JPH06226059A

JPH06226059A - 濾過装置

Info

Publication number: JPH06226059A
Application number: JP3447393A
Authority: JP
Inventors: Masaru Kawahashi; 勝川橋; Osamu Kusudo; 修楠戸; Shoji Sumina; 昇二角名
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1993-01-29
Filing date: 1993-01-29
Publication date: 1994-08-16

Abstract

(57)【要約】【目的】空気ではなく原水により中空糸膜に付着した
固形分を除去するとともに、処理能力の低下や設備のコ
ストアップを招くことのない濾過装置の洗浄装置を提供
する。【構成】濾過モードでは、第２および第３開閉弁５，
１１が開放され、一方、第４および第５開閉弁１３，１
７が閉止されて、原水Ｌが原水導入路３から濾過容器４
の一次側４ａに導入され、中空糸膜により浄化される。
濾過された処理水Ｌ１は濾過容器４の二次側４ｂから処
理水導出路１０に導出される。洗浄モードでは、第２お
よび第３開閉弁５，１１が閉止され、一方、第４および
第５開閉弁１３，１７が開放されて、原水Ｌが原水導入
路３から洗浄用流路１２および処理水導出路１０を介し
て、濾過容器４の二次側４ｂに導入され、原水Ｌが逆流
することにより中空糸膜の外周面に付着している固形分
を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空糸膜を濾過素子と
する工業用の濾過装置、特にスチームドレン水を浄化す
るのに適した濾過装置であって、上記中空糸膜に付着し
た固形分を除去する機能を有する装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】中空糸膜は家庭用の浄水器のほか、ボイ
ラのドレン水など（以下、「原水」という。）を浄化す
る工業用の濾過装置において使用されている。中空糸膜
は、平膜型のフィルタや糸巻フィルタに比べて濾過面積
が大きいことから、鉄分や懸濁物のような固形分の目詰
まりによる処理能力の低下が生じにくいという利点を有
する。しかしながら、濾過処理時間の経過とともに、中
空糸膜の表面に懸濁物などの固形分が付着し、濾過能力
が低下することは避けられず、したがって、膜表面に付
着した固形分の除去を行うことが必要である。

【０００３】かかる固形分の除去方法としては、濾過容
器の下方から空気を導入し、中空糸膜を振動させること
で、中空糸膜の外表面から固形分を剥離させる方法が知
られている（たとえば、特開昭６１−２５４２０７号公
報参照）。しかしながら、かかる方法では、導入する空
気中の酸素が原水などに溶け込むので、高温下で行われ
るボイラのドレン水の濾過の場合には、ボイラの内壁を
腐食させるおそれがある。

【０００４】また、膜表面に付着した固形分を除去する
方法としては、中空糸膜により濾過した処理水をポンプ
で逆流させて、固形分を除去する洗浄方法が知られてい
る。しかし、この洗浄方法では、濾過した処理水を洗浄
に使用するので、濾過処理能力（ｍ³／Ｈ）の低下を招
く。また、原水を圧送するポンプの他に処理水を逆流さ
せるポンプが必要になるので、設備のコストが高くなる
という問題があった。

【０００５】しかしながら、食品用あるいは医療用水の
ように原水中の細菌等が処理水に混入することが不都合
である場合には、上記の処理水による逆洗を行わざるを
得ない。これに対して、処理水中に原水が混入しても支
障がない場合、例えばドレン水中の鉄分の除去あるいは
排水中のＳＳ成分の除去などに使用する場合には、上記
の処理水による逆洗を行わなくても次工程の負荷を低減
させるという目的を達し得る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑みてなされたもので、原水により中空糸膜に付着した
固形分を除去するとともに、処理能力の低下や設備のコ
ストアップを招くことのない工業用の濾過装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば上記の目
的は、多数の中空糸膜からなる濾過素子を収納する濾過
容器と、ポンプにより濾過容器の一次側に原水を導入す
る原水導入路と、濾過素子により濾過された処理水を濾
過容器の二次側から導出する処理水導出路とを備えた濾
過装置であって、原水を濾過容器の二次側に導入する洗
浄用流路を原水導入路から分岐して設けるとともに、原
水を濾過容器の一次側に導入し、処理水を二次側から取
り出す濾過モードと、原水を上記洗浄用流路から濾過容
器の二次側に導入し、濾過容器の一次側から排水する逆
洗浄モードとを選択的に切り換える弁装置を設けたこと
を特徴とする濾過装置を提供することによって達成され
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にしたがって
説明する。図１において、ドレンタンク１には、ボイラ
（図示せず）で加熱された復水である原水Ｌが貯留され
ている。この原水Ｌ中には、鉄分や懸濁物などの固形分
が含まれている。このドレンタンク１には、原水Ｌの水
位を検出するレベルセンサＬＳが設けられている。上記
ドレンタンク１には、原水導入路３が接続されている。

【０００９】原水導入路３の途中には、ポンプＰが設け
られており、原水導入路３は、ポンプＰの圧送力によ
り、ドレンタンク１の原水Ｌを濾過容器４の一次側４ａ
に導入する。上記ポンプＰは、レベルセンサＬＳが検出
した水位に応じて、制御装置２により、駆動・停止の制
御がなされる。上記原水導入路３におけるポンプＰの下
流には逆止弁２０および第１開閉弁２１が設けられてお
り、上記原水導入路３における濾過容器４の上流には、
第２開閉弁５および第１圧力調整弁６が設けられてい
る。この第１圧力調整弁６は、濾過容器４の上流の圧力
を検出する第１圧力検出器Ｇ１の検出圧力が、後述する
洗浄モードにおいて、第１の所定圧力となるように、制
御装置２により、フィードバック制御がなされる。

【００１０】上記濾過容器４内には、濾過モジュールＭ
が１個あるいは複数収納されている。濾過モジュールＭ
は、図２（ａ）のように、多数の中空糸膜ｆを束ねた濾
過素子Ｆが保護筒７に収納されてなり、図２（ｂ）の実
線で示すように、中空糸膜ｆの外表面から原水Ｌを透過
させて、固形分を中空糸膜ｆの外表面で濾過するもので
ある。保護筒７は多孔状のものが望ましいが、必ずしも
設ける必要はない。この実施例の場合、中空糸膜ｆは下
端部ｆ１が封止材８により個々に閉塞されている。中空
糸膜ｆは、固定材９によりその上端部ｆ２が、開口する
ように、保護筒７に装着固定されている。上記保護筒７
は、図２（ａ）の仕切壁４ｃに固定されており、この仕
切壁４ｃおよび固定材９などによって、濾過容器４（図
１）が一次側４ａと二次側４ｂとに区画されている。な
お、図２（ｂ）の封止材８および固定材９としては、従
来より中空糸膜の先端を封止したり、中空糸膜の接着固
定に用いられているものが制限なく使用でき、たとえば
エポキシ樹脂が用いられる。

【００１１】中空糸膜ｆは下端部ｆ１を一括して封止し
てもよいし、下端部ｆ１が折り返されたＵ字型の形状の
ものであってもよいが、中空糸膜ｆの下端部ｆ１を封止
材８で別々に封止したものは、原水Ｌにより除去された
固形分が中空糸膜ｆ同士の下部の隙間Ｓから下方へ流れ
出易く、洗浄が容易であり好ましい。

【００１２】本発明の濾過装置において使用される中空
糸膜ｆの材質は、従来より公知のものが制限なく使用で
きるが、スチームドレン水の濾過のように高温で使用す
る場合には、たとえば、ポリスルホン、ポリエーテルス
ルホン、ポリイミドなどの耐熱性に優れた材質の中空糸
膜を使用する必要がある。

【００１３】上記濾過素子Ｆにより濾過された処理水Ｌ
１は、図１の濾過容器４の二次側４ｂに接続された処理
水導出路１０から導出されて、ボイラ（図示せず）に帰
還する。上記処理水導出路１０には、第３開閉弁１１が
設けられている。

【００１４】上記処理水導出路１０における第３開閉弁
１１の上流部と、上記原水導入路３における第２開閉弁
５の上流部とは、洗浄用流路１２により接続されてい
る。この洗浄用流路１２は、原水導入路３におけるポン
プＰの下流に分岐して設けられており、ポンプＰの圧送
力により、原水Ｌを濾過容器４の二次側４ｂに導入す
る。上記洗浄用流路１２には、第４開閉弁１３、第２圧
力調整弁１４および逆止弁１５が設けられている。上記
第２圧力調整弁１４は、処理水導出路１０における濾過
容器４の下流の圧力を検出する第２圧力検出器Ｇ２の検
出圧力が、後述する濾過モードにおいて第２の所定圧力
となるように、制御装置２により、フィードバック制御
がなされる。なお、洗浄用流路１２には、必要に応じて
原水中の微粒子等を除去するフィルタが設けられる。

【００１５】上記濾過容器４の下部には、排水管１６が
接続されている。この排水管１６には、第５開閉弁１７
が設けられている。

【００１６】上記第２、第３、第４および第５開閉弁
５，１１，１３および１７は、本発明でいう弁装置を構
成している。この弁装置５，１１，１３および１７は、
制御装置２により開閉制御されることで、後述するよう
に、原水Ｌを濾過容器４の一次側４ａに導入し、処理水
Ｌ１を二次側４ｂから取り出す濾過モードと、原水Ｌを
洗浄用流路１２から濾過容器４の二次側４ｂに導入し、
濾過容器４の一次側４ａから排水管１６を介して排水す
る逆洗浄モードとを選択的に切り換える。つまり、濾過
モードでは、第２および第３開閉弁５，１１が開放さ
れ、一方、第４および第５開閉弁１３，１７が閉止され
て、原水Ｌが実線で示すように流れることで、中空糸膜
ｆ（図２（ｂ））により浄化される。逆洗浄モードで
は、第２および第３開閉弁５，１１が閉止され、一方、
第４および第５開閉弁１３，１７が開放されて、原水Ｌ
が破線で示すように流れることで、中空糸膜ｆ（図２
（ｂ））の外表面に付着している固形分が除去される。

【００１７】上記制御装置２は、第１タイマ２ａおよび
第２タイマ２ｂを備えており、これらのタイマ２ａ，２
ｂの作動により、以下に説明するように、濾過モードと
洗浄モードの切換制御を行う。

【００１８】図３のフローチャートにおいて、ステップ
Ｓ１でスタートすると、ステップＳ２に進み、図１の第
２〜第５開閉弁５，１１，１３，１７の開閉により、ド
レンタンク１の原水Ｌを原水導入路３から濾過容器４の
一次側４ａに導入し、濾過された処理水Ｌ１を処理水導
出路１０から導出する。つづいて、図３のステップＳ３
に進み第１タイマ２ａ（図１）を作動させ、ステップＳ
４に進む。ステップＳ４では、所定の濾過時間が経過す
るのを待ち、所定の濾過時間が経過したらステップＳ５
に進み、逆洗浄モードに入る。

【００１９】ステップＳ５では、図１の第２〜第５開閉
弁５，１１，１３，１７の開閉状態を切り換えて、ドレ
ンタンク１の原水Ｌを、原水導入路３から洗浄用流路１
２および処理水導出路１０を介して、濾過容器４の二次
側４ｂに導入する。導入された原水Ｌは、図２（ｂ）の
破線で示すように、中空糸膜ｆの内側から外側に流れ、
中空糸膜ｆの外表面に付着している固形分を除去する。
固形分を含んだ原水Ｌ２は、図１の排水管１６から排出
される。つづいて、図３のステップＳ６に進み、第２タ
イマ２ｂ（図１）を作動させ、ステップＳ７に進む。ス
テップＳ７では、所定の逆洗浄時間が経過するのを待
ち、所定の逆洗浄時間が経過したら、ステップＳ２に戻
って、再び濾過モードに入る。こうして、濾過モードと
逆洗浄モードとを一定のサイクルで自動的に繰り返す。

【００２０】このように、中空糸膜ｆに付着した固形分
の除去は、空気ではなく原水Ｌによりなされるから、空
気中の酸素が原水Ｌなどに溶け込むおそれがなく、した
がって、高温下で行われるボイラのドレン水の濾過に使
用してもボイラの内壁を腐食させるおそれがない。

【００２１】また、上記固形部分の除去は、中空糸膜ｆ
によって濾過された処理水Ｌ１ではなく、原水Ｌにより
なされるので、処理水Ｌ１を無駄に消費しないから、濾
過処理能力が低下しない。

【００２２】さらに、原水Ｌを濾過容器４の二次側４ｂ
に導入する洗浄用流路１２を原水導入路３から分岐して
設けたことから、濾過時に用いるポンプＰによって、逆
洗浄時にも原水Ｌを二次側４ｂに圧送することができ
る。したがって、逆洗浄用のポンプを別途設ける必要が
ないので、設備のコストダウンを図り得る。

【００２３】上記実施例では、図１の洗浄用流路１２の
下流を処理水導出路１０に接続して、逆洗浄時に原水Ｌ
を洗浄用流路１２から処理水導出路１０を介して、濾過
容器４の二次側４ｂに導入したが、洗浄用流路１２は、
濾過容器４の二次側４ｂに直接接続してもよい。

【００２４】また、上記実施例では、原水導入路３の第
２開閉弁５と、洗浄用流路１２の第４開閉弁１３の２つ
の開閉弁を設けて、原水Ｌの流れを切り換えたが、１つ
の切換弁により原水Ｌの流れを切り換えるものであって
もよい。さらに、上記実施例は濾過容器４の上流および
下流に、それぞれ、圧力検出器Ｇ１およびＧ２を設け、
濾過モードおよび逆洗浄モードにおける装置内の圧力が
所定の値となるように制御するものであるが、上記圧力
検出器Ｇ１，Ｇ２に代えて流量計を用い、装置内の流量
が所定の値となるように制御してもよいし、流量計を用
いて、装置内の流速が所定の値となるように制御しても
よい。なお、装置内の流速を制御する場合には、逆洗時
の流速が、濾過時の流速よりも速くなるように設定する
ことが、中空糸膜ｆに付着した固形分を除去する効果が
大きくなるので好ましい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により提供
される濾過装置は、中空糸膜に付着した固形分の除去を
原水によって行うから、原水中に酸素の混入するおそれ
がないとともに、中空糸膜によって濾過された処理水を
消費しないので、濾過処理能力が低下することもない。
また、原水を濾過容器の二次側に導入する洗浄用流路を
原水導入路から分岐して設けたので、１台のポンプで濾
過時および逆洗浄時に、原水を圧送することができるか
ら、設備のコストダウンを図り得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる濾過装置の概略系統
図である。

【図２】（ａ）は濾過モジュールの概略断面図、（ｂ）
は濾過モジュールの一部を示す拡大断面図である。

【図３】濾過装置の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

３…原水導入路、４…濾過容器、４ａ…一次側、４ｂ…
二次側、５，１１，１３，１７…第２〜第５開閉弁（弁
装置）、１０…処理水導出路、１２…洗浄用流路、Ｌ…
原水、Ｌ１…処理水、Ｌ２…排水、ｆ…中空糸膜、Ｆ…
濾過素子。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の中空糸膜からなる濾過素子を収納
する濾過容器と、ポンプにより上記濾過容器の一次側に
原水を導入する原水導入路と、濾過素子により濾過され
た処理水を上記濾過容器の二次側から導出する処理水導
出路とを備えた濾過装置であって、上記原水を濾過容器の二次側に導入する洗浄用流路を上
記原水導入路から分岐して設けるとともに、上記原水を濾過容器の一次側に導入し、処理水を二次側
から取り出す濾過モードと、上記原水を上記洗浄用流路
から濾過容器の二次側に導入し、濾過容器の一次側から
排水する逆洗浄モードとを切り換える弁装置を設けた濾
過装置。