JPH03270783A - 中空糸膜を用いる濾過方法 - Google Patents
中空糸膜を用いる濾過方法Info
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- JPH03270783A JPH03270783A JP6719590A JP6719590A JPH03270783A JP H03270783 A JPH03270783 A JP H03270783A JP 6719590 A JP6719590 A JP 6719590A JP 6719590 A JP6719590 A JP 6719590A JP H03270783 A JPH03270783 A JP H03270783A
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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。
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〉
本発明は原子力発電所、火力発電所の復水あるいはヒー
タドレン水あるいはその他用水、廃水等の不溶解性物質
を含む原水を中空糸膜モジュールを配置した濾過塔で濾
過する方法の改良に関するものである。
タドレン水あるいはその他用水、廃水等の不溶解性物質
を含む原水を中空糸膜モジュールを配置した濾過塔で濾
過する方法の改良に関するものである。
〈従来の技術〉
不溶解性物質を含む原水を濾過塔で処理し、不溶解性物
質を除去した濾過水を得る場合、近年中空糸モジュール
を用いる濾過塔が用いられるようになって来ている。
質を除去した濾過水を得る場合、近年中空糸モジュール
を用いる濾過塔が用いられるようになって来ている。
前記中空糸モジュールの一例を第1図に示した断面図に
基づいて、また当該中空糸モジュールを用いる濾過塔の
一例を第2図に示したフロー説明図に基づいて説明する
と、第1図に示した中空糸モジュール1は例えば0.0
1μ〜0.3μの微細孔を有する外径0.3〜4fm、
内径0.2〜3曲の中空糸膜2を100〜s o、o
o o車前後、外筒3に収納したもので、当該各中空糸
膜2の上端をその中空部を閉塞することなく上部接合部
4で接着し、各中空糸膜2の下端を閉塞して下部接合部
5で接着し、また外筒3の下方部、上方部にそれぞれ流
通口6Aおよび6Bを設けるとともに、下部接合部5に
開口部7を設け、さらに外筒3を下方にやや延長させて
スカート部8を設けたものである。
基づいて、また当該中空糸モジュールを用いる濾過塔の
一例を第2図に示したフロー説明図に基づいて説明する
と、第1図に示した中空糸モジュール1は例えば0.0
1μ〜0.3μの微細孔を有する外径0.3〜4fm、
内径0.2〜3曲の中空糸膜2を100〜s o、o
o o車前後、外筒3に収納したもので、当該各中空糸
膜2の上端をその中空部を閉塞することなく上部接合部
4で接着し、各中空糸膜2の下端を閉塞して下部接合部
5で接着し、また外筒3の下方部、上方部にそれぞれ流
通口6Aおよび6Bを設けるとともに、下部接合部5に
開口部7を設け、さらに外筒3を下方にやや延長させて
スカート部8を設けたものである。
当該中空糸モジュール1を濾過塔に配置するにあたって
は、第2図に示したごとく、濾過塔9の上方部に仕切板
10を設けて当該塔内を上室Uと下室りとに区画すると
ともに、当該仕切板10に多数本の中空糸モジュール1
を懸架する。
は、第2図に示したごとく、濾過塔9の上方部に仕切板
10を設けて当該塔内を上室Uと下室りとに区画すると
ともに、当該仕切板10に多数本の中空糸モジュール1
を懸架する。
また濾過塔9内の下方に気泡分配機構11を配置する。
当該気泡分配機構11は気泡受け12と当該気泡受け1
2を貫通する気泡分配管13とからなるもので、各中空
糸モジュール1のスカート部8に当該気泡分配管13を
対応させて配置した構成とする。
2を貫通する気泡分配管13とからなるもので、各中空
糸モジュール1のスカート部8に当該気泡分配管13を
対応させて配置した構成とする。
なお濾過塔9の上部に濾過水流出管14の一端と気体流
入管15Aの一端を連通し、また濾過塔9の下部に原水
流入管16の一端および気体流入管15Bの一端および
ドレン管18の一端をそれぞれ連通し、さらに前記仕切
板lOの直下の側胴部にガス抜き管17の一端を連通ず
る。なお19ないし24はそれぞれ弁を示し、25はバ
ッフルプレートである。
入管15Aの一端を連通し、また濾過塔9の下部に原水
流入管16の一端および気体流入管15Bの一端および
ドレン管18の一端をそれぞれ連通し、さらに前記仕切
板lOの直下の側胴部にガス抜き管17の一端を連通ず
る。なお19ないし24はそれぞれ弁を示し、25はバ
ッフルプレートである。
第2図に示した濾過塔で不溶解性物質を含む原水、例え
ば復水を処理する場合は、弁19および弁23を開口し
て、復水を原水流入管16から濾過塔9の下室り内に流
入する。当該復水は濾過塔9内を上昇し、大部分は各気
泡分配管13、および各中空糸モジュールlの開口部7
を介して各中空糸モジュール1内に流入し、またその一
部は濾過塔9内壁と気泡受け12との隙間を通って各中
空糸モジュール1の流通口6Aから同様にして各中空糸
モジュール1内に流入し、各中空糸膜2の外側から内側
へ通過し、その際に復水中に含まれている酸化鉄等の不
溶解性物質は膜面で捕捉される。また、濾過水は各中空
糸膜2の内側に得られ、中空糸膜2内を上昇して仕切板
10の上方の上室U内に集合され、濾過水流出管14か
ら流出する。
ば復水を処理する場合は、弁19および弁23を開口し
て、復水を原水流入管16から濾過塔9の下室り内に流
入する。当該復水は濾過塔9内を上昇し、大部分は各気
泡分配管13、および各中空糸モジュールlの開口部7
を介して各中空糸モジュール1内に流入し、またその一
部は濾過塔9内壁と気泡受け12との隙間を通って各中
空糸モジュール1の流通口6Aから同様にして各中空糸
モジュール1内に流入し、各中空糸膜2の外側から内側
へ通過し、その際に復水中に含まれている酸化鉄等の不
溶解性物質は膜面で捕捉される。また、濾過水は各中空
糸膜2の内側に得られ、中空糸膜2内を上昇して仕切板
10の上方の上室U内に集合され、濾過水流出管14か
ら流出する。
このような濾過を続行することにより濾過塔9の差圧が
規定の値に達した際に濾過を中止して、以下の洗浄を行
う。
規定の値に達した際に濾過を中止して、以下の洗浄を行
う。
すなわち弁19および弁23を閉し、下室り内に流入し
た復水を、また上室U内に濾過水を満たしたまま、弁2
1および弁22を開口し、気体流入管15Bから下室り
内に圧縮空気等の気体を流入する。当該圧縮空気は気泡
となって濾過塔9内を上昇し、気泡受け12の上方で一
旦受けられ、気泡受け12の上部壁と気泡分配管13の
下部先端間で空気層を形成し、当該空気層および気泡分
配管13の下部先端を介して気泡の大部分は中空糸モジ
ュール1のスカート部8内に流入し、次いで開口部7を
介して各中空糸モジュール1内に流入する。当該気泡の
上昇により各中空糸膜2は振動するとともに中空糸モジ
ュール1内の水が攪拌され、各中空糸膜2の表面に捕捉
された不溶解性物質が剥離する。なお気泡は中空糸モジ
ュール1の流通口6Bから当該モジュール1外に流出し
、次いでガス抜き管17から濾過塔9外に排出する。
た復水を、また上室U内に濾過水を満たしたまま、弁2
1および弁22を開口し、気体流入管15Bから下室り
内に圧縮空気等の気体を流入する。当該圧縮空気は気泡
となって濾過塔9内を上昇し、気泡受け12の上方で一
旦受けられ、気泡受け12の上部壁と気泡分配管13の
下部先端間で空気層を形成し、当該空気層および気泡分
配管13の下部先端を介して気泡の大部分は中空糸モジ
ュール1のスカート部8内に流入し、次いで開口部7を
介して各中空糸モジュール1内に流入する。当該気泡の
上昇により各中空糸膜2は振動するとともに中空糸モジ
ュール1内の水が攪拌され、各中空糸膜2の表面に捕捉
された不溶解性物質が剥離する。なお気泡は中空糸モジ
ュール1の流通口6Bから当該モジュール1外に流出し
、次いでガス抜き管17から濾過塔9外に排出する。
上述のような気泡による攪拌を充分に行った後、弁22
を開口したまま弁21を閉じ、弁20を開口して、各中
空糸膜2から剥離した酸化鉄等の不溶解性物質を含む洗
浄排水をドレン管18から抜き出す。洗浄排水を抜き出
す前記工程は水頭差を用いるものであるが、ガス抜き管
17あるいば気体流入管15Bから圧縮空気を流入して
当該空気圧を用いる急速抜き出しを行うこともできる。
を開口したまま弁21を閉じ、弁20を開口して、各中
空糸膜2から剥離した酸化鉄等の不溶解性物質を含む洗
浄排水をドレン管18から抜き出す。洗浄排水を抜き出
す前記工程は水頭差を用いるものであるが、ガス抜き管
17あるいば気体流入管15Bから圧縮空気を流入して
当該空気圧を用いる急速抜き出しを行うこともできる。
洗浄廃水の抜き出しが終了した後、弁20、弁22およ
び弁24を開口し、その他の弁は閉じ、圧縮空気流入管
15Aから圧縮空気を流入し、上室U内に存在する濾過
水を当該空気圧で各中空糸膜2内を逆流させ、各中空糸
膜2の外表面に残留している酸化鉄微粒子を、当該濾過
水で洗い落とし、その洗浄排水をドレン管18から抜き
出す。
び弁24を開口し、その他の弁は閉じ、圧縮空気流入管
15Aから圧縮空気を流入し、上室U内に存在する濾過
水を当該空気圧で各中空糸膜2内を逆流させ、各中空糸
膜2の外表面に残留している酸化鉄微粒子を、当該濾過
水で洗い落とし、その洗浄排水をドレン管18から抜き
出す。
以上の説明で明らかなように、圧縮空気による攪拌、洗
浄排水のブロー、濾過水の逆流による洗浄工程が終了し
た後の濾過塔9内はほぼ空の状態にある。
浄排水のブロー、濾過水の逆流による洗浄工程が終了し
た後の濾過塔9内はほぼ空の状態にある。
上記洗浄工程が終了した後、再び原水流入管16から復
水を流入させて下室り内を満水とし、引き続き前記濾過
工程を行う。
水を流入させて下室り内を満水とし、引き続き前記濾過
工程を行う。
なお、使用する中空糸膜2の種類によっては中空糸膜2
の表面に捕捉された不溶解性物質を剥離させる際に、気
体流入管15Bから圧縮空気を流入する代わりに、仕切
板10の上方に付設した気体流入管15Aから圧縮空気
を流入させ、当該空気を各中空糸膜2の内側から外側へ
と、前記復水の濾過方向とは逆向きに通過させることに
よって各中空糸膜2の表面に捕捉された不溶解性物質を
剥離させる場合もあるが、この場合も通常は下室り内に
水を保持させたまま気体を逆流させ、各中空糸膜2を通
過した空気はガス抜き管17から排出される。また、こ
のような逆流洗浄を行った後は剥離した不溶解性物質を
多量に含む洗浄排水を下室りから抜き出すので、洗浄工
程終了後の下室り内が一旦空になるのは前述の場合と同
様である。
の表面に捕捉された不溶解性物質を剥離させる際に、気
体流入管15Bから圧縮空気を流入する代わりに、仕切
板10の上方に付設した気体流入管15Aから圧縮空気
を流入させ、当該空気を各中空糸膜2の内側から外側へ
と、前記復水の濾過方向とは逆向きに通過させることに
よって各中空糸膜2の表面に捕捉された不溶解性物質を
剥離させる場合もあるが、この場合も通常は下室り内に
水を保持させたまま気体を逆流させ、各中空糸膜2を通
過した空気はガス抜き管17から排出される。また、こ
のような逆流洗浄を行った後は剥離した不溶解性物質を
多量に含む洗浄排水を下室りから抜き出すので、洗浄工
程終了後の下室り内が一旦空になるのは前述の場合と同
様である。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、上述したような従来の濾過方法によって
不溶解性物質を含む原水の処理を行うと、前記気体や水
を用いる洗浄を充分に実施し、濾過塔の差圧がほぼ元の
状態に回復したにもかかわらず、換言すれば洗浄不充分
であるとか、あるいは中空糸膜が汚染されて目詰まりを
起こしているという状況下にないにもかかわらず、洗浄
工程終了後に原水を通水した際に濾過塔の差圧が異常に
上昇してしまい、所定の濾過時間が経過しないうちに再
び洗浄を行わなければならないという現象が生じる場合
がある。しかも、このような現象が生じた濾過塔を再度
洗浄しても、その後の濾過工程において再び差圧が異常
に上昇することも多い。
不溶解性物質を含む原水の処理を行うと、前記気体や水
を用いる洗浄を充分に実施し、濾過塔の差圧がほぼ元の
状態に回復したにもかかわらず、換言すれば洗浄不充分
であるとか、あるいは中空糸膜が汚染されて目詰まりを
起こしているという状況下にないにもかかわらず、洗浄
工程終了後に原水を通水した際に濾過塔の差圧が異常に
上昇してしまい、所定の濾過時間が経過しないうちに再
び洗浄を行わなければならないという現象が生じる場合
がある。しかも、このような現象が生じた濾過塔を再度
洗浄しても、その後の濾過工程において再び差圧が異常
に上昇することも多い。
本発明はこのような不具合を解消するためになされたも
のであり、濾過開始後における上述したような濾過塔差
圧の異常な上昇を確実に防止し得る濾過方法、および差
圧が異常に上昇した場合に、これを極めて簡単に回復さ
せ得る濾過方法を提供することを目的とするものである
。
のであり、濾過開始後における上述したような濾過塔差
圧の異常な上昇を確実に防止し得る濾過方法、および差
圧が異常に上昇した場合に、これを極めて簡単に回復さ
せ得る濾過方法を提供することを目的とするものである
。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明者等は上述した異常な差圧上昇の原因を究明すべ
く鋭意研究を重ねた結果、前記洗浄工程において、濾過
塔から不溶解性物質を多量に含む洗浄排水を抜き出した
際に前記下室り内が空となって中空糸モジュールが大気
中に晒された時に、各中空糸膜の表面に付着している水
の表面張力によって中空糸膜同士が相互に密着し合って
密着集合体を形成し易いこと、しかも形成された密着集
合体は、洗浄工程終了後に、空になった下室り内に原水
を流入して満水とし、原水の濾過を開始しても破壊され
ずに残留し易いことを見出した。
く鋭意研究を重ねた結果、前記洗浄工程において、濾過
塔から不溶解性物質を多量に含む洗浄排水を抜き出した
際に前記下室り内が空となって中空糸モジュールが大気
中に晒された時に、各中空糸膜の表面に付着している水
の表面張力によって中空糸膜同士が相互に密着し合って
密着集合体を形成し易いこと、しかも形成された密着集
合体は、洗浄工程終了後に、空になった下室り内に原水
を流入して満水とし、原水の濾過を開始しても破壊され
ずに残留し易いことを見出した。
すなわち、中空糸モジュールは前述したごとく外径0.
3〜4mlというような極めて細い中空糸膜を、通常数
千本〜数万本という単位で束ねて構成されているので、
各中空糸膜が相互に密着し易いという特性を有する。こ
の傾向は、濾過しようとする不溶解性物質の種類や量に
よっても異なるが、−目的には中空糸モジュールを使用
して各中空糸膜の表面がある程度汚れたりすることによ
って助長される。
3〜4mlというような極めて細い中空糸膜を、通常数
千本〜数万本という単位で束ねて構成されているので、
各中空糸膜が相互に密着し易いという特性を有する。こ
の傾向は、濾過しようとする不溶解性物質の種類や量に
よっても異なるが、−目的には中空糸モジュールを使用
して各中空糸膜の表面がある程度汚れたりすることによ
って助長される。
したがって、このように相互に密着し易い中空糸モジュ
ールを、前記したようにその洗浄工程において大気中に
露出した場合は、各中空糸膜の表面に付着している水の
表面張力によって中空糸膜同士が相互に密着し合い(ブ
ロッキング現象)、その結果−つの中空糸モジュール内
に、複数本の中空糸膜が密着してなる密着集合体がいく
つかランダムに形成されたり、あるいは中空糸モジュー
ルの中心部に上述のような密着集合体が形成され、その
周囲に密着していない中空糸膜が存在するような状態と
なったりするのである。
ールを、前記したようにその洗浄工程において大気中に
露出した場合は、各中空糸膜の表面に付着している水の
表面張力によって中空糸膜同士が相互に密着し合い(ブ
ロッキング現象)、その結果−つの中空糸モジュール内
に、複数本の中空糸膜が密着してなる密着集合体がいく
つかランダムに形成されたり、あるいは中空糸モジュー
ルの中心部に上述のような密着集合体が形成され、その
周囲に密着していない中空糸膜が存在するような状態と
なったりするのである。
中空糸膜を用いる濾過方法においては、本来中空糸モジ
ュールを構成している多数本の各中空糸膜のすべてが濾
過に寄与してはじめて所定の能力を発揮するのであり、
そのためには各中空糸膜が濾過塔内の水中でそれぞれ自
由でなければならない。したがって、上述のような密着
集合体が洗浄工程で濾過塔内を空にした際に形成され、
かつ当該密着集合体がその後原水の濾過を開始しても分
散されない場合は、当然のことながら密着集合体の内部
に原水が流入しにくくなる。このような状態で濾過を開
始すると、当該密着集合体においてはその外周部で主と
して原水が濾過され、密着集合体の外周部が原水中の不
溶解性物質によって急激に覆われるようになる。その結
果、当該密着集合体の内部には原水がほとんど流れなく
なり、その分中空糸モジュールの見掛けの濾過面積が減
少し、よって濾過開始直後の差圧は定常時とそれ程変わ
らないにもかかわらず、その後の差圧上昇が異常に速(
なるという前述したような現象が起こり得る。
ュールを構成している多数本の各中空糸膜のすべてが濾
過に寄与してはじめて所定の能力を発揮するのであり、
そのためには各中空糸膜が濾過塔内の水中でそれぞれ自
由でなければならない。したがって、上述のような密着
集合体が洗浄工程で濾過塔内を空にした際に形成され、
かつ当該密着集合体がその後原水の濾過を開始しても分
散されない場合は、当然のことながら密着集合体の内部
に原水が流入しにくくなる。このような状態で濾過を開
始すると、当該密着集合体においてはその外周部で主と
して原水が濾過され、密着集合体の外周部が原水中の不
溶解性物質によって急激に覆われるようになる。その結
果、当該密着集合体の内部には原水がほとんど流れなく
なり、その分中空糸モジュールの見掛けの濾過面積が減
少し、よって濾過開始直後の差圧は定常時とそれ程変わ
らないにもかかわらず、その後の差圧上昇が異常に速(
なるという前述したような現象が起こり得る。
そして、異常な差圧上昇の原因が上述のような密着集合
体の形成にあるとすれば、当該密着集合体を何らかの手
段で分散させるとともに分散状態を維持させたまま原水
の濾過に移行することにより、これを解消することがで
きる。
体の形成にあるとすれば、当該密着集合体を何らかの手
段で分散させるとともに分散状態を維持させたまま原水
の濾過に移行することにより、これを解消することがで
きる。
本発明はこのような考えのもとになされたもので、請求
項1に記載した発明は、密着集合体を分散させる操作を
濾過開始直前に行うことにより、その後の濾過工程にお
ける差圧の異常な上昇を確実に防止しようとする濾過方
法であり、その特徴とするところは、塔内を上室と下室
とに区画する仕切板に中空糸膜を多数本束ねた中空糸モ
ジュールを懸架してなる濾過塔の前記下室内に、不溶解
性物質を含む原水を流入して各中空糸膜の外側から内側
へ原水を通過させることにより、各中空糸膜の表面で不
溶解性物質を捕捉するとともに、各中空糸膜の内側に得
られる濾過水を前記上室から流出させる濾過工程と、当
該濾過工程終了後、各中空糸膜の表面に捕捉された前記
不溶解性物質を剥離して各中空糸膜を再生するとともに
、剥離した不溶解性物質を含む洗浄排水を下室から濾過
塔外へ抜き出す洗浄工程とを繰り返して行う中空糸膜を
用いる濾過方法において、前記洗浄工程終了後、洗浄排
水を抜き出して空になった前記下室内に氷を°流入させ
て当該下室内の中空糸モジュールの少なくとも一部分を
水中に浸漬せしめ、次いで当該下室内に気体を導入して
バブリングし、しかる後に下室内に前記水を保持させた
まま原水を流入して濾過を開始する点にある。
項1に記載した発明は、密着集合体を分散させる操作を
濾過開始直前に行うことにより、その後の濾過工程にお
ける差圧の異常な上昇を確実に防止しようとする濾過方
法であり、その特徴とするところは、塔内を上室と下室
とに区画する仕切板に中空糸膜を多数本束ねた中空糸モ
ジュールを懸架してなる濾過塔の前記下室内に、不溶解
性物質を含む原水を流入して各中空糸膜の外側から内側
へ原水を通過させることにより、各中空糸膜の表面で不
溶解性物質を捕捉するとともに、各中空糸膜の内側に得
られる濾過水を前記上室から流出させる濾過工程と、当
該濾過工程終了後、各中空糸膜の表面に捕捉された前記
不溶解性物質を剥離して各中空糸膜を再生するとともに
、剥離した不溶解性物質を含む洗浄排水を下室から濾過
塔外へ抜き出す洗浄工程とを繰り返して行う中空糸膜を
用いる濾過方法において、前記洗浄工程終了後、洗浄排
水を抜き出して空になった前記下室内に氷を°流入させ
て当該下室内の中空糸モジュールの少なくとも一部分を
水中に浸漬せしめ、次いで当該下室内に気体を導入して
バブリングし、しかる後に下室内に前記水を保持させた
まま原水を流入して濾過を開始する点にある。
また、請求項2に記載した発明は、上記従来の濾過工程
と上記従来の洗浄工程とを繰り返して行う濾過方法にお
いて、濾過工程の途中で密着集合体を分散させる操作を
行うことにより、その後の差圧の異常な上昇を防止しよ
うとする濾過方法であり、その特徴ととするところは、
上記濾過工程の途中に、原水の流入を一旦中断するとと
もに前記下室内に気体を導入してバブリングする操作を
少なくとも一回介在させ、かつ当該バブリング操作終了
後は下室から水抜きを行うことなく直ちに原水の流入を
再開して濾過を′m続する点にある。
と上記従来の洗浄工程とを繰り返して行う濾過方法にお
いて、濾過工程の途中で密着集合体を分散させる操作を
行うことにより、その後の差圧の異常な上昇を防止しよ
うとする濾過方法であり、その特徴ととするところは、
上記濾過工程の途中に、原水の流入を一旦中断するとと
もに前記下室内に気体を導入してバブリングする操作を
少なくとも一回介在させ、かつ当該バブリング操作終了
後は下室から水抜きを行うことなく直ちに原水の流入を
再開して濾過を′m続する点にある。
〈作用〉
以下に本発明の実施態様の一例を、前記した第1図に示
した中空糸モジュールおよび第2図に示した濾過塔を用
いて、原水として酸化鉄等の不溶解性物質を含む復水を
処理する場合を例として以下に説明する。
した中空糸モジュールおよび第2図に示した濾過塔を用
いて、原水として酸化鉄等の不溶解性物質を含む復水を
処理する場合を例として以下に説明する。
先ず、請求項1に記載した濾過方法においては、所定の
濾過工程終了後、復水の濾過を中止して以下のような洗
浄を行う。
濾過工程終了後、復水の濾過を中止して以下のような洗
浄を行う。
すなわち、濾過工程において開口させていた弁19およ
び弁23を閉じ、下室り内に流入した復水を、また上室
U内に濾過水を満たしたまま、弁21および弁22を開
口し、気体流入管15Bから圧縮空気等の気体を王室り
内に流入してバブリングし、各中空糸膜2を振動させる
とともに中空糸モジュール1内の水を攪拌することによ
って、各中空糸膜2の表面に捕捉された不溶解性物質を
剥離し、また気泡はガス抜き管17から濾過塔9外に排
出する。
び弁23を閉じ、下室り内に流入した復水を、また上室
U内に濾過水を満たしたまま、弁21および弁22を開
口し、気体流入管15Bから圧縮空気等の気体を王室り
内に流入してバブリングし、各中空糸膜2を振動させる
とともに中空糸モジュール1内の水を攪拌することによ
って、各中空糸膜2の表面に捕捉された不溶解性物質を
剥離し、また気泡はガス抜き管17から濾過塔9外に排
出する。
上述のような気泡による攪拌を充分に行った後、弁22
を開口したまま弁21を閉じ、弁20を開口して、各中
空糸膜2から剥離した酸化鉄等の不溶解性物質を多量に
含む洗浄排水をドレン管18から抜き出す。
を開口したまま弁21を閉じ、弁20を開口して、各中
空糸膜2から剥離した酸化鉄等の不溶解性物質を多量に
含む洗浄排水をドレン管18から抜き出す。
洗浄排水の抜き出しを終了して下室り内を空にした後、
弁20、弁22および弁24を開口し、その他の弁は閉
じ、圧縮空気流入管15Aから圧縮空気を流入し、上室
U内に存在する濾過水を当該空気圧で各中空糸膜2内を
逆流させ、各中空糸膜2の外表面に残留している酸化鉄
微粒子を、当該濾過水で洗い落とし、その洗浄排水をド
レン管18から抜き出す。
弁20、弁22および弁24を開口し、その他の弁は閉
じ、圧縮空気流入管15Aから圧縮空気を流入し、上室
U内に存在する濾過水を当該空気圧で各中空糸膜2内を
逆流させ、各中空糸膜2の外表面に残留している酸化鉄
微粒子を、当該濾過水で洗い落とし、その洗浄排水をド
レン管18から抜き出す。
以上の洗浄操作は前記した従来のそれと同じである。
このような洗浄工程を終了した後、濾過工程に移行する
訳であるが、本発明においてはその前に以下のような操
作を行う。
訳であるが、本発明においてはその前に以下のような操
作を行う。
すわなち、弁19および弁22を開口し、その他の弁を
閉じて、復水を原水流入管16から下室り内に流入し、
当該下室り内の水位が、当該下室り内にある中空糸モジ
ュールlの少なくとも一部分を浸漬せしめる位置に達し
たところで弁19を閉じて復水の流入を一旦中止する。
閉じて、復水を原水流入管16から下室り内に流入し、
当該下室り内の水位が、当該下室り内にある中空糸モジ
ュールlの少なくとも一部分を浸漬せしめる位置に達し
たところで弁19を閉じて復水の流入を一旦中止する。
なお、復水を流入する代わりに、予め貯留しておいた当
該濾過塔9の濾過水や純水等の水を、別に設けた配管(
図示せず)を介して王室り内に流入してもよい。
該濾過塔9の濾過水や純水等の水を、別に設けた配管(
図示せず)を介して王室り内に流入してもよい。
次いで、弁21を開口して気体流入管15Bから圧縮空
気等の気体を流入し、下室り内をバブリングする。当該
圧縮空気は気泡となって下室り内の水中を上昇し、前記
した洗浄工程の場合と同様にして中空糸モジュール1の
スカート部8内を介して中空糸モジュールl内に流入す
る。当該気泡の上昇により各中空糸膜2を振動させると
ともに中空糸モジュール1内の水を攪拌する。当該バブ
リングにより、前記洗浄工程において下室り内を空にし
たことによって形成された密着集合体を効果的に破壊す
ることができ、各中空糸膜2を分散させることができる
。使用済となった空気はガス抜き管17から濾過塔9外
に排出する。
気等の気体を流入し、下室り内をバブリングする。当該
圧縮空気は気泡となって下室り内の水中を上昇し、前記
した洗浄工程の場合と同様にして中空糸モジュール1の
スカート部8内を介して中空糸モジュールl内に流入す
る。当該気泡の上昇により各中空糸膜2を振動させると
ともに中空糸モジュール1内の水を攪拌する。当該バブ
リングにより、前記洗浄工程において下室り内を空にし
たことによって形成された密着集合体を効果的に破壊す
ることができ、各中空糸膜2を分散させることができる
。使用済となった空気はガス抜き管17から濾過塔9外
に排出する。
なお、上記バブリングによる分散効果は下室り内の水位
が高い程、すなわち仕切板10に懸架されている中空糸
モジュール1の水と接触している部分が多い程大であり
、したがって前記洗浄工程終了後下室り内に水を流入さ
せるに際しては、通常仕切板10の下方の下室り内がほ
ぼ満水となるまで流入させるとよい。
が高い程、すなわち仕切板10に懸架されている中空糸
モジュール1の水と接触している部分が多い程大であり
、したがって前記洗浄工程終了後下室り内に水を流入さ
せるに際しては、通常仕切板10の下方の下室り内がほ
ぼ満水となるまで流入させるとよい。
上述のようなバブリング操作を終了した後、下室り内に
水を保持させたまま、弁22を開口した状態で先ず弁2
1のみを閉じ、復水を再び原水流入管16から下室り内
に流入して当該下室り内に残留する空気を追い出し、下
室り内を満水としてから弁22を閉じて弁23を開口す
る。そして、そのまま原水の流入を続行し、濾過水を濾
過水流出管14から流出して濾過を開始するが、当該濾
過操作は前記した従来の濾過操作と同じであるので詳し
い説明は省略する。
水を保持させたまま、弁22を開口した状態で先ず弁2
1のみを閉じ、復水を再び原水流入管16から下室り内
に流入して当該下室り内に残留する空気を追い出し、下
室り内を満水としてから弁22を閉じて弁23を開口す
る。そして、そのまま原水の流入を続行し、濾過水を濾
過水流出管14から流出して濾過を開始するが、当該濾
過操作は前記した従来の濾過操作と同じであるので詳し
い説明は省略する。
本発明においては、上述のごとく濾過工程を開始するに
先立って、予め王室り内をバブリングし、中空糸膜2の
密着集合体を分散させるとともに、当該バブリング後、
下室り内に水を保持させたまま復水の濾過を開始するの
で、バブリング操作によって分散された各中空糸膜2が
再び密着し合うということはなく、分散状態を維持した
まま濾過工程に移行することができ、よって濾過開始後
に差圧が異常に上昇するという事態を招くことはなく、
濾過塔本来の濾過能力を十分に発揮させることができる
。
先立って、予め王室り内をバブリングし、中空糸膜2の
密着集合体を分散させるとともに、当該バブリング後、
下室り内に水を保持させたまま復水の濾過を開始するの
で、バブリング操作によって分散された各中空糸膜2が
再び密着し合うということはなく、分散状態を維持した
まま濾過工程に移行することができ、よって濾過開始後
に差圧が異常に上昇するという事態を招くことはなく、
濾過塔本来の濾過能力を十分に発揮させることができる
。
次に、請求項2に記載した発明の詳細な説明すると、当
該発明は、上述したと同様のバブリング操作を濾過工程
の途中で行う以外は、基本的に前記した従来の濾過方法
と同じである。
該発明は、上述したと同様のバブリング操作を濾過工程
の途中で行う以外は、基本的に前記した従来の濾過方法
と同じである。
すなわち、弁19および弁23を開口し、その他の弁を
閉じて原水流入管16から下室り内に復水を流入させる
前記従来の濾過工程を実施しているうちに、濾過塔9の
差圧が異常に上昇して規定の値に達した際に、あるいは
差圧の上昇傾向が定常時より著しく急であることを検知
した時点で、弁19を閉じて復水の流入を一旦中断し、
その後上室U内に濾過水を、また下室り内に復水を満た
したまま、弁21および弁22を開口して気体流入管1
5Bから圧縮空気等の気体を流入させ、下室り内をバブ
リングする。
閉じて原水流入管16から下室り内に復水を流入させる
前記従来の濾過工程を実施しているうちに、濾過塔9の
差圧が異常に上昇して規定の値に達した際に、あるいは
差圧の上昇傾向が定常時より著しく急であることを検知
した時点で、弁19を閉じて復水の流入を一旦中断し、
その後上室U内に濾過水を、また下室り内に復水を満た
したまま、弁21および弁22を開口して気体流入管1
5Bから圧縮空気等の気体を流入させ、下室り内をバブ
リングする。
当該バブリング操作により、中空糸モジュール1内に形
威されている密着集合体が破壊されて各中空糸膜2が分
散するのは前述の場合と同様である。
威されている密着集合体が破壊されて各中空糸膜2が分
散するのは前述の場合と同様である。
このようなバブリング操作を所定時間行った後、弁21
および弁22を閉じ、次いで弁19を開口し、下室り内
に前記復水を満たしたまま原水流入管16から再び復水
を流入させて濾過を継続する。
および弁22を閉じ、次いで弁19を開口し、下室り内
に前記復水を満たしたまま原水流入管16から再び復水
を流入させて濾過を継続する。
当該バブリング操作後の濾過工程においては、差圧急上
昇の原因であった密着集合体が破壊されて各中空糸膜2
が充分な分散状態となるので、差圧が再度異常に上昇す
るといったことはなく、以後は本来の濾過能力を発揮さ
せることができる。
昇の原因であった密着集合体が破壊されて各中空糸膜2
が充分な分散状態となるので、差圧が再度異常に上昇す
るといったことはなく、以後は本来の濾過能力を発揮さ
せることができる。
なお、本発明においては上記バブリング操作を行った際
に、各中空糸膜2の表面に既に捕捉されていた不溶解性
物質が剥離するが、当該不溶解性物質を含む塔内水は上
述の説明で明らかなごとく濾過塔9外へほとんど排出さ
れないので、このようなバブリング操作を行ったからと
いって洗浄排水の排出量が従来より増加するといった問
題が生じることはなく、また剥離した不溶解性物質はバ
ブリング操作終了後、再び復水を流入させて濾過を開始
した際に、各中空糸膜2の表面に均等に再捕捉されるの
で何ら問題とはならない。
に、各中空糸膜2の表面に既に捕捉されていた不溶解性
物質が剥離するが、当該不溶解性物質を含む塔内水は上
述の説明で明らかなごとく濾過塔9外へほとんど排出さ
れないので、このようなバブリング操作を行ったからと
いって洗浄排水の排出量が従来より増加するといった問
題が生じることはなく、また剥離した不溶解性物質はバ
ブリング操作終了後、再び復水を流入させて濾過を開始
した際に、各中空糸膜2の表面に均等に再捕捉されるの
で何ら問題とはならない。
上述したバブリング操作は、通常、濾過工程の途中で一
回行えば十分であるが、場合によっては濾過工程の途中
に二回以上介在させても差し支えない。
回行えば十分であるが、場合によっては濾過工程の途中
に二回以上介在させても差し支えない。
〈効果〉
以上説明したごとく、本発明の濾過方法によれば、濾過
塔内に気体を導入してバブリングし、その後中空糸モジ
ュールを水中に浸漬させた状態を維持しながら原水の濾
過に移行させるという極めて簡単な操作によって、中空
糸モジュール内の中空糸膜が相互に密着し合って集合体
を形威し、見掛けの濾過面積が減少することが原因で濾
過時の差圧が異常に上昇するという従来の欠点を効果的
に防止あるいは解消することができ、各中空糸膜の膜面
を原水の濾過に最大限有効に利用することができる。
塔内に気体を導入してバブリングし、その後中空糸モジ
ュールを水中に浸漬させた状態を維持しながら原水の濾
過に移行させるという極めて簡単な操作によって、中空
糸モジュール内の中空糸膜が相互に密着し合って集合体
を形威し、見掛けの濾過面積が減少することが原因で濾
過時の差圧が異常に上昇するという従来の欠点を効果的
に防止あるいは解消することができ、各中空糸膜の膜面
を原水の濾過に最大限有効に利用することができる。
また本発明は現在使用されている濾過塔の構造や中空糸
モジュールの構造、あるいは中空糸膜の種類を変えるこ
となく簡単な運転方法の変更により、通用できる点でも
有効である。
モジュールの構造、あるいは中空糸膜の種類を変えるこ
となく簡単な運転方法の変更により、通用できる点でも
有効である。
以下に本発明の効果をより明確とするために実施例を説
明する。
明する。
実施例−1
0,2μ前後の微細孔を有する外径1.2mm、内径0
.7fl、長さ2.0mの中空糸膜を直径140uの外
筒内に4,200本束ねて第1図に示したような中空糸
モジュールを形威し、当該中空糸モジュールを濾過塔に
1本配置して、第2図に示したフローに準じて小型実験
濾過塔を構威し、以下の実験を行った。
.7fl、長さ2.0mの中空糸膜を直径140uの外
筒内に4,200本束ねて第1図に示したような中空糸
モジュールを形威し、当該中空糸モジュールを濾過塔に
1本配置して、第2図に示したフローに準じて小型実験
濾過塔を構威し、以下の実験を行った。
すなわち濾過工程を終了した後、常法により洗浄を行っ
て空となった濾過塔の下室内に、硫酸第1鉄塩水溶液を
苛性ソーダで中和して合成した水酸化鉄、粒径1μm程
度のαFe201、αFe○○H2およびFe3O4の
4者を含有鉄の量がそれぞれ3:1:1:1となるよう
に混合した混合鉄を中空糸膜1dあたりの鉄相着量が4
gとなる量で分散させた水を予め投入し、その後純水を
追加して下室内をほぼ満水とした。
て空となった濾過塔の下室内に、硫酸第1鉄塩水溶液を
苛性ソーダで中和して合成した水酸化鉄、粒径1μm程
度のαFe201、αFe○○H2およびFe3O4の
4者を含有鉄の量がそれぞれ3:1:1:1となるよう
に混合した混合鉄を中空糸膜1dあたりの鉄相着量が4
gとなる量で分散させた水を予め投入し、その後純水を
追加して下室内をほぼ満水とした。
次いで当該下室内に前記混合鉄を5ppm含む原水を連
続的に流入して濾過処理を行った。その結果、濾過開始
後30分で差圧上昇幅は0.3kg/−に達し、さらに
2.5時間濾過を続行した間に差圧上昇幅は0.5kg
/cd増加し、トータルの差圧上昇幅は0.8鯖/cI
aに達した。
続的に流入して濾過処理を行った。その結果、濾過開始
後30分で差圧上昇幅は0.3kg/−に達し、さらに
2.5時間濾過を続行した間に差圧上昇幅は0.5kg
/cd増加し、トータルの差圧上昇幅は0.8鯖/cI
aに達した。
そこで濾過を中断して以下のような分散操作を行い、そ
の後原水の濾過処理を再開した。
の後原水の濾過処理を再開した。
すなわち、濾過塔の下室内に原水を満たしたまま、当該
下室内に流速2 N rrr / Hrの圧縮空気を1
分間流入してバブリングし、その後下室内の原水を水抜
きすることなく直ちに新たな原水を流入して濾過処理を
再開した。その結果、差圧上昇幅は濾過の再開直後で、
0.4kg/cjに低下し、その後さらに濾過を6時間
続行してもトータルの差圧上昇幅は0.8kg/cIA
にしか至らず、この間の差圧上昇幅は0.4kg/cd
であった。
下室内に流速2 N rrr / Hrの圧縮空気を1
分間流入してバブリングし、その後下室内の原水を水抜
きすることなく直ちに新たな原水を流入して濾過処理を
再開した。その結果、差圧上昇幅は濾過の再開直後で、
0.4kg/cjに低下し、その後さらに濾過を6時間
続行してもトータルの差圧上昇幅は0.8kg/cIA
にしか至らず、この間の差圧上昇幅は0.4kg/cd
であった。
本実施例の濾過時の差圧上昇幅および前記分散操作によ
り差圧が変化する様子を第3図に示した。
り差圧が変化する様子を第3図に示した。
なお図中Aは従来の洗浄操作を実施した時点を、B1、
B2はそれぞれ濾過工程を、Cは前記分散操作を実施し
た時点をそれぞれ示す。
B2はそれぞれ濾過工程を、Cは前記分散操作を実施し
た時点をそれぞれ示す。
実施例−2
実施例−1と同し小型実験濾過塔を用い、常法により洗
浄を行い空となった下室内に実施例−1と同し量の混合
鉄を分散させた水を、予め投入し、さらに純水を追加し
て下室内をほぼ満水とした。
浄を行い空となった下室内に実施例−1と同し量の混合
鉄を分散させた水を、予め投入し、さらに純水を追加し
て下室内をほぼ満水とした。
次いで、実施例−1と同し流速で圧縮空気を下室内に1
分間流入してバブリングし、その後下室内に前記水を保
持させたまま実施例−1と同じ原水を下室内に流入して
濾過処理した。その結果、濾過開始後30分の差圧上昇
幅は、0.1kg/cjに抑えられ、さらにその後6時
間濾過を続行しても差圧上昇幅は0.4kg/cjの増
加に留まり、トータルの差圧上昇幅は0.5 kg /
crlとなった。
分間流入してバブリングし、その後下室内に前記水を保
持させたまま実施例−1と同じ原水を下室内に流入して
濾過処理した。その結果、濾過開始後30分の差圧上昇
幅は、0.1kg/cjに抑えられ、さらにその後6時
間濾過を続行しても差圧上昇幅は0.4kg/cjの増
加に留まり、トータルの差圧上昇幅は0.5 kg /
crlとなった。
本実施例の濾過時の差圧上昇幅が変化する様子を第4図
に示した。
に示した。
第4図に示したごとく、本発明方法によった場合は従来
の濾過方法による処理結果に相当する、前記第3図にB
1濾過工程として示したような差圧の異常な上昇は見ら
れず、濾過開始当初から順調な濾過が行われていること
がわかる。
の濾過方法による処理結果に相当する、前記第3図にB
1濾過工程として示したような差圧の異常な上昇は見ら
れず、濾過開始当初から順調な濾過が行われていること
がわかる。
第1図は本発明に用いる中空糸モジュールを示す断面図
であり、第2図は本発明に用いる濾過塔のフローを示す
説明図であり、また第3図および第4図は、それぞれ実
施例−1および実施例−2における濾過時の差圧の上昇
幅が変化する様子を示したグラフであり、第3図および
第4図とも縦軸に差圧上昇幅、横軸に濾過時間を示す。 1・・・中空糸モジュール 2・・・中空糸膜3・
・・外筒 4・・・上部接合部5・・
・下部接合部 6・・・流通ロア・・・開口
部 8・・・スカート部9・・・濾過塔
1o・・・仕切板11・・・気泡分配機
構 12・・・気泡受け13・・・気泡分配管
14・・・濾過水流出管15・・・圧縮空気流
入管 16・・・原水流入管17・・・空気抜き管
18・・・ドレン管19〜24・・・弁 25・・・ハソフルプレート D・・・下室 U・・・上室第2図
であり、第2図は本発明に用いる濾過塔のフローを示す
説明図であり、また第3図および第4図は、それぞれ実
施例−1および実施例−2における濾過時の差圧の上昇
幅が変化する様子を示したグラフであり、第3図および
第4図とも縦軸に差圧上昇幅、横軸に濾過時間を示す。 1・・・中空糸モジュール 2・・・中空糸膜3・
・・外筒 4・・・上部接合部5・・
・下部接合部 6・・・流通ロア・・・開口
部 8・・・スカート部9・・・濾過塔
1o・・・仕切板11・・・気泡分配機
構 12・・・気泡受け13・・・気泡分配管
14・・・濾過水流出管15・・・圧縮空気流
入管 16・・・原水流入管17・・・空気抜き管
18・・・ドレン管19〜24・・・弁 25・・・ハソフルプレート D・・・下室 U・・・上室第2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、塔内を上室と下室とに区画する仕切板に中空糸膜を
多数本束ねた中空糸モジュールを懸架してなる濾過塔の
前記下室内に、不溶解性物質を含む原水を流入して各中
空糸膜の外側から内側へ原水を通過させることにより、
各中空糸膜の表面で不溶解性物質を捕捉するとともに、
各中空糸膜の内側に得られる濾過水を前記上室から流出
させる濾過工程と、当該濾過工程終了後、各中空糸膜の
表面に捕捉された前記不溶解性物質を剥離して各中空糸
膜を再生するとともに、剥離した不溶解性物質を含む洗
浄排水を下室から濾過塔外へ抜き出す洗浄工程とを繰り
返して行う中空糸膜を用いる濾過方法において、前記洗
浄工程終了後、洗浄排水を抜き出して空になった前記下
室内に水を流入させて当該下室内の中空糸モジュールの
少なくとも一部分を水中に浸漬せしめ、次いで当該下室
内に気体を導入してバブリングし、しかる後に下室内に
前記水を保持させたまま原水を流入して濾過を開始する
ことを特徴とする中空糸膜を用いる濾過方法。 2、塔内を上室と下室とに区画する仕切板に中空糸膜を
多数本束ねた中空糸モジュールを懸架してなる濾過塔の
前記下室内に、不溶解性物質を含む原水を流入して各中
空糸膜の外側から内側へ原水を通過させることにより、
各中空糸膜の表面で不溶解性物質を捕捉するとともに各
中空糸膜の内側に得られる濾過水を前記上室から流出さ
せる濾過工程と、当該濾過工程終了後、各中空糸膜の表
面に捕捉された前記不溶解性物質を含む洗浄排水を下室
から濾過塔外へ抜き出す洗浄工程とを繰り返して行う中
空糸膜を用いる濾過方法において、前記濾過工程の途中
に、原水の流入を一旦中断するとともに前記下室内に気
体を導入してバブリングする操作を少なくとも一回介在
させ、かつ当該バブリング操作終了後は下室から水抜き
を行うことなく直ちに原水の流入を再開して濾過を継続
することを特徴とする中空糸膜を用いる濾過方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6719590A JP2795287B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 中空糸膜を用いる濾過方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6719590A JP2795287B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 中空糸膜を用いる濾過方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03270783A true JPH03270783A (ja) | 1991-12-02 |
JP2795287B2 JP2795287B2 (ja) | 1998-09-10 |
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