JP3529054B2 - Hollow fiber membrane module assembly - Google Patents

Hollow fiber membrane module assembly

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JP3529054B2
JP3529054B2 JP02540594A JP2540594A JP3529054B2 JP 3529054 B2 JP3529054 B2 JP 3529054B2 JP 02540594 A JP02540594 A JP 02540594A JP 2540594 A JP2540594 A JP 2540594A JP 3529054 B2 JP3529054 B2 JP 3529054B2
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JP
Japan
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hollow fiber
fiber membrane
module
membrane module
water
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JP02540594A
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真澄 小林
謙治 亘
智行 古川
育男 木下
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Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、中空糸膜モジュール組
立体に関し、特に汚濁性の高い液体を濾過するのに適し
た中空糸膜モジュールに関する。 【0002】 【従来の技術】従来、中空糸膜モジュールは、無菌水、
飲料水、高純度水の製造、空気の浄化といった所謂精密
濾過の分野において多く使用されてきたが、近年、下水
処理場における二次処理、三次処理、浄化槽における固
液分離等の高汚濁性水処理用途に用いる検討が様々な形
で行われている。 【0003】このような用途に用いられる中空糸膜モジ
ュールは、濾過処理時における中空糸膜の目詰まりが大
きいために、一定時間濾過処理後、空気を送って中空糸
膜を振動させて膜表面を洗浄したり、濾過処理と逆方向
に処理水を通水するなどの膜面洗浄を繰り返し行ってい
る。 【0004】これらの分野で用いられている中空糸膜モ
ジュールは、従来の精密濾過の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膜を集束して配置した円
筒形タイプのものが殆どであった。また、改良が施され
るとしても、中空糸膜の充填率や充填形態を変えるだけ
のものが多かった。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】このような従来の中空
糸膜モジュールを用いて高汚濁性水(例えば、ss≧5
0mg/L、TOC≧100mg/L)の濾過処理を行
った場合には、使用に伴い中空糸膜表面に付着した有機
物等の堆積物を介して、中空糸膜同士が固着(接着)し
て一体化されることにより、モジュール内の中空糸膜の
有効膜面積が減少し、濾過流量の急激な低下がみられ
た。 【0006】このようにして中空糸膜同士が固着して一
体化した中空糸膜モジュールを定期的に膜面洗浄や逆洗
を行う場合も、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、洗浄効率の低下がみられた。 【0007】この問題の解決策として、集束型の中空糸
膜モジュールに換えて、中空糸膜をシート状に配置し、
中空糸膜の片端部或は両端部が、一つ或は異なる二つの
ハウジング内の固定部材でそれぞれ開口状態を保ちつつ
固定されてなる中空糸膜モジュールであって、固定部材
の中空糸膜に垂直な断面の形状がいずれも細長いほぼ矩
形である中空糸膜モジュールが提案されている(特開平
5−220356号公報)。 【0008】このようなシート状の平型の中空糸膜モジ
ュールは、中空糸膜を層間隔を設けて均等に配置させる
ことが可能となり、膜面洗浄の際、中空糸膜表面を均等
に洗浄することが極めて容易となるので、これまでのよ
うな濾過効率の低下を抑えることができるなど、高汚濁
性水の濾過に適したモジュールである。 【0009】このようなモジュールの使用にあたって、
大量の水を処理する場合には、膜面積を広げる必要があ
るが、1個のモジュールで膜面積を広げるには、取扱い
が困難、スクラビング洗浄がモジュール全体に効率良く
行われない、処理槽が必要以上に大きくなるなどの問題
があり、1個のモジュールで無制限に膜面積を大きくす
ることはできない。 【0010】また、膜面積を増やすために複数のモジュ
ールを並列させて処理槽に装着する場合においても、1
個1個のモジュールをそれぞれ適切な位置に配列、固定
する作業は煩雑であり、更に、各モジュールに対して均
等にエアースクラビングが行えるように配置するのは困
難である。 【0011】そこで、シート状の平型の中空糸膜モジュ
ールが、集水管を介して濾液を導く導水管を内部に有す
るマニホールドに複数個接続されてなる中空糸膜モジュ
ールが提案されている。このような中空糸膜モジュール
組立体は、大きい膜面積でありながらコンパクトな構造
になっており、且つ、より多くの中空糸膜が直接被処理
水と接触するので、中空糸膜間の固着一体化が防止さ
れ、長期にわたって高い濾過効率を保つことができる。 【0012】然乍、このような中空糸膜モジュール組立
体を用いて運転・処理を行っている途中で、不慮の事故
によって組立体の中のいずれかのモジュール或は中空糸
膜に損傷が生じた場合、菌類の漏出や急激な除濁性能の
低下が起こり、中空糸膜モジュール組立体全体の機能の
低下、損失を招くことがある。 【0013】この時点で、組立体そのものを交換するこ
とは、処理コストを大幅に増加させることとなるため好
ましくない。また、組立体中のあるモジュールにおいて
汚れが他のモジュールより著しいことが確認された場
合、そのモジュールだけの洗浄を行うことは非常に困難
である。 【0014】本発明は、コンパクトなモジュールユニッ
トに大きい膜面積を有し、モジュールユニットの装着、
脱着が容易であり、モジュールユニット内の中空糸膜全
体にスクラビング洗浄が効率よく実施でき、且つ、中空
糸膜やモジュールの損傷があった場合には、該当するモ
ジュールのみを取り除く、更には交換することができる
中空糸膜モジュール組立体を提供することを目的とす
る。 【0015】 【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の通
りである。ート状の中空糸膜の両端部を開口状態に保
ちつつ、両端部の形状が細長いほぼ矩形となるように固
定部材で固定された中空糸膜モジュールを複数個接続さ
せてなる中空糸膜モジュール組立体に於て、個々の中空
糸膜モジュールの集水管の両端部或は片端部に、内部に
濾液を導く管を有する連結部材があり、該連結部材は概
略直方体形状であり、該連結部材の側面同士を重ね合わ
せることにより、該連結部材を介して中空糸膜モジュー
ルのシート面が重なるように複数の中空糸膜モジュール
を連結し、該連結部材同士が連結して、中空糸膜モジュ
ール組立体全体を支持する連結支持部を構成すると共
に、個々の中空糸膜モジュールが別個に脱着することが
できることを特徴とする中空糸膜モジュール組立体。 【0016】 【0017】以下に本発明を図面に従い詳細に説明す
る。図1は、集水管の片端部に内部に濾液を導く管を有
する連結部材を取り付け、もう一方の端部には管を持た
ない連結部材を有する、シート状の平型中空糸膜モジュ
ールを7個用いて、それぞれをシート面を垂直に中空糸
の糸長方向を水平にして連結させ、個々のモジュールが
脱着可能な本発明の中空糸膜モジュール組立体の斜視図
である。 【0018】図2は、図1のモジュール組立体より1個
のモジュールを外し、取り除く時の様子を表した本発明
の中空糸膜モジュール組立体の斜視図である。1は中空
糸膜、2は集水管、3、4はそれぞれ組立体上下の連結
支持部、5は導水管、6、6’は濾液取り出し口、7は
開口部(栓で閉じる)、8、9は連結部材をそれぞれ示
している。 【0019】中空糸膜1は、例えばセルロース系、ポリ
オレフィン系、ポリビニルアルコール系、ポリスルフォ
ン系等の各種材料からなるものが使用でき、特にはポリ
エチレン、ポリプロピレンなどの強伸度の高い材質のも
のが好ましい。 【0020】濾過膜として使用可能なものであれば、孔
径、空孔率、膜厚、外径等には特に制限はないが、除去
対象物や容積当たりの膜面積の確保及び中空糸膜の強度
等を考えると、好ましい例としては、孔径0.01〜1
μm、空孔率20〜90%、膜厚5〜300μm、外径
20〜2000μmの範囲を挙げることができる。 【0021】また、バクテリアの除去を目的とする場合
の孔径は0.2μm以下であることが必須となり、有機
物やウイルスの除去を目的とする場合には分画分子量数
万から数十万の限外濾過膜を用いる場合もある。 【0022】中空糸膜の表面特性としては表面に親水性
基等を持つ所謂恒久親水化膜であることが望ましい。恒
久親水化膜の製法としては、ポリビニルアルコール系の
ような親水性高分子で中空糸膜を製造する方法又は疎水
性高分子膜の表面を親水化する方法など公知の方法が使
用できる。 【0023】例えば親水性高分子を膜面に付与し疎水性
中空糸膜を親水化する際の親水性高分子の例としては、
エチレン−酢酸ビニル共重合体の鹸化物、ポリビニルピ
ロリドン等を挙げることができる。 【0024】別の膜面親水化の例としては、親水性モノ
マーの膜面重合方式があり、このモノマーの例としては
ジアセトンアクリルアミド等を挙げることができる。他
の方法としては疎水性高分子(例えばポリオレフィン)
に親水性高分子をブレンドして紡糸製膜する方法を挙げ
ることができ、使用する親水性高分子の例としては上述
したものが挙げられる。 【0025】表面が疎水性の中空糸膜であると、被処理
水中の有機物と中空糸膜表面との間に疎水性相互作用が
働き膜面への有機物吸着が発生し、それが膜面閉塞につ
ながり濾過寿命が短くなる。又、吸着由来の目詰まりは
膜面洗浄による濾過性能回復も一般には難しい。 【0026】恒久親水化膜を用いることで有機物と中空
糸膜表面との疎水性相互作用を減少させることができ、
有機物の吸着を抑えることができる。更に、疎水性膜で
は使用中のスクラビング洗浄において、そのバブリング
エアーによって乾燥、疎水化が生じ、フラックスの低下
を招くことがあるが、恒久親水化膜では乾燥してもフラ
ックスの低下を招くことがない。 【0027】集水管2は平型の中空糸膜モジュール全体
を支持する部材として機能し、細長い、ほぼ矩形の開口
部を有する。この集水管2の開口部は、そこに中空糸膜
を伴って充填固定される固定部材の中空糸膜に垂直な断
面の形状が細長いほぼ矩形をしたものである。 【0028】連結支持部3、4は組立体全体を支持する
役割を果たし、組立体上部の連結支持部3は個々の連結
部材8で、下部の連結支持部4は個々の連結部材9でそ
れぞれ構成されている。連結支持部3は、それぞれの集
水管から得られた濾液を集めることができるように連結
支持部の中央を管が通る構造になっている。 【0029】従って、連結部材8は隣接する連結部材と
互いに連結して各モジュールより得られた濾液を集め、
導水管に送る。連結支持部4は、個々の中空糸膜モジュ
ールの連結部材9を一体化し、組立体全体を支持する役
割をする。又、連結部材9によって集水管の片端を閉じ
ている。 【0030】なお、本発明の中空糸膜モジュール組立体
は、組立体中の中空糸膜モジュールをそれぞれ個々に取
り外すことが可能である。これは、連結支持部3をどの
箇所においても連結部材ごとに分割でき、図2に示すよ
うな状態で、組立体よりモジュールを個々に取り外すこ
とができる。 【0031】モジュール交換の際は、取り外したモジュ
ールと同様の連結部材8並びに9が接続しているモジュ
ールを装着する。その場所に交換のモジュールを装着し
ない場合は、取り除かれたモジュールに隣接するモジュ
ール上部の連結支持部内の管において開口部7が4個形
成されるが、ここには密閉できる栓又はキャップで塞い
でしまう。 【0032】連結部材8並びに9同士の連結は、通常の
運転中においては、その振動等で外れることがなく、
又、形成された連結支持部3の内部の管において外部と
液密が保たれていれば、どのような連結方法を用いても
構わない。 【0033】導水管5は、濾液が流れるパイプであり、
濾液取り出し口6につながる。なおそれぞれの連結部材
8に設けてある濾液取り出し口6’は、通常の運転中に
は塞いであるが、モジュールが取り除かれた場合、特
に、隣接しないモジュールが2個以上取り除かれた時
は、いずれかの濾液取り出し口6’より濾液を取り出す
ことができる。 【0034】本発明の中空糸膜モジュール組立体は、缶
体や処理槽をコンパクトにするため並びにエアースクラ
ビングを効率よく行うことを考慮すると隣接するシート
の間隔は小さい方が好ましいが、間隔を狭めすぎるとシ
ート間にエアーバブルが通り難くなることが考えられ
る。 【0035】更に、シート間を等間隔に配設することで
全ての中空糸膜シートに均等なバブリングが行われる。
シート間の間隔は適切な間隔が要求され、その間隔は5
〜60mmの範囲が適当である。実際にはモジュールの
大きさ、シート枚数、集水管の径、エアースクラビング
等の逆洗条件を考慮してシート間の間隔を選択すること
ができる。 【0036】本発明の中空糸膜モジュール組立体の使用
にあたっては、モジュールを密閉容器に配設して、被処
理水を加圧して中空糸膜を透過させる所謂加圧濾過方法
も採用できるが、活性汚泥槽や沈澱槽等に中空糸膜モジ
ュール組立体を配設し、中空糸濾過膜を透過した処理水
を回収するサイドを吸引する吸引濾過法で使用すること
が好ましい。 【0037】特に周期的に所定時間吸引を停止する、所
謂間欠吸引運転方法を採用することにより、膜面堆積物
が内部の細孔へ入り込むのを効率的に防止することがで
き、中空糸膜モジュールの機能回復処理頻度を低下させ
ることができる。 【0038】間欠吸引の間欠間隔は、被処理水の汚濁度
によって最適範囲は異なってくるため、明確な範囲は規
定できないが、MLSS5000mg/L程度の活性汚
泥を対象にする場合の例としては、吸引時間1〜30
分、停止時間2秒〜15分の範囲を望ましい例として挙
げることができる。 【0039】又、吸引濾過法を採用することにより、濾
過時に処理水を槽内で循環させたり、エアーバブリング
を行って膜面を洗浄したりすることが行いやすくなる。
特にエアーバブリングによる洗浄方法は、上記に示した
ように、膜面堆積物が膜面内部へ入り込むのを効率的に
防止することができる間欠吸引運転方法と組み合わせる
ことによって、より一層の洗浄効果を発揮する。 【0040】吸引濾過法における被処理水の流れは、中
空糸膜の配設方向に対してほぼ垂直に流れるようにし
て、中空糸膜膜面の洗浄効果をアップさせることが好ま
しい。高汚濁水の濾過では、膜面に多くのssや有機物
が堆積するため、膜面を水流やエアー、振動、超音波等
を用いて堆積物を剥離させ洗浄する必要がある。 【0041】洗浄を行わない場合には膜面に堆積した有
機物が膜の閉塞の原因となり濾過寿命の低下を招く。具
体的な洗浄方法としては、膜面に平行に水を流す所謂ク
ロスフロー濾過、膜モジュール浸漬槽にポンプ又はモー
ター等で水流を起こす方法、エアーの上昇流を利用した
バブリング法、モジュール自身を振動させる方法、被処
理液を超音波により振動させる方法等が挙げられる。 【0042】これらの洗浄は、膜面閉塞の進行具合に応
じて、連続的に行っても良いし、断続的に行っても良
い。エアーバブリングによるスクラビング洗浄を併用し
ながら運転する場合には、バブリングを行うための散気
管が必要となる。 【0043】適切なエアーバブリングを行うためには散
気管とモジュールの位置関係が重要であるが、モジュー
ルと散気管を別々に固定するのは煩雑な作業であり、
又、運転中にモジュールが移動してしまった場合、運転
途中において適切なスクラビング洗浄を行うことができ
なくなる問題点がある。 【0044】この対策として、本発明のモジュールに散
気管を固定一体化すると、缶体或は処理槽への装着が容
易になり、運転中に適切なスクラビング洗浄が継続でき
るようになる。 【0045】本発明の中空糸膜モジュール組立体は、特
に高汚濁水の濾過に適しており、具体的な利用分野とし
ては、河川水の濾過、工業用水道水の濾過、下排水の固
液分離、排水処理(例えば合併浄化槽での処理)等が挙
げられる。 【0046】 【発明の効果】本発明の中空糸膜モジュール組立体は、
大きい膜面積であり乍らコンパクトな構造になってお
り、且つ、より多くの中空糸膜が直接被処理水と接触す
るので、中空糸膜間の固着一体化が防止され、特に高汚
濁性水の濾過において、長期にわたり高い濾過効率を保
つことが可能である。 【0047】更に組立体中のモジュールをそれぞれ別個
に取り外すことが可能であるので、中空糸膜或はモジュ
ールの損傷等が生じた場合、該当するモジュールのみを
除去交換することができ、モジュール組立体としての濾
過寿命の低下を防ぐことができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hollow fiber membrane module assembly, and more particularly to a hollow fiber membrane module suitable for filtering highly polluting liquids. 2. Description of the Related Art Conventionally, hollow fiber membrane modules have been constructed using sterile water,
It has been widely used in the field of so-called microfiltration such as production of drinking water and high-purity water, and purification of air. However, recently, highly polluting water such as secondary treatment in sewage treatment plants, tertiary treatment, and solid-liquid separation in septic tanks, etc. Various studies have been made for use in processing applications. The hollow fiber membrane module used in such an application has a large clogging of the hollow fiber membrane during the filtration process. Therefore, after the filtration process for a certain time, air is sent to vibrate the hollow fiber membrane to vibrate the membrane surface. And the membrane surface washing such as passing treated water in the opposite direction to the filtration treatment is repeatedly performed. [0004] The hollow fiber membrane modules used in these fields are mostly of the cylindrical type in which hollow fiber membranes used in the field of conventional microfiltration are arranged in a circular or concentric manner. Met. Even if improvements are made, there are many that only change the filling rate or filling form of the hollow fiber membrane. [0005] Using such a conventional hollow fiber membrane module, highly polluting water (for example, ss ≧ 5)
(0 mg / L, TOC ≧ 100 mg / L), the hollow fiber membranes adhere (adhere) to each other via deposits such as organic substances attached to the surface of the hollow fiber membrane during use. By the integration, the effective membrane area of the hollow fiber membrane in the module was reduced, and a rapid decrease in the filtration flow rate was observed. [0006] Even in the case where the hollow fiber membrane module in which the hollow fiber membranes are fixedly integrated with each other as described above is regularly cleaned and backwashed, it is not easy to recover the function of the module once fixed and integrated. In addition, the cleaning efficiency was reduced. As a solution to this problem, a hollow fiber membrane is arranged in a sheet form instead of a bundled hollow fiber membrane module.
A hollow fiber membrane module in which one end or both ends of a hollow fiber membrane is fixed while maintaining an open state with a fixing member in one or two different housings. There has been proposed a hollow fiber membrane module whose vertical cross-sections are all elongated and substantially rectangular (JP-A-5-220356). [0008] In such a sheet-shaped flat hollow fiber membrane module, the hollow fiber membranes can be evenly arranged with a layer interval provided between the hollow fiber membrane modules. Therefore, the module is suitable for filtering highly polluted water, for example, because it is possible to suppress a decrease in filtration efficiency as before. In using such a module,
When treating a large amount of water, it is necessary to increase the membrane area.However, in order to increase the membrane area with one module, handling is difficult, and scrubbing and cleaning are not efficiently performed on the entire module. There is a problem that the film area becomes unnecessarily large, and the film area cannot be increased without limitation by one module. [0010] Further, even when a plurality of modules are mounted in parallel in a processing tank in order to increase the film area, one module is required.
The work of arranging and fixing each module at an appropriate position is complicated, and furthermore, it is difficult to arrange each module so that air scrubbing can be performed evenly. Therefore, there has been proposed a hollow fiber membrane module in which a plurality of sheet-shaped flat hollow fiber membrane modules are connected to a manifold having a water guide pipe for guiding a filtrate through a water collecting pipe. Such a hollow fiber membrane module assembly has a large membrane area and a compact structure. Further, since more hollow fiber membranes are in direct contact with the water to be treated, the hollow fiber membranes are firmly integrated with each other. And high filtration efficiency can be maintained for a long period of time. However, during operation and treatment using such a hollow fiber membrane module assembly, any module or hollow fiber membrane in the assembly may be damaged due to an accident. In such a case, leakage of fungi and a rapid decrease in turbidity may occur, which may lead to a decrease or loss of the function of the entire hollow fiber membrane module assembly. [0013] At this point, replacing the assembly itself is not preferred because it significantly increases processing costs. Also, if it is determined that the contamination of one module in the assembly is greater than that of another module, it is very difficult to clean only that module. According to the present invention, a compact module unit has a large membrane area,
Easy detachment, efficient scrubbing cleaning of the entire hollow fiber membrane in the module unit, and if the hollow fiber membrane or the module is damaged, remove or replace only the relevant module It is an object of the present invention to provide a hollow fiber membrane module assembly that can be used. The gist of the present invention is as follows. While keeping both ends of the sheet over preparative hollow fiber membrane in the opening state, the hollow fiber membrane comprising a hollow fiber membrane module which is fixed by a fixing member so that the shape of the both end portions becomes elongated generally rectangular by connecting a plurality In the module assembly, at each end or one end of the water collecting tube of each hollow fiber membrane module, there is a connecting member having a tube for guiding a filtrate therein, and the connecting member is generally
It has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the side faces of the connecting member overlap each other.
Accordingly , the plurality of hollow fiber membrane modules are connected via the connecting member so that the sheet surfaces of the hollow fiber membrane modules overlap, and the connecting members are connected to each other to support the entire hollow fiber membrane module assembly. A hollow fiber membrane module assembly, comprising a connecting support portion, wherein individual hollow fiber membrane modules can be separately attached and detached. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a sheet-shaped flat hollow fiber membrane module having a connecting member having a pipe for guiding a filtrate inside at one end of a collecting pipe and a connecting member having no pipe at the other end. FIG. 3 is a perspective view of a hollow fiber membrane module assembly of the present invention, in which individual sheets are vertically connected to each other with the sheet surface vertical and the length direction of the hollow fibers horizontal, and individual modules can be detachably attached. FIG. 2 is a perspective view of the hollow fiber membrane module assembly of the present invention, showing a state where one module is removed and removed from the module assembly of FIG. 1 is a hollow fiber membrane, 2 is a water collecting pipe, 3 and 4 are connection support portions at the upper and lower parts of the assembly, 5 is a water pipe, 6 and 6 ′ are filtrate outlets, 7 is an opening (closed with a stopper), and 8 and Reference numeral 9 denotes a connecting member. The hollow fiber membrane 1 may be made of various materials such as cellulose, polyolefin, polyvinyl alcohol, and polysulfone, and is preferably made of a material having a high elongation such as polyethylene or polypropylene. preferable. There are no particular restrictions on the pore size, porosity, film thickness, outer diameter, etc., as long as they can be used as a filtration membrane. Considering strength and the like, a preferable example is a pore size of 0.01 to 1
μm, a porosity of 20 to 90%, a film thickness of 5 to 300 μm, and an outer diameter of 20 to 2000 μm. In addition, it is essential that the pore size is 0.2 μm or less for the purpose of removing bacteria, and in the case of removing organic substances and viruses, the pore size is limited to tens of thousands to hundreds of thousands. An external filtration membrane may be used. As the surface characteristics of the hollow fiber membrane, a so-called permanent hydrophilized membrane having a hydrophilic group or the like on its surface is desirable. As a method for producing the permanent hydrophilized membrane, a known method such as a method for producing a hollow fiber membrane with a hydrophilic polymer such as a polyvinyl alcohol type or a method for hydrophilizing the surface of a hydrophobic polymer membrane can be used. For example, examples of the hydrophilic polymer for imparting a hydrophilic polymer to the membrane surface to hydrophilize the hydrophobic hollow fiber membrane include:
Saponified ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinylpyrrolidone and the like can be mentioned. As another example of the film surface hydrophilization, there is a film surface polymerization method of a hydrophilic monomer, and examples of this monomer include diacetone acrylamide. Other methods include hydrophobic polymers (eg, polyolefins)
And spin-forming a film by blending a hydrophilic polymer with the polymer. Examples of the hydrophilic polymer to be used include those described above. When the surface of the hollow fiber membrane is hydrophobic, hydrophobic interaction between organic matter in the water to be treated and the surface of the hollow fiber membrane occurs, and organic substances are adsorbed on the membrane surface, which is a cause of membrane blockage. And the filter life is shortened. In addition, clogging due to adsorption is generally difficult to recover filtration performance by washing the membrane surface. By using the permanent hydrophilizing membrane, the hydrophobic interaction between the organic substance and the surface of the hollow fiber membrane can be reduced.
Adsorption of organic substances can be suppressed. Furthermore, in the scrubbing cleaning in use, the hydrophobic air causes drying and hydrophobicization due to the bubbling air, which may cause a decrease in the flux. Absent. The water collecting pipe 2 functions as a member for supporting the entire flat hollow fiber membrane module, and has an elongated, substantially rectangular opening. The opening of the water collecting pipe 2 has a substantially rectangular shape in cross section perpendicular to the hollow fiber membrane of the fixing member filled and fixed with the hollow fiber membrane therein. The connection supports 3 and 4 serve to support the entire assembly. The connection support 3 at the top of the assembly is an individual connection member 8 and the connection support 4 at the bottom is an individual connection member 9. It is configured. The connection support section 3 has a structure in which a pipe passes through the center of the connection support section so that the filtrate obtained from each water collection pipe can be collected. Accordingly, the connecting member 8 is connected to the adjacent connecting member to collect the filtrate obtained from each module,
Send to water conduit. The connection support 4 functions to integrate the connection members 9 of the individual hollow fiber membrane modules and support the entire assembly. One end of the water collecting pipe is closed by the connecting member 9. In the hollow fiber membrane module assembly of the present invention, the hollow fiber membrane modules in the assembly can be individually removed. This means that the connection support portion 3 can be divided for each connection member at any position, and the modules can be individually removed from the assembly in the state shown in FIG. At the time of module replacement, a module connected to the same connecting members 8 and 9 as the removed module is mounted. If a replacement module is not installed at that location, four openings 7 are formed in the tube in the connection support at the top of the module adjacent to the removed module, which is closed with a sealable stopper or cap. I will. The connection between the connecting members 8 and 9 does not come off due to vibration or the like during normal operation.
Also, any connection method may be used as long as the inside of the formed connection support portion 3 is kept liquid-tight with the outside. The water pipe 5 is a pipe through which the filtrate flows,
It leads to the filtrate outlet 6. The filtrate outlet 6 'provided in each connecting member 8 is closed during normal operation, but when a module is removed, particularly when two or more non-adjacent modules are removed, The filtrate can be taken out from any of the filtrate take-out ports 6 '. In the hollow fiber membrane module assembly of the present invention, in order to make the can body and the processing tank compact and to perform air scrubbing efficiently, it is preferable that the interval between adjacent sheets is small, but the interval is reduced. If it is too long, it may be difficult for air bubbles to pass between the sheets. Further, by arranging the sheets at equal intervals, uniform bubbling is performed on all the hollow fiber membrane sheets.
Appropriate spacing is required between the sheets, and the spacing is 5
A range of 6060 mm is appropriate. Actually, the interval between sheets can be selected in consideration of the backwash conditions such as the size of the module, the number of sheets, the diameter of the water collecting pipe, and air scrubbing. In using the hollow fiber membrane module assembly of the present invention, a so-called pressure filtration method in which the module is disposed in a closed container and water to be treated is pressurized to allow the hollow fiber membrane to permeate can be adopted. It is preferable to dispose the hollow fiber membrane module assembly in an activated sludge tank, a settling tank, or the like, and use it by a suction filtration method in which a side for collecting treated water that has passed through the hollow fiber filtration membrane is suctioned. In particular, by adopting a so-called intermittent suction operation method in which suction is periodically stopped for a predetermined period of time, it is possible to efficiently prevent the deposits on the surface of the membrane from entering the internal pores. The frequency of module function recovery processing can be reduced. Since the optimum range of the intermittent suction interval varies depending on the turbidity of the water to be treated, a clear range cannot be defined. Suction time 1-30
Minutes, and a stop time of 2 seconds to 15 minutes can be mentioned as a desirable example. Further, by employing the suction filtration method, it becomes easy to circulate the treated water in the tank at the time of filtration or to wash the membrane surface by performing air bubbling.
In particular, the cleaning method using air bubbling, as described above, further enhances the cleaning effect by combining with the intermittent suction operation method that can efficiently prevent the film surface deposits from entering the inside of the film surface. Demonstrate. It is preferable that the flow of the water to be treated in the suction filtration method is made to flow substantially perpendicularly to the direction in which the hollow fiber membrane is provided, so that the effect of cleaning the surface of the hollow fiber membrane is improved. In the filtration of highly polluted water, a large amount of ss and organic substances accumulate on the film surface. Therefore, it is necessary to separate and clean the film surface using a water flow, air, vibration, ultrasonic waves, or the like. When cleaning is not performed, organic substances deposited on the membrane surface cause blockage of the membrane, resulting in a reduction in filtration life. Specific cleaning methods include so-called cross-flow filtration in which water flows parallel to the membrane surface, a method of generating a water flow in a membrane module immersion tank with a pump or a motor, a bubbling method using an upward flow of air, and vibration of the module itself. And a method of vibrating the liquid to be treated with ultrasonic waves. The cleaning may be performed continuously or intermittently depending on the progress of the film surface blockage. In the case of operating while also performing scrubbing cleaning by air bubbling, an air diffuser for performing bubbling is required. The position of the air diffuser and the module is important for proper air bubbling, but fixing the module and the air diffuser separately is a complicated operation.
Further, when the module is moved during operation, there is a problem that it is not possible to perform appropriate scrubbing cleaning during operation. As a countermeasure, if a diffuser tube is fixedly integrated with the module of the present invention, it can be easily mounted on a can or a processing tank, and appropriate scrubbing and cleaning can be continued during operation. The hollow fiber membrane module assembly of the present invention is particularly suitable for filtration of highly polluted water. Specific application fields include filtration of river water, filtration of industrial tap water, and solid-liquid wastewater. Separation, wastewater treatment (for example, treatment in a combined septic tank), and the like. The hollow fiber membrane module assembly of the present invention
Although it has a large membrane area, it has a compact structure, and more hollow fiber membranes are in direct contact with the water to be treated. , It is possible to maintain high filtration efficiency for a long time. Furthermore, since the modules in the assembly can be separately removed, if the hollow fiber membrane or the module is damaged, only the module concerned can be removed and replaced, and the module assembly can be removed. Of the filtration life can be prevented.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の中空糸膜モジュール組立体の一例を示
す斜視図である。 【図2】図1に示す組立体より1個のモジュールを抜き
取る時の様子を表した斜視図である。 【符号の説明】 1 中空糸膜 2 集水管 3 連結支持部(上側) 4 連結支持部(下側) 5 導水管 6、6’ 濾液取り出し口 7 開口部 8 連結部材(上側) 9 連結部材(下側)
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing one example of a hollow fiber membrane module assembly of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a state where one module is extracted from the assembly shown in FIG. 1; [Explanation of Symbols] 1 hollow fiber membrane 2 water collecting pipe 3 connection supporting part (upper side) 4 connection supporting part (lower side) 5 water guiding pipe 6, 6 ′ filtrate outlet 7 opening 8 connecting member (upper side) 9 connecting member ( Lower)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 智行 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目1番60 号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究 所内 (72)発明者 木下 育男 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目1番60 号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究 所内 (56)参考文献 実開 平5−63632(JP,U)   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Tomoyuki Furukawa               1-60, Sunadabashi 4-chome, Higashi-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture               No. Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Product Development Research               Inside (72) Inventor Ikuo Kinoshita               1-60, Sunadabashi 4-chome, Higashi-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture               No. Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Product Development Research               Inside                (56) References Japanese Utility Model Hei 5-63632 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】シート状の中空糸膜の両端部を開口状態に
保ちつつ、両端部の形状が細長いほぼ矩形となるように
固定部材で固定された中空糸膜モジュールを複数個接続
させてなる中空糸膜モジュール組立体に於て、個々の中
空糸膜モジュールの集水管の両端部或は片端部に、内部
に濾液を導く管を有する連結部材があり、該連結部材は
概略直方体形状であり、該連結部材の側面同士を重ね合
わせることにより、該連結部材を介して中空糸膜モジュ
ールのシート面が重なるように複数の中空糸膜モジュー
ルを連結し、該連結部材同士が連結して、中空糸膜モジ
ュール組立体全体を支持する連結支持部を構成すると共
に、個々の中空糸膜モジュールが別個に脱着することが
できることを特徴とする中空糸膜モジュール組立体。
(57) [Claim 1] A hollow fiber fixed by a fixing member such that both ends of the sheet-like hollow fiber membrane are elongated and substantially rectangular while maintaining both ends of the hollow fiber membrane in an open state. In a hollow fiber membrane module assembly in which a plurality of membrane modules are connected, at both ends or one end of a water collecting tube of each hollow fiber membrane module, there is a connecting member having a pipe for guiding a filtrate therein, The connecting member is
It has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the side surfaces of the connecting member overlap each other.
By connecting the plurality of hollow fiber membrane modules via the connecting members so that the sheet surfaces of the hollow fiber membrane modules overlap, the connecting members are connected to each other to support the entire hollow fiber membrane module assembly. A hollow fiber membrane module assembly, wherein each hollow fiber membrane module can be separately attached and detached.
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