JP4757827B2 - Filtration module and filtration unit - Google Patents

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Description

本発明は、中空糸膜により原水を濾過する濾過モジュール、およびかかる濾過モジュールを原水が導入されるケーシング内に収容した濾過ユニットに関するものである。   The present invention relates to a filtration module that filters raw water using a hollow fiber membrane, and a filtration unit that houses the filtration module in a casing into which raw water is introduced.

本発明の発明者は、特許文献1〜3において、このような中空糸膜を用いた複数の濾過モジュールをケーシング内に収容するとともに、濾過モジュールの下方に近接して散気手段(散気管)を設けた濾過ユニットを提案している。このような濾過ユニットでは、ケーシングを貯水槽等に設置することで、汚泥等がある程度除去された清澄な原水をケーシング内に導入することができるので、効率的な濾過を図ることができる。また、特に特許文献1においては、ケーシング内に導入された原水に活性炭を供給して添加することで、原水中の有機物等をこの活性炭によって吸着することにより濾過効率の一層の向上を図ることも記載されている。
特開2006−205074号公報 特開2006−205075号公報 特開2006−205076号公報
Inventors of the present invention, in Patent Documents 1 to 3, accommodate a plurality of filtration modules using such hollow fiber membranes in a casing, and aeration means (aeration pipe) in proximity to the lower side of the filtration module. We propose a filtration unit equipped with In such a filtration unit, clear raw water from which sludge and the like have been removed to some extent can be introduced into the casing by installing the casing in a water tank or the like, so that efficient filtration can be achieved. In particular, in Patent Document 1, by adding activated carbon to the raw water introduced into the casing and adding it, it is possible to further improve the filtration efficiency by adsorbing organic substances in the raw water by the activated carbon. Are listed.
JP 2006-205074 A JP 2006-205075 A JP 2006-205076 A

ところで、これら特許文献1〜3に記載されたような中空糸膜を用いた濾過モジュールでは、中空糸膜は複数本(多数本)が束をなすようにして横方向に渡され、その両端部が束ねられてそれぞれ濾過モジュール両端の固定部に固定された状態で原水中に浸漬される。この固定部は中空糸膜によって濾過された濾過水を排出するヘッダ部とされ、この固定部に複数本の中空糸膜が束ねられた端部が縦方向に並べられて複数配設されることによりスクリーン状の中空糸膜列が形成され、さらにこのようなこの中空糸膜列が上記端部間で間隔をあけて複数列並列に配設されて濾過モジュールが構成されている。   By the way, in the filtration module using the hollow fiber membranes as described in these Patent Documents 1 to 3, the hollow fiber membranes are passed in the lateral direction so that a plurality (multiple) of the hollow fiber membranes form a bundle. Are bundled and immersed in the raw water while being fixed to the fixing portions at both ends of the filtration module. This fixing part is a header part that discharges filtered water filtered by the hollow fiber membrane, and a plurality of end parts in which a plurality of hollow fiber membranes are bundled are arranged in the fixing part in the vertical direction. Thus, a screen-like hollow fiber membrane row is formed, and such a hollow fiber membrane row is further arranged in parallel in a plurality of rows at intervals between the ends to constitute a filtration module.

しかしながら、上記散気手段は、こうして横方向に渡された中空糸膜の端部の間に配設されており、散気手段からの曝気による中空糸膜の揺動での物理洗浄により、この端部の間では中空糸膜は揺動するが、束ねられて固定部に固定された端部では中空糸膜は殆ど揺動することがない。このため、この端部では中空糸膜に濁質が沈着しやすく、膜の閉塞が促進されることになり、こうして膜の一部が閉塞すると、閉塞していない他の部分での透過流束が上昇してさらなる閉塞が促進されることになり、短期間で濾過効率の低下を招く結果となる。   However, the air diffuser is disposed between the end portions of the hollow fiber membrane thus passed in the lateral direction. This physical cleaning is performed by swinging the hollow fiber membrane due to aeration from the air diffuser. The hollow fiber membrane swings between the end portions, but the hollow fiber membrane hardly swings at the end portions that are bundled and fixed to the fixing portion. For this reason, turbidity is likely to be deposited on the hollow fiber membrane at this end portion, and the blockage of the membrane is promoted. Thus, when a part of the membrane is blocked, the permeation flux in the other portions that are not blocked Rises and further blockage is promoted, resulting in a decrease in filtration efficiency in a short period of time.

また、上記特許文献1〜3に記載の濾過ユニットでは、このような濾過モジュールを複数段積み重ねてユニット化した場合において、各段の濾過モジュールの中空糸膜下方に散気手段を備えることも提案されているが、中空糸膜の端部が揺動しないのは同様であり、濁質の沈着による膜の閉塞促進を避けることは困難であった。さらに、特許文献1に記載のようにケーシング内の原水に活性炭を供給して添加した場合には、膜の閉塞が一層促進されることになる。   In addition, in the filtration units described in Patent Documents 1 to 3, when such filtration modules are stacked to form a unit, it is also proposed that a diffuser is provided below the hollow fiber membrane of each stage of the filtration module. However, it is the same that the end of the hollow fiber membrane does not oscillate, and it is difficult to avoid the enhancement of membrane occlusion due to the deposition of turbidity. Furthermore, when activated carbon is supplied and added to the raw water in the casing as described in Patent Document 1, blockage of the membrane is further promoted.

本発明は、このような背景の下になされたもので、中空糸膜の特に端部における濁質の沈着を効果的に防ぐことができ、これにより膜の閉塞を抑えて長期に亙って効率的な濾過を行うことが可能な濾過モジュールおよび該濾過モジュールを備えた濾過ユニットを提供することを目的としている。   The present invention has been made under such a background, and can effectively prevent the deposition of turbidity, particularly at the end of the hollow fiber membrane, thereby suppressing the blockage of the membrane for a long period of time. It aims at providing the filtration module which can perform efficient filtration, and the filtration unit provided with this filtration module.

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の濾過モジュールは、原水中に横方向に渡された複数本の中空糸膜がその端部で束ねられて、上記横方向に平たい方形箱状をなす一対の固定部の互いに対向する内側面に固定されており、この束ねられた中空糸膜の上記端部の下に、上記固定部の下面に取り付けられて散気手段が配設されていることを特徴とする。また、本発明の濾過ユニットは、複数の濾過モジュールが互いの上記固定部を縦方向に並べて積み重ねられており、このうち少なくとも最下段の濾過モジュールが、本発明の濾過モジュールであることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve such an object, the filtration module of the present invention comprises a plurality of hollow fiber membranes that are laterally passed in raw water and bundled at the end thereof , and Fixed to the inner surfaces facing each other of a pair of fixed portions that form a flat rectangular box in the direction, and are attached to the lower surface of the fixed portions below the ends of the bundled hollow fiber membranes to diffuse air Means are provided. Further, the filtration unit of the present invention is characterized in that a plurality of filtration modules are stacked with the above-mentioned fixing portions arranged in the vertical direction, and at least the lowermost filtration module is the filtration module of the present invention. To do.

このような構成の濾過モジュールにおいては、複数本の中空糸膜が束ねられたその端部の下の、方形箱状をなす固定部の下面に取り付けられて散気手段が配設されているので、固定部の内側面に固定された中空糸膜の端部をこの散気手段により、固定部の内側面に沿うように上昇してゆく気泡流によって集中的に曝気することができる。このため、固定されていることにより揺動しにくい中空糸膜の束ねられた端部においても、濁質が沈着するのを防いで閉塞が生じるのを抑制することができる。ここで、この散気手段は連続的に散気を行うものとされるのが望ましく、これにより中空糸膜の固定された端部周囲の原水を常に流動状態として濁質の沈着をより効果的に防止することができる。 In the filtration module having such a configuration, the air diffuser is disposed on the lower surface of the fixed portion having a rectangular box shape below the end portion where a plurality of hollow fiber membranes are bundled. , the ends of which is fixed to the inner surface of the fixed portion the hollow fiber membrane by the air diffuser means can be aerated intensively by elevated to Yuku bubble flow along the inner surface of the fixed part. For this reason, it is possible to prevent clogging and prevent the blockage from occurring even at the bundled end portions of the hollow fiber membranes that are not easily rocked by being fixed. Here, it is desirable that this air diffuser continuously diffuses air, so that the raw water around the fixed end of the hollow fiber membrane is always in a fluid state, so that sedimentation of turbidity is more effective. Can be prevented.

特に、このような濾過モジュールにおいて、上述のように複数本の中空糸膜が束ねられた端部が上記固定部に縦方向に並べられて複数配設されることにより中空糸膜列が形成され、この中空糸膜列が上記端部間で間隔をあけて複数列並列に配設されている場合には、本発明のようにこの端部の下に散気手段を配設して曝気を行うことにより、この散気手段から散気された気泡が、隣接する中空糸膜列同士の間の中空糸膜端部が間隔をあけた部分を通過して原水中を上昇し、その際に縦方向に並んだ中空糸膜の各端部をエアスクラビングするので、固定部の縦方向全体に亙って中空糸膜端部への濁質の効果的な沈着防止を図ることができる。   In particular, in such a filtration module, a hollow fiber membrane array is formed by arranging a plurality of end portions in which a plurality of hollow fiber membranes are bundled in the vertical direction on the fixed portion as described above. In the case where the hollow fiber membrane rows are arranged in parallel in a plurality of rows at intervals between the end portions, aeration means is provided under the end portions as in the present invention for aeration. By carrying out, the air bubbles diffused from this air diffuser rises through the raw water through the part where the hollow fiber membrane ends between adjacent hollow fiber membrane rows are spaced apart, Since air scrubbing is performed on the ends of the hollow fiber membranes arranged in the vertical direction, it is possible to effectively prevent turbidity from being deposited on the ends of the hollow fiber membrane over the entire vertical direction of the fixing portion.

なお、本発明においても中空糸膜全体を物理洗浄するために、上記端部の間の上記中空糸膜の下方に他の散気手段を配設されていてもよいが、このような他の散気手段による中空糸膜全体の洗浄は間欠的であるのに対し、特に上述のように上記端部の下に配設された散気手段による散気を連続的に行う場合には、その散気量は、この他の散気手段による散気量よりも少なくされていてもよい。このような構成を採ることにより、この端部の下に配設された散気手段により連続的に散気を行っても、必要な動力を少なく済ませることが可能となる。また、上記原水に活性炭を供給する活性炭供給手段を備えて、有機物等の吸着を行う場合でも、本発明によれば、この活性炭が端部に付着して中空糸膜の閉塞を招くような事態も防止することができる。   In the present invention, in order to physically wash the entire hollow fiber membrane, another air diffuser may be disposed below the hollow fiber membrane between the end portions. While cleaning of the entire hollow fiber membrane by the air diffuser is intermittent, especially when the air diffuser by the air diffuser disposed below the end is continuously performed as described above, The amount of air diffused may be less than the amount of air diffused by other air diffusers. By adopting such a configuration, it is possible to reduce the necessary power even if aeration is continuously performed by the aeration means disposed below the end portion. In addition, even when an activated carbon supply means for supplying activated carbon to the raw water is provided to adsorb organic matter or the like, according to the present invention, the activated carbon adheres to the end portion and causes the hollow fiber membrane to be blocked. Can also be prevented.

一方、本発明の濾過ユニットでは、複数の濾過モジュールが互いの上記固定部を縦方向に並べて積み重ねられてユニット化されており、このうち少なくとも最下段の濾過モジュールが、上述のように端部の下に散気手段を備えた本発明の濾過モジュールであるので、これより上段の濾過モジュールにこのような散気手段が備えられていなくても、下方から上昇するこの散気手段による気泡によって上段の濾過モジュールにおける中空糸膜の端部を曝気して、全段の濾過モジュール全体に亙って濁質の沈着防止を図ることができる。また、このような複数の濾過モジュールを、上記原水が導入されるケーシング内に収容すれば、当該濾過ユニットをケーシングごと貯水槽等に配設することで、比較的清澄な原水をケーシング内に導入することができ、一層の濁質沈着防止を図ることが可能となる。   On the other hand, in the filtration unit of the present invention, a plurality of filtration modules are united by stacking the above-mentioned fixing parts in the vertical direction, and at least the lowermost filtration module is at the end as described above. Since the filtration module of the present invention is provided with a diffuser means below, even if such a diffuser means is not provided in the upper-stage filtration module, the upper stage is caused by the bubbles generated by the diffuser means rising from below. The end portion of the hollow fiber membrane in the filtration module can be aerated to prevent the deposition of turbidity over the entire filtration module in all stages. Moreover, if such a plurality of filtration modules are accommodated in the casing into which the raw water is introduced, the relatively pure raw water is introduced into the casing by arranging the filtration unit in a water storage tank or the like together with the casing. Therefore, it becomes possible to further prevent turbidity deposition.

このように、本発明の濾過モジュールおよび濾過ユニットによれば、従来の散気手段では揺動を生じ難い中空糸膜の端部において濁質の付着を効果的に防止することができ、これにより当該端部における閉塞は勿論、こうして端部が閉塞することによる透過流束の上昇により中空糸膜全体の閉塞が促進されるのを防ぐことができる。従って、このような閉塞により短期間で濾過効率が低減してしまうのを防いで、長期に亙って効率的な濾過を促すことが可能となる。   Thus, according to the filtration module and the filtration unit of the present invention, it is possible to effectively prevent the adhering of turbidity at the end of the hollow fiber membrane, which is difficult to swing with the conventional air diffuser. It is possible to prevent clogging of the entire hollow fiber membrane due to the increase in the permeation flux due to the clogging of the end portion as well as the clogging of the end portion. Therefore, it is possible to prevent the filtration efficiency from being reduced in a short period due to such blockage, and to promote efficient filtration over a long period of time.

図1ないし図5は本発明の濾過モジュールの一実施形態を示すものであり、図6および図7はこの実施形態の濾過モジュールを用いた本発明の濾過ユニットの一実施形態を示すものである。本実施形態の濾過モジュール1は、図1および図2に示すように横方向(図1ないし図3、および図5における左右方向)に渡された複数本(多数本)の中空糸膜2が所定本ずつその両端部2Aで束ねられて、この横方向に平たい方形箱状をなす一対の固定部3の互いに対向する内側面3Aに固定されたものである。   1 to 5 show one embodiment of the filtration module of the present invention, and FIGS. 6 and 7 show one embodiment of the filtration unit of the present invention using the filtration module of this embodiment. . As shown in FIGS. 1 and 2, the filtration module 1 of the present embodiment has a plurality (multiple) of hollow fiber membranes 2 passed in the lateral direction (the horizontal direction in FIGS. 1 to 3 and 5). A predetermined number of bundles are bundled at both end portions 2A and fixed to inner surfaces 3A facing each other of a pair of fixing portions 3 forming a flat rectangular box shape in the lateral direction.

なお、これらの一対の固定部3のうち少なくとも一方は、中空糸膜2により原水から濾過された濾過水が排出されるヘッダ部とされていて、該固定部3には図示されない濾過水管が接続されるとともに、束ねられた中空糸膜2の中空部は、図3に示すようにこのヘッダ部とされる固定部3に固定された端部2Aにおいて、該固定部3の内部空間に連通させられている。また、本実施形態では中空糸膜2として親水性ポリエチレン製の中空糸MF膜(孔径0.1μm)を用いているが、中空糸膜2を限定するものではない。   At least one of the pair of fixed portions 3 is a header portion from which filtered water filtered from the raw water by the hollow fiber membrane 2 is discharged, and a filtered water pipe (not shown) is connected to the fixed portion 3. In addition, the hollow portion of the bundled hollow fiber membranes 2 is communicated with the internal space of the fixed portion 3 at the end portion 2A fixed to the fixed portion 3 as the header portion as shown in FIG. It has been. In this embodiment, a hollow fiber MF membrane (pore diameter 0.1 μm) made of hydrophilic polyethylene is used as the hollow fiber membrane 2, but the hollow fiber membrane 2 is not limited.

ここで、本実施形態では、上述のように所定本ずつが束ねられた中空糸膜2は、その端部2Aが固定部3の上記内側面3Aに縦方向(図1および図5における上下方向。図2および図3では図面に垂直な方向)に直列に複数並べられて配設されることにより、図4に示すようにこの縦方向に幅を有して上記横方向に延びるスクリーン状の中空糸膜列4を形成している。さらに、本実施形態では、このような中空糸膜列4が、中空糸膜2が渡された横方向とは垂直な横方向(図2および図3における上下方向。図4では右手前から左奥に向かう方向。以下、並列方向と称する。)に複数列、隣接する列で互いの中空糸膜2の端部2A同士の間に間隔をあけて、並列に配設されている。   Here, in the present embodiment, the hollow fiber membrane 2 in which a predetermined number is bundled as described above has an end portion 2A in the vertical direction (vertical direction in FIGS. 1 and 5) on the inner side surface 3A of the fixing portion 3. 2 and 3 are arranged in series in the direction perpendicular to the drawing), and as shown in FIG. A hollow fiber membrane array 4 is formed. Further, in the present embodiment, such a hollow fiber membrane array 4 has a lateral direction (vertical direction in FIGS. 2 and 3 perpendicular to the lateral direction to which the hollow fiber membrane 2 is passed. A direction toward the back (hereinafter referred to as a parallel direction) is arranged in parallel in a plurality of rows and adjacent rows with an interval between the end portions 2A of the hollow fiber membranes 2.

ただし、横方向に渡された中空糸膜2は、一対の固定部3同士の間に張力をもって張られたものではなく、従ってこのような複数列の中空糸膜列4間でも、上記並列方向に隣接する中空糸膜列4同士で互いの中空糸膜2が重なり合ったりしていてもよい。なお、固定部3に固定された中空糸膜2の端部2A同士では、1つの中空糸膜列4において縦方向に隣接する端部2A間の間隔は、上記並列方向に隣接する中空糸膜列4同士の端部2A間の間隔よりも小さくされている。   However, the hollow fiber membranes 2 passed in the lateral direction are not tensioned between the pair of fixing portions 3, and therefore the parallel direction is also applied between the plurality of hollow fiber membrane rows 4. The hollow fiber membranes 2 adjacent to each other may overlap each other. In addition, in the end portions 2A of the hollow fiber membranes 2 fixed to the fixing portion 3, the interval between the end portions 2A adjacent in the longitudinal direction in one hollow fiber membrane row 4 is the same as the hollow fiber membrane adjacent in the parallel direction. It is made smaller than the space | interval between the edge parts 2A of 4 rows.

そして、このように固定部3に固定された中空糸膜2の下には、本実施形態における散気手段として散気管5が配設されている。この散気管5は、本実施形態では一対の固定部3それぞれの下部に、少なくとも中空糸膜2が固定された部分において上記並列方向に亙って延びるように配設され、図示されない送気管に接続されて例えばその下縁に設けられた複数のノズル孔から空気を散出するものであり、こうして散気された空気は図1および図4に矢線で示すように気泡流となって、固定部3の内側面3Aに沿うように上昇してゆく。なお、本実施形態では、少なくとも濾過中は常に上記送気管から散気管5に空気が送られて、連続的に散気が行われるようになされている。   And under the hollow fiber membrane 2 fixed to the fixing | fixed part 3 in this way, the diffuser tube 5 is arrange | positioned as an aeration means in this embodiment. In the present embodiment, the air diffuser 5 is arranged at the lower part of each of the pair of fixing parts 3 so as to extend in the parallel direction at least at the part where the hollow fiber membrane 2 is fixed. For example, air is discharged from a plurality of nozzle holes provided at the lower edge of the connected air, and the air thus diffused becomes a bubble flow as shown by arrows in FIGS. 1 and 4. Ascending along the inner side surface 3A of the fixed portion 3. In this embodiment, at least during filtration, air is always sent from the air supply pipe to the air diffusion pipe 5 so that air is continuously diffused.

一方、一対の固定部3の間に渡された中空糸膜2の下方には、その両端部2Aよりも内側すなわち上記散気管5よりも内側に、本実施形態における他の散気手段としての散気管6が配設されている。この散気管6は、上記中空糸膜2が渡された横方向に水平に延びるようにして、上記散気管5よりもさらに下方に中空糸膜2との間に間隔をあけて配設されており、散気管5と同様に図示されない送気管に接続されて空気を散出し、こうして散気された空気はやはり気泡流となって図2に白抜き矢線で示すように中空糸膜2の端部2Aよりも内側の部分を上昇してゆく。   On the other hand, below the hollow fiber membrane 2 passed between the pair of fixed portions 3, on the inner side of the two end portions 2A, that is, on the inner side of the air diffusing tube 5, as other air diffusing means in the present embodiment. An air diffuser 6 is provided. The air diffuser 6 extends horizontally in the lateral direction to which the hollow fiber membrane 2 is passed, and is disposed further below the air diffuser 5 with a space between the air diffuser 2 and the hollow fiber membrane 2. In the same manner as the air diffuser 5, it is connected to an air supply pipe (not shown) to spout air, and the air diffused in this way is also converted into a bubble flow of the hollow fiber membrane 2 as indicated by white arrows in FIG. The part inside the end 2A is raised.

なお、この他の散気手段としての散気管6による散気は、濾過の進行に伴う中空糸膜2の汚れに応じて、あるいは一定時間ごとに自動的に行われるものであり、これに対して上記散気管5による散気は、図5に示したようにこの散気管6による散気の間も連続して行われる。ただし、この散気管5による散気量すなわち上記空気の散出量(送気管からの空気の供給量)は微量とされており、例えば上記他の散気手段としての散気管6と一定時間同時に散気を行ったとすると、この散気管6からの散気量よりも少なくなるようにされている。   In addition, the air diffused by the air diffuser 6 as another air diffuser is automatically performed according to the contamination of the hollow fiber membrane 2 as the filtration proceeds or at regular intervals. Thus, the air diffused by the air diffuser 5 is continuously performed during the air diffused by the air diffuser 6 as shown in FIG. However, the amount of air diffused by the air diffuser 5, that is, the amount of air discharged (the amount of air supplied from the air supply tube) is very small, and for example, simultaneously with the air diffuser 6 as another air diffuser. If air is diffused, the amount of air diffused from the air diffuser 6 is reduced.

このような濾過モジュール1は、それ単独で原水の濾過に用いてもよいが、例えば図6および図7に示す実施形態の濾過ユニット11の濾過モジュールの一つとして使用される。この実施形態の濾過ユニット11は、原水Wが保持される図示されない貯水槽等内に設置されて内部にこの貯水槽等内の原水Wが導入可能とされる有底筒状のケーシング12と、このケーシング12内に収容される上記濾過モジュール1を含めた複数の濾過モジュールとを備えている。   Such a filtration module 1 may be used alone for the filtration of raw water, but is used, for example, as one of the filtration modules of the filtration unit 11 of the embodiment shown in FIGS. 6 and 7. The filtration unit 11 of this embodiment is installed in a water tank or the like (not shown) in which the raw water W is held, and a bottomed cylindrical casing 12 into which the raw water W in the water tank or the like can be introduced, A plurality of filtration modules including the filtration module 1 housed in the casing 12.

ケーシング12は、ステンレス等の耐蝕性の高い金属材などにより、平面視に長方形の矩形状をなし、かつその高さがこの矩形の長・短辺の長さに対して大きくされた縦長の有底矩形筒状、すなわち矩形の筒の底部が閉塞された形状とされていて、この底部を下向きにしてその高さ方向を鉛直縦方向に向け、上記貯水槽等内に設置される。また、このケーシング12の上部には、ケーシング12の内部に原水Wを導入するための流入口13が設けられており、この流入口13には原水Wの流通を制御するバタフライ弁等の制御手段が備えられていて、この流入口13が貯水槽等に保持される原水Wの水面部Hに開口する高さ、より具体的には水面部Hよりも僅かに下方に水没する高さとなるようにケーシング12は設置される。   The casing 12 is made of a highly corrosive metal material such as stainless steel and has a rectangular shape in plan view, and the height of the casing 12 is increased with respect to the length of the rectangle. The bottom rectangular cylinder, that is, the bottom of the rectangular cylinder is closed, and the bottom is faced down and the height direction thereof is directed in the vertical vertical direction. Further, an inlet 13 for introducing the raw water W into the casing 12 is provided at the upper part of the casing 12, and the inlet 13 has a control means such as a butterfly valve for controlling the flow of the raw water W. The inlet 13 has a height that opens to the water surface H of the raw water W held in a water storage tank or the like, more specifically, a height that is submerged slightly below the water surface H. The casing 12 is installed.

このようなケーシング12内に、上記複数の濾過モジュールは、その中空糸膜2が渡された横方向をケーシング12が平面視になす矩形の長辺方向に沿わせるように、かつ互いの固定部3を縦方向すなわち上記高さ方向に並べるようにして、本実施形態では4段積み重ねられており、このうち最下段の濾過モジュールだけが上記実施形態の濾過モジュール1とされている。なお、これ以外の他の濾過モジュール14は、上記散気管5,7を備えていないこと以外は、実施形態の濾過モジュール1と同様の構成とされている。従って、濾過モジュール1の上記散気手段としての散気管5は、これらの濾過モジュール1,14すべてに対しても、その中空糸膜2の端部2Aの下に配設されることになり、また他の散気手段としての散気管6は、この散気管5よりも下方のケーシング12内底部に配設されることになる。   In such a casing 12, the plurality of filtration modules are arranged so that the lateral direction in which the hollow fiber membrane 2 is passed along the long side direction of the rectangle that the casing 12 is in a plan view, and the fixed portions of each other In this embodiment, four stages are stacked such that 3 are arranged in the vertical direction, that is, in the height direction, and only the lowermost filtration module is the filtration module 1 of the above embodiment. In addition, the other filtration module 14 other than this is set as the structure similar to the filtration module 1 of embodiment except the said diffuser tubes 5 and 7 being not provided. Therefore, the air diffuser 5 as the air diffuser of the filtration module 1 is disposed below the end portion 2A of the hollow fiber membrane 2 for all of the filtration modules 1 and 14. The air diffuser 6 as another air diffuser is disposed at the inner bottom of the casing 12 below the air diffuser 5.

また、この濾過ユニット11には、上記散気管6による物理洗浄後にケーシング12内の原水Wを排出する図示されない排出手段と、さらにケーシング12内に導入された原水W中に活性炭を供給して添加するやはり図示されない活性炭供給手段とが備えられている。このうち、排出手段は、例えば一端がケーシング12内の底部に開口するとともに他端がケーシング12の外部に配設される吸引ポンプに接続された排出管であり、また活性炭供給手段は、例えば粉末活性炭が混濁した混濁液をケーシング12内の原水Wに供給するものとされる。   Further, the filtration unit 11 is supplied with activated carbon in the raw water W introduced into the casing 12 and added with a discharge means (not shown) for discharging the raw water W in the casing 12 after the physical cleaning by the diffuser 6. And an activated carbon supply means (not shown). Among these, the discharge means is, for example, a discharge pipe connected to a suction pump having one end opened at the bottom of the casing 12 and the other end disposed outside the casing 12, and the activated carbon supply means is, for example, a powder The turbid liquid in which the activated carbon is turbid is supplied to the raw water W in the casing 12.

このように構成された濾過ユニット11においては、本実施形態の濾過モジュール1が複数の濾過モジュール1,14の最下段に配設されており、当該濾過モジュール1において中空糸膜2の端部2Aの下の、固定部3下部に取り付けられた上記散気管5から散気が行われることにより、図1に示したようにこの濾過モジュール1における中空糸膜2の端部2Aに集中的に上記気泡流を作用させて、濁質の沈着を抑制することができる。さらに、こうして最下段の濾過モジュール1において中空糸膜2の端部2Aに作用した気泡流は、図6に矢線で示すようにそのまま上昇して上段の濾過モジュール14においても、その中空糸膜2の端部2Aに作用することになるので、個々の濾過モジュール1,14すべてに散気手段(散気管5)を備えなくても、収容された濾過モジュール1,14のすべてにおいてこのような濁質の沈着を防止することができる。   In the filtration unit 11 configured as described above, the filtration module 1 of the present embodiment is disposed at the lowest stage of the plurality of filtration modules 1, 14, and the end 2 </ b> A of the hollow fiber membrane 2 in the filtration module 1. The air diffused from the air diffuser 5 attached to the lower part of the fixed part 3 below, as shown in FIG. 1, concentrated on the end 2A of the hollow fiber membrane 2 in the filtration module 1 as described above. It is possible to suppress the deposition of turbidity by acting a bubble flow. Further, the bubble flow acting on the end 2A of the hollow fiber membrane 2 in the lowermost filtration module 1 ascends as it is as shown by the arrow in FIG. 6 and the upper filtration module 14 also has the hollow fiber membrane. Therefore, even if all the individual filtration modules 1 and 14 are not provided with a diffuser means (aeration tube 5), all of the filtration modules 1 and 14 housed in such a manner are used. Turbid deposits can be prevented.

従って、上記構成の濾過モジュール1および濾過ユニット11によれば、このような中空糸膜2の端部2Aにおいて濁質の沈着により閉塞が生じるのを防ぐことができ、これに伴って中空糸膜2の他の部分でも透過流束が上昇することにより更なる閉塞が生じるのも防ぐことができるので、長期に亙って濾過効率が低減するのを抑えて効率的な原水Wの濾過を促すことが可能となる。特に、本実施形態では、上記散気手段としての散気管5が、中空糸膜2の端部2Aが固定される固定部3の下部に配設されていて、発生した気泡流をそのまま直ぐにこの中空糸膜2の端部2Aに作用させることができるので、一層効果的に濁質の沈着防止を図ることが可能となる。   Therefore, according to the filtration module 1 and the filtration unit 11 having the above-described configuration, it is possible to prevent the end portion 2A of the hollow fiber membrane 2 from being blocked due to the deposition of turbidity, and accordingly, the hollow fiber membrane Since it is possible to prevent further blockage from occurring due to the increase in the permeation flux in the other part of 2, it is possible to prevent the filtration efficiency from decreasing for a long time and to promote efficient filtration of the raw water W. It becomes possible. In particular, in the present embodiment, the air diffuser 5 as the air diffuser is disposed below the fixed portion 3 to which the end 2A of the hollow fiber membrane 2 is fixed, and the generated bubble flow is immediately applied as it is. Since it can be made to act on end part 2A of hollow fiber membrane 2, it becomes possible to aim at prevention of deposition of turbidity more effectively.

また、本実施形態ではこの濾過モジュール1の散気管5が連続的に散気を行うものであるため、原水Wの濾過中は常に中空糸膜2の端部2A周囲の原水Wを流動状態としておくことができ、気泡流が端部2Aに作用することによるエアスクラビング効果と相俟ってさらに確実に濁質の沈着を防止することができる。一方、このような濁質の沈着防止を図っても、長期の濾過のうちには中空糸膜2に閉塞が生じるため、その際には上記他の散気手段としての散気管6により図7に白抜き矢線で示すように気泡流を発生させて中空糸膜2の物理洗浄を行うが、この散気管6による散気量に比べて、連続的に散気を行う上記散気管5の散気量が小さく微量とされているので、本実施形態によればこの散気管5に空気を供給するブロア等の動力を少なく済ませることができ、従って常時散気を行う散気管5によるランニングコストの増大を抑えることができる。   In the present embodiment, since the air diffuser 5 of the filtration module 1 continuously diffuses air, the raw water W around the end 2A of the hollow fiber membrane 2 is always in a fluid state during the filtration of the raw water W. In combination with the air scrubbing effect caused by the bubble flow acting on the end portion 2A, it is possible to more reliably prevent turbidity deposition. On the other hand, even if such turbidity deposition is prevented, the hollow fiber membrane 2 is blocked during long-term filtration. In this case, the diffuser 6 as the other diffuser is used as shown in FIG. The hollow fiber membrane 2 is physically cleaned by generating a bubble flow as indicated by the white arrow in FIG. 6. Compared with the amount of air diffused by the air diffuser 6, the air diffuser 5 continuously diffuses. Since the amount of diffused air is small and very small, according to the present embodiment, the power of the blower or the like for supplying air to the diffuser tube 5 can be reduced, and therefore the running cost of the diffuser tube 5 that always diffuses air. Can be suppressed.

しかも、本実施形態の濾過モジュール1では、複数本の中空糸膜2が束ねられた端部2Aが上記固定部3において縦方向に並べられて複数配設されて中空糸膜列4が形成され、この中空糸膜列4が端部2A間で間隔をあけるようにして複数列並列に配設されており、図4に矢線で示したようにこうして間隔をあけた中空糸膜列4の間を通して気泡流を上昇させることができるので、上述のように散気管5からの散気量が微量であっても、また複数段の濾過モジュール1,14のうち最下段の濾過モジュール1だけに散気管5が備えられているだけであっても、すべての濾過モジュール1,14においてその中空糸膜2の端部2Aにおける濁質沈着を確実に抑制することが可能となる。   Moreover, in the filtration module 1 of the present embodiment, a plurality of end portions 2A in which a plurality of hollow fiber membranes 2 are bundled are arranged in the vertical direction in the fixed portion 3 to form a hollow fiber membrane row 4. The hollow fiber membrane rows 4 are arranged in parallel so as to be spaced between the end portions 2A, and the hollow fiber membrane rows 4 thus spaced apart as shown by arrows in FIG. Since the bubble flow can be raised through the gap, even if the amount of air diffused from the air diffuser 5 is very small as described above, only the lowermost filtration module 1 among the plural stages of filtration modules 1 and 14 can be used. Even if only the aeration tube 5 is provided, it is possible to reliably suppress turbidity deposition at the end 2A of the hollow fiber membrane 2 in all the filtration modules 1 and 14.

また、本実施形態では、濾過モジュール1,14によって濾過される原水Wに活性炭を添加する活性炭供給手段が備えられており、こうして添加された活性炭により原水W中の有機物等の吸着を図って一層の濾過効率の向上を図ることができる。さらに、こうして添加された活性炭も濾過モジュール1,14において中空糸膜2の端部2Aに付着することにより閉塞の原因となるが、上記構成の濾過モジュール1および該濾過モジュール1を備えた濾過ユニット11では、このような活性炭の付着をも端部2Aの下に備えられた散気手段(散気管5)によって抑制することができ、上述のような一層効率的な原水Wの濾過をより長期に亙って連続的に行うことが可能となる。   Moreover, in this embodiment, the activated carbon supply means which adds activated carbon to the raw | natural water W filtered by the filtration modules 1 and 14 is provided, and adsorption | suction of the organic substance etc. in the raw | natural water W is aimed at by the activated carbon added in this way. The filtration efficiency can be improved. Further, the activated carbon added in this manner also causes clogging by adhering to the end 2A of the hollow fiber membrane 2 in the filtration modules 1 and 14, but the filtration module 1 having the above-described configuration and the filtration unit including the filtration module 1 are used. 11, such adhesion of activated carbon can also be suppressed by the aeration means (aeration tube 5) provided under the end 2 </ b> A, and more efficient filtration of the raw water W as described above can be performed for a longer period of time. In this way, it is possible to carry out continuously.

一方、上記実施形態の濾過ユニット11では、本実施形態の濾過モジュール1を含めた複数の濾過モジュール1,14が貯水槽等内に設置されるケーシング12内に収容されており、このケーシング12が有底筒状であって原水Wの流入口13がその上部に配設されていることから、貯水槽等である程度濁質が沈降した比較的清澄な原水Wをケーシング12内に導入して濾過することができる。このため、端部2Aを含めた中空糸膜2への濁質の沈着自体も抑制することができるので、一層長期の連続運転による濾過を図ることが可能となる。   On the other hand, in the filtration unit 11 of the above embodiment, a plurality of filtration modules 1 and 14 including the filtration module 1 of the present embodiment are accommodated in a casing 12 installed in a water storage tank or the like. Since the inlet 13 of the raw water W is disposed at the upper part of the bottomed cylinder, relatively clear raw water W in which turbidity has settled to some extent in a water storage tank or the like is introduced into the casing 12 and filtered. can do. For this reason, deposition of turbidity on the hollow fiber membrane 2 including the end 2A itself can be suppressed, so that it is possible to achieve filtration by continuous operation for a longer period.

本発明の濾過モジュールの一実施形態を示す、濾過時において散気管5のみにより散気を行う状態の側面図である。It is a side view of the state which diffuses only with the diffuser tube 5 at the time of filtration which shows one Embodiment of the filtration module of this invention. 図1に示す実施形態の平面図である。It is a top view of embodiment shown in FIG. 図2におけるA部分の拡大平断面図である。FIG. 3 is an enlarged plan sectional view of a portion A in FIG. 2. 図2におけるA部分を下方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the A section in FIG. 2 from the downward direction. 図1に示す実施形態の物理洗浄時において散気管5,7により散気を行う状態の側面図である。It is a side view of the state which diffuses with the diffuser tubes 5 and 7 at the time of the physical cleaning of embodiment shown in FIG. 本発明の濾過ユニットの一実施形態を示す、濾過時において濾過モジュール1の散気管5のみにより散気を行う状態の側面図である。It is a side view of the state which diffuses only with the diffuser tube 5 of the filtration module 1 at the time of filtration which shows one Embodiment of the filtration unit of this invention. 図6に示す実施形態の物理洗浄時において濾過モジュール1の散気管5,7により散気を行う状態の側面図である。It is a side view of the state which diffuses with the diffuser tubes 5 and 7 of the filtration module 1 at the time of the physical cleaning of embodiment shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1,14 濾過モジュール
2 中空糸膜
2A 中空糸膜2の端部
3 固定部
4 中空糸膜列
5 散気管(散気手段)
6 散気管(他の散気手段)
11 濾過ユニット
12 ケーシング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,14 Filtration module 2 Hollow fiber membrane 2A End part of hollow fiber membrane 3 3 Fixing part 4 Hollow fiber membrane row | line | column 5 Air diffuser (air diffuser)
6 Air diffuser (other air diffuser)
11 Filtration unit 12 Casing

Claims (7)

原水中に横方向に渡された複数本の中空糸膜がその端部で束ねられて、上記横方向に平たい方形箱状をなす一対の固定部の互いに対向する内側面に固定されており、この束ねられた中空糸膜の上記端部の下に、上記固定部の下面に取り付けられて散気手段が配設されていることを特徴とする濾過モジュール。 A plurality of hollow fiber membranes passed in the lateral direction in the raw water are bundled at the ends thereof, and fixed to the mutually opposing inner side surfaces of the pair of fixing parts forming a flat rectangular box shape in the lateral direction , A filtration module, wherein a diffuser is attached to the lower surface of the fixed portion below the end portion of the bundled hollow fiber membranes. 上記散気手段は、連続的に散気を行うことを特徴とする請求項1に記載の濾過モジュール。   The filtration module according to claim 1, wherein the air diffuser continuously diffuses air. 上記複数本の中空糸膜が束ねられた端部が上記固定部に縦方向に並べられて複数配設されることにより中空糸膜列が形成され、この中空糸膜列が上記端部間で間隔をあけて複数列並列に配設されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の濾過モジュール。 A plurality of hollow fiber membrane bundle ends arranged in a vertical direction on the fixed portion to form a hollow fiber membrane row, and the hollow fiber membrane row is formed between the end portions. The filtration module according to claim 1 or 2 , wherein a plurality of rows are arranged in parallel at intervals. 上記端部の間の上記中空糸膜の下方には他の散気手段が配設されており、上記端部の下に配設された散気手段による散気量が、この他の散気手段による散気量よりも少なくされていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の濾過モジュール。 Another air diffuser is disposed below the hollow fiber membrane between the ends, and the amount of air diffused by the air diffuser disposed below the ends is the other diffuser. The filtration module according to any one of claims 1 to 3 , wherein the amount is less than the amount of air diffused by the means. 上記原水に活性炭を供給する活性炭供給手段が備えられていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の濾過モジュール。 The filtration module according to any one of claims 1 to 4 , further comprising activated carbon supply means for supplying activated carbon to the raw water. 複数の濾過モジュールが互いの上記固定部を縦方向に並べて積み重ねられており、このうち少なくとも最下段の濾過モジュールが、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の濾過モジュールであることを特徴とする濾過ユニット。 A plurality of filtration modules are stacked with the fixed portions thereof arranged in the vertical direction, and at least the lowermost filtration module is the filtration module according to any one of claims 1 to 5. A filtration unit characterized by. 上記複数の濾過モジュールが、上記原水が導入されるケーシング内に収容されていることを特徴とする請求項6に記載の濾過ユニット。 The filtration unit according to claim 6 , wherein the plurality of filtration modules are accommodated in a casing into which the raw water is introduced.
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