあたって、前
記２本の平行配置巻き取り棒をそれらの中心線を軸にし
て回転させる速度と前記中空糸分離膜または中空糸分離
膜束の巻き付け位置を前記取り棒の長手方向に移動させ
る速度を所定の比率に制御することを特徴とする前記
（７）〜（１０）のいずれか１項に記載の中空糸分離膜
モジュールの製造方法。 （１２）前記２本の平行配置巻き取り棒をそれらに巻き
付けた中空糸分離膜または中空糸分離膜束と共に長手方
向に巻き込むに際して、前記２本の左右の巻き取り棒の
位置にそれぞれスペーサーを介在させて巻き込むことを
特徴とする前記（７）〜（１１）のいずれか１項に記載
の中空糸分離膜モジュールの製造方法。 （１３）前記２本の平行配置巻き取り棒の左右同じ所定
位置に屈曲部を設け、所望の形状に巻き込むことを特徴
とする前記（７）〜（１２）のいずれか１項に記載の中
空糸分離膜モジュールの製造方法。
【００１０】（１４）前記２本の平行配置巻き取り棒を
それらに巻き付けた中空糸分離膜または中空糸分離膜束
と共に長手方向に巻き込んで中空糸分離膜エレメントを
形成した後、形成された中空糸分離膜エレメントを所望
の形状に整形することを特徴とする前記（７）〜（１
３）のいずれか１項に記載の中空糸分離膜モジュールの
製造方法。 （１５）前記中空糸分離膜エレメントの少なくとも一端
をポッティング剤に浸漬して固定し、ポッティング部を
切断して中空糸分離膜を開口させ、該開口部を前記集水
部の集水盤に密着して接続することを特徴とする前記
（７）〜（１４）のいずれか１項に記載の中空糸分離膜
モジュールの製造方法。 （１６）前記中空糸分離膜エレメントの端部が入るよう
に断面に凹部を設け、凸部端部に切り刃を設けた、中空
中子を前記集水部の集水盤の中心部に挿入設置し、内部
の前記中空中子のへこみ部分に前記中空糸分離膜エレメ
ントの端部を入れ、前記集水部の集水盤型内を集水盤材
で満たして固化させた後、前記中空中子を引き抜き、中
空糸分離膜エレメント端部を開口させると共に、集水空
間を形成することを特徴とする前記（７）〜（１５）の
いずれか１項に記載の中空糸分離膜モジュールの製造方
法。 （１７）前記２本の平行配置巻き取り棒をそれらに巻き
付けた中空糸分離膜または中空糸分離膜束と共に長手方
向に巻き込むに際して、左右の巻き取り棒から剛性の芯
材を引き抜いた後に、巻き込むことを特徴とする前記
（７）〜（１６）のいずれか１項に記載の中空糸分離膜
モジュールの製造方法。 （１８）前記２本の平行配置巻き取り棒をそれらに巻き
付けた中空糸分離膜または中空糸分離膜束と共に長手方
向に巻き込むに際して、２本の平行配置巻き取り棒の表
面に予めつけた巻き取り溝に中空糸膜固定材を注入しつ
つ、または注入後、巻き取り棒を巻き込むことを特徴と
する前記（９）に記載の中空糸分離膜モジュールの製造
方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の中空糸分離膜モジュール
の製造方法についての具体的な補足説明をする前に、理
解をたすけるために、中空糸分離膜エレメント（以下中
空糸膜エレメントという。）を製造する工程の具体例を
図２〜図５に示す。ただし、図２〜図５に示す製造工程
は１具体例であり、本発明の製造方法を制限するもので
はない。図２は、中空糸分離膜２を巻き付ける枠を示す
正面図である。図において５は中空糸膜巻き取り棒６と
中央に回転軸７を取り付けた横枠８を組み合わせて作成
された巻き付け枠である。ここで、横枠８の幅は、完成
された中空糸分離膜モジュール１（図１）の両端に配備
された盤状集水部の集水盤３の間隔よりも少し広くし
て、中空糸分離膜モジュール１で中空糸分離膜２が相互
に弛緩した状態で張設されるようにする。
【００１２】図３は、中空糸膜巻き取り棒６の部分拡大
図であり、図では中空の中空糸膜巻き取り棒６に剛性の
芯材９を挿入した状態を示している。中空糸膜巻き取り
棒６には中空糸膜２を巻き付けた時、巻きずれを防ぐた
めに表面に巻き取り溝１０が設けてある。例えば、直径
０．４ｍｍの中空糸をピッチ４ｍｍにて配置したい場合
には、中空糸膜巻き取り棒６の直径を４ｍｍとし、それ
に刻まれている巻き取り溝１０の幅は中空糸より太く、
余裕をみて１ｍｍとし、溝１０の間隔を４ｍｍとすると
よい。この他、中空糸膜巻き取り棒６には巻き付け枠５
に中空糸分離膜２を巻き付けて作成した中空糸膜エレメ
ントの素材１５を所定の形に巻き込むための屈曲部１７
が、巻き込み芯部から外周部へと間隔が順次大きくなる
ように、刻まれている。そして、巻いた形の断面が例え
ば４角形とする場合には、屈曲部１７を同じ間隔で３つ
設け、各屈曲部１７を９０°に曲げて巻き、次に屈曲部
１７をより広い間隔で３つ設けることにより順次径が大
きくなる４角形に巻くことができる。屈曲部１７の同じ
とする間隔の数を２とすると三角形となり、５つとする
と六角形となる。
【００１３】図４には、中空糸膜２を製糸する原料の製
膜液１２を貯蔵しているタンクから、製膜液１２を送液
管１３を経て中空糸膜形成の紡糸ノズル１４に送液し、
上下に移動できる紡糸ノズル１４から中空糸膜２を紡糸
し、紡糸した中空糸膜２を図２に示す中空糸膜巻き取り
棒６に巻きつけ、巻き付け枠５をモーター１１で回転軸
７を軸として回転させながら、同時に紡糸ノズル１４を
上下に移動させて、巻き付け枠５に中空糸膜２を上下方
向に（すなわち中空糸膜エレメントの長手方向に）所定
の幅に巻き付けて、中空糸膜エレメントの素材１５を製
造する態様が示されている。図５には、巻き付け枠１１
に中空糸膜２を所定の幅に巻き付けて作成した中空糸膜
エレメントの素材１５から（巻き付け枠５）から横枠８
を外し、中空の中空糸膜巻き取り棒６から剛性の芯材９
を引き抜いたものを所定の形状にモーター１６によって
長手方向に巻き込む工程を示した。好ましい実施態様で
は、中空糸膜巻き取り棒６の部分にはスペーサーを介在
させて巻き込むことが望ましい。
【００１４】本発明においては、中空糸膜２を巻き付け
る巻き取り枠５の左右一対の巻き取り棒６は、中空糸膜
２よりも低い融点をもつ熱可塑性部材からなるものであ
ることが望ましい。巻き取り棒６が中空糸膜２よりも低
い融点をもつ熱可塑性部材であると、第２工程（図５に
示す工程）で中空糸膜エレメントの素材１５を巻き込ん
だ後、熱処理することにより、中空糸膜２を固定するこ
とができるので、ポッチング工程を容易に行うことがで
きる。このような熱可塑性部材は中空糸膜の材質による
が、既知の素材が適宜利用できる。前記（１１）項に記
載の、図４に示す回転軸７を軸として、巻き付け枠５を
回転させることによる中空糸膜２の巻き取り棒６の回転
速度と上下に移動できる紡糸ノズル１４の上下移動速度
（すなわち、中空糸膜２の巻き付け枠５の長手方向移動
速度である。）を所定の比率に制御することによって、
中空糸膜２の巻き取り間隔、ひいては中空糸膜エレメン
トの素材１５内における中空糸膜２の配置、さらにひい
ては中空糸膜モジュール１の集水部の集水盤３上に開口
する中空糸分離膜の離れた状態を自由に設定することが
できる。この作業は人手によらず、機械的に自動的に行
うことができる。この場合、図４を用いて行った説明で
は、中空糸膜２の巻き付け枠１１の上下方向への移動
は、紡糸ノズル１４の上下移動（すなわち、中空糸吐出
装置の長手方向移動のこと、）によって行ったが、巻き
付け枠５を回転しながら上下方向に移動することによっ
ても行うことができる。
【００１５】前記（１２）項に記載したように、中空糸
膜２と共に巻き付け枠５を、その長手方向に巻き込む際
に、左右の巻き取り棒６の位置にそれぞれスペーサーを
介在させて巻き込むことによって、中空糸膜モジュール
１における中空糸膜２の配置を自在に設定することがで
きると共に、中空糸膜２の集水盤３への取り付けを容
易、かつ確実にすることができる。前記（１４）項に記
載したように、中空糸膜エレメントの素材１５を長手方
向巻き込んだ後、形成された中空糸分離膜エレメントを
所望の形状に整形することができるように、中空糸膜２
の巻き取り棒６に、巻き込み芯部から外周部へと間隔が
順次大きくなるように、屈曲部１７を刻んでおくことが
好ましい。前記巻き取り棒６に屈曲部１７を簡便に設け
るのには、巻き取り棒６に棒が破損ないし切断するおそ
れがない程度に切れ込みを設けることが望ましい。屈曲
部１７の設置がない場合には、集水盤への取り付けに際
し、なんらかの型枠やガイド手段を要することがある
が、屈曲部１７の設置によりそのような付属手段を不要
とすることができる。また、屈曲部１７を設けずに中空
糸膜エレメントの素材１５を長手方向に巻き込んだ後、
外部より所定形状の整形冶具を押しつけて強制的に断面
形状を整形することもできる。屈曲部１７を設けずに、
円筒状に巻き込むと、図１に示したような円筒状の中空
糸モジュールができるが、屈曲部１７を設けるなどし
て、中空糸巻き取り棒を鋭角的（鋭く）巻き取るように
すると、中空糸配列を図６のような角形状にすることも
できる。屈曲部１７の間隔（Ａ，Ｂ，Ｃ・・・）と曲げ
角度を調節すれば、角形形状を自由に設定できる。前記
の曲げ角度は屈曲部のキザミの形状で容易に調整するこ
とができる。
【００１６】さらに、前記（１８）項に記載したよう
に、（図３を参照して、）巻き取り棒６の表面に予めつ
けた巻き取り溝１０に中空糸固定材を注入しつつ、また
は注入後、巻き取り棒６を巻き込むようにすれば中空糸
膜エレメントの素材１５（図５参照）の集水盤への取り
付けを容易、かつ確実にすることができる。このように
して成形された前記中空糸分離膜エレメントの少なくと
も一端を前記（１５）項に記載したように、ポッティン
グ剤に浸漬して固定し、切断により中空糸膜を開口さ
せ、開口部を集水部の集水盤に密着して接続する。
【００１７】また、前記（１６）項に記載したように、
中空糸膜エレメントの端部が入るように断面に凹部を設
け、凸部端部に切り刃を設けた中空中子を前記集水部の
集水盤の中心部に挿入設置し、内部の前記中空中子のへ
こみ部分に前記中空糸膜エレメントの端部を入れ、前記
集水部の集水盤型内を集水盤材で満たして固化させた
後、前記中空中子を引き抜き、中空糸膜エレメント端部
を開口させると共に、集水空間を形成することが好まし
い。このようにすることにより、集水部を自動形成させ
ることができる。
【００１８】また前記（５）項に記載した、本発明でい
う散気装置は、散気管、ディフューザーなど既知のもの
が適宜に使用される。中空糸膜束を垂直に配置して使用
する場合では、前記流体発生手段は、下側の集水盤上に
配置する方が洗浄効率を上げる点から望ましい配置であ
る。なお、前記（４）項に記載したように、中空糸膜モ
ジュールを複数使用する場合、各膜モジュールの集水部
の集水盤の集水口は、相互に連結可能の構造とすること
が好ましく、それにより複数の中空糸膜モジュールを効
率的に配置することができる。これにより、ろ過の原動
力として使用する減圧ポンプなどの吸引手段を小規模、
簡略的なものにすることができる。また、集水口には図
１に示すようにソケット式の着脱容易な部材を取り付け
ることが望ましい。
【００１９】本発明の中空糸膜モジュールを用いる水処
理装置としては、中空糸膜モジュールを、水平、または
垂直のいずれに配置したものでも良い。複数の中空糸膜
モジュールの各中空糸膜モジュールの間の接続には、前
記したように、図１に示すようにソケット式の着脱容易
な部材を取り付けた集水口を有する集水盤とすることに
より、特段の配管なしに直接接続できる。中空糸膜モジ
ュール間に分離膜を設けていない隙間板などを配置し
て、中空糸膜の分布を調整することもできる。これらの
水処理装置には、既存の散気装置などを付設してバブリ
ングしながら運転すると良い。中空糸膜モジュール、特
に中空糸膜モジュールを水平方向に設置した場合には、
バブリングしながら運転すると、集水盤取り付け部付近
で、中空糸膜のゆれによる破損が生じないように、複数
本の中空糸膜の束とするのも良い。さらに、ゆれにより
集水盤取り付け部付近の中空糸膜にかかる力を分散させ
るための緩衝材を設けることが好ましい。前記の緩衝材
としては、例えば、プラスチック製ネット、軟質プラス
チックシート（ポリ塩化ビニル、ポリスチレン）、軟質
ゴム、接着材などを用いる。
【００２０】前記本発明の水処理装置の運転方法におい
て、中空糸膜のファウリング物質除去のため、シュウ
酸、次亜塩素酸、水酸化ナトリウムなど、従来から汚染
膜の洗浄に用いられている薬剤を定期的に使用して洗浄
しても良い。薬剤の注入は、被処理水側からでも集水側
からでも、いずれからでもできる。洗浄に際しては、汚
染した中空糸膜モジュールを取り外して薬剤槽に浸漬し
ても良いし、処理槽に直接薬剤を注入しても良い。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の中空糸膜モジュールを再び図
１を用いて具体的に説明する。ただし、本発明はこの具
体的説明によって限定されるものではない。図１におい
て、中空糸膜モジュール１は中空糸膜エレメントと集水
盤３からなる。集水盤３は、ほぼ方形の中空糸膜２取り
付け面をもつ中空のほぼ正方形の断面を有する平たい箱
形で、集水盤３の中空糸膜２の取り付け面でない面の一
部に２か所の接続ソケット４を備えた集水口を有してい
る。箱形の集水室内には補強のため、柱あるいは有孔壁
が設けられている。中空糸膜エレメントの各中空糸膜の
束としては、２本ずつの中空糸膜２が縦横相互に４ｍｍ
の間隔を開けて取り付けられている。
【００２２】これで、１．２５×０．８ｍ2 の処理槽に
取り付けた場合、従来のすだれ型モジュールなどと同程
度の集水面積とすると、集水盤断面積当たりに占める中
空糸膜断面積の割合は僅かに５％であるから、中空糸膜
を粗に配置できるため、被処理液との接触、インターフ
ァイバークロッキングの防止などにおいて非常に効果が
ある。前記の５％という数字は、各中空糸膜束の間は例
えばｘｃｍとし、中空糸の張る幅をｙｃｍとして計算し
たときにおいて、小さい値であるから、運転中の揺動条
件下でも相互に接触することはない。本発明の中空糸膜
モジュールには、２ヶ所に接続ソケットが配備されてお
り、それら接続ソケットにより、直接相互に中空糸膜モ
ジュールを接続できるので、処理槽内の空間を効率的に
利用できる。また、本発明の中空糸膜モジュールは、所
望する形状に合わせて、容易かつ一連の工程でほぼ完全
に自動生産できるため、短工期で、大量に生産すること
ができる。従来の中空糸膜モジュールにおいては、ポッ
ティング、中空糸膜束の配置などにおいて入手による作
業が行われているため、その生産性に問題があった。
【００２３】本発明の中空糸膜モジュールは、水平、垂
直いかなる方向にも設置することができるが、特に水平
方向に設置した場合、バブリングしながら運転すると、
集水盤取り付け部付近で、中空糸膜のゆれによる破損が
生じないように複数本の束とするか、さらにゆれにより
集水盤取り付け部付近の中空糸膜にかかる力を分散させ
るための緩衝材を設けることが好ましい。この緩衝材と
しては、プラスチックネット、プラスチックシート、ゴ
ムなどが好ましい。垂直に設置した場合は、バブリング
時のゆれによる中空糸膜の破損などはあまり考慮しなく
ても良い。従って、１本ずつ中空糸膜を配置しても良
い。この時、散気装置などは、下側の集水盤上に配置さ
れるとバブリングによる中空糸膜の汚染防止に効率的で
ある。前記水処理装置の運転方法において、中空糸膜の
ファウリング物質除去のため、シュウ酸、次亜塩素酸、
水酸化ナトリウムなど、従来から汚染膜の洗浄に用いら
れている薬剤を定期的に使用しても良い。薬剤の注入
は、被処理水側からでも集水側からでもいずれからでも
できる。洗浄に際しては、汚染した中空糸膜モジュール
を取り外して薬剤槽に浸漬しても良いし、処理槽に直接
薬剤を満たして洗浄しても良い。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、集水部の集水盤に、前記中空
糸分離膜モジュールを構成する多数の開口する中空糸分
離膜を個々の中空糸分離膜または複数本の中空糸分離膜
からなる中空糸分離膜束が相互に接触しないように離れ
た状態で配置されて接続し、かつ前記中空糸分離膜また
は中空糸分離膜束は、弛緩状態で張設しているため、次
のような効果を有する。 １．中空糸膜の膜面を有効に利用できる。 ２．インターファイバークロギングによる膜性能の低下
が生じ難い。 ３．バブリングによる膜の汚染防止効果が得やすい。 ４．薬品洗浄や、バブリングにより、汚染膜の再生が容
易である。 ５．処理槽内の空間を有効に利用できる。 また、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法では、本
発明の中空糸膜モジュールを、所望する形状に合わせて
容易に、かつ一連の工程で自動生産できるため、短い工
期で大量に生産することができる。この製造方法で得ら
れた中空糸膜モジュールは、従来のすだれ状の中空糸膜
モジュールに比して中空糸膜の数が多いものであって、
大きなユニットとなっているので、水処理装置を構成す
るのに設置する数が少なくよいし、さらに大きな集水部
を持っているので、水処理装置をを構築するのが非常に
簡単となるという利点も有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浸漬型中空糸分離膜モジュールの斜視
図である。
【図２】本発明の中空糸分離膜を巻き付ける枠を示す正
面図である。
【図３】本発明の中空糸膜巻き取り棒の部分拡大図であ
る。
【図４】本発明の中空糸膜エレメントの素材を製造する
装置の概念図である。
【図５】本発明の中空糸膜エレメントの素材を巻き込ん
で中空糸膜モジュールを製造する装置の概念図である。
【図６】本発明の浸漬型中空糸分離膜モジュールの他の
例の斜視図である。
【符号の説明】
１ 中空糸分離膜モジュール ２ 中空糸分離膜 ３ 集水盤 ４ ソケット ５ 巻き付け枠 ６ 中空糸膜巻き取り棒 ７ 回転軸 ８ 横枠 ９ 芯材 １０ 巻き取り溝 １１ モーター １２ 製膜液 １３ 送液管 １４ 紡糸ノズル １５ 中空糸膜エレメントの素材 １６ モーター １７ 屈曲部 １８ スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｋ (56)参考文献 特開 平４−180821（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−228345（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−215548（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−180821（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 63/00,63/02 C02F 1/44

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中空糸分離膜モジュールの少なくとも一
    端に集水盤を有する盤状集水部を備え、前記集水部の集
    水盤に、前記中空糸分離膜モジュールを構成する多数の
    開口する中空糸分離膜を個々の中空糸分離膜または複数
    本の中空糸分離膜からなる中空糸分離膜束が相互に接触
    しないように離れた状態で配置されて接続し、かつ前記
    中空糸分離膜または中空糸分離膜束は、弛緩状態で張設
    されていることを特徴とする浸漬型中空糸分離膜モジュ
    ール。
  2. 【請求項２】 前記中空糸分離膜モジュールの両端に前
    記集水盤を有する盤状集水部を有することを特徴とする
    請求項１に記載の浸漬型中空糸分離膜モジュール。
  3. 【請求項３】 前記中空糸分離膜または中空糸分離膜束
    を振動させるための流体発生手段を有することを特徴と
    する請求項１に記載の浸漬型中空糸分離膜モジュール。
  4. 【請求項４】 前記集水部の集水盤に複数の集水口を配
    備し、前記複数の集水口を相互に連結して、同一中空糸
    分離膜モジュール内および／あるいは別の中空糸分離膜
    モジュール間の集水部の連通を可能とすることを特徴と
    する請求項１に記載の浸漬型中空糸分離膜モジュール。
  5. 【請求項５】 前記流体発生手段が散気装置であること
    を特徴とする請求項３に記載の浸漬型中空糸分離膜モジ
    ュール。
  6. 【請求項６】 前記流体発生手段が前記集水部の集水盤
    上に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の
    浸漬型中空糸分離膜モジュール。
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