JP4834984B2 - Hollow fiber membrane module and cartridge replacement method thereof - Google Patents
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本発明は、ハウジング内にカートリッジを装着した中空糸膜モジュールおよび該カートリッジの交換方法に関し、詳しくは、ハウジングとカートリッジの着脱を容易にし、圧縮空気による中空糸膜の洗浄効率を向上させた中空糸膜モジュールおよびカートリッジの交換方法に関する。 The present invention relates to a hollow fiber membrane module in which a cartridge is mounted in a housing and a method for exchanging the cartridge, and more particularly, a hollow fiber in which the housing and the cartridge are easily attached and detached and the cleaning efficiency of the hollow fiber membrane by compressed air is improved. The present invention relates to a method for replacing a membrane module and a cartridge.
一般にカートリッジ型の中空糸膜モジュールは、およそ数百本〜数万本の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束を構成部材とするカートリッジをハウジングの中に装着する構造になっている。このような中空糸膜モジュールにおいては、中空糸膜を定期的に交換する必要があるが、その場合、次のようにカートリッジを抜き出さなければならない。すなわち、ハウジングを縦置きにして設置する場合、図7を用いて説明すると、まず、バンドカップリング24を取り外してハウジングの上部部材22を外す。そして、カートリッジ26の最下部がハウジングの上部部材22と下部部材23との接合位置25の高さ以上に達するまで、カートリッジ26を持ち上げてハウジングの下部部材23から抜き出さなければならなず、例えば、前記ハウジングの上部部材22と下部部材23との接合位置25が床から2.5m、カートリッジの全長が2mとすると、カートリッジを少なくとも4.5m上方向に持ち上げなければならない。このため、中空糸膜モジュールを設置するための建物は天井が高いものに限定され、新設する場合も天井の高さをカートリッジが着脱できる高さまで高くする必要があり、建設費の大幅な増加につながる。
Generally, a cartridge-type hollow fiber membrane module has a structure in which a cartridge including a hollow fiber membrane bundle in which approximately several hundred to several tens of thousands of hollow fiber membranes are bundled is mounted in a housing. In such a hollow fiber membrane module, it is necessary to periodically replace the hollow fiber membrane. In that case, the cartridge must be extracted as follows. That is, in the case where the housing is installed in a vertical position, a description will be given using FIG. 7. First, the
この問題を解決するために、たとえば特許文献1にハウジングを長手方向に複数に分割したモジュールが開示されている。しかし、この文献に開示されているモジュールでは、カートリッジをハウジングから抜き出す場合を考えると、カートリッジを上方に引き上げるための手段をカートリッジ自体に付与する必要があるが、通常、中空糸膜モジュール全体の重量の増加を抑えるなどの目的でハウジング内に装着するカートリッジは薄肉にするので、十分な強度のねじ込み式吊り具を取り付けるための大きなタップを設けることは困難である。また、カートリッジに常時、吊り具を溶接などで取り付けておくこともできるが、吊り具がハウジングと干渉するなどの問題がある。 In order to solve this problem, for example, Patent Document 1 discloses a module in which a housing is divided into a plurality of parts in the longitudinal direction. However, in the module disclosed in this document, in consideration of the case where the cartridge is pulled out from the housing, it is necessary to provide the cartridge itself with a means for pulling the cartridge upward. Since the cartridge mounted in the housing for the purpose of suppressing the increase in the thickness is made thin, it is difficult to provide a large tap for attaching a screw-type suspension having sufficient strength. In addition, the hanging tool can be always attached to the cartridge by welding or the like, but there is a problem that the hanging tool interferes with the housing.
さらに、カートリッジとハウジングの接合方法については、特許文献2に開示されるような方法もある。すなわち、比較的小型の中空糸膜モジュールの場合はカートリッジをフランジを構成する2つの部材に挟み込んでバンドカップリングで接合することができるが、比較的大型の中空糸膜モジュールでは強度上の問題から同手法を用いることができない。そこで、カートリッジとハウジングをねじ込みキャップで挟み込んで固定するという方法である。しかし、この特許文献2に開示される方法は、締結部材であるねじ込みキャップを強固に締め付けるためには、中空糸膜モジュールを架台などに固定してベルトレンチなどの締め付け冶具を用いてキャップを締め付けるなど、非常に手間がかかる手法であった。
Further, as a method for joining the cartridge and the housing, there is a method as disclosed in
また、さらに、特許文献2に開示されるようにカートリッジとハウジングとの間隙が、圧縮空気の供給口と排出口を連通している場合、供給した圧縮空気は抵抗の大きい中空糸膜部分より抵抗のより小さい該間隙部分を優先的に流れ、中空糸膜が圧縮空気により充分に揺らされないという問題もあった。
本発明の目的は、上述した従来の問題を解消し、ハウジングとカートリッジの着脱を容易にし、圧縮空気による中空糸膜の洗浄効率を向上させた中空糸膜モジュールおよびカートリッジの交換方法を提供しようとするものである。 An object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module and a cartridge replacement method that solve the above-described conventional problems, facilitate attachment / detachment of the housing and the cartridge, and improve the cleaning efficiency of the hollow fiber membrane with compressed air. To do.
上記目的を達成する本発明の中空糸膜モジュールは、下記の構成を特徴とするものである。 The hollow fiber membrane module of the present invention that achieves the above object is characterized by the following configuration.
(1)筒状ケース内に中空糸膜束を配置したカートリッジを、長手方向に分割可能な3つ以上の部材から構成されるハウジング内に収納してなる中空糸膜モジュールであって、前記ハウジングは、該ハウジングの長手方向において離れた位置に、下方から原液供給口と濃縮液排出口と濾過液出口とをこの順序で有するとともに、該濃縮液排出口と該濾過液出口との間で長手方向に分割可能であって、前記カートリッジは、該濃縮液排出口と該濾過液出口との間で前記2つの部材に挟持され、該挟持された位置よりも原液供給口側にさらに分割可能な位置を有することを特徴とする中空糸膜モジュール。
(1) A hollow fiber membrane module in which a cartridge in which a hollow fiber membrane bundle is disposed in a cylindrical case is housed in a housing composed of three or more members that can be divided in the longitudinal direction. It is at a distance in the longitudinal direction of the housing, which has a lower raw liquid supply port and concentrate exhaust outlet and the filtrate outlet in this order, between the concentrate outlet and said filtrate outlet The cartridge can be divided in the longitudinal direction, and the cartridge is sandwiched between the two members between the concentrate discharge port and the filtrate outlet, and further divided into the stock solution supply port side from the sandwiched position. A hollow fiber membrane module having a possible position .
(2)前記ハウジングは、該ハウジングの長手方向において離れた位置に、原液供給口と濃縮液排出口と濾過液出口とをこの順序で有するとともに、該原液供給口と該濃縮液排出口との間の少なくとも一つの横断面内において、該ハウジングと前記カートリッジの間隙を無くすシール部材が配されていることを特徴とする(1)に記載の中空糸膜モジュール。
(2) The housing has a concentrate supply port, a concentrate discharge port, and a filtrate outlet in this order at positions separated from each other in the longitudinal direction of the housing, and the housing solution supply port and the concentrate discharge port in at least one transverse plane between the hollow fiber membrane module having the constitution that you not be sealed member a gap of the with the housing cartridge is disposed (1).
(3)前記3つ以上の部材の少なくとも一つに吊り具を設けた、(1)または(2)に記載の中空糸膜モジュール。
(3) The hollow fiber membrane module according to (1) or (2), wherein a suspension is provided on at least one of the three or more members.
(4)前記2つの部材の少なくとも一方が、カートリッジ挟持部分に凹部を有しており、かつ、前記カートリッジが前記凹部と嵌合するツバ部を有している、(1)〜(3)のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
(4) At least one of the two members has a concave portion in a cartridge holding portion , and the cartridge has a flange portion that fits into the concave portion. (1) to (3) The hollow fiber membrane module in any one.
(5)筒状ケース内に中空糸膜束を配置したカートリッジを、長手方向に分割可能な3つ以上の部材から構成されるハウジング内に収納してなる中空糸膜モジュールのカートリッジ交換方法であって、前記ハウジングは、該ハウジングの長手方向において離れた位置に、下方から原液供給口と濃縮液排出口と濾過液出口とをこの順序で有するとともに、該濃縮液排出口と該濾過液出口との間で長手方向に分割可能であって、前記カートリッジを、該濃縮液排出口と該濾過液出口との間で前記2つの部材で挟持した状態で、該挟持した位置よりも原液供給口側の分割可能な位置で分割し、前記ハウジングから脱着することを特徴とするカートリッジの交換方法。
(5) A cartridge replacement method for a hollow fiber membrane module in which a cartridge in which a hollow fiber membrane bundle is disposed in a cylindrical case is housed in a housing composed of three or more members that can be divided in the longitudinal direction. Te, said housing, at a distance in the longitudinal direction of the housing, which has a lower raw liquid supply port and concentrate exhaust outlet and the filtrate outlet in this order, the concentrate exhaust outlet and said filtrate outlet Can be divided in the longitudinal direction between the concentrated solution discharge port and the filtrate outlet, and in a state where the cartridge is sandwiched between the two members, the stock solution supply port is more than the sandwiched position. replacing the cartridge, characterized in that divided by dividable position of the side, desorbed from the previous SL housing.
本発明によれば、ハウジングとカートリッジの着脱が容易な中空糸膜モジュールおよびカートリッジの交換方法となり、モジュール本数が多くなるほど、カートリッジの交換時間をより短縮することができる。また、圧縮空気による中空糸膜の洗浄もより効率的に行える。 According to the present invention, a hollow fiber membrane module and a cartridge replacement method in which the housing and the cartridge can be easily attached and detached, and the cartridge replacement time can be further shortened as the number of modules increases. In addition, the hollow fiber membrane can be more efficiently cleaned with compressed air.
本発明の最良の実施形態を、上水の濾過装置として適用した場合を例にとって、図面を参照しながら以下に説明する。 The best embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings, taking as an example the case where the present invention is applied as a filter for clean water.
図1は本発明に係る中空糸膜モジュールの概略断面図である。中空糸膜モジュール1は、内筒6(筒状ケース)内に中空糸膜束8を配置したカートリッジ5を、長手方向に分割可能な複数個の部材2、3、4からなるハウジングに収納してなる。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a hollow fiber membrane module according to the present invention. The hollow fiber membrane module 1 stores a
カートリッジ5を構成する中空糸膜束8は、およそ数百本〜数万本の中空糸膜が束ねられて構成され、その両端が樹脂13a、13bにより接着集束して内筒6に固定されている。樹脂による接着集束は、濾過液出口12側では、中空糸膜の相互間のみを封止し、各中空糸膜の端面は開口した状態である。一方、原液供給口9側では中空糸膜の相互間および各中空糸膜の内部にまで樹脂を浸入させて封止している。また、樹脂13bには複数個の貫通孔15を設けている。そして、中空糸膜束を接着収束する樹脂13a、13bには汎用品で安価であり、水質にも影響を与えないエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、エポキシアクリレート樹脂などの高分子材料を用いることが好ましい。
The hollow
このとき、図1に示すように樹脂13bの最下面とカートリッジ5の最下面の位置は一致させず、カートリッジ5の最下面が樹脂13bの最下面よりも突出するように、そして、両者の距離が3〜100mmくらいとなるようにすることが好ましい。これは、貫通孔15を通じて中空糸膜束8に圧縮空気を送り中空糸膜を揺らして洗浄する際、樹脂13bの最下面とカートリッジ5の最下面の間に空気溜まりをつくって、各貫通孔15から圧縮空気が均一に吹き出すようにするためである。
At this time, as shown in FIG. 1, the positions of the lowermost surface of the
中空糸膜束8を構成する中空糸膜の素材は特に限定されず、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、セルロース、酢酸セルロース、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレンなどやこれらの複合でもかまわない。中空糸膜の外径は、0.3mmから3mmの範囲が好ましく、膜厚は0.1mmから1mmの範囲が好ましい。これは、中空糸膜の外径が小さすぎると、中空糸膜モジュールを製作する際の中空膜取り扱い時や、中空糸膜モジュールを使用する際の濾過、洗浄時などに中空糸膜が折れて損傷するなどの問題があり、逆に外径が大きすぎると同じサイズの筒状ケース内に挿入できる中空糸膜の本数が減って濾過面積が減少するなどの問題があるからである。一方、膜厚については、膜厚が小さすぎると、本実施形態のような外圧式中空糸膜モジュールの場合、圧力で膜が折れるなどの問題があり、逆に膜厚が大きいと圧損や原料代の増加につながるなどの問題がある。
The material of the hollow fiber membrane constituting the hollow
このように、本発明においては、中空糸膜束8はむき出しにせずにカートリッジ5を構成する内筒6内に収納しているが、これはカートリッジ5とハウジングを構成する部材3、4を着脱する際に、中空糸膜がハウジングを構成する部材3、4の内面と擦れて損傷したり、両端の接着収束部の間で中空糸膜が折れて損傷したりするのを防止するためである。また、カートリッジを運搬する際、中空糸膜の損傷を防止するために別途カバー等で中空糸膜を覆う必要がなく、非常に好都合である。
As described above, in the present invention, the hollow
ハウジングは、長手方向に分割可能で、かつ、この順序で配置された複数個の部材2、3、4からなり、キャップと呼ばれることもある部材2には、カートリッジ等を吊り上げて抜き出す際に用いる吊り具14a、14bを設けている。さらに、部材2には濾過液出口12を、部材4には濃縮液排出口11および原液供給口9、10を設け、ハウジングを構成する部材3と部材4との接合位置16bが、濃縮液排出口11と濾過液出口12との間に位置するように構成されている。ハウジングを構成する部材3と部材4との接合位置16bが濃縮液排出口11と濾過液出口12との間に位置するように構成することで、後述するように、ハウジングを構成する部材2、3にカートリッジ5を接合した状態で、常時据え付けている部材4から抜き出すことができ、その際、ハウジングを構成する部材4に付いている原液供給口9、10および濃縮液排出口11に接続している配管を取り外す必要がなく、カートリッジ5の交換の手間を大幅に削減できる。また、吊り具14a、14bは、ハウジングを構成する部材2に取り付けることで、バンドカップリング7a、7bによる干渉を受けることがなく、また、部材3、4の接合位置16bが異なる数種類のハウジングを製品として製造する場合であっても、部材2を吊り具付きの共通部品として製造することができ、製造効率を向上できる。
The housing is composed of a plurality of
また、図1のA部詳細を図2に、同じくB−B断面を図3に示す。本発明によれば、後述するように、原液供給口10と濃縮液排出口11との間の少なくとも一つの横断面内において、ハウジングを構成する部材4と内筒6は例えばOリングなどのシール部材27によって両者の間隙を無くすことが好ましい。
1 is shown in detail in FIG. 2, and the BB cross section is shown in FIG. According to the present invention, as will be described later, in at least one transverse section between the stock
ハウジングを構成する部材2、3、4およびカートリッジの内筒6の材質としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィンやポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、PFA、FEP、EPE、ETFE、PCTFE、ECTFE、PVDF等のフッ素系樹脂、そしてポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩素樹脂、さらにポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアリルスルホン樹脂、ポリフェニルエーテル樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体樹脂(ABS)、アクリロニトリル-スチレン共重合体樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂の単独及びこれらの混合物が好ましく用いられる。また、樹脂以外ではアルミニウム、ステンレス鋼などが好ましく、さらに、樹脂と金属の複合体や、ガラス繊維強化樹脂、炭素繊維強化樹脂などの複合材料を使用してもかまわない。また、ハウジングとカートリッジは同一の材質でもそれぞれ異なる材質でもかまわない。
Examples of the material of the
そして、本発明の中空糸膜モジュールにおいては、カートリッジ5が、ハウジングを構成する複数個の部材2、3、4のうちの2つの部材の間に挟持され、ハウジング内に収納されるが、本実施形態において、カートリッジ5は、ツバ17の部分がハウジングを構成する部材2、3の間に挟持されフランジ結合されている。具体的にはカートリッジ5のツバ17の部分をハウジングを構成する部材2、3の間に挟持し、その周囲にバンドカップリング7aを設けることで接合固定している。このようにカートリッジ5をハウジングを構成する部材でフランジ結合することで強固に固定することができるうえに、バンドカップリングの締め付けを蝶ネジなどで行うようにすれば、カートリッジ5を冶具を用いずにハウジングを構成する部材2、3から非常に簡単に脱着することができる。
In the hollow fiber membrane module of the present invention, the
このとき、中空糸膜モジュールが比較的大型のものである場合、ハウジングを構成する部材2、3のツバ17と接合する部分には、凹部を形成することが好ましい。比較的大型の中空糸膜モジュールの場合、カートリッジ5のツバ17の部分だけでカートリッジの自重を支えるためにツバ17の厚みを増す必要がある。ところが、ツバ17をハウジングで挟み込むと結合部の全体の厚みが増すので、バンドカップリングが取り付けられなくなる。そこで、図1に示すように、ハウジングを構成する部材2、3のツバ17と接合する部分にザグリ加工により凹部を設け、カートリッジ5のツバ17をはめ込むことが好ましい。こうすることで、カートリッジのツバ17の厚みが増してもハウジングを構成する部材2、3でカートリッジ5のツバ17を挟み込んだときの全体の厚みが増加することを防ぐことができ、従って、比較的大型の中空糸膜モジュールの場合も着脱が容易で接合が強固なバンドカップリングを用いることができ、カートリッジの交換が容易になる。なお、バンドカップリングが取り付けられるのであれば、ザグリ加工を施すのはハウジング2またはハウジング3のどちらか一方でもかまわない。
At this time, when the hollow fiber membrane module is comparatively large, it is preferable to form a recess in a portion that joins the
なお、ハウジングを構成する部材3、4の間も、同様にバンドカップリング7bによって接合されている。また、ハウジングを構成する部材2とカートリッジ5との接合部、ハウジングを構成する部材3とカートリッジ5との接合部、ならびに、ハウジングを構成する部材3、4の接合部にはそれぞれ図示されていないOリングやパッキンなどのシール材が挿入されている。
The
このように、本発明の中空糸膜モジュールはカートリッジ型であるので、ハウジングを構成する部材の少なくとも一部を設置場所に据え付けたまま、カートリッジだけを交換して繰り返し使用することもできる。 As described above, since the hollow fiber membrane module of the present invention is of a cartridge type, it is possible to replace only the cartridge and repeatedly use it while maintaining at least a part of the members constituting the housing at the installation location.
そして、本発明は、たとえば次のように変更実施することも可能である。 And this invention can also be changed and implemented as follows, for example.
すなわち、上記実施形態は、ハウジングが3つの構成部材に分割可能な例であるが、本発明の目的を達成するためには、4つ以上に分割できる構造であってもかまわない。 That is, the above embodiment is an example in which the housing can be divided into three components, but in order to achieve the object of the present invention, a structure that can be divided into four or more may be used.
また、図4に示すように、ハウジングを構成する部材3と部材4との接合位置16bを、原液供給口10と濃縮液排出口11との間に位置させることもできる。このように構成すれば、バンドカップリング7bを取り外し、ハウジングを構成する部材2、3でカートリッジ5を挟持、固定した状態のまま、これらの最下部が部材3、4の接合位置16bに達する高さまで持ち上げるだけで、カートリッジの取り外しが行える。従って、従来は困難であった天井の低い建物内にカートリッジ型の中空糸膜モジュールを縦置きに設置することが可能となり、中空糸膜モジュールを設置する建物を新設する場合は、天井の高さを低くできるため、建設費の大幅な削減ができる。
As shown in FIG. 4, the
また、図1に示すように、ハウジングを構成する部材2に吊り具14a、14bを取り付けると、バンドカップリング7a、7bによる干渉を防ぐことができるが、図5に示すように、ハウジングを構成する部材3に吊り具20a、20bを取り付けると、吊り具20a、20bは、カートリッジを吊り上げるために使用される以外に、例えば縦置きに設置される場合の中空糸膜モジュール1を支持する部材(図示しない)として使用することもできる。そして、溶接で取り付ける手間を削減し、吊り具20a、20bのついたバンド(図示しない)をハウジングを構成する部材3の任意の位置に巻き付けネジなどで固定することも好ましい。
Further, as shown in FIG. 1, when the
さらに、バンドカップリングに比べると着脱の手間は掛かるが、中空糸膜モジュール1の構成部材のコストを削減し、中空糸膜モジュール全体のコストダウンを優先させるのであれば、ハウジングを構成する部材2、3によるカートリッジ5の挟持固定、さらにハウジングを構成する部材3、4の間の固定を、図6に示すように、フランジ部18をボルト19で締結する方式とすることも好ましい。
Furthermore, although it takes more time to attach and detach than the band coupling, if the cost of the constituent members of the hollow fiber membrane module 1 is reduced and the cost reduction of the entire hollow fiber membrane module is prioritized, the
そして、図4、図5や図6の形態をなす場合も、後述するように、原液供給口10と濃縮液排出口11との間の少なくとも一つの横断面内においてハウジングを構成する部材3と外筒6はシール部材によって両者の間隙を無くすことが好ましい。
4, 5, and 6, the
上記中空糸膜モジュールによる原水の処理は次のようにして行われる。 The raw water is treated by the hollow fiber membrane module as follows.
原液供給口9または原液供給口10から中空糸膜モジュール1内に供給された原水は、複数の貫通孔15を通ってろ過領域に流入し、濃縮液排出口11から排出される間に、一部が中空糸膜束8の各中空糸膜を透過して中空糸の内部に浸入する。各中空糸膜の内部に浸入した濾過水は各中空糸膜の端部からハウジング2内に集められて濾過液出口12から取り出される。
While the raw water supplied into the hollow fiber membrane module 1 from the raw
このような一定時間のろ過工程が終了すると、ろ過水または圧縮性気体を濾過液出口12から原水側へ流す逆洗や、圧縮性気体を混入させた原水または圧縮性気体のみを原液供給口9から供給し、モジュール内に蓄積した懸濁物質を排出するエアスクラビングを行う。後者の場合、前述のように原液供給口10と濃縮液排出口11との間の少なくとも一つの横断面内において、シール部材27によりハウジングを構成する部材3または部材4と外筒6の間隙を無くしていることで、原液供給口9から供給した圧縮空気の一部が、ハウジングを構成する部材と外筒6の間隙を通って直接濃縮液排出口11から流出することがなくなり、エアスクラビングが効率的に行える。また、シール部材27を設置する箇所は、濃縮液排出口11から離れるほど、濃縮液排出口11から排出させる懸濁物質が、濃縮液排出口11とシール部材27の間のハウジングを構成する部材と外筒6の間隙に蓄積、固化してカートリッジの着脱が困難になる可能性がある。従って、シール部材27を設置する箇所は濃縮液排出口11の下面から約100mm以下であることが好ましい。
When the filtration process for a certain period of time is completed, backwashing of the filtrate or the compressible gas from the
シール部材27としては、Oリングやシート状物のガスケットなどが挙げられ、断面形状は円形、楕円形、四角形、三角形などが考えられる。いずれも本発明の目的を達成するものであればその種類や形状は問わないが、より安価で確実に目的を達成するためにはOリングが好ましい。また材質は、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、四フッ化エチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂や、ステンレス、アルミニウムなどが挙げられるが、中空糸膜モジュールを飲料水などの用途に用いる場合などは、水中での溶出が少ないエチレンプロピレンゴムが好んで用いられる。
Examples of the sealing
なお、上述の原水処理は、原水を循環させるいわゆるクロスフロー濾過方式であるが、原水を循環させないで濾過を行う全濾過方式でもかまわない。 The raw water treatment described above is a so-called cross-flow filtration method in which raw water is circulated, but may be a total filtration method in which the raw water is filtered without being circulated.
次に、本発明に係るカートリッジの交換方法について図1を用いて説明する。 Next, a cartridge replacement method according to the present invention will be described with reference to FIG.
まず、ハウジングを構成する部材3、4を接合しているバンドカップリング7bを取り外す。その後、ハウジングを構成する部材2、3とカートリッジ5とを、カートリッジ5をハウジングを構成する部材2、3で挟持、固定した状態のまま、ハウジングを構成する部材4から抜き出す。一方、カートリッジ5を、ハウジングを構成する部材4に取り付けるときは、カートリッジ5をハウジング2、3で挟持、固定し、これをハウジング4に挿入する。なお、ハウジングを構成する部材2には、吊り具14a、14bが設けられているので、この吊り具14a、14bを利用してカートリッジ等の抜き出し、挿入を行う。一方、カートリッジ5のハウジングを構成する部材2、3からの着脱は、例えばこれらを部材4から抜き出した後に横置きにした状態で行えばよい。
First, the
なお、本発明は、中空糸膜モジュールを縦置きに設置したときにその効果が最大限発揮できるが、横置きにした場合でも、ハウジングを構成する一部の部材を着脱することでカートリッジも同時に着脱できるため、カートリッジの交換が容易となり好ましい。 In the present invention, the effect can be maximized when the hollow fiber membrane module is installed vertically. However, even when the hollow fiber membrane module is installed horizontally, the cartridge can be removed at the same time by detaching some members constituting the housing. Since it is detachable, it is preferable because the cartridge can be easily replaced.
<実施例1>
図1に示す中空糸膜モジュールを10本設置し、カートリッジ5の交換を行った。カートリッジ5の抜き出し作業は、最初に濾過液出口12の配管を外し、次にバンドカップリング16bを取り外した。続いて吊り具14a、14bを利用して図示しないチェーンブロックで、ハウジングを構成する部材2、3とカートリッジ5とを、これらを接合した状態で引き上げ、ハウジングを構成する部材4から抜き出した。ハウジングを構成する部材4は据え付けたままなので、原液供給口9、原液供給口10、濃縮液排出口11に接続している配管は取り外す必要がなかった。
<Example 1>
Ten hollow fiber membrane modules shown in FIG. 1 were installed, and the
カートリッジ5とハウジングを構成する部材2、3とを一体で抜き出した後、これらを別の場所で横置きにし、バンドカップリング7aを外してカートリッジ5とハウジングを構成する部材2、3とを分離した。
After the
そして、ハウジングを構成する部材2、3で別の交換用カートリッジを挟持し、再びバンドカップリング7aで接合した後、同様にチェーンブロックでこれらを一体で吊り上げ、据え付けのハウジングを構成する部材4に挿入してバンドカップリング16bで接合し、最後に濾過液出口12の配管を接続した。
Then, another replacement cartridge is sandwiched between the
上記作業を10本の中空糸膜モジュールすべてについて行い、カートリッジの交換を完了した。 The above operation was performed on all ten hollow fiber membrane modules, and the cartridge replacement was completed.
従来の交換作業と比べると、外す配管の数が大幅に減り、カートリッジ5のハウジングを構成する部材2、3からの着脱も横置きにして容易に行うことができた。
Compared to the conventional replacement work, the number of pipes to be removed is greatly reduced, and the
さらに、図1に示す中空糸膜モジュールを用いて原水のろ過を行った。まず、原水として琵琶湖湖水をポンプで80L/m2・hr供給して30分間ろ過した後、濾過液出口12からろ過水100Lを供給して逆洗浄を行い、さらに原液供給口9からエアを200L/minで1分間供給してエアスクラビングを行って、その後排水した。これらろ過、逆洗浄、エアスクラビングおよび排水の工程を繰り返しながらろ過水を生成した。
Furthermore, raw water was filtered using the hollow fiber membrane module shown in FIG. First, Lake Biwa as raw water is supplied at 80 L / m 2 · hr with a pump and filtered for 30 minutes. Then, 100 L of filtrate is supplied from the
その結果、約3週間経っても原液供給口9と濾過液出口12の差圧は150kPaに達しなかった。
As a result, even after about three weeks, the differential pressure between the stock
<実施例2>
図4に示す中空糸膜モジュールを10本設置し、カートリッジ5の交換を行った。なお、ハウジングを構成する部材3、4の接合位置16bは床から約1mの高さであり、カートリッジ5とハウジングを構成する部材2、3とを接合した部材の全長は2mであった。
<Example 2>
Ten hollow fiber membrane modules shown in FIG. 4 were installed, and the
カートリッジ5の抜き出し作業は、最初に濾過液出口12と濃縮液排出口11の配管を外し、次にバンドカップリング16bを取り外した。続いて吊り具14a、14bを利用してチェーンブロックで、ハウジングを構成する部材2、3とカートリッジ5とを、これらを接合した状態で引き上げ、ハウジングを構成する部材4から抜き出した。このとき、ハウジングを構成する部材3、4の接合位置16bの床からの高さ、および、カートリッジ5とハウジングを構成する部材2、3とを接合した部材の全長は上述のとおりであったので、床から約3mの高さまで持ち上げるだけでこれらを抜き出すことができた。したがって、従来より天井高さを約1mも低くすることができる。
In extracting the
<実施例3>
シール部材27を設けなかった以外は実施例1と同様の中空糸膜モジュール製作し、実施例1と同様の条件でろ過、逆洗浄、エアスクラビングおよび排水の工程を繰り返しながらろ過水を生成した。その結果、実施例1ほどの性能は得られなかったが、ろ過水生成開始後、原液供給口9と濾過液出口12の差圧は急上昇することはなく約5日間かけて150kPaへと上昇した。
<Example 3>
A hollow fiber membrane module similar to that in Example 1 was manufactured except that the
本発明は、上水用の中空糸膜モジュールに限らず、下水用や産業用水用の中空糸膜モジュールにも応用することができる。 The present invention can be applied not only to hollow fiber membrane modules for clean water but also to hollow fiber membrane modules for sewage and industrial water.
1 中空糸膜モジュール
2 ハウジングを構成する部材
3 ハウジングを構成する部材
4 ハウジングを構成する部材
5 カートリッジ
6 内筒
7a、7b バンドカップリング
8 中空糸膜束
9 原液供給口
10 原液供給口
11 濃縮液排出口
12 濾過液出口
13a、13b 樹脂
14a、14b 吊り具
15 貫通孔
16a、16b 接合位置
17 ツバ
18 フランジ部
19 ボルト
20a、20b 吊り具
21 中空糸膜モジュール
22 ハウジングの上部部材
23 ハウジングの下部部材
24 バンドカップリング
25 接合位置
26 カートリッジ
27 シール部材
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