JP5660473B2 - Water purifier and cleaning method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、水道水等を浄化する浄水器に関する。 The present invention relates to a water purifier that purifies tap water and the like.
従来より、水資源の汚染、おいしい水への要求等により水道水の浄化に浄水器が用いられている。かかる浄水器として、活性炭等の吸着材による水道水のカルキ臭、カビ臭、トリハロメタン等の除去、多孔質中空糸膜による細菌類、濁質成分等の除去を機能として有するものが知られている。 Conventionally, water purifiers have been used to purify tap water due to pollution of water resources and demand for delicious water. As such a water purifier, a water purifier having a function of removing tap water odor, mold odor, trihalomethane, etc. by an adsorbent such as activated carbon, and removing bacteria, turbid components, etc. by a porous hollow fiber membrane is known. .
このような浄水器の一例としては、図3に示すような蛇口直結型の浄水器1が挙げられる。この浄水器1は、蛇口2にアダプタ3および固定リング4を用いて取り付けられており、切換レバー5の操作により、浄水器1の内部に組み込まれた切換機構部によって原水と浄水とを切り換えることが可能とされている。浄水器1のカートリッジカバー7内には、浄水カートリッジが収納されている。この浄水器1においては、切換レバー5を浄水側に切り換えて、原水を蛇口2から流入させると、原水は切換機構部により浄水カートリッジに導かれ、その内部の濾過材を通過して浄水となった後、浄水出口9から下方に流出する。
As an example of such a water purifier, there is a faucet directly connected water purifier 1 as shown in FIG. The water purifier 1 is attached to the
図4は、浄水器1に用いられる浄水カートリッジの一例を示す断面図である。この浄水カートリッジ6は、後方端面に焼結フィルタ11が設けられ、前方端面に浄水出口12を有する蓋部が形成された円筒状のケース13と、ケース13内を焼結フィルタ11側および浄水出口12側に区切る仕切板14と、ケース13の焼結フィルタ11側に充填された吸着材15と、ケース13の浄水出口12側にポッティング材17によって固定された複数の中空糸膜16とを具備するものである。ここで、中空糸膜16は、U字状に屈曲された複数の中空糸膜16の両端部が中空糸膜16端部の開口状態を保つようにポッティング材17によってケース13に固定されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a water purification cartridge used in the water purifier 1. This water purification cartridge 6 is provided with a sintered filter 11 on the rear end surface, a
このような浄水カートリッジ6においては、原水は、焼結フィルタ11を通って浄水カートリッジ6内に導入される。浄水カートリッジ6内に導入された原水は、吸着材15、仕切板14、中空糸膜16の順に通過し、この通過中に浄化される。原水を浄化して得られた浄水は、浄水カートリッジ6の浄水出口12から浄水カートリッジ6外部に排出される。
In such a water purification cartridge 6, the raw water is introduced into the water purification cartridge 6 through the sintered filter 11. The raw water introduced into the water purification cartridge 6 passes through the adsorbent 15, the
この浄水カートリッジ6を備えた浄水器1で原水の浄化処理をしばらく行うと、原水の汚濁の程度や処理水量にもよるが、中空糸膜16の表面(一次側)に細菌類、濁質成分等が付着、堆積し、中空糸膜16が目詰まりを起こすようになる。このような状態になると、中空糸膜16の表面を洗浄する方法でしか、中空糸膜16の機能を回復することはできない。
When purification of raw water is carried out for a while with the water purifier 1 equipped with the water purification cartridge 6, bacteria and turbid components are formed on the surface (primary side) of the
しかしながら、中空糸膜16は、ポッティング材17によってケース13内に固定されており、中空糸膜16の表面を洗浄することは極めて困難であった。そのため、中空糸膜16が目詰まりを起こし、中空糸膜16の機能が著しく低下した場合には、たとえ吸着材15の除去能力にまだ余裕があったとしても、浄水カートリッジ6ごと新しいものに交換するしかなく、浄水器1による浄化処理のランニングコストを著しく押し上げる要因となっていた。
However, the
中空糸膜の目詰まりを防止するために、特開平8−89948号公報には、中空糸膜の二次側から逆通液を行い、中空糸膜表面の閉塞物を除去する方法が開示されている。しかしながら、この方法は中空糸膜の二次側から、汚れた状態の原水をそのまま送り込むため、かえって中空糸膜の内面を汚染する可能性があった。
また、特開平8−84989号公報には、中空糸膜モジュールを複数配置し、一つの中空糸膜モジュールの濾過水を用いて別の中空糸膜モジュールの逆洗を行う方法が開示されている。しかしながらこの方法は、複数の中空糸膜モジュールが必要であるため、濾過部が大きくなるとともに部品点数が多くなるという問題点があった。
In order to prevent clogging of the hollow fiber membrane, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-89948 discloses a method of performing reverse liquid flow from the secondary side of the hollow fiber membrane to remove obstructions on the surface of the hollow fiber membrane. ing. However, since this method feeds dirty raw water as it is from the secondary side of the hollow fiber membrane, the inner surface of the hollow fiber membrane may be contaminated.
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 8-84999 discloses a method of arranging a plurality of hollow fiber membrane modules and backwashing another hollow fiber membrane module using the filtered water of one hollow fiber membrane module. . However, since this method requires a plurality of hollow fiber membrane modules, there is a problem in that the filtration part becomes large and the number of parts increases.
本発明は、機能が低下した中空糸膜を洗浄回復させ、原水の浄化処理のランニングコストを抑えることができる浄水カートリッジおよび浄水器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a water purification cartridge and a water purifier capable of washing and recovering a hollow fiber membrane having a reduced function and suppressing a running cost of purification treatment of raw water.
すなわち、本発明の第一の要旨は、中空糸膜の末端部が開口状態を保ったまま、筒状ケースの一端に固定されてなる中空糸膜モジュールを有する浄水器であって、該中空糸膜モジュールの中空糸膜充填率が20〜60%であり、該筒状ケースに該中空糸膜の外表面を洗浄するための洗浄液供給口及び洗浄液排出口を設けられ、該洗浄液供給口から、該筒状ケースを満たす量の薬液が供給され、該洗浄液排出口が、該筒状ケースの中空糸膜固定部近傍の側面に設けられて、該洗浄液排出口に、洗浄用開閉バルブが設けられ、前記中空糸膜モジュールを複数並列に設け、一つの中空糸膜モジュールの洗浄時に他の中空糸膜モジュールの濾過を可能とした浄水器、である。
中空糸膜モジュールの中空糸膜充填率、すなわち筒状のケースの内径断面積に占める中空糸膜断面積(外径ベース)の合計の割合は、あまり高いと中空糸膜間に侵入した堆積物を洗浄により除去し難く、一方あまり低いと集積効率が低下し濾過能力が低くなることから、20〜60%とする必要があり、30〜50%とすることが好ましく、35〜47.5%がさらに好ましい。このとき、洗浄に使用する洗浄水の供給量は、筒状ケースの内径基準断面積あたり0.01〜5L/cm2・分とすると、効果的に膜面の洗浄を行うことができるため好ましく、0.03〜3.5L/cm2・分がより好ましく、0.1〜1.5L/cm2・分がさらに好ましい。
また、前記洗浄液供給口が、薬液タンクと連通され、薬液を送液するポンプが、該洗浄液供給口と該薬液タンクとの間に設けられ、又は薬液タンクの液面が、該中空糸膜モジュールよりも高いところに配置されている浄水器、である。
また、前記中空糸膜モジュールを複数並列に設け、一つの中空糸膜モジュールの洗浄時に他の中空糸膜モジュールの濾過を可能とすると、洗浄中も濾過を行うことができるとともに、中空糸膜モジュールが一つの時と比較して濾過寿命をより長くすることができるため好ましい。
また、前記中空糸膜モジュールの上流に、プレフィルターを配置すると、中空糸膜の寿命をより長くすることができるため好ましい。また、前記中空糸膜モジュールの上流に、吸着材層を配すると、さらに多様な水浄化が可能となるため好ましい。
さらに、前記洗浄液供給口を前記中空糸膜モジュールの原水供給口とすると、簡便な構成となりより好ましい。
また、濾過水量、濾過流速、濾過圧力の少なくとも一つを計測する手段を有すると、洗浄を行いながら濾過を行い、濾過性回復の指標とすることができるため好ましい。
That is, the first gist of the present invention is a water purifier having a hollow fiber membrane module that is fixed to one end of a cylindrical case with the end portion of the hollow fiber membrane kept open. The membrane module has a hollow fiber membrane filling rate of 20 to 60%, and the cylindrical case is provided with a cleaning liquid supply port and a cleaning liquid discharge port for cleaning the outer surface of the hollow fiber membrane, from the cleaning liquid supply port, An amount of the chemical solution that fills the cylindrical case is supplied, the cleaning liquid discharge port is provided on a side surface of the cylindrical case near the hollow fiber membrane fixing portion, and a cleaning opening / closing valve is provided at the cleaning liquid discharge port. A water purifier in which a plurality of the hollow fiber membrane modules are provided in parallel, and the other hollow fiber membrane modules can be filtered when one hollow fiber membrane module is washed .
When the hollow fiber membrane filling rate of the hollow fiber membrane module, that is, the total ratio of the hollow fiber membrane cross-sectional area (outer diameter base) to the inner cross-sectional area of the cylindrical case is too high, the deposits that have entered between the hollow fiber membranes Is difficult to remove by washing, while on the other hand, if it is too low, the collection efficiency is lowered and the filtration capacity is lowered, so it is necessary to make it 20 to 60%, preferably 30 to 50%, preferably 35 to 47.5%. Is more preferable. At this time, the supply amount of cleaning water used for cleaning is preferably 0.01 to 5 L /
The cleaning liquid supply port is communicated with the chemical liquid tank, and a pump for feeding the chemical liquid is provided between the cleaning liquid supply port and the chemical liquid tank, or the liquid level of the chemical liquid tank is the hollow fiber membrane module. It is a water purifier, which is located higher than.
In addition, when a plurality of the hollow fiber membrane modules are provided in parallel to allow filtration of other hollow fiber membrane modules when washing one hollow fiber membrane module, the filtration can be performed even during washing. Is preferable because the filtration life can be extended as compared with the case of one.
Moreover, it is preferable to dispose a prefilter upstream of the hollow fiber membrane module because the lifetime of the hollow fiber membrane can be further extended. In addition, it is preferable to dispose an adsorbent layer upstream of the hollow fiber membrane module because more various water purification is possible.
Further, it is more preferable that the cleaning liquid supply port is a raw water supply port of the hollow fiber membrane module because of a simple configuration.
In addition, it is preferable to have a means for measuring at least one of the amount of filtered water, the filtration flow rate, and the filtration pressure because filtration can be performed while washing and can be used as an index for recovering filterability.
また、本発明の第二の要旨は、中空糸膜の末端部が開口状態を保ったまま、筒状ケースの一端に固定されてなり、該中空糸膜の充填率が20〜60%である中空糸膜モジュールを有し、前記中空糸膜モジュールを複数並列に設け、一つの中空糸膜モジュールの洗浄時に他の中空糸膜モジュールの濾過を可能とした浄水器を洗浄するに際し、該筒状ケースに該中空糸膜の外表面を洗浄するため薬液を、該筒状ケースを満たす量供給し、所定時間保持した後、薬液を排出する浄水器の洗浄方法、である。
また、薬液を排出した後に、さらに洗浄液供給口から原水を供給し、中空糸膜面に水流を当てた後、洗浄液排出口から排出する前述の浄水器の洗浄方法、である。
この際、前記薬液が塩酸、クエン酸、酢酸、家庭用洗剤、さらし粉のいずれかを含む水溶液であると、効果的に洗浄ができるとともに入手が容易である。
また、本発明の第三の要旨は、洗浄水供給口に原水を供給し、中空糸膜面に水流を当て、洗浄液排出口から排出しながら中空糸膜の洗浄を行うと同時に濾過を行い、洗浄開始時からの濾過水量、濾過流速、濾過圧力の少なくとも一つを計測し、濾過水量又は濾過流速が所定の量に達した時に洗浄を停止する浄水器の洗浄方法、である。
また、積算濾過時間、積算濾過流量、濾過流速、濾加圧力の少なくとも一つを計測し、そのいずれかが、予め設定した値に到達した際に自動的に洗浄を行うとより好ましい。
Further, the second gist of the present invention is that the end portion of the hollow fiber membrane is fixed to one end of the cylindrical case while keeping the open state, and the filling rate of the hollow fiber membrane is 20 to 60%. upon have a hollow fiber membrane module, provided with the hollow fiber membrane module in parallel a plurality, and washed during the cleaning of one of the hollow fiber membrane module allows filtration of other hollow fiber membrane module was water purifier and tubular A cleaning method for a water purifier in which a chemical solution is supplied to a case to fill the cylindrical case in order to clean the outer surface of the hollow fiber membrane, and the chemical solution is discharged after being held for a predetermined time.
Moreover, after discharging | emitting a chemical | medical solution, it is the washing | cleaning method of the above-mentioned water purifier discharged | emitted from a washing | cleaning liquid discharge port, after supplying raw | natural water further from a washing | cleaning liquid supply port, applying a water flow to the hollow fiber membrane surface.
At this time, when the chemical solution is an aqueous solution containing any one of hydrochloric acid, citric acid, acetic acid, household detergent, and bleached powder, it can be effectively washed and easily obtained.
Further, the third gist of the present invention is to supply raw water to the washing water supply port, apply a water flow to the hollow fiber membrane surface, perform filtration while simultaneously washing the hollow fiber membrane while discharging from the washing liquid discharge port, A cleaning method for a water purifier, which measures at least one of the amount of filtered water, the filtration flow rate, and the filtration pressure from the start of washing, and stops washing when the amount of filtered water or the filtration flow rate reaches a predetermined amount.
It is more preferable to measure at least one of an integrated filtration time, an integrated filtration flow rate, a filtration flow rate, and a filtering pressure, and automatically perform cleaning when any one of them reaches a preset value.
以上説明したように、本発明の浄水器は、筒状ケースに、中空糸膜の外表面を洗浄するための洗浄液供給口及び洗浄液排出口を設けたことにより、洗浄液供給口から原水又は薬液を供給し、洗浄液排出口から洗浄液を排出できるので、閉塞した中空糸膜の再生が可能となり、浄水カートリッジを長期間使用することが可能となるので、浄水処理のランニングコストを抑えることができる。 As described above, the water purifier of the present invention is provided with a cleaning liquid supply port and a cleaning liquid discharge port for cleaning the outer surface of the hollow fiber membrane in the cylindrical case, so that raw water or chemical liquid is supplied from the cleaning liquid supply port. Since the cleaning liquid can be supplied and discharged from the cleaning liquid discharge port, the closed hollow fiber membrane can be regenerated and the water purification cartridge can be used for a long period of time, so that the running cost of the water purification treatment can be suppressed.
以下、本発明を詳しく説明する。
図1は、本発明の浄水器に使用する中空糸膜モジュールの一例を示す断面図である。尚、図中の記号FIは流量計、PIは圧力計を示す。
この中空糸膜モジュール10は、U字状に屈曲された複数の中空糸膜16の両端部が中空糸膜16端部の開口状態を保つようにポッティング材17によって集束された状態で、筒状の中空糸膜用ケース22に固定され、濾過水出口には浄水出口12が形成されたモジュールキャップ23が配されて概略構成されるものである。
ここで、中空糸膜用ケース22は、図1では中空糸膜用ケースの長さを短くして茶筅のような形状にしているが、中空糸膜の長さよりも長くても良く、又側面に通水用の穴が開いたケースにしても良い。この時、図示したように保護ネット18を付けて取扱性を向上させているが、保護ネット18が無い状態でもよい。
中空糸膜モジュール10は、モジュールキャップ23に弾性体19を介して取付けられているが、最初から中空糸膜16をモジュールキャップ23に一体化する形でポッティング材17にて固定してもよい。
The present invention will be described in detail below.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a hollow fiber membrane module used in the water purifier of the present invention. In the figure, symbol FI indicates a flow meter, and PI indicates a pressure gauge.
The hollow
Here, the hollow
The hollow
ここで、筒状ケース31に洗浄液供給口及び洗浄液排出口を設け、洗浄液供給口から供給した洗浄液を中空糸膜外表面にあてた後、洗浄液排出口から排出することにより、中空糸膜面に堆積した細菌類、濁質成分等の閉塞物を中空糸膜面から引き剥がし、モジュール外に排出できるため、中空糸膜の濾過機能を回復させることができる。 Here, the cylindrical case 31 is provided with a cleaning liquid supply port and a cleaning liquid discharge port, and after the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid supply port is applied to the outer surface of the hollow fiber membrane, it is discharged from the cleaning liquid discharge port to the hollow fiber membrane surface. Occluded substances such as accumulated bacteria and turbid components can be peeled off from the surface of the hollow fiber membrane and discharged out of the module, so that the filtration function of the hollow fiber membrane can be recovered.
この際、洗浄液排出口34を、図1に示すように、筒状ケース31の中空糸膜固定部近傍の側面に設けると、洗浄液を中空糸膜全体に当てることができるとともに、中空糸膜の最も閉塞し易い根元部分で洗浄液の水流方向が変わり、その結果根元部分を効果的に洗浄することができるため、好ましい。
洗浄液排出口34の数は、1つあれば洗浄が可能であるが、2つ以上設けても良い。
At this time, as shown in FIG. 1, when the cleaning
If the number of cleaning
また、洗浄液供給口は、洗浄液排出口34と同様に筒状ケース31の側面に設けても良いが、原水供給口35と兼用とすると、構成をより簡便にできるため好ましい。すなわち、図1に示すように、洗浄液排出口34に洗浄用開閉バルブ38を設けてやれば、濾過を行う際は洗浄用開閉バルブ38を閉じ、原水供給口35から原水を供給すると、原水は中空糸膜16で濾過された後、浄水出口12から流出する。
The cleaning liquid supply port may be provided on the side surface of the cylindrical case 31 similarly to the cleaning
また、洗浄を行う際は洗浄用開閉バルブ38を開け、原水供給口35を兼ねた洗浄液供給口40から原水を供給すると、洗浄液排出口34から排出されるため、中空糸膜16の外表面を洗浄することができる。この際、中空糸膜16を通して濾過が行われるために必要な圧力は、洗浄液排出口34から水が排出されるために必要な圧力よりも高く、原水の多くは洗浄液排出口34から排出され、濾過される水量は少ないることから、濾過水出口を塞ぐ必要はない。
この際、洗浄を行うことによって中空糸膜面に堆積した付着物が洗い流されて濾過性が回復するため、濾過水量、濾過流速、濾加圧力の少なくとも一つを計測し、中空糸膜の濾過性回復の指標として用いることも可能である。具体的には、羽車式、容積式、電磁式等の流量計、流速計、圧力計を設置して洗浄開始からの積算濾過水量、濾過流速、濾加圧力を測定し、これらの値が使用する条件に応じて予め設定した値に到達した時点で洗浄を停止するようにすればよい。
なお、これらの制御を自動的に行うためには電磁式の計測機器が好適である。
Further, when cleaning is performed, the cleaning open / close valve 38 is opened, and when raw water is supplied from the cleaning liquid supply port 40 that also serves as the raw water supply port 35, the raw water is discharged from the cleaning
At this time, since the adhering matter deposited on the surface of the hollow fiber membrane is washed away by washing and the filterability is restored, at least one of the filtration water amount, the filtration flow rate, and the filtration pressure is measured to filter the hollow fiber membrane. It can also be used as an index of sex recovery. Specifically, we installed an impeller type, positive displacement type, electromagnetic type flow meter, velocimeter, and pressure gauge to measure the accumulated filtered water amount, filtration flow rate, and filtration pressure from the start of washing. What is necessary is just to make it stop washing | cleaning at the time of reaching the value preset according to the conditions to be used.
In order to perform these controls automatically, an electromagnetic measuring device is suitable.
なお、図1の構成とは逆に原水供給口35を筒状ケースの側面に設けることも可能である。この場合は、原水供給ラインを分岐させて洗浄液を排出させるか、又は洗浄液排出口34を原水供給口35とは別に設けることにより、洗浄を行うことができる。
It is also possible to provide the raw water supply port 35 on the side surface of the cylindrical case contrary to the configuration of FIG. In this case, cleaning can be performed by branching the raw water supply line to discharge the cleaning liquid or by providing the cleaning
中空糸膜16としては、例えば、セルロース系、ポリオレフィン系(ポリエチレン、ポリプロピレン)、ポリビニルアルコール系、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリエーテル系、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)系、ポリスルフォン系、ポリアクリロニトリル系、ポリ弗化エチレン(テフロン(登録商標))系、ポリカーボネート系、ポリエステル系、ポリアミド系、芳香族ポリアミド系等の各種材料からなるものを好適に使用できる。中でも、膜の強伸度や耐屈曲性、洗浄性、取扱性や耐薬品性の高さ等を考慮すると、ポリエチレンやポロプロピレン等のポリオオレフィン系中空糸膜が好ましい。
Examples of the
また、特に限定されるものではないが、中空糸の外径は20〜2000μm、孔径は0.01〜2μm、空孔率は20〜90%、膜厚は5〜300μmのものが好ましい。
中空糸膜長は、糸がゆれて効果的な洗浄を出来るようにするためには、10mm以上が好ましく、20mm以上がより好ましい。一方あまり長いと中空糸膜の利用効率が低下するため、300mm以下が好ましく、200mm以下がより好ましい。
Although not particularly limited, the hollow fiber preferably has an outer diameter of 20 to 2000 μm, a pore diameter of 0.01 to 2 μm, a porosity of 20 to 90%, and a film thickness of 5 to 300 μm.
The hollow fiber membrane length is preferably 10 mm or more, and more preferably 20 mm or more in order to allow the yarn to sway and perform effective cleaning. On the other hand, if the length is too long, the utilization efficiency of the hollow fiber membrane is lowered, so that it is preferably 300 mm or less, and more preferably 200 mm or less.
ポッティング材17としては、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂等からなる固定用樹脂が使用できる。筒状ケース31の材質としては、加工性等を考慮して、金属類(ステンレス等)、プラスチック類を用いることが好ましい。
As the
また、給湯器から供給される80℃以上の高温の湯を直接利用することができる点で、ポリプロピレン、ポリフェニレンエーテル、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ABS樹脂などの軟化点が80℃以上の耐熱性のプラスチックを用いることがより好ましい。
筒状ケース31は、透明もしくは半透明部材で形成することで中空糸膜16の汚れ等、内部の状態を確認することができる。
In addition, since hot water of 80 ° C. or higher supplied from a water heater can be directly used, the softening point of polypropylene, polyphenylene ether, polyoxymethylene, polycarbonate, ABS resin, etc. has heat resistance of 80 ° C. or higher. More preferably, plastic is used.
The cylindrical case 31 is formed of a transparent or translucent member, so that the internal state such as dirt on the
また、図2に示すように、中空糸膜モジュールを複数並列に設け、一つの中空糸膜モジュール10`の洗浄時に他の中空糸膜モジュール10の濾過を可能とするように構成すると、洗浄中も濾過を行うことができるとともに、中空糸膜モジュールが一つの時と比較して濾過寿命をより長くすることができるため好ましい。
In addition, as shown in FIG. 2, when a plurality of hollow fiber membrane modules are provided in parallel and configured to allow filtration of other hollow
図2は、中空糸膜モジュールを2個並列に設けた例である。濾過を行う際には、どちらか一方の中空糸膜モジュールのみを用いて濾過を行っても、2つの中空糸膜モジュールを同時に用いて濾過を行っても構わない。尚、図1と同様に、記号FIは流量計、PIは圧力計を示す。 FIG. 2 is an example in which two hollow fiber membrane modules are provided in parallel. When performing filtration, filtration may be performed using only one of the hollow fiber membrane modules or may be performed using two hollow fiber membrane modules at the same time. As in FIG. 1, symbol FI indicates a flow meter, and PI indicates a pressure gauge.
洗浄を行う際には、一方の中空糸膜モジュールの洗浄液排出口34に設けた洗浄用開閉バルブ38を閉鎖し、他方の中空糸膜モジュールの洗浄液排出口34`に設けた洗浄用開閉バルブ38`を開放する。そして両方の中空糸膜モジュールに原水を供給すると、一方の中空糸膜モジュールでは中空糸膜16により濾過が行われて濾過水出口12より濾過水が得られ、他方の中空糸膜モジュールでは洗浄液排出口34から洗浄液が排出されて中空糸膜16の洗浄が行われる。
When cleaning is performed, the opening / closing valve 38 for cleaning provided in the cleaning
中空糸膜モジュールの上流側に、原水中の比較的大きな粗ゴミ、砂、鉄錆等の異物を取り除くプレフィルター41を着脱可能に設けると、中空糸膜にかかる負担が少なくなり、中空糸膜の寿命を長くすることができるため好ましい。プレフィルター41は、多孔質の粉末焼結体からなる焼結フィルターや、不織布、メッシュ等を好適に用いることができる。 If the pre-filter 41 that removes relatively large foreign matters such as coarse dust, sand, and iron rust in the raw water is detachably provided on the upstream side of the hollow fiber membrane module, the burden on the hollow fiber membrane is reduced, and the hollow fiber membrane is reduced. This is preferable because the lifetime of the can be increased. As the prefilter 41, a sintered filter made of a porous powder sintered body, a non-woven fabric, a mesh, or the like can be suitably used.
プレフィルターの材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂等の樹脂材料、C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Nb、Ta、B、V、Ni、Cu、Al、Ti、Fe、Co、およびこれらの合金等の無機、金属材料などが挙げられる。中でも、焼結フィルタにした際の重量が軽く、リサイクルが可能で、焼却処分の際にも有害物質を発生せず、孔径のコントロールを行い易いポリオレフィン樹脂が好適に用いられる Examples of the prefilter material include polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, resin materials such as polystyrene resin, acrylic resin, and fluorine resin, C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, Nb, Ta, B, Examples thereof include inorganic and metal materials such as V, Ni, Cu, Al, Ti, Fe, Co, and alloys thereof. Among them, polyolefin resin is suitably used because it is lightweight when used as a sintered filter, can be recycled, does not generate harmful substances even during incineration, and can easily control the pore diameter.
また、中空糸膜モジュールの上流に、吸着材層42を着脱可能に設けると、より多様な水の浄化ができるため好ましい。吸着材としては、粉末状吸着材、この粉末吸着材を造粒した粒状吸着材、繊維状吸着材などが挙げられる。このような吸着材としては、例えば、天然物系吸着材(天然ゼオライト、銀ゼオライト、酸性白土等)、合成物系吸着材(合成ゼオライト、抗菌性ゼオライト、細菌吸着ポリマー、リン鉱石、モレキュラーシーブ、シリカゲル、シリカアルミナゲル系吸着材、多孔質ガラス等)などの無機質吸着材;粉末状活性炭、繊維状活性炭、ブロック状活性炭、押出成形活性炭、成形活性炭、分子吸着樹脂、合成物系粒状活性炭、合成物系繊維状活性炭、イオン交換樹脂、イオン交換繊維、キレート樹脂、キレート繊維、高吸水性樹脂、高吸水性繊維、吸油性樹脂、吸油剤などの有機系吸着材等、公知のものが挙げられる。 Further, it is preferable that the adsorbent layer 42 is detachably provided upstream of the hollow fiber membrane module because more various water can be purified. Examples of the adsorbent include a powder adsorbent, a granular adsorbent obtained by granulating the powder adsorbent, and a fibrous adsorbent. Examples of such adsorbents include natural product-based adsorbents (natural zeolite, silver zeolite, acidic clay, etc.), synthetic-based adsorbent materials (synthetic zeolite, antibacterial zeolite, bacterial adsorption polymer, phosphorus ore, molecular sieve, Inorganic adsorbents such as silica gel, silica alumina gel adsorbent, porous glass, etc .; powdered activated carbon, fibrous activated carbon, block activated carbon, extruded activated carbon, molded activated carbon, molecular adsorption resin, synthetic granular activated carbon, synthesis Well-known materials such as physical fibrous activated carbon, ion-exchange resin, ion-exchange fiber, chelate resin, chelate fiber, highly water-absorbent resin, highly water-absorbent fiber, oil-absorbent resin, and oil absorbent .
中でも、被処理水中の残留塩素やカビ臭、トリハロメタンなどの有機化合物の吸着力に優れた活性炭が好適に用いられる。硬度(Ca、Mg)調整、鉛除去、硝酸性・亜硝酸性窒素除去には、イオン交換樹脂が好適に用いられる。ヒ素の除去にはゼオライトが好適に用いられる。ホウ素、フッ素の除去にはキレート剤が好適に用いられる。また、吸着材としては、吸着材の粉体、粒状体等を結合剤で結合することによって形成された多孔質成形体を使用してもよい。また、2種類以上の吸着材を混合したり、積層させたりして使用してもよい。 Among them, activated carbon having excellent adsorptive power for organic compounds such as residual chlorine, mold odor, and trihalomethane in water to be treated is preferably used. An ion exchange resin is suitably used for adjusting the hardness (Ca, Mg), removing lead, and removing nitrate and nitrite nitrogen. Zeolite is preferably used for removing arsenic. A chelating agent is preferably used for removing boron and fluorine. Further, as the adsorbent, a porous molded body formed by bonding adsorbent powder, granules and the like with a binder may be used. Two or more kinds of adsorbents may be mixed or laminated.
活性炭としては、植物質(木材、セルロース、のこくず、木炭、椰子殻炭、素灰等)、石炭質(泥炭、亜炭、褐炭、瀝青炭、無煙炭、タール等)、石油質(石油残渣、硫酸スラッジ、オイルカーボン等)、パルプ廃液、合成樹脂などを炭化し、必要に応じてガス賦活(水蒸気、二酸化炭素、空気など)、薬品賦活(塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、リン酸、硫酸、カセイソーダ、KOHなど)したものなどが挙げられる。繊維状活性炭としては、ポリアクリロニトリル(PAN)、セルロース、フェノール、石炭系ピッチを原料にしたプレカーサを炭化し、賦活したものなどが挙げられる。 Activated carbon includes vegetable matter (wood, cellulose, sawdust, charcoal, coconut shell charcoal, bare ash, etc.), coal (peat, lignite, brown coal, bituminous coal, anthracite, tar, etc.), petroleum (oil residue, sulfuric acid, etc.) Sludge, oil carbon, etc.), pulp waste liquid, synthetic resin, etc., carbon activation (steam, carbon dioxide, air, etc.), chemical activation (calcium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, phosphoric acid, sulfuric acid, Caustic soda, KOH, etc.). Examples of the fibrous activated carbon include those obtained by carbonizing and activating a precursor made from polyacrylonitrile (PAN), cellulose, phenol, and coal-based pitch.
中空糸膜の洗浄は、原水以外に洗浄力の強い薬液を用いて行うことも可能である。薬液を使用する場合、中空糸膜を薬液に所定時間接触させることにより、効果的に洗浄を行うことができる。この場合、図1に示す中空糸膜モジュールを用いるとすると、洗浄液排出口34の洗浄用開閉バルブ38を閉じ、また原水開閉バルブ36を閉じ、洗浄液供給開閉バルブ39を開放して、原水供給口35を兼ねた洗浄液供給口40から薬液を供給する。そして、所定時間放置して中空糸膜16に薬液を接触させた後、洗浄液排出口34のバルブ38を開放して薬液を排出することにより、中空糸膜の洗浄を行うことができる。
The hollow fiber membrane can be washed using a chemical solution having a strong detergency in addition to the raw water. When a chemical solution is used, cleaning can be performed effectively by bringing the hollow fiber membrane into contact with the chemical solution for a predetermined time. In this case, if the hollow fiber membrane module shown in FIG. 1 is used, the cleaning opening / closing valve 38 of the cleaning
薬液の供給方法は特に限定はされず、例えばポンプを使用して送液したり、薬液タンクの液面を中空糸膜モジュールよりも高いところに配置して水頭差により送液したりすることができる。
薬液の必要量は、筒状ケースの内部が薬液に満たされる程度の量を送液すればよい。
The method for supplying the chemical liquid is not particularly limited, and for example, the liquid may be fed using a pump, or the liquid level of the chemical liquid tank may be arranged higher than the hollow fiber membrane module and fed by a water head difference. it can.
The required amount of the chemical solution may be sent in such an amount that the inside of the cylindrical case is filled with the chemical solution.
また、薬液との接触時間は、使用する薬液の種類と濃度により適宜設定すればよいが、5〜60分とすると、中空糸膜表面目詰まり物質除去のため好ましい。
薬液の種類は、塩酸、クエン酸、酢酸、家庭用洗剤、さらし粉のいずれかを含む水溶液であると、洗浄効果が高く、容易且つ安価に入手できるため好ましい。
The contact time with the chemical solution may be set as appropriate depending on the type and concentration of the chemical solution to be used, but a time of 5 to 60 minutes is preferable for removing the clogging substance on the surface of the hollow fiber membrane.
The kind of the chemical solution is preferably an aqueous solution containing any one of hydrochloric acid, citric acid, acetic acid, household detergent, and bleached powder because it has a high cleaning effect and can be obtained easily and inexpensively.
なお、薬液による洗浄は、薬液を必要量一度に供給してもよいし、洗浄を行う間、連続的に供給しても構わない。 In the cleaning with the chemical solution, the required amount of the chemical solution may be supplied at a time, or may be continuously supplied during the cleaning.
薬液を用いた洗浄を行った直後に濾過を行うと、薬液が濾液中に混入する懸念があるため、中空糸膜モジュールを適宜洗浄することが好ましい。その場合、中空糸膜モジュールに設けた洗浄液供給口より原水を供給し、洗浄液排出口から洗浄液を排出してやると、薬液の洗浄を行いつつ、中空糸膜面の洗浄も行うことができ、洗浄効果がより高くなるためより好ましい。原水による洗浄は、前述した条件にて行えばよい。 If filtration is performed immediately after washing with a chemical solution, the chemical solution may be mixed into the filtrate. Therefore, it is preferable to appropriately wash the hollow fiber membrane module. In that case, if the raw water is supplied from the cleaning liquid supply port provided in the hollow fiber membrane module and the cleaning liquid is discharged from the cleaning liquid discharge port, the surface of the hollow fiber membrane can be cleaned while cleaning the chemical solution. Is more preferable because it becomes higher. Washing with raw water may be performed under the conditions described above.
中空糸膜が汚れて来た時の適切な洗浄する時の判断は、積算濾過時間、積算濾過流量、濾過流速、濾加圧力の少なくとも一つを計測し、そのいずれかが予め設定した値に到達した際に自動的に洗浄を行うようにすると、使用者がその都度洗浄作業を行う必要が無く、好適である。
自動的に洗浄を行うにあたっては、電子式の圧力計、流量計を用いると、自動的な制御システムを組み立てることができる。
When the hollow fiber membrane is contaminated, the appropriate washing is determined by measuring at least one of the total filtration time, the total filtration flow rate, the filtration flow rate, and the filtration pressure, and any one of them is set to a preset value. It is preferable to perform cleaning automatically when it arrives, because the user does not need to perform the cleaning operation each time.
In automatic cleaning, an automatic control system can be assembled by using an electronic pressure gauge and flow meter.
1 浄水器
2 蛇口
3 アダプター
4 固定リング
5 切換レバー
6 浄水カートリッジ
7 カートリッジカバー
9 浄水出口
10 中空糸膜モジュール
11 焼結フィルター
12 浄水出口
13 ケース
14 仕切板
15 吸着材
16 中空糸膜
17 ポッティング材
18 保護ネット
19 弾性体
20 弾性体
21 嵌合溝
22 中空糸膜用ケース
23 モジュールキャップ
24 嵌合突起
31 筒状ケース
32 筒状キャップ
33 固定バンド
34 洗浄液排出口
35 原水供給口
36 原水開閉バルブ
37 浄水開閉バルブ
38 洗浄用開閉バルブ
39 洗浄液供給開閉バルブ
40 洗浄液供給口
41 プレフィルター
42 吸着材層
1 water purifier
2 faucet
3 Adapter
4 Fixing ring
5 Switching lever
6 Water purification cartridge
7 Cartridge cover
9 Clean water outlet
10 Hollow fiber membrane module
11 Sintered filter
12 Water purification outlet
13 cases
14 Partition plate
15 Adsorbent
16 Hollow fiber membrane
17 Potting material
18 Protective net
19 Elastic body
20 Elastic body
21 Fitting groove
22 Case for hollow fiber membrane
23 Module cap
24 Mating protrusion
31 Tubular case
32 cylindrical cap
33 Fixed band
34 Cleaning liquid outlet
35 Raw water supply port
36 Raw water open / close valve
37 Water purification valve
38 Open / close valve for cleaning
39 Cleaning liquid supply open / close valve
40 Cleaning liquid supply port
41 Prefilter
42 Adsorbent layer
Claims (11)
The purified water according to any one of claims 7 to 10 , wherein at least one of an integrated filtration time, an integrated filtration flow rate, a filtration flow rate, and a filtering pressure is measured, and cleaning is automatically performed when any one of them reaches a preset value. How to clean the vessel.
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