JPH03114A - 中空糸膜モジュールの洗浄方法 - Google Patents

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、運転中の中空糸膜モジュールを所定期間ごと
に洗浄する場合に使用する洗浄方法の改良に関するもの
である。

〈従来の技術〉 原液を透過膜によって濾過処理する場合、経時的に原液
中の懸濁物が膜面に付着していき、透過流束の低下が避
は得ないので、所定期間ごとに付着物を除去して膜の透
過性能を回復させることが必要である。而して、従来か
ら、膜モジエールの濾過運転中に定期的にモジエールの
膜洗浄を行っている。この洗浄方法にはＩＩｉ々のもの
が知られているが、膜モジュールの連続運転をほとんど
阻害することなく短期間で行い得る方法の一つとして逆
洗方法が知られている。

第５図は中空糸膜束を用いたモジュールの一例を示し、
中空糸膜束１２′　（中空糸膜の上端は開口し、下端は
閉塞しであるンをケース１１’内に収納し、ケース内を
仕切板１３′によって原液室Ａ′と透過液室Ｂ′とに分
け、原液を原液供給管１５′によって原液室Ａ′内に圧
入し、この原液を中空糸膜で濾過し、透過液を中空糸膜
内並びに透過液室Ｂ″を経て透過液取出管９″より取出
すものである。このモジュールを逆洗する場合は、バル
ブＶ、を閉としたうえで、まず、バルブｖ２を開にして
溢流液出口ライン１８’にまでケース１１′内の原液レ
ベルを下げ、原液室上部に空間を形成し、次いで、バル
ブｖ１を閉にしたうえで、バルブＶｓ並びにＶ、を開に
して逆洗気体供給管８′から中空糸膜内に気体を圧入し
、中空糸膜表面から気体を逸出させて膜表面の付着物を
剥離し、膜からの逸出気体を原液室の上部空間に集めた
うえで、排気管１９′から排気している。

く解決しようとする課題〉 ところで、中空糸膜モジュールとして、筒状ケース内に
中空糸膜束を６０〜９０％もの高占有率で収納したもの
が公知である。しかし、本発明者等の実験によれば、中
空糸膜をかかる高山を率で用いた中空糸膜モジュールを
、従来の逆洗方法によって洗浄しても、透過性能のほぼ
完全な回復は困難である。

従来の逆洗方法において、膜を原液中に存在させた状態
で逆洗することを要件としている理由の一つは、中空糸
膜の内部から外部に逸出した気体を原液中に気泡の形態
で上昇させていき、この上昇気泡の上記付着物への接触
または、上昇気泡によって惹起される原液の回流によっ
ても、上記付着物の剥離を促進することにある。しかし
ながら、上記中空糸膜を６０〜９０％といった高占有率
で用いた中空糸膜モジュールにおいては、膜を原液中に
存在させた状態で逆洗しても余り効果がなく、その理由
は、上昇気泡による原液の回流が殆ど期待できないため
であると考えられる。

本発明の目的は、上記中空糸膜を高占有率で用いた中空
糸膜モジュールを存効に洗浄できる逆洗方法を開発し、
その洗浄時間の短縮化を可能にし、同上モジュールの運
転中に、その運転継続性を実質的に阻害することなく、
所定期間ごとに洗浄するのを可能にすることにある。

く課題を解決するための手段〉 本発明に係る中空糸膜モジュールの洗浄方法は、中空糸
膜束を筒状ケース内に収容し、ケース内を原液室とし、
中空糸膜内を透過側とする中空糸膜モジュールの濾過運
転中、そのモジュールを所定期間ごとに洗浄する方法に
おいて、ケース内を空状態にしたうえで、透過側より逆
圧を加えて洗浄を行うことを特徴とする方法である。

〈実施例の説明　〉 以下、図面により本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明において使用する液体濾過システムを示
している。第１図において、１は中空糸膜モジエールで
あり、原液室内における中空糸膜の占有率が７５〜９０
％もの高占有率のものを使用している。この中空糸膜に
は、例えば、第２図に示すように、筒状ケース１１内に
中空糸膜束１２を収納し、ケース両端に樹脂隔壁１３・
１４を設け、ケースの一端部に原液人口１５を、ケース
の他端部に濃縮原液出口１６をそれぞれ設け、ケースの
両端に透過水室１７・１７をそれぞれ設け、筒状ケース
内を原液室とし、中空糸膜内を透過側としたものを使用
できる。第１図において、２は原液室に連通した加圧気
体導入管である。３は原液タンク、４はポンプである。

５は原液戻し管である。６は濃縮原液戻し管である。７
は逆洗タンクであり、モジュールの透過液室１７に連通
している。８は逆洗用加圧気体導入管である。９は透過
液取出管である。

原液を濾過処理するには、バルブ■１、■よ、■５、並
びにＶ、を開にし、バルブＶ２．Ｖ、並びにＶ、を閉に
し、ポンプ４を駆動して、原液タンク３中の原液をモジ
ュール１の原液室に圧入すればよく、この場合、操作圧
力は調圧弁ｖ４の開閉度を調節することによって設定す
る。而して、原液が原液室内において中空糸膜により濾
過され、中空糸膜内の透過水が逆洗タンク７を経て透過
液取出管９によって取出される。従って、逆洗タンク７
内にば取出管９のレベルにまで透過水が貯えられる。

上記濾過によって′ａ縮された原液は、濃縮液戻り管６
を経て原液タンクに回収される。

上記・の濾過運転中、所定期間ごとに逆洗によって膜を
洗浄する。この逆洗にあたっては、まず、バルブ■、を
開にし、原液タンク３からの原液の一部を原液戻し管５
を経て原液タンク３に戻して原液供給流量を低下させる
。ポンプ４は駆動したままとしておく、この状態でバル
ブＶ、を開にして、モジュールの原液室に加圧気体を注
入し、原液室の原液を濃縮液戻し管６を経て原液タンク
３に戻し、原液室を空の状態にしく空の状態になれば、
バルブ８を閉にする）、而るのち、バルブ■。

を閉にし、バルブ■、を藺にして、逆洗タンク７内に加
圧気体を導入し、逆洗タンク７内の透ｉＭ液を中空糸膜
内に圧入して、逆洗を行う、所定時間逆洗を行えば、バ
ルブ■ヤを開にし、バルブＶ１、バルブＶ、を閉にして
、濾過処理を再開する。

上記において、加圧気体を中空糸膜内に直接導入するこ
ともできる。また、バルブ■２を閉にし、バルブ■、を
開にして、ポンプ４の駆動下、原液戻し管５を含むルー
プ回路に原液を循環させて、モジュール原液室での原液
流量を零にし、かかる状態で原液室内の原液を自然に流
下させて、原液室を空にすることもできる。

本発明においては、中空糸膜の占有率の高い中空糸膜モ
ジュールを対象とし、原液室を空にした状態で逆洗を行
っており、原液室を原液で満たしたままで逆洗を行う場
合に較べて、洗浄効率が高く、膜の透過性能を初期性能
に容易に保持できる。

この効果を具体的な実施例により比較例との対比のもと
で説明する。

実施例 中空糸膜モジュールには、内径１００皿、長さ１０００
ｍの筒状ケース内に、外径０．　４画の中空糸膜を５ｏ
ｏｏｏ本収納したものを使用し、その中空糸膜の占有率
は約８０％である。このモジュールによって、懸濁物濃
度２０００ＩＩ１ｇ／　ｊ！の発酵液を、運転圧力１ｋ
ｇ／ｃｄ、ｌ！面流速０．７ｍ／秒、温度３５°Ｃの条
件で処理した。初期純水透過水量は圧力１ｋｇ／ｒｄ、
温度２５°ｃのもとで、９６イ／日であった。２４時間
乃至４０１！！間毎に、膜面流速を０．２〜０．３ｍ／
秒に低下させ、原液室内に加圧気体を注入して原液室内
の抜き出し、而るのちに、圧力３ｋｇ／ｒｒｆの加圧気
体で、１分間、逆洗タンク内を加圧して逆洗を行った。

比較例 実施例と同一のモジュールを使用し、同一の原液を同一
の条件で処理し、２４時間ごとに原液室に原液を満たし
たままで、逆洗タンクを圧力３ｋｇ／ボの加圧気体で１
分間加圧して、逆洗を行った。

〈発明の効果〉 実施例のｉ３過水量は第３図に示す通りであり、４００
時間経過後においても、逆洗によって透過性能を初期値
に回復でき、長期にあたって安定な透過性能を確保でき
る。これに対し、比較例の透過水量は第４図に示す通り
であり、実施例よりも洗浄回数を全体として多くしてい
るにもかかわらず、透過性能が次第に低下しており、約
４００時間経過後では、初％Ｊ４値の１／２にしか回復
できていない。

上述した通り、本発明に係る中空糸膜モジュールの洗浄
方法によれば、中空系膜の占有率が高い中空糸膜モジュ
ールを効率よく洗浄でき、モジュールの運転中、１〜２
日間に約１分間洗浄する程度でもモジュールの透過性能
を初期性能に回復でき、中空糸膜モジュールの透過性能
の長期安定性をよく保証できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において使用する液体処理システムを示
す説明図、第２図は本発明において用いる中空糸膜モジ
ュールの一例を示す説明図、第３図は本発明の方法によ
る透過水量特性を示す図表、第４図は従来方法による透
過水量特性を示す図表、第５図は従来の逆洗方法を示す
説明図である。 １・・・・・・中空糸膜モジュール、２・・・・・・気
体導入管、８・・・・・・逆洗用加圧気体導入管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中空糸膜束を筒状ケース内に収容し、ケース内を原液室
   とし、中空糸膜内を透過側とする中空糸膜モジュールの
   濾過運転中にそのモジュールを所定期間ごとに洗浄する
   方法において、ケース内を空状態にしたうえで、透過側
   より逆圧を加えて洗浄を行うことを特徴とする中空糸膜
   モジュールの洗浄方法。