JP3557655B2 - 内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置 - Google Patents

内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置 Download PDF

Info

Publication number
JP3557655B2
JP3557655B2 JP18195094A JP18195094A JP3557655B2 JP 3557655 B2 JP3557655 B2 JP 3557655B2 JP 18195094 A JP18195094 A JP 18195094A JP 18195094 A JP18195094 A JP 18195094A JP 3557655 B2 JP3557655 B2 JP 3557655B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
pipe
tubular membrane
membrane
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP18195094A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0824598A (ja
Inventor
繁樹 沢田
修 竹内
和夫 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kurita Water Industries Ltd filed Critical Kurita Water Industries Ltd
Priority to JP18195094A priority Critical patent/JP3557655B2/ja
Publication of JPH0824598A publication Critical patent/JPH0824598A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3557655B2 publication Critical patent/JP3557655B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、浄水、下水処理水等の除濁、除菌や、医薬、食品等の用水の無菌化や、上下水、産業廃水の固液分離、溶存物の分離に使用される内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
中空糸膜や、それより太いチューブラ膜を使用した内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置は単位モジュール当りの有効膜面積が大きいため、効率が良く、用水処理や、食品、医薬のプロセス処理に多用されている。特に近年は河川水の表流水中のコロイド物質の除去、上水やRO供給水を生産する用途にも用いられている。
この膜分離装置は、図3に示すように複数の管状膜モジュールNo.1,No.2,No.nの各上端を上部ヘッダー3、下端を下部ヘッダー4に並列に接続して構成されている。各管状膜モジュールは筒形シェル5と、筒形シェル内の上部仕切板と下部仕切板とに上端と下端を連結した垂直な配置の多数本の管状膜(図では便宜上、その1本のみを示した)6とからなり、管状膜の中空部は上部仕切板上の上室7、及び下部仕切板の下の下室8と連通する。管状膜の中空部と、前記上室7、及び下室8は供給される原水が流れる1次室1を構成し、筒形シェル内の上部仕切板と下部仕切板との間は、原水が管状膜の中空部を流れる際に膜を透過した透過水が流入する2次室2を構成する。
【0003】
そして、上室7は上部ヘッダー3に、下室8は下部ヘッダー4に連通し、上部ヘッダーの一端の開閉弁V1 と、下部ヘッダーの一端の開閉弁V2 を循環ポンプP2 を有する循環管9で接続し、この循環管9に給水ポンプP1 を有する原水供給管10を接続してある。又、上部ヘッダーの他端には、開閉弁V4 を介して逆洗水の排水管11を接続し、2次室2には開閉弁V3 を有する透過水の取出管12と、開閉弁V5 、及び逆洗水の逆洗ポンプP3 を有する逆洗水の注入管13とを接続してある。
【0004】
原水を膜分離するには、濾過工程として開閉弁V1 ,V2 ,V3 のみ開にし、給水ポンプP1 循環ポンプP2 を運転し、原水を1次室1に下向流、又は上向流で通水しながら循環管9により循環させる。これにより原水が1次室中の管状膜の中空部を流れる際に膜を透過した透過水は2次室2に流入し、取出管12で貯槽等に貯溜される。こうして膜分離を行うと、管状膜の中空部の内面にはケークやゲル層が付着し、膜分離の効率を損ねるため、付着したケークやゲル層を、定期的に、又は随時剥離することが必要である。剥離を行うには濾過工程を中止し、開閉弁V4 ,V5 のみを開にし、逆洗ポンプP3 を運転し、透過水を洗浄水として注入管13で2次室2に加圧供給する。すると洗浄水は管状膜を外から内に逆に透過することにより中空部の内面に付着したケークやゲル層を剥離し、中空部から逆洗水の排水管11を経て排水する。
【0005】
この逆洗工程を行い、排水管11から排水される洗浄水にケークやゲルが認められなくなったら、逆洗工程を止め、図3に示すように下部ヘッダーの分岐部に分岐管14で接続した給気管15の開閉弁V6 と、前記開閉弁V4 を開くと共に、給気管への圧縮空気源であるエアコンプレッサ16を運転し、管状膜の中空部の内面を気泡によって擦洗するスクラビングを行う。その後、開閉弁V2 ,V4 のみ開にし、給水ポンプP1 を運転し、原水を1次室に上向流で通し、1次室内に残っている空気を排水管11から排出する。それから開閉弁V1 ,V2 ,V3 のみ開にし、給水ポンプP1 、循環ポンプP2 を運転して濾過工程を再開し、以後これを繰返す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように従来の膜分離装置では洗浄水による逆洗工程の次にスクラビングを行うため、エアコンプレッサを必要とし、しかも複数の管状膜モジュールに必要量の空気を一度に送入するため大容量のエアコンプレッサが必要である。更に、個々の管状膜モジュールに空気を均等に供給するために個別の流量調節機構を設けるなど複雑な装備も必要である。つまり、個別の流量調節機構を設けないで複数の管状膜モジュールに空気を供給すると、モジュール間で送気量のバラツキが生じ、或るモジュールではスクラビングが充分に行われたのに別のモジュールではスクラビングが不足し、モジュールに全体としての濾過性能が損なわれるからである。
このため、エアコンプレッサを用いず、しかも均等な量の空気で洗浄を行うことが要望されている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記要望に答えるため開発されたもので、垂直に配置された管状膜の中空部を含み、供給される原水が該膜に沿って流れる1次室と、原水が管状膜の中空部を流れる際に膜を透過した透過水が流入する2次室とを備え、2次室に逆洗水の注入管を接続し、1次室の上部に逆洗排水の排水管を接続した内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置において、前記1次室の下部に1次室内の滞流水を自重で排水する水抜き管を設けると共に、1次室の上部には、上記水抜き管から滞流水を排水する際に1次室の内部に空気を吸入する吸気管を設けたことを特徴とする。尚、逆洗排水の排水管が吸気管を兼用し、濾過工程では原水を1次室に下向流で通水させることが好ましい。
【0008】
【実施例】
図1は本発明の一実施例であって、図3の従来例と相違する主な点は、下部ヘッダーの他端に開閉弁V7 を介して水抜き管20を接続し、上部ヘッダーに開閉弁V4 で接続した逆洗水の排水管11を気管21と兼用にするか、又は上部ヘッダーに逆止弁又は自動弁V8 を介して吸気管21を立ち上げ、前記開閉弁V7を開にすると連動して逆止弁又は自動弁V8 も開になるようにする。尚、図3と同じ構成要素には同じ符号を付してある。
【0009】
排水管11を吸気管21と兼用するには排水管11の末端を受槽の上方で大気に開放させ、排出される洗浄排水を受槽に入れることゝ、空気が容易に導入できるようにする。
【0010】
排水管11の末端が水封される構造を余儀なくされる場合は、水抜き管の開閉弁V7 と連動して開閉する逆止弁、又は自動弁を介して上部ヘッダーに吸気管21を立ち上げる。
【0011】
濾過工程は、前述したように開閉弁V1 ,V2 ,V3 のみ開にし、給水ポンプP1 循環ポンプP2 を運転し、原水を1次室1に下向流、又は上向流で通水しながら循環管9により循環させる。これにより原水が1次室中の管状膜の中空部を流れる際に膜を透過した透過水は2次室2に流入し、取出管12で貯槽等に貯溜される。こうして膜分離を行うと、管状膜の中空部の内面にはケークやゲル層が付着し、膜分離の効率を損ねるため、付着したケークやゲル層を、定期的に、又は随時剥離する。剥離を行うには濾過工程を中止し、逆洗工程として開閉弁V4,V5 のみを開にし、逆洗ポンプP3 を運転し、透過水を洗浄水として注入管13で2次室2に加圧供給する。すると洗浄水は管状膜を外から内に逆に透過することにより中空部の内面に付着したケークやゲル層を剥離し、中空部から逆洗水の排水管11を経て排水する。
【0012】
この逆洗工程を行い、排水管11から排水される洗浄水にケークやゲルが認められなくなったら、逆洗工程を止め、開閉弁V4 ,V7 を開にし、本発明独自の水抜き工程を行う。これにより排水管11が吸気管を兼用しているときは、排水管、上部ヘッダー、各管状膜モジュールの1次室内の滞流水は重力で下部ヘッダー4、開閉弁V7 を経て水抜き管20で排水される。この排水に伴い排水管内には外気が吸い込まれ、図2に示すように1次室中の管状膜の中空部を気液の界面22が下に移動する際、その剪断力で中空部の内面に強力に付着するケークやゲル層を剥離する。
【0013】
又、上部ヘッダーに逆止弁又は自動弁V8 を介して吸気管を立ち上げたときは、水抜き管の開閉弁V7 を開にすると逆止弁又は自動弁も連動して開になるため、開閉弁V4 が閉じていても、上部ヘッダー、各管状膜モジュールの1次室内の滞溜水を重力で水抜き管20から排水でき、排水に伴い開の逆止弁又は自動弁から上部ヘッダー内に外気が吸込まれ、同様に1次室中の管状膜の中空部を気液の界面22が下に移動する際、その剪断力で中空部の内面に強力に付着するケークやゲル層を剥離することができる。
【0014】
水抜き工程が終了したら開閉弁V2 ,V4 のみ開にし、給水ポンプP1 を運転し、原水による空気抜き工程を行う。原水は開閉弁V2 から下部ヘッダーに流入し、空気を排水管11から外に押し出す。このときも原水と空気の界面22が各管状膜モジュールの管状膜の中空部を上に移動する際、その剪断力で中空部の内面に強力に付着するケークやゲル層を剥離する。尚、上部ヘッダーに逆止弁や自動弁を介して吸気管を立ち上げた場合は、空気抜き工程の際、水抜き管の開閉弁V7 の閉により逆止弁や自動弁もになっているので空気は水封された排水管の末端から水中に排気される。
【0015】
図1の実施例は濾過工程の際に原水を循環ポンプP2 で循環させるクロスフロー型であるが、これに限定されず原水を循環させないデッドエンド型に実施しても同効である。又、図1の実施例は複数の管状膜モジュールを上下のヘッダー3,4に並列に接続してあるが、1つの管状膜モジュールの上室7と、下室8にヘッダー3,4に代えてT形管を連結し、開閉弁V1 ,V4 を上部のT形管の両端に、開閉弁V2 ,V7 を下部のT形管の両端に接続して実施することもできる。
【0016】
【発明の効果】
以上で明らかなように、本発明によればエアコンプレッサを使用せず、水抜き工程と、空気抜き工程を行うことにより複数の管状膜モジュールの管状膜の中空部で空気と水の界面を上下に移動させ、その界面に生じる剪断力を利用し、低エネルギーで水逆洗工程では剥離できなかった中空部内面の膜面に付着したケークやゲル層を確実に剥離でき、洗浄効率は非常に大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による膜分離装置の一実施例の系統図である。
【図2】管状膜の中空部を気液の界面が上下に移動する状態を示す拡大断面図である。
【図3】従来の膜分離装置の系統図である。
【符号の説明】
No.1 内圧型管状膜モジュール
No.2 内圧型管状膜モジュール
No.n 内圧型管状膜モジュール
1 内圧型管状膜モジュールの1次室
2 内圧型管状膜モジュールの2次室
3 上部ヘッダー
4 下部ヘッダー
5 筒形シェル
6 中空糸膜や、チューブラ膜の管状膜
7 筒形シェルの上室
8 筒形シェルの下室
9 循環管
10 原水供給管
11 逆洗水の排水管
12 透過水の取出管
13 逆洗水の注入管
20 水抜き管
21 吸気管
22 気液の界面
V1 開閉弁
V2 開閉弁
V3 開閉弁
V4 開閉弁
V5 開閉弁
V6 開閉弁
V7 開閉弁
V8 逆止弁又は自動弁

Claims (3)

  1. 垂直に配置された管状膜の中空部を含み、供給される原水が該膜に沿って流れる1次室と、原水が管状膜の中空部を流れる際に膜を透過した透過水が流入する2次室とを備え、2次室に逆洗水の注入管を接続し、1次室の上部に逆洗排水の排水管を接続した内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置において、前記1次室の下部に1次室内の滞流水を自重で排水する水抜き管を設けると共に、1次室の上部には、上記水抜き管から滞流水を排水する際に1次室の内部に空気を吸入する吸気管を設けたことを特徴とする内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置。
  2. 請求項1に記載の内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置において、前記逆洗排水の排水管が前記吸気管を兼ねていることを特徴とする内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置において、濾過工程では原水を1次室に下向流で通水させることを特徴とする内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置。
JP18195094A 1994-07-12 1994-07-12 内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置 Expired - Fee Related JP3557655B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18195094A JP3557655B2 (ja) 1994-07-12 1994-07-12 内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18195094A JP3557655B2 (ja) 1994-07-12 1994-07-12 内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0824598A JPH0824598A (ja) 1996-01-30
JP3557655B2 true JP3557655B2 (ja) 2004-08-25

Family

ID=16109714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18195094A Expired - Fee Related JP3557655B2 (ja) 1994-07-12 1994-07-12 内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3557655B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2009288234B2 (en) 2008-09-02 2014-08-21 Merck Millipore Ltd. Chromatography membranes, devices containing them, and methods of use thereof
US9873088B2 (en) 2011-05-17 2018-01-23 Natrix Separations Inc. Layered tubular membranes for chromatography, and methods of use thereof
WO2016135812A1 (ja) * 2015-02-23 2016-09-01 三菱電機株式会社 冷蔵庫
WO2018235210A1 (ja) * 2017-06-21 2018-12-27 エム・テクニック株式会社 ろ過膜モジュール及びろ過処理方法
EP4043093A4 (en) * 2019-10-11 2023-11-08 Metawater Co., Ltd. METHOD FOR CLEANING A MEMBRANE FILTRATION SYSTEM AND MEMBRANE FILTRATION SYSTEM

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0824598A (ja) 1996-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU608138B2 (en) Multiple membrane separation systems
US6402956B1 (en) Treatment system and treatment method employing spiral wound type membrane module
US20080203019A1 (en) Membrane batch filtration process
JP3815645B2 (ja) 浸漬型平膜分離装置およびその制御方法
JPH0255098B2 (ja)
JP3557655B2 (ja) 内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置
US6224766B1 (en) Membrane treatment method and membrane treatment apparatus
JP2668010B2 (ja) 汚泥ろ過濃縮装置
JP5141855B2 (ja) 膜分離装置
JP3849495B2 (ja) 内圧型管状膜モジュール
JP3460322B2 (ja) 内圧型管状膜モジュールによる膜分離装置の逆洗方法
JPH09131517A (ja) 中空糸膜モジュールおよびその使用方法
JPH07251041A (ja) 膜分離装置及びその洗浄方法
JP3943748B2 (ja) 膜ろ過装置の洗浄方法
JPH10118470A (ja) 分離膜モジュールの洗浄方法
JP2001259381A (ja) 膜濾過装置
JP3572267B2 (ja) 管状膜分離装置
JPH0822370B2 (ja) 膜濾過装置
CN221182320U (zh) 一种便于清洗的超滤膜组件
JP2005046762A (ja) 水処理方法および装置
JP3953673B2 (ja) 膜分離装置
SU1710108A1 (ru) Устройство дл мембранного разделени
JP3124174B2 (ja) 水処理装置
JPH08332354A (ja) 固液分離装置およびその洗浄方法
JP2000325758A (ja) 分離膜モジュールの洗浄方法

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040427

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040510

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090528

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090528

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100528

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110528

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120528

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130528

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees