JPH01111405A

JPH01111405A - 濾過装置

Info

Publication number: JPH01111405A
Application number: JP62269827A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Sawada; 沢田　繁樹
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1987-10-26
Filing date: 1987-10-26
Publication date: 1989-04-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は濾過装置に係り、特に膜分離用モジュールを一
体化させることにより、膜分離装置と前処理装置の簡略
化を図るとともに、膜分離用モジュールの洗浄効率を改
善した濾過装置に関する。

［従来の技術］半導体洗浄用の超純水や医薬用の純水等の製造には、一
般に膜分離装置が用いられている。しかしながら、膜分
離装置による純水の製造工程において、原水は直接膜分
離装置に供給することはできず、複雑な前処理が必要と
されている。通常、膜分離の前処理として、固定層濾過
が行なわれている。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、固定層濾過装置は装置設計が複雑で敷地
面積においても大きい面積を要するという欠点がある上
に、単位操作毎に貯水槽や送水ポンプが必要であるなど
の不具合を有していた。

また、固定層濾過゛及び膜分離処理は共に圧力濾過であ
るため、濾過面の汚れを定期的に洗浄濾過する必要があ
るため、それぞれに洗浄用ポンプが必要となり、装置設
備がより複雑化するという問題もあった。

しかも、一般に膜分離装置の膜の洗浄は極めて難しい。

即ち、中空糸モジュールなどでは逆洗を行なうことがで
きるが、その他のモジュールでは化学的な洗浄操作が必
要となり、物理的、機械的な洗浄では十分な洗浄効果を
得ることはできなかった。クロス・フロー型の膜分離装
置においては、砂粒やガラスピーズ等を用いて、膜面を
洗浄することが知られているが、この場合には、これら
の洗浄用粒子の供給装置や分離装置が必要となるという
欠点があった。

［問題点を解決するための手段］本発明の濾過装置は、上記従来の問題点を解決するため
のものであって、装置下部に原水供給手段、装置上部に
処理水排出手段を有し、該原水供給手段と処理水排出手
段との間に濾過部が形成されている。この濾過部は、供
給された原水を上向流で濾過する濾過層と、該濾過層で
処理された水を膜分離する膜モジュールとを備える。

［作用］本願発明の濾過装置では、原水は供給手段によって装置
内に供給され、濾過層を上向流にて通過して濾過される
。次いで、膜モジュールにて膜分離処理された後、排出
手段から処理水として装置外に排出される。このように
、本発明装置では一台の装置で前処理と膜分離とを行な
える。

また、本発明装置では、洗浄時には洗浄水を大きな流速
にて上向流として装置内に供給する。これにより、濾過
層が流動化され、膜モジュールの膜表面に濾過層形成粒
子が衝突されることになり、濾過層の洗浄と共に膜モジ
ュールの膜面の洗浄も効率的に行なうことができる。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図及び第２図はそれぞれ本発明の濾過装置の実施例
を示す概略的な断面図であり、第１図及び第２図におい
て、左側は通水時（原水処理時）を表わし、右側は洗浄
時の状態を表わしている。

第１図及び第２図に示す濾過装置は、いずれも圧力式固
定層濾過層の上部に中空糸膜モジュールを垂設させた構
成とされている。

第１図に示す濾過装置は、小容量の場合に適する処理水
室方式であって、装置本体１の下部には原水の導入管２
が、また装置本体１の上部には処理水の排出管３が設け
られている。原水の導入管２には洗浄水（又は空気等の
洗浄用ガス）の導入管４が接続されている。

装置本体１の内部は、その上部において水平に設けられ
た処理水室隔壁５により、処理水室Ａと濾過圧力室Ｂと
に区画されている。また、装置本体１内の下部は、散水
ノズル６を有する散水板７により、濾過圧力室Ｂと原水
（又は洗浄水）の導入室Ｃとに区画されている。処理水
室隔壁５の下方には、洗浄時の水位りとほぼ等しい位置
に、洗浄排水基８を介して洗浄排水（又は洗浄排ガス）
排出管９が設けられている。

処理水室隔壁５と散水板７との間に区画形成される濾過
圧力室Ｂの下部には、濾過層形成粒子１１により固定濾
過層Ｅが形成され、その上方には、複数の膜モジュール
１２が垂設されている。

膜モジュール１２はその上端側１２ａが処理水室Ａに連
通ずるように処理水室隔壁４に貫通して固定されており
、中空糸願モジュール１２の膜透過水が処理水室Ａに流
入するように構成されている。

このような濾過装置においては、導入管２により導入室
Ｃに導入された原水は、散水板７の散水ノズル６より上
向流で通水され、濾過層Ｅを通過して粗濾過された後、
中空糸膜モジュール１２で更に精密に膜濾過される。そ
して、処理水は膜モジュール１２の内部を通ってその上
端側１２ａから処理水室Ａに導入され、次いで処理水排
出管３より排出される。

洗浄時においては、原水の通水を停止し、導入管４より
洗浄水（又は洗浄用ガス）を供給する。

洗浄水（又はガス）は導入室Ｃを経て散水板７の散水ノ
ズル６より噴出され、濾過層Ｅの粒子１１を流動させて
流動層Ｆを形成する。

流動した粒子１１は、装置本体１内を上昇して中空糸膜
モジュール１２の膜面に衝突し、洗浄水による洗浄効果
を助長する作用を奏する。

洗浄排水は処理水室隔壁５下部の洗浄排水堰８から流出
して排出管９より排出される。

第２図に示す濾過装置においては処理水室隔壁５が省略
され、中空糸膜モジュール１２の上部は集水管ユニット
２０に接続されており、各モジュール１２は該ユニット
２０に吊設されると共に、膜モジュール１２の透過水が
該集水管ユニット２０に集水されるように構成されてい
る。

第３図は第２図のＩＩＩ　−ＩＩＩ線断面図であり、集
水管ユニット２０の平面構成を示している。また、第４
図は第３図のｒＶ−ｒＶ線断面図である。第２〜４図に
示す如く、各中空糸膜モジュール１２の上部にはキャッ
プ状のモジュールホルダー２１が蓋着されている。モジ
ュールホルダー２１の下端内周面は第４図に示す如く、
中空糸膜モジュール１２の中空糸東上部のボッティング
１２ｂの外周面に０リング２２を介して密着しており、
このモジュールホルダー２１の側面には処理水集水管の
枝管２３が連結されている。モして各枝管２３は処理水
集水管主管２４に連通されている。

第２〜４図の装置において、原水は導入管２、導入室Ｃ
を経て散水板７の散水ノズル６により固定濾過層已に導
入され、粗濾過された後、中空糸膜モジュール１２で更
に精密濾過される。中空糸膜モジュール１２を透過した
処理水は、モジュールホルダー２１から処理水集水管枝
管２３を経て処理水集水管主管２４に至り、処理水排出
管３から排出される。

また、第２〜４図の装置において、洗浄排水の排出管９
は、装置本体１内の中空糸膜モジユール１２上方に設け
られている。このため、導入管４より導入室Ｃを経て散
水ノズル６から噴出した洗浄水は、流動層Ｆを形成して
粒子１１を流動させて、濾過層の洗浄と共に膜モジュー
ル１２の洗浄を行なった後、更に装置本体１内を上昇し
て排出管９の開口９ａより排出管９に流入し、装置本体
１外へ排出される。

第１図及び第２図に示すような本発明の濾過装置におい
て、固定層形成粒子としては例えば砂、ガラス・ビーズ
、活性炭、アントラサイト等を用いることができる。

本発明においては、濾過層は砂等の炉材に生物膜を付着
させた生物濾過層とし、これにより生物濾過を行なうも
のであっても良い。

また、膜モジュールとしては中空糸膜モジュールが好適
であり、ＵＦ膜又はＭＦ膜あるいはこれらの膜と同様の
機能を有する膜が好適である。

第１図〜第４図は本発明の一実施例であって、本発明は
その要旨を超えない限り図示のものに何ら限定されるも
のではなく、膜モジュールの種類、設置形態、その他導
入管、排出管の位置等について様々な態様を採用するこ
とができる。

［発明の効果］以上詳述した通り、本発明の濾過装置は、膜モジュール
と濾過層とを備えるため一台の装置で膜分離の前処理と
膜分離とを行なうことができる。このため、設置面積の
省スペース化、及び動力の省エネルギー化が図れる。

また、洗浄に際しては濾過層と膜モジュールを同時に洗
浄することができる上に、濾過層の粒子を膜モジュール
の膜面に衝突させて洗浄効率を著しく高めることができ
る。しかも、粒子の供給、分離手段を要しないため洗浄
操作も容易で、設備設計も簡易なものとなるという効果
も奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の濾過装置の一実施例を示す
概略的な断面図である。第３図は第２図の濾過装置の集
水管ユニットを示す平面図、第４図は第３図のＩＴ−Ｉ
Ｔ線に沿う断面の拡大図である。１・・・濾過装置本体、　　２・・・原水導入管、３・
・・処理水排出管、　　４・・・洗浄水導入管、５・・
・処理水室隔壁、　　６・・・散水ノズル、１１・・・
濾過層形成粒子、１２・・・中空糸膜モジュール、２０・・・集水管ユニット、２１・・・モジュールホルダー。Ａ・・・処理水室、Ｂ・・・濾過圧力室、Ｃ・・・導入室、Ｅ・・・固定濾過層、Ｆ・・・流動層。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）装置下部に設けられた原水供給手段と、装置上部
に設けられた処理水排出手段とを有し、該原水供給手段
と処理水排出手段との間に濾過部が形成された濾過装置
であって、該濾過部は、供給された原水を上向流で濾過
する濾過層と、該濾過層で処理された水を膜分離する膜
モジュールとを備えることを特徴とする濾過装置。
（２）装置下部に洗浄水供給手段、装置上部に洗浄排水
排出手段を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の濾過装置。