JP3574540B2 - 中空糸膜モジュ−ル - Google Patents

Description

【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は内圧型の中空糸膜モジュ−ルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
中空糸膜モジュ−ルとして、筒状ケ−ス内に中空糸膜束を収容し、筒状ケ−ス内両端部に樹脂隔壁を形成し、筒状ケ−ス両端部の側面に通路口を設けたものが汎用されており、内圧型の場合は、通常、縦置きで設置し、下側樹脂隔壁の外側端面の中空糸膜端を原液入口とし、上側樹脂隔壁の外側端面の中空糸膜端を原液出口とし、下側通路口を閉塞し、上側通路口を透過液取出口としている。
この内圧型中空糸膜モジュ−ルの運転開始時、または適時の運転停止時、下側通路口からモジュ−ル内に上側通路口に向け加熱蒸気を通して滅菌処理を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記中空糸膜モジュ−ルの樹脂隔壁を遠心注型法により形成することが知られている。
しかしながら、遠心注型法で形成された従来の樹脂隔壁では、本発明者等の検討結果によれば、下側樹脂隔壁の内面が上記した蒸気滅菌時の凝縮水溜りとなって完全滅菌が困難である。
【０００４】
本発明の目的は、筒状ケ−ス内両端の樹脂隔壁を遠心注型法により成形する縦置きの内圧型中空糸膜モジュ−ルにおいて、蒸気による完全滅菌を容易に行い得る内圧型中空糸膜モジュ−ルを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る中空糸膜モジュ−ルは、筒状ケ−ス内に中空糸膜束を収容し、筒状ケ−ス内の両端部に樹脂隔壁を遠心注型し、筒状ケ−ス両端部の側面に通路口を設けた縦置の内圧型中空糸膜モジュ−ルにおいて、下側樹脂隔壁の透過液に接する内面を、凹曲溝面で、その溝底面の中央線が下側通路口の中心線方向に向き、しかも凹曲溝面の底面中央部が下側通路口の内面に段差がないか若しくは高くされた成形面とし、下側通路口を残留液に対する取出し口とし、上側通路口を透過液取出し口としたことを特徴とする構成である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１の（イ）は本発明に係る内圧型の中空糸膜モジュ−ルを示し、縦置きで設置されている。図１の（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図である。
図１において、１は筒状ケ−スであり、耐熱性プラスチック、例えばポリスルホンや金属、例えばステンレス等が使用される。１１は側面に通路口２１を有する筒状ケ−ス上端部片、１２は側面に通路口２２を有する筒状ケ−ス下端部片であり、筒状ケ−ス１に接着剤などで一体化されている。３は筒状ケ−ス１内に収容した中空糸膜束であり、精密濾過膜乃至は限外濾過膜が使用される。４１，４２は筒状ケ−ス内の両端に遠心注型法により成形した樹脂隔壁であり、下側樹脂隔壁４１の内面を、凹曲溝面ａで、その溝底面の中央線ｃ−ｃが下側通路口２１の中心線ｅ−ｅの方向に向き、しかも凹曲溝面ａの底面中央部ｂが下側通路口２１の内面に段差なく連続している成形面としてある。これら隔壁の樹脂には、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の硬化性樹脂が使用される。
５１は原水入口であり、下側樹脂隔壁４１の外側端面に中空糸膜を開口させてある。５２は原水出口であり、上側樹脂隔壁４２の外側端面に中空糸膜を開口させてある。
この原水入口５１には、継手を介して原水供給管を接続し、原水出口５２には、継手を介して原水排出管を接続するが、これらの図示は省略してある。
【０００７】
本発明に係る中空糸膜モジュ−ルで原水を処理するには、原水入口５１から中空糸膜内に原水を圧入し、膜に中空糸膜内通過中の原水の溶媒を透過させ、この透過により溶質の濃縮された原水、すなわち、濃縮水を原水出口５２から排出し、上記透過液を上側通路口２２から取り出して行く。
【０００８】
上記中空糸膜モジュ−ルの運転開始前並びに適時の運転中断時、下側通路口２１より筒状ケ−ス１内を経て上側通路口２２に向け蒸気を流通させることにより滅菌処理を行う。この場合、蒸気が中空糸膜外面、筒状ケ−ス内面及び樹脂隔壁内面との接触により凝縮し、この凝縮水が下側樹脂隔壁内面ａ上に垂れ流れ下側通路口２１より流出されるが、下側樹脂隔壁内面から下側通路口内面に至る流路が逆勾配のない面とされているから、凝縮水を滞留なくスム−ズに排出して蒸気加熱を効率良く行い得、後述の実施例と比較例との対比からも明らかなように、完全な滅菌を容易に行うことができる。
【０００９】
上記において、下側樹脂隔壁内面の上記凹曲溝面への遠心注型は、図２に示すように、遠心注型の回転軸心Ｏをモジュ−ルＡの重心ｇに一致させると共に下側通路口の中心線方向に向けるように、モジュ−ルを遠心注型機にセットし、注入した樹脂液を半径Ｒの回転軌道に沿わせつつ硬化させていくことにより行う。
上記において、凹曲溝面の底面中央部を下側通路口の内面よりも凸とすることもできる。
【００１０】
中空糸膜モジュ−ル両端の樹脂隔壁を図２に示すようにして遠心注型すると、樹脂量同一のもとで、上下の樹脂隔壁４１，４２の内面が上下対称になるから、下側通路口２１と上側通路口２２とを上下対称とすることにより、上側樹脂隔壁の内面から上側通路口の内面に至る透過水流れ面を流れに対して逆勾配の無い面とすること、または、図２の上側通路口２２に対し、上側通路口の位置を同一水平面内で１８０°位相の異なる位置とすることが可能である。
【００１１】
【実施例】
〔実施例〕
図１に示す構成であり、筒状ケ−スには内径８５ｍｍφ、長さ１０７７ｍｍのポリスルホン円筒を使用し、中空糸膜には内径０．５５ｍｍ、外径１．１ｍｍ、分画分子量６，０００の限外濾過膜を使用し、注型樹脂にはエポキシ樹脂を使用した。モジュ−ルの有効膜面積は、６．３ｍ^２、初期純水透過水量は２．３ｍ^３／ｈ・１ｋｇｆ／ｃｍ^２・２５℃であった。図１における、下側樹脂隔壁の溝凹曲面の深さｄは３ｍｍであった。
〔比較例〕
凹曲溝底面の中央線と下側通路口の中心線方向とが９０°の角度をなすように、実施例での遠心注型に対し、遠心注型の回転軸の軸方向を９０°ずらせた以外、実施例と実質上同じとした。
【００１２】
この実施例及び比較例のモジュ−ルにおいて、縦置きで下側通路口から筒状ケ−ス内を経て上側通路口に向け加熱温度１２８℃の蒸気を、約２０分間、送って滅菌処理を行ったところ、比較例では下側樹脂隔壁の内面温度が１２２±２℃であったのに対し、実施例では１２６±２℃であった。この原因は、比較例では凝縮水が下側樹脂隔壁の内面上に滞留し易いためと推定される。
この滅菌処理後、実施例及び比較例のモジュ−ルにより純水を、入口圧力１．０ｋｇ／ｃｍ^２、回収率９０％、温度２５℃で膜分離処理したところ、実施例品では、膜分離処理開始１５０時間後でも、透過水の生菌数は０（ｃｆｕ／ｍリットル）であったが、比較例では、１２０（ｃｆｕ／ｍリットル）にも達した。
従って、実施例品では完全に滅菌できたことが明らかである。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、筒状ケ−ス内両端の樹脂隔壁を遠心注型法により成形する縦置きの内圧型中空糸膜モジュ−ルにおいて、凝縮水溜めを良好に排除できる下側樹脂隔壁を注型でき、蒸気による完全滅菌を容易に行い得る内圧型中空糸膜モジュ−ルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る中空糸膜モジュ−ルを示す図面である。
【図２】本発明に係る中空糸膜モジュ−ルの樹脂隔壁の遠心注型を説明するために使用した図面である。
【符号の説明】
１ 筒状ケ−ス
２１ 下側通路口
２２ 上側通路口
３ 中空糸膜束
４１ 下側樹脂隔壁
４２ 上側樹脂隔壁
ａ 凹曲溝面
ｂ 凹曲溝面の底面中央部
ｃ−ｃ 溝底面の中央線
ｅ−ｅ 下側通路口の中心線

Claims (2)

1. 筒状ケ−ス内に中空糸膜束を収容し、筒状ケ−ス内の両端部に樹脂隔壁を遠心注型し、筒状ケ−ス両端部の側面に通路口を設けた縦置の内圧型中空糸膜モジュ−ルにおいて、下側樹脂隔壁の透過液に接する内面を、凹曲溝面で、その溝底面の中央線が下側通路口の中心線方向に向き、しかも凹曲溝面の底面中央部が下側通路口の内面に段差がないか若しくは高くされた成形面とし、下側通路口を残留液に対する取出し口とし、上側通路口を透過液取出し口としたことを特徴とする中空糸膜モジュ−ル。
2. 上側樹脂隔壁及び上側通路口が下側樹脂隔壁及び下側通路口に対し上下対称である請求項１記載の中空糸膜モジュ−ル。

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