JP3599038B2 - 膜分離装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は膜分離装置に係り、特に中空糸膜を用いた膜分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、膜分離技術の発達により、各種の分野で膜ろ過が使用されるようになった。
【０００３】
除濁、除菌などの分野での膜ろ過は従来より多用されていたが、クロス・フロー型の膜モジュールや定期的な逆洗操作により長期間ろ過を継続できるデッドエンド型の膜モジュールの発達により、使用できる濃度範囲が広くなった。
【０００４】
クロス・フロー型の膜モジュールや定期的に逆洗を行なうデッドエンド型の膜モジュールを用いれば、濁度変動があっても、使用に耐えない程のろ過速度まで低下させることなく膜ろ過を継続させることができる。
【０００５】
このため、河川水、工業用水、上水をＲＯ膜分離するための前処理に凝集・沈殿・ろ過に代わって、ＵＦ膜やＭＦ膜で膜ろ過を行ない、前処理プロセスを簡素化することが可能になった。
【０００６】
ところで、多数本の中空糸膜を簾状に平行にひき揃えて平面状に配列してなる中空糸膜ユニットを複数個積層した中空糸膜膜分離装置が知られている。
【０００７】
従来のこの種の簾状中空糸膜ユニット積層体を有した膜分離装置においては、原水は簾状の中空糸膜ユニットの簾面に対し垂直方向に流通されるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
中空糸膜ユニット積層型の膜分離装置に対するこのような原水流通構造であると、原水は、簾状に配列された中空糸膜同志の間を、いわば中空糸膜の簾をかきわけて通り抜ける如く流通するようになる。そのため、原水中の濁質が中空糸膜ユニットの中空糸膜にきわめて付着し易く、フラックス（透過水量）が早期に低下し易いという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題を解決し、濁質濃度が高い原水であっても中空糸膜ユニットに対して濁質が付着しにくい中空糸膜ユニット積層型膜分離装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の膜分離装置は、中空糸膜が一方向に平行に揃えてほぼ同一面状に配列され、各中空糸膜の長手方向の両端側が合成樹脂にて結束されてなる平盤状の中空糸膜ユニットを、複数個、各中空糸膜ユニット間に原水流路となる間隙を介在させて積層した中空糸膜ユニット積層体を備えてなり、前記平盤状の中空糸膜ユニットの盤面方向で且つ中空糸膜の長手方向と交叉方向に原水が流通されるように前記積層体の側面に原水の出入部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】
本発明の膜分離装置においては、簾状に平行に配列された中空糸膜を有した平盤状中空糸膜ユニットの盤面同志の間が原水流路となっている。そして、原水はこの原水流路に対し中空糸膜ユニット積層体の側面（中空糸膜の延在方向と平行方向の側面）から導入され、中空糸膜ユニットの盤面と平行方向に流れる。従って、原水中の濁質が中空糸膜に付着しにくい。
【００１２】
本発明の膜分離装置においては、中空糸膜ユニット同志の間が一定間隔で保持され、両端のポッティング部分も中央の有効ろ過部分も等間隔で構成できるので、従来の円筒状に構成された中空糸モジュールのように、ポッティング部分で中空糸が高密度化することがない。
【００１３】
このため、ポッティング部分のケーク剥離が悪くケークが固化し、ついには膜ユニット全体を固化させるという事態を招くことがない。
【００１４】
なお、中空糸膜を透過した透過水は、中空糸膜中を流れて透過水取出室に入り、そこから膜分離装置外に取り出される。
【００１５】
【実施例】
以下、図面を参照して実施例について説明する。第２図は実施例に係る膜分離装置に用いられる中空糸膜ユニット１の斜視図である。多数本の中空糸膜２が平行に引き揃えられ、平面状に配列されている。中空糸膜２の長手方向の両端側は合成樹脂ポッティング材３，４により固められている。なお、中空糸膜２の平面状の引き揃え列の両端をポッティング材で固めた後、硬化したポッティング材３，４の外側の端面をカットすることにより、第３図の如くポッティング材３，４の端面に中空糸膜２の先端が露出されている。
【００１６】
このように中空糸膜が簾状に配列されてなる中空糸膜ユニット１を、各ユニット１間に間隙が介在するように複数個積層する。そして、第４図の如く、プレート５，６をこの中空糸膜ユニット１の積層体の上面及び下面に重ね合わせて膜分離装置の本体部分７が構成される。実使用される膜分離装置においては、第１図の如く、この本体部分（積層体）７の両側面（中空糸膜２の端面が露出している側面）にエンドキャップ８，９を取り付け、該側面とエンドキャップ８，９内面との間を透過水取出室とする。１０，１１はエンドキャップ８，９に設けられた透過水取出口である。
【００１７】
この膜分離装置１２に対しては、原水は中空糸膜ユニット１の積層面（簾面）の間に該面と平行方向に側面（中空糸膜の延在方向と平行方向の側面）部分から導入される。中空糸膜２内に透過してきた透過水は、中空糸膜２中を流れて透過水取出室に入り、透過水取出口１０，１１から膜分離装置外に取り出される。
【００１８】
膜分離装置を運転する場合には、第５図の如く膜分離装置１２を原水タンク１３内に浸漬する。透過水取出口１０，１１には配管１４，１５が接続され、配管１５のバルブ１６を閉とし、配管１４を吸引ポンプに接続して透過水取出室内を減圧する。
【００１９】
なお、第６図の如く、膜分離装置１２の本体部分７の原水出入り面に原水用エンドキャップ１７，１８を取り付け、原水を膜分離装置に加圧供給するようにしても良い。
【００２０】
上記実施例では中空糸膜は第３図の如く横一列に配列されているが、本発明では中空糸膜２を第７図の如く段差をもたせて配列しても良い。第７図では中空糸膜２が３段に配列されているが、２段でも良い。なお、中空糸膜が４段以上に配列されると濁質が中空糸膜に付着し易くなるため、３段以下とするのが好ましい。
【００２１】
本発明では中空糸膜ユニット相互間の原水流路にスペーサを介在させても良い。
【００２２】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の膜分離装置によると、中空糸膜を平行に引き揃えた盤状の中空糸膜ユニットの盤面と平行に原水を流通させるため、原水中の濁質が中空糸膜に付着しにくい。従って、高濁度の原水に対しても濁質を前除去することなく使用できる。また、中空糸膜であるために、高圧の逆洗が可能である。なお、中空糸膜の外表面に付着したケーク状物質は逆洗により剥離されるが、この剥離物は一定間隔に保持された原水流路を通して、速やかに膜ユニット外に排出できるので、中空糸の間を閉塞させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例装置の分解斜視図である。
【図２】実施例装置に用いられる中空糸膜ユニットの斜視図である。
【図３】実施例装置に用いられる中空糸膜ユニットの正面図である。
【図４】実施例装置に用いられる中空糸膜ユニット積層体の斜視図である。
【図５】実施例装置の使用例を示す側面図である。
【図６】実施例装置の別の使用例を示す平面図である。
【図７】別の実施例装置に用いられる中空糸膜ユニットの正面図である。
【符号の説明】
１ 中空糸膜ユニット
２ 中空糸膜
３，４ ポッティング材
７ 膜分離装置の本体部分
８，９ エンドキャップ
１２ 膜分離装置
１３ 原水タンク
１７，１８ 原水用エンドキャップ
【産業上の利用分野】
本発明は膜分離装置に係り、特に中空糸膜を用いた膜分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、膜分離技術の発達により、各種の分野で膜ろ過が使用されるようになった。
【０００３】
除濁、除菌などの分野での膜ろ過は従来より多用されていたが、クロス・フロー型の膜モジュールや定期的な逆洗操作により長期間ろ過を継続できるデッドエンド型の膜モジュールの発達により、使用できる濃度範囲が広くなった。
【０００４】
クロス・フロー型の膜モジュールや定期的に逆洗を行なうデッドエンド型の膜モジュールを用いれば、濁度変動があっても、使用に耐えない程のろ過速度まで低下させることなく膜ろ過を継続させることができる。
【０００５】
このため、河川水、工業用水、上水をＲＯ膜分離するための前処理に凝集・沈殿・ろ過に代わって、ＵＦ膜やＭＦ膜で膜ろ過を行ない、前処理プロセスを簡素化することが可能になった。
【０００６】
ところで、多数本の中空糸膜を簾状に平行にひき揃えて平面状に配列してなる中空糸膜ユニットを複数個積層した中空糸膜膜分離装置が知られている。
【０００７】
従来のこの種の簾状中空糸膜ユニット積層体を有した膜分離装置においては、原水は簾状の中空糸膜ユニットの簾面に対し垂直方向に流通されるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
中空糸膜ユニット積層型の膜分離装置に対するこのような原水流通構造であると、原水は、簾状に配列された中空糸膜同志の間を、いわば中空糸膜の簾をかきわけて通り抜ける如く流通するようになる。そのため、原水中の濁質が中空糸膜ユニットの中空糸膜にきわめて付着し易く、フラックス（透過水量）が早期に低下し易いという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題を解決し、濁質濃度が高い原水であっても中空糸膜ユニットに対して濁質が付着しにくい中空糸膜ユニット積層型膜分離装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の膜分離装置は、中空糸膜が一方向に平行に揃えてほぼ同一面状に配列され、各中空糸膜の長手方向の両端側が合成樹脂にて結束されてなる平盤状の中空糸膜ユニットを、複数個、各中空糸膜ユニット間に原水流路となる間隙を介在させて積層した中空糸膜ユニット積層体を備えてなり、前記平盤状の中空糸膜ユニットの盤面方向で且つ中空糸膜の長手方向と交叉方向に原水が流通されるように前記積層体の側面に原水の出入部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】
本発明の膜分離装置においては、簾状に平行に配列された中空糸膜を有した平盤状中空糸膜ユニットの盤面同志の間が原水流路となっている。そして、原水はこの原水流路に対し中空糸膜ユニット積層体の側面（中空糸膜の延在方向と平行方向の側面）から導入され、中空糸膜ユニットの盤面と平行方向に流れる。従って、原水中の濁質が中空糸膜に付着しにくい。
【００１２】
本発明の膜分離装置においては、中空糸膜ユニット同志の間が一定間隔で保持され、両端のポッティング部分も中央の有効ろ過部分も等間隔で構成できるので、従来の円筒状に構成された中空糸モジュールのように、ポッティング部分で中空糸が高密度化することがない。
【００１３】
このため、ポッティング部分のケーク剥離が悪くケークが固化し、ついには膜ユニット全体を固化させるという事態を招くことがない。
【００１４】
なお、中空糸膜を透過した透過水は、中空糸膜中を流れて透過水取出室に入り、そこから膜分離装置外に取り出される。
【００１５】
【実施例】
以下、図面を参照して実施例について説明する。第２図は実施例に係る膜分離装置に用いられる中空糸膜ユニット１の斜視図である。多数本の中空糸膜２が平行に引き揃えられ、平面状に配列されている。中空糸膜２の長手方向の両端側は合成樹脂ポッティング材３，４により固められている。なお、中空糸膜２の平面状の引き揃え列の両端をポッティング材で固めた後、硬化したポッティング材３，４の外側の端面をカットすることにより、第３図の如くポッティング材３，４の端面に中空糸膜２の先端が露出されている。
【００１６】
このように中空糸膜が簾状に配列されてなる中空糸膜ユニット１を、各ユニット１間に間隙が介在するように複数個積層する。そして、第４図の如く、プレート５，６をこの中空糸膜ユニット１の積層体の上面及び下面に重ね合わせて膜分離装置の本体部分７が構成される。実使用される膜分離装置においては、第１図の如く、この本体部分（積層体）７の両側面（中空糸膜２の端面が露出している側面）にエンドキャップ８，９を取り付け、該側面とエンドキャップ８，９内面との間を透過水取出室とする。１０，１１はエンドキャップ８，９に設けられた透過水取出口である。
【００１７】
この膜分離装置１２に対しては、原水は中空糸膜ユニット１の積層面（簾面）の間に該面と平行方向に側面（中空糸膜の延在方向と平行方向の側面）部分から導入される。中空糸膜２内に透過してきた透過水は、中空糸膜２中を流れて透過水取出室に入り、透過水取出口１０，１１から膜分離装置外に取り出される。
【００１８】
膜分離装置を運転する場合には、第５図の如く膜分離装置１２を原水タンク１３内に浸漬する。透過水取出口１０，１１には配管１４，１５が接続され、配管１５のバルブ１６を閉とし、配管１４を吸引ポンプに接続して透過水取出室内を減圧する。
【００１９】
なお、第６図の如く、膜分離装置１２の本体部分７の原水出入り面に原水用エンドキャップ１７，１８を取り付け、原水を膜分離装置に加圧供給するようにしても良い。
【００２０】
上記実施例では中空糸膜は第３図の如く横一列に配列されているが、本発明では中空糸膜２を第７図の如く段差をもたせて配列しても良い。第７図では中空糸膜２が３段に配列されているが、２段でも良い。なお、中空糸膜が４段以上に配列されると濁質が中空糸膜に付着し易くなるため、３段以下とするのが好ましい。
【００２１】
本発明では中空糸膜ユニット相互間の原水流路にスペーサを介在させても良い。
【００２２】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の膜分離装置によると、中空糸膜を平行に引き揃えた盤状の中空糸膜ユニットの盤面と平行に原水を流通させるため、原水中の濁質が中空糸膜に付着しにくい。従って、高濁度の原水に対しても濁質を前除去することなく使用できる。また、中空糸膜であるために、高圧の逆洗が可能である。なお、中空糸膜の外表面に付着したケーク状物質は逆洗により剥離されるが、この剥離物は一定間隔に保持された原水流路を通して、速やかに膜ユニット外に排出できるので、中空糸の間を閉塞させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例装置の分解斜視図である。
【図２】実施例装置に用いられる中空糸膜ユニットの斜視図である。
【図３】実施例装置に用いられる中空糸膜ユニットの正面図である。
【図４】実施例装置に用いられる中空糸膜ユニット積層体の斜視図である。
【図５】実施例装置の使用例を示す側面図である。
【図６】実施例装置の別の使用例を示す平面図である。
【図７】別の実施例装置に用いられる中空糸膜ユニットの正面図である。
【符号の説明】
１ 中空糸膜ユニット
２ 中空糸膜
３，４ ポッティング材
７ 膜分離装置の本体部分
８，９ エンドキャップ
１２ 膜分離装置
１３ 原水タンク
１７，１８ 原水用エンドキャップ
Claims (1)
- 中空糸膜が一方向に平行に揃えてほぼ同一面状に配列され、各中空糸膜の長手方向の両端側が合成樹脂にて結束されてなる平盤状の中空糸膜ユニットを、複数個、各中空糸膜ユニット間に原水流路となる間隙を介在させて積層した中空糸膜ユニット積層体を備えてなり、
前記平盤状の中空糸膜ユニットの盤面方向で且つ中空糸膜の長手方向と交叉方向に原水が流通されるように前記積層体の側面に原水の出入部が形成されていることを特徴とする膜分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002113610A JP3599038B2 (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | 膜分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002113610A JP3599038B2 (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | 膜分離装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06840293A Division JP3331665B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 膜分離装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002320826A JP2002320826A (ja) | 2002-11-05 |
| JP3599038B2 true JP3599038B2 (ja) | 2004-12-08 |
Family
ID=19193970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002113610A Expired - Lifetime JP3599038B2 (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | 膜分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3599038B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105561630B (zh) * | 2016-03-10 | 2017-09-26 | 浙江大学 | 一种中空纤维膜萃取器 |
-
2002
- 2002-04-16 JP JP2002113610A patent/JP3599038B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002320826A (ja) | 2002-11-05 |
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