JPH10235164A - スパイラル型膜エレメントを用いた処理システムおよび運転方法 - Google Patents
スパイラル型膜エレメントを用いた処理システムおよび運転方法Info
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- JPH10235164A JPH10235164A JP4121397A JP4121397A JPH10235164A JP H10235164 A JPH10235164 A JP H10235164A JP 4121397 A JP4121397 A JP 4121397A JP 4121397 A JP4121397 A JP 4121397A JP H10235164 A JPH10235164 A JP H10235164A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低いコストで除濁および除菌を行うことがで
き、かつ小型化が可能で信頼性の高い処理システムおよ
び運転方法を提供することである。 【解決手段】 運転時には、原水がポンプ102により
スパイラル型膜エレメントを用いたスパイラル型膜モジ
ュール100に供給される。スパイラル型膜モジュール
100は全量濾過により透過水を導出し、原水の除濁お
よび除菌を行う。スパイラル型膜エレメントは、集水管
の外周面に独立または連続した封筒状膜を巻回するとと
もに、封筒状膜の間に原水スペーサを挿入し、外周面を
外周部流路材で被覆することにより構成される。スパイ
ラル型膜エレメントの少なくとも外周部側から原水が供
給され、集水管の開口端から透過水が導出される。この
透過水は貯槽104に供給される。逆流洗浄時には、貯
槽104に貯留された透過水がスパイラル型膜モジュー
ル100に供給される。
き、かつ小型化が可能で信頼性の高い処理システムおよ
び運転方法を提供することである。 【解決手段】 運転時には、原水がポンプ102により
スパイラル型膜エレメントを用いたスパイラル型膜モジ
ュール100に供給される。スパイラル型膜モジュール
100は全量濾過により透過水を導出し、原水の除濁お
よび除菌を行う。スパイラル型膜エレメントは、集水管
の外周面に独立または連続した封筒状膜を巻回するとと
もに、封筒状膜の間に原水スペーサを挿入し、外周面を
外周部流路材で被覆することにより構成される。スパイ
ラル型膜エレメントの少なくとも外周部側から原水が供
給され、集水管の開口端から透過水が導出される。この
透過水は貯槽104に供給される。逆流洗浄時には、貯
槽104に貯留された透過水がスパイラル型膜モジュー
ル100に供給される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スパイラル型膜エ
レメントを用いて除濁および除菌を行う処理システムお
よび運転方法に関する。
レメントを用いて除濁および除菌を行う処理システムお
よび運転方法に関する。
【0002】
【従来の技術】飲料水や超純水等の製造の際には、原水
中の濁質物質を除去するとともに、原水中のバクテリア
やウィルスのような細菌を除去する必要がある。このよ
うな除濁および除菌は、主として凝集・沈殿・砂濾過法
により行われている。
中の濁質物質を除去するとともに、原水中のバクテリア
やウィルスのような細菌を除去する必要がある。このよ
うな除濁および除菌は、主として凝集・沈殿・砂濾過法
により行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、凝集・
沈殿・砂濾過のシステムは大きな設置面積を必要とし、
またシステムの管理が煩雑である。一方、凝集・沈殿・
砂濾過法に代わる除濁および除菌のシステムとして中空
糸膜エレメントを用いたシステムが提案されている。
沈殿・砂濾過のシステムは大きな設置面積を必要とし、
またシステムの管理が煩雑である。一方、凝集・沈殿・
砂濾過法に代わる除濁および除菌のシステムとして中空
糸膜エレメントを用いたシステムが提案されている。
【0004】中空糸膜エレメントは、単位体積当たりの
膜面積(体積効率)を多く取れるという利点を有してい
るが、膜が折れやすいという欠点を有している。中空糸
膜エレメントに膜折れが生じると、処理水の水質が低下
するという問題が生じる。
膜面積(体積効率)を多く取れるという利点を有してい
るが、膜が折れやすいという欠点を有している。中空糸
膜エレメントに膜折れが生じると、処理水の水質が低下
するという問題が生じる。
【0005】本発明の目的は、低いコストで除濁および
除菌を行うことができ、かつ小型化が可能な信頼性の高
い処理システムおよび運転方法を提供することである。
除菌を行うことができ、かつ小型化が可能な信頼性の高
い処理システムおよび運転方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段および発明の効果】第1の
発明に係る処理システムは、有孔中空管の外周面に独立
または連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻
回されてなるスパイラル型膜エレメントと、スパイラル
型膜エレメントから導出された透過液を貯留する貯槽と
を備え、運転時にスパイラル型膜エレメントの外周部側
および両端部側から原液を供給し、かつ有孔中空管の少
なくとも一方の開口端から導出された透過液を貯槽に供
給し、逆流洗浄時に貯槽に貯留された透過液をスパイラ
ル型膜エレメントの有孔中空管に供給し、運転および逆
流洗浄を繰り返すことにより原液の除濁および除菌を行
うものである。
発明に係る処理システムは、有孔中空管の外周面に独立
または連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻
回されてなるスパイラル型膜エレメントと、スパイラル
型膜エレメントから導出された透過液を貯留する貯槽と
を備え、運転時にスパイラル型膜エレメントの外周部側
および両端部側から原液を供給し、かつ有孔中空管の少
なくとも一方の開口端から導出された透過液を貯槽に供
給し、逆流洗浄時に貯槽に貯留された透過液をスパイラ
ル型膜エレメントの有孔中空管に供給し、運転および逆
流洗浄を繰り返すことにより原液の除濁および除菌を行
うものである。
【0007】本発明に係る処理システムに用いられるス
パイラル型膜エレメントにおいては、外周面および両端
面が外装材で被覆されずに開放状態にされているため、
運転時に、原液を膜エレメントの外周部側および両端部
側から供給し、全量濾過を行うことができる。これによ
り、原液の除濁および除菌が行われる。
パイラル型膜エレメントにおいては、外周面および両端
面が外装材で被覆されずに開放状態にされているため、
運転時に、原液を膜エレメントの外周部側および両端部
側から供給し、全量濾過を行うことができる。これによ
り、原液の除濁および除菌が行われる。
【0008】このとき、汚染物質が膜エレメントの外周
部および両端部で捕捉される。したがって、逆流洗浄時
に、貯槽に貯留された透過液を膜エレメントの有孔中空
管に供給することにより、汚染物質を均一に除去するこ
とが可能となる。その結果、透過流束が回復する。
部および両端部で捕捉される。したがって、逆流洗浄時
に、貯槽に貯留された透過液を膜エレメントの有孔中空
管に供給することにより、汚染物質を均一に除去するこ
とが可能となる。その結果、透過流束が回復する。
【0009】このように、運転および逆流洗浄を繰り返
すことにより、長期間にわたって透過液の流束および水
質を維持しつつ原液の除濁および除菌を行うことができ
る。
すことにより、長期間にわたって透過液の流束および水
質を維持しつつ原液の除濁および除菌を行うことができ
る。
【0010】また、平膜からなるスパイラル型膜エレメ
ントを用いて原液の処理が行われるので、分離性能を維
持でき、信頼性が高いという利点を有している。したが
って、常に安定した水質の透過液を供給することができ
る。
ントを用いて原液の処理が行われるので、分離性能を維
持でき、信頼性が高いという利点を有している。したが
って、常に安定した水質の透過液を供給することができ
る。
【0011】また、全量濾過が行われるので、原液を供
給するポンプに大きなものを用いることなく、高い回収
率が得られる。それにより、システムコストおよび運転
コストが低減されるとともに、システムが小型化され
る。
給するポンプに大きなものを用いることなく、高い回収
率が得られる。それにより、システムコストおよび運転
コストが低減されるとともに、システムが小型化され
る。
【0012】また、上記のスパイラル型膜エレメントの
構造によれば、全量濾過により膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部にデッドスペースが形成されないので、
膜エレメントと圧力容器との間の空隙部において流体の
滞留が生じない。したがって、原液が有機物を含有する
場合でも、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による
悪臭の発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信
頼性が得られる。
構造によれば、全量濾過により膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部にデッドスペースが形成されないので、
膜エレメントと圧力容器との間の空隙部において流体の
滞留が生じない。したがって、原液が有機物を含有する
場合でも、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による
悪臭の発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信
頼性が得られる。
【0013】さらに、膜エレメントの外周部側および両
端部から原液が供給され、膜エレメントに全方向から圧
力が加わり、軸方向に変位を起こさせるような圧力が加
わらないので、有孔中空管に巻回された封筒状膜が竹の
子状に変形することがない。それにより、パッキンホル
ダが不要となり、外装材も不要であるので、膜エレメン
トの部品コストおよび製造コストが低減される。
端部から原液が供給され、膜エレメントに全方向から圧
力が加わり、軸方向に変位を起こさせるような圧力が加
わらないので、有孔中空管に巻回された封筒状膜が竹の
子状に変形することがない。それにより、パッキンホル
ダが不要となり、外装材も不要であるので、膜エレメン
トの部品コストおよび製造コストが低減される。
【0014】第2の発明に係る処理システムは、有孔中
空管の外周面に独立または連続した複数の封筒状膜が原
液流路材を介して巻回され、かつ一端部が封止されてな
るスパイラル型膜エレメントと、スパイラル型膜エレメ
ントから導出された透過液を貯留する貯槽とを備え、運
転時にスパイラル型膜エレメントの外周部側および他端
部側から原液を供給し、かつ有孔中空管の少なくとも一
方の開口端から導出された透過液を貯槽に供給し、逆流
洗浄時に貯槽に貯留された透過液をスパイラル型膜エレ
メントの有孔中空管に供給し、運転および逆流洗浄を繰
り返すことにより原液の除濁および除菌を行うものであ
る。
空管の外周面に独立または連続した複数の封筒状膜が原
液流路材を介して巻回され、かつ一端部が封止されてな
るスパイラル型膜エレメントと、スパイラル型膜エレメ
ントから導出された透過液を貯留する貯槽とを備え、運
転時にスパイラル型膜エレメントの外周部側および他端
部側から原液を供給し、かつ有孔中空管の少なくとも一
方の開口端から導出された透過液を貯槽に供給し、逆流
洗浄時に貯槽に貯留された透過液をスパイラル型膜エレ
メントの有孔中空管に供給し、運転および逆流洗浄を繰
り返すことにより原液の除濁および除菌を行うものであ
る。
【0015】本発明に係る処理システムに用いられるス
パイラル型膜エレメントにおいては、外周面および一端
面が外装材で被覆されずに開放状態にされているため、
運転時に、原液を膜エレメントの外周部側および一端部
側から供給し、全量濾過を行うことができる。これによ
り、原液の除濁および除菌が行われる。
パイラル型膜エレメントにおいては、外周面および一端
面が外装材で被覆されずに開放状態にされているため、
運転時に、原液を膜エレメントの外周部側および一端部
側から供給し、全量濾過を行うことができる。これによ
り、原液の除濁および除菌が行われる。
【0016】このとき、汚染物質が膜エレメントの外周
部および一端部で捕捉される。したがって、逆流洗浄時
に貯槽に貯留された透過液を膜エレメントの有孔中空管
に供給することにより、汚染物質を均一に除去すること
が可能となる。その結果、透過流束が回復する。
部および一端部で捕捉される。したがって、逆流洗浄時
に貯槽に貯留された透過液を膜エレメントの有孔中空管
に供給することにより、汚染物質を均一に除去すること
が可能となる。その結果、透過流束が回復する。
【0017】このように、運転および逆流洗浄を繰り返
すことにより、長期間にわたって透過液の流束および水
質を維持しつつ原液の除濁および除菌を行うことができ
る。
すことにより、長期間にわたって透過液の流束および水
質を維持しつつ原液の除濁および除菌を行うことができ
る。
【0018】また、平膜からなるスパイラル型膜エレメ
ントを用いて原液の処理が行われるので、分離性能を維
持でき、信頼性が高いという利点を有している。したが
って、常に安定した水質の透過液を供給することができ
る。
ントを用いて原液の処理が行われるので、分離性能を維
持でき、信頼性が高いという利点を有している。したが
って、常に安定した水質の透過液を供給することができ
る。
【0019】また、全量濾過が行われるので、原液を供
給するポンプに大きなものを用いることなく、高い回収
率が得られる。それにより、システムコストおよび運転
コストが低減されるとともに、システムが小型化され
る。
給するポンプに大きなものを用いることなく、高い回収
率が得られる。それにより、システムコストおよび運転
コストが低減されるとともに、システムが小型化され
る。
【0020】特に、上記のスパイラル型膜エレメントで
は、封止された端部側に原液を供給するスペースが不要
となるので、膜エレメントを収納する圧力容器を小型化
することができる。また、圧力容器の原液入口の側に膜
エレメントの封止された端部を配置することにより、原
液導入時に原液の動圧によりスパイラル状膜要素の端面
に汚れが付着することを防止することができる。
は、封止された端部側に原液を供給するスペースが不要
となるので、膜エレメントを収納する圧力容器を小型化
することができる。また、圧力容器の原液入口の側に膜
エレメントの封止された端部を配置することにより、原
液導入時に原液の動圧によりスパイラル状膜要素の端面
に汚れが付着することを防止することができる。
【0021】また、上記のスパイラル型膜エレメントの
構造においても、全量濾過により膜エレメントと圧力容
器との間の空隙部にデッドスペースが形成されないの
で、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。
構造においても、全量濾過により膜エレメントと圧力容
器との間の空隙部にデッドスペースが形成されないの
で、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。
【0022】さらに、膜エレメントの全方向から圧力が
加わり、軸方向に変位を起こさせるような圧力が加わら
ないので、有孔中空管に巻回された封筒状膜が竹の子状
に変形することがない。それにより、パッキンホルダが
不要となり、外装材も不要であるので、膜エレメントの
部品コストおよび製造コストが低減される。
加わり、軸方向に変位を起こさせるような圧力が加わら
ないので、有孔中空管に巻回された封筒状膜が竹の子状
に変形することがない。それにより、パッキンホルダが
不要となり、外装材も不要であるので、膜エレメントの
部品コストおよび製造コストが低減される。
【0023】第3の発明に係る処理システムは、有孔中
空管の外周面に独立または連続した複数の封筒状膜が原
液流路材を介して巻回され、かつ両端部が封止されてな
るスパイラル型膜エレメントと、スパイラル型膜エレメ
ントから導出された透過液を貯留する貯槽とを備え、運
転時にスパイラル型膜エレメントの外周部側から原液を
供給し、かつ有孔中空管の少なくとも一方の開口端から
導出された透過液を貯槽に供給し、逆流洗浄時に貯槽に
貯留された透過液をスパイラル型膜エレメントの有孔中
空管に供給し、運転および逆流洗浄を繰り返すことによ
り原液の除濁および除菌を行うものである。
空管の外周面に独立または連続した複数の封筒状膜が原
液流路材を介して巻回され、かつ両端部が封止されてな
るスパイラル型膜エレメントと、スパイラル型膜エレメ
ントから導出された透過液を貯留する貯槽とを備え、運
転時にスパイラル型膜エレメントの外周部側から原液を
供給し、かつ有孔中空管の少なくとも一方の開口端から
導出された透過液を貯槽に供給し、逆流洗浄時に貯槽に
貯留された透過液をスパイラル型膜エレメントの有孔中
空管に供給し、運転および逆流洗浄を繰り返すことによ
り原液の除濁および除菌を行うものである。
【0024】本発明に係る処理システムに用いられるス
パイラル型膜エレメントにおいては、外周面が外装材で
被覆されずに開放状態にされているため、運転時に、原
液を膜エレメントの外周部側から供給し、全量濾過を行
うことができる。これにより、原液の除濁および除菌が
行われる。
パイラル型膜エレメントにおいては、外周面が外装材で
被覆されずに開放状態にされているため、運転時に、原
液を膜エレメントの外周部側から供給し、全量濾過を行
うことができる。これにより、原液の除濁および除菌が
行われる。
【0025】このとき、汚染物質が膜エレメントの外周
部で捕捉される。したがって、逆流洗浄時に、貯槽に貯
留された透過液を膜エレメントの有孔中空管に供給する
ことにより、汚染物質を均一に除去することが可能とな
る。その結果、透過流束が回復する。
部で捕捉される。したがって、逆流洗浄時に、貯槽に貯
留された透過液を膜エレメントの有孔中空管に供給する
ことにより、汚染物質を均一に除去することが可能とな
る。その結果、透過流束が回復する。
【0026】このように、運転および逆流洗浄を繰り返
すことにより、長期間にわたって透過液の流束および水
質を維持しつつ原液の除濁および除菌を行うことができ
る。
すことにより、長期間にわたって透過液の流束および水
質を維持しつつ原液の除濁および除菌を行うことができ
る。
【0027】また、平膜からなるスパイラル型膜エレメ
ントを用いて原液の処理が行われるので、分離性能を維
持でき、信頼性が高いという利点を有している。したが
って、常に安定した水質の透過液を供給することができ
る。
ントを用いて原液の処理が行われるので、分離性能を維
持でき、信頼性が高いという利点を有している。したが
って、常に安定した水質の透過液を供給することができ
る。
【0028】また、全量濾過が行われるので、原液を供
給するポンプに大きなものを用いることなく、高い回収
率が得られる。それにより、システムコストおよび運転
コストが低減されるとともに、システムが小型化され
る。
給するポンプに大きなものを用いることなく、高い回収
率が得られる。それにより、システムコストおよび運転
コストが低減されるとともに、システムが小型化され
る。
【0029】特に、上記のスパイラル型膜エレメントで
は、封止された両端部側に原液を供給するスペースが不
要となるので、膜エレメントを収納する圧力容器を小型
化することができる。また、圧力容器の原液入口の側に
膜エレメントの封止された両端部の一方を配置すること
により、原液導入時に原液の動圧によりスパイラル状膜
要素の端面に汚れが付着することを防止することができ
る。
は、封止された両端部側に原液を供給するスペースが不
要となるので、膜エレメントを収納する圧力容器を小型
化することができる。また、圧力容器の原液入口の側に
膜エレメントの封止された両端部の一方を配置すること
により、原液導入時に原液の動圧によりスパイラル状膜
要素の端面に汚れが付着することを防止することができ
る。
【0030】また、上記のスパイラル型膜エレメントの
構造においても、全量濾過により膜エレメントと圧力容
器との間の空隙部にデッドスペースが形成されないの
で、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。
構造においても、全量濾過により膜エレメントと圧力容
器との間の空隙部にデッドスペースが形成されないの
で、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。
【0031】さらに、膜エレメントの全方向から圧力が
加わり、軸方向に変位を起こさせるような圧力が加わら
ないので、有孔中空管に巻回された封筒状膜が竹の子状
に変形することがない。それにより、パッキンホルダが
不要となり、外装材も不要であるので、膜エレメントの
部品コストおよび製造コストが低減される。
加わり、軸方向に変位を起こさせるような圧力が加わら
ないので、有孔中空管に巻回された封筒状膜が竹の子状
に変形することがない。それにより、パッキンホルダが
不要となり、外装材も不要であるので、膜エレメントの
部品コストおよび製造コストが低減される。
【0032】第4の発明に係るスパイラル型膜エレメン
トの運転方法は、運転時に有孔中空管の外周面に独立ま
たは連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回
されてなるスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周
部側から原液を供給し、かつ有孔中空管の少なくとも一
方の開口端から導出された透過液を貯槽に供給し、逆流
洗浄時に貯槽に貯留された透過液をスパイラル型膜エレ
メントの有孔中空管に供給し、運転および逆流洗浄を繰
り返すことにより原液の除濁および除菌を行うものであ
る。
トの運転方法は、運転時に有孔中空管の外周面に独立ま
たは連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回
されてなるスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周
部側から原液を供給し、かつ有孔中空管の少なくとも一
方の開口端から導出された透過液を貯槽に供給し、逆流
洗浄時に貯槽に貯留された透過液をスパイラル型膜エレ
メントの有孔中空管に供給し、運転および逆流洗浄を繰
り返すことにより原液の除濁および除菌を行うものであ
る。
【0033】本発明に係る運転方法においては、原液が
膜エレメントの少なくとも外周部側から供給され、全量
濾過が行われる。これにより、原液の除濁および除菌が
行われる。
膜エレメントの少なくとも外周部側から供給され、全量
濾過が行われる。これにより、原液の除濁および除菌が
行われる。
【0034】このとき、汚染物質が膜エレメントの少な
くとも外周部で捕捉される。したがって、逆流洗浄時
に、貯槽に貯留された透過液を膜エレメントの有孔中空
管に供給することにより、汚染物質を均一に除去するこ
とが可能となる。この結果、透過流束が回復する。
くとも外周部で捕捉される。したがって、逆流洗浄時
に、貯槽に貯留された透過液を膜エレメントの有孔中空
管に供給することにより、汚染物質を均一に除去するこ
とが可能となる。この結果、透過流束が回復する。
【0035】このように、運転および逆流洗浄を繰り返
すことにより、長期間にわたって透過液の流束および水
質を維持しつつ原液の除濁および除菌を行うことができ
る。
すことにより、長期間にわたって透過液の流束および水
質を維持しつつ原液の除濁および除菌を行うことができ
る。
【0036】また、平膜からなるスパイラル型膜エレメ
ントを用いて原液の処理が行われるので、分離性能を維
持でき、信頼性が高いという利点を有している。したが
って、常に安定した水質の透過液を供給することができ
る。
ントを用いて原液の処理が行われるので、分離性能を維
持でき、信頼性が高いという利点を有している。したが
って、常に安定した水質の透過液を供給することができ
る。
【0037】また、全量濾過が行われるので、原液を供
給するポンプに大きなものを用いることなく、高い回収
率が得られる。それにより、システムコストおよび運転
コストが低減され、かつシステムが小型化される。
給するポンプに大きなものを用いることなく、高い回収
率が得られる。それにより、システムコストおよび運転
コストが低減され、かつシステムが小型化される。
【0038】また、上記のスパイラル型膜エレメントの
構造によれば、全量濾過により膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部にデッドスペースが形成されないので、
微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の発
生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が得
られる。
構造によれば、全量濾過により膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部にデッドスペースが形成されないので、
微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の発
生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が得
られる。
【0039】さらに、膜エレメントに全方向から圧力が
加わり、軸方向に変位を起こさせるような圧力が加わら
ないので、有孔中空管に巻回された封筒状膜が竹の子状
に変形することがない。それにより、パッキンホルダが
不要となり、外装材も不要であるので、膜エレメントの
部品コストおよび製造コストが低減される。
加わり、軸方向に変位を起こさせるような圧力が加わら
ないので、有孔中空管に巻回された封筒状膜が竹の子状
に変形することがない。それにより、パッキンホルダが
不要となり、外装材も不要であるので、膜エレメントの
部品コストおよび製造コストが低減される。
【0040】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例における
水処理システムを示す図である。
水処理システムを示す図である。
【0041】図1において、河川水等の原水は原水槽1
01に貯留される。原水槽101の原水は、配管105
を通してポンプ102に与えられ、ポンプ102により
後述するスパイラル型膜エレメントを用いたスパイラル
型膜モジュール100に供給される。スパイラル型膜モ
ジュール100は、全量濾過により透過水を導出する。
これにより、原水中の濁質物質が除去されるとともに、
バクテリアやウィルス等の細菌も除去される。
01に貯留される。原水槽101の原水は、配管105
を通してポンプ102に与えられ、ポンプ102により
後述するスパイラル型膜エレメントを用いたスパイラル
型膜モジュール100に供給される。スパイラル型膜モ
ジュール100は、全量濾過により透過水を導出する。
これにより、原水中の濁質物質が除去されるとともに、
バクテリアやウィルス等の細菌も除去される。
【0042】運転時には、電磁開閉バルブ107が開か
れ、電磁開閉バルブ109が閉じられている。したがっ
て、スパイラル型膜モジュール100により得られた透
過水は、処理水として配管106および電磁開閉バルブ
107を通して貯槽104に供給される。
れ、電磁開閉バルブ109が閉じられている。したがっ
て、スパイラル型膜モジュール100により得られた透
過水は、処理水として配管106および電磁開閉バルブ
107を通して貯槽104に供給される。
【0043】スパイラル型膜モジュール100に膜の目
詰まりが生じたときには、電磁開閉バルブ107が閉じ
られ、電磁開閉バルブ109が開かれる。それにより、
貯槽104に貯留された透過水がポンプ103に与えら
れ、ポンプ103により配管108、電磁開閉バルブ1
09および配管106を通してスパイラル型膜モジュー
ル100に供給される。それにより、透過水による逆流
洗浄が行われる。
詰まりが生じたときには、電磁開閉バルブ107が閉じ
られ、電磁開閉バルブ109が開かれる。それにより、
貯槽104に貯留された透過水がポンプ103に与えら
れ、ポンプ103により配管108、電磁開閉バルブ1
09および配管106を通してスパイラル型膜モジュー
ル100に供給される。それにより、透過水による逆流
洗浄が行われる。
【0044】図2は図1の水処理システムに用いられる
スパイラル型膜エレメントの一部切欠き斜視図である。
また、図3は図2のスパイラル型膜エレメントの封筒状
膜の一例を示す横断面図であり、図4は図2のスパイラ
ル型膜エレメントの封筒状膜の他の例を示す横断面図で
ある。
スパイラル型膜エレメントの一部切欠き斜視図である。
また、図3は図2のスパイラル型膜エレメントの封筒状
膜の一例を示す横断面図であり、図4は図2のスパイラ
ル型膜エレメントの封筒状膜の他の例を示す横断面図で
ある。
【0045】図2に示すスパイラル型膜エレメント1
は、有孔中空管からなる集水管2の外周面にそれぞれ独
立した複数の封筒状膜3または連続した複数の封筒状膜
3を巻回することにより構成されるスパイラル状膜要素
1aを含む。封筒状膜3の間には、封筒状膜3どうしが
密着して膜面積が狭くなることを防止するため、および
原水の流路を形成するために原水スペーサ(原液流路
材)4が挿入されている。また、スパイラル状膜要素1
aの外周面は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリス
チレン等のプラスチック、金属、ゴムまたは繊維等によ
り形成されるネットからなる外周部流路材5で覆われて
いる。
は、有孔中空管からなる集水管2の外周面にそれぞれ独
立した複数の封筒状膜3または連続した複数の封筒状膜
3を巻回することにより構成されるスパイラル状膜要素
1aを含む。封筒状膜3の間には、封筒状膜3どうしが
密着して膜面積が狭くなることを防止するため、および
原水の流路を形成するために原水スペーサ(原液流路
材)4が挿入されている。また、スパイラル状膜要素1
aの外周面は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリス
チレン等のプラスチック、金属、ゴムまたは繊維等によ
り形成されるネットからなる外周部流路材5で覆われて
いる。
【0046】図3および図4に示すように、封筒状膜3
は、透過水スペーサ(透過液流路材)6の両面に2枚の
分離膜7を重ね合わせて3辺を接着することにより形成
され、その封筒状膜3の開口部が集水管2の外周面に取
り付けられている。分離膜7としては、10kgf/c
m2 以下で運転される低圧逆浸透膜、限外濾過膜、精密
濾過膜等が用いられる。
は、透過水スペーサ(透過液流路材)6の両面に2枚の
分離膜7を重ね合わせて3辺を接着することにより形成
され、その封筒状膜3の開口部が集水管2の外周面に取
り付けられている。分離膜7としては、10kgf/c
m2 以下で運転される低圧逆浸透膜、限外濾過膜、精密
濾過膜等が用いられる。
【0047】図3の例では、複数の封筒状膜3がそれぞ
れ独立した分離膜7により形成される。図4の例では、
複数の封筒状膜3が連続した分離膜7を折り畳むことに
より形成される。
れ独立した分離膜7により形成される。図4の例では、
複数の封筒状膜3が連続した分離膜7を折り畳むことに
より形成される。
【0048】原水スペーサ4の厚みが0.5mmよりも
大きいと、原水中の汚染物質を膜エレメント1の少なく
とも外周部で捕捉しにくくなる。一方、原水スペーサ4
の厚みが0.1mmよりも小さいと、封筒状膜3どうし
が接触しやすくなり、膜面積が小さくなる。したがっ
て、原水スペーサ4の厚みは0.1mm以上0.5mm
以下であることが好ましい。
大きいと、原水中の汚染物質を膜エレメント1の少なく
とも外周部で捕捉しにくくなる。一方、原水スペーサ4
の厚みが0.1mmよりも小さいと、封筒状膜3どうし
が接触しやすくなり、膜面積が小さくなる。したがっ
て、原水スペーサ4の厚みは0.1mm以上0.5mm
以下であることが好ましい。
【0049】また、外周部流路材5の厚みが30mmよ
りも大きいと、膜エレメント1を収納する圧力容器に対
する膜エレメント1の容積効率が小さくなる。一方、外
周部流路材5の厚みが0.6mmよりも小さいと、透過
水の逆流洗浄時に膜エレメント1の少なくとも外周部に
付着した汚染物質を系外に排出できない。したがって、
外周部流路材5の厚みは0.6mm以上30mm以下で
あることが好ましい。
りも大きいと、膜エレメント1を収納する圧力容器に対
する膜エレメント1の容積効率が小さくなる。一方、外
周部流路材5の厚みが0.6mmよりも小さいと、透過
水の逆流洗浄時に膜エレメント1の少なくとも外周部に
付着した汚染物質を系外に排出できない。したがって、
外周部流路材5の厚みは0.6mm以上30mm以下で
あることが好ましい。
【0050】図5は図2のスパイラル型膜エレメントを
用いたスパイラル型膜モジュール100の断面図であ
る。図5に示すように、圧力容器(耐圧容器)10は、
筒形ケース11および1対の端板12a,12bにより
構成される。一方の端板12aには原水入口13が形成
され、他方の端板12bには原水出口15が形成されて
いる。また、他方の端板12bの中央部には透過水出口
14が設けられている。
用いたスパイラル型膜モジュール100の断面図であ
る。図5に示すように、圧力容器(耐圧容器)10は、
筒形ケース11および1対の端板12a,12bにより
構成される。一方の端板12aには原水入口13が形成
され、他方の端板12bには原水出口15が形成されて
いる。また、他方の端板12bの中央部には透過水出口
14が設けられている。
【0051】スパイラル型膜エレメント1が筒型ケース
11内に収納され、筒状ケース11の両方の開口端がそ
れぞれ端板12a,12bで封止される。集水管2の一
方の端部は端板12bの透過水出口14に嵌合され、他
方の端部にはエンドキャップ16が装着される。端板1
2bの原水出口15には、配管17およびバルブ18が
接続される。
11内に収納され、筒状ケース11の両方の開口端がそ
れぞれ端板12a,12bで封止される。集水管2の一
方の端部は端板12bの透過水出口14に嵌合され、他
方の端部にはエンドキャップ16が装着される。端板1
2bの原水出口15には、配管17およびバルブ18が
接続される。
【0052】スパイラル型膜エレメント1の運転時に
は、原水51を圧力容器10の原水入口13から圧力容
器10の内部に導入する。原水51は、スパイラル型膜
エレメント1の少なくとも外周部側から原水スペーサ4
に沿って封筒状膜3間に浸入する。図5の例では、原水
51がスパイラル型膜エレメント1の外周部側および両
端部側から封筒状膜3間に浸入する。分離膜7を透過し
た透過水が透過水スペーサ6に沿って集水管2の内部に
流れ込む。それにより、圧力容器10の透過水出口14
から透過水52が取り出される。このようにして、全量
濾過が行われる。
は、原水51を圧力容器10の原水入口13から圧力容
器10の内部に導入する。原水51は、スパイラル型膜
エレメント1の少なくとも外周部側から原水スペーサ4
に沿って封筒状膜3間に浸入する。図5の例では、原水
51がスパイラル型膜エレメント1の外周部側および両
端部側から封筒状膜3間に浸入する。分離膜7を透過し
た透過水が透過水スペーサ6に沿って集水管2の内部に
流れ込む。それにより、圧力容器10の透過水出口14
から透過水52が取り出される。このようにして、全量
濾過が行われる。
【0053】この場合、濁質物質等の汚染物質は膜エレ
メント1の少なくとも外周部(図5の例では外周部およ
び両端部)で捕捉されるほど原水スペーサ4の厚さが薄
いため、膜エレメント1の少なくとも外周部に汚染物質
によるケーク層が形成される。膜エレメント1の少なく
とも外周部ではケーク層によるケーク濾過が行われ、膜
エレメント1の内部では分離膜7による膜濾過が行われ
る。
メント1の少なくとも外周部(図5の例では外周部およ
び両端部)で捕捉されるほど原水スペーサ4の厚さが薄
いため、膜エレメント1の少なくとも外周部に汚染物質
によるケーク層が形成される。膜エレメント1の少なく
とも外周部ではケーク層によるケーク濾過が行われ、膜
エレメント1の内部では分離膜7による膜濾過が行われ
る。
【0054】なお、バルブ18を開いて原水出口15か
ら一部原水を取り出してもよい。この場合、膜エレメン
ト1の外周部で原水の流れを形成することができる。そ
れにより、原水中の汚染物質の沈降を抑制しつつ汚染物
質の一部を圧力容器10の外部に排出することができ
る。
ら一部原水を取り出してもよい。この場合、膜エレメン
ト1の外周部で原水の流れを形成することができる。そ
れにより、原水中の汚染物質の沈降を抑制しつつ汚染物
質の一部を圧力容器10の外部に排出することができ
る。
【0055】一定時間濾過を行った後、透過側から透過
水による逆流洗浄を行う。逆流洗浄時は、集水管2から
逆濾過された透過水が原水スペーサ4に沿って少なくと
も外周部に向かって流れる。それにより、膜エレメント
1の少なくとも外周部に捕捉された汚染物質が容易に剥
離する。
水による逆流洗浄を行う。逆流洗浄時は、集水管2から
逆濾過された透過水が原水スペーサ4に沿って少なくと
も外周部に向かって流れる。それにより、膜エレメント
1の少なくとも外周部に捕捉された汚染物質が容易に剥
離する。
【0056】このとき、原水入口13から原水を供給し
つつバルブ18を開放すると、剥離した汚染物質が系外
に排出される。その結果、透過流束が逆流洗浄前と比較
して格段に回復する。
つつバルブ18を開放すると、剥離した汚染物質が系外
に排出される。その結果、透過流束が逆流洗浄前と比較
して格段に回復する。
【0057】本実施例の水処理システムにおいては、上
記のスパイラル型膜エレメント1を用いたスパイラル型
膜モジュール100の運転および逆流洗浄を繰り返すこ
とにより、長期間にわたって透過水の流束および水質を
維持しつつ原水の除濁および除菌を行うことができる。
記のスパイラル型膜エレメント1を用いたスパイラル型
膜モジュール100の運転および逆流洗浄を繰り返すこ
とにより、長期間にわたって透過水の流束および水質を
維持しつつ原水の除濁および除菌を行うことができる。
【0058】特に、上記のスパイラル型膜エレメント1
では、全量濾過が行われるので、原水を供給するポンプ
102に大きなものを用いる必要がなく、高い回収率が
得られる。それにより、システムコストおよび運転コス
トが低減されるとともに、システムが小型化される。
では、全量濾過が行われるので、原水を供給するポンプ
102に大きなものを用いる必要がなく、高い回収率が
得られる。それにより、システムコストおよび運転コス
トが低減されるとともに、システムが小型化される。
【0059】また、上記のスパイラル型膜エレメント1
においては、前述のような濾過形態により膜エレメント
1と圧力容器10との間の空隙部にデッドスペースが形
成されないので、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解
による悪臭の発生、分離膜の分解等の問題が発生せず、
高い信頼性が得られる。
においては、前述のような濾過形態により膜エレメント
1と圧力容器10との間の空隙部にデッドスペースが形
成されないので、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解
による悪臭の発生、分離膜の分解等の問題が発生せず、
高い信頼性が得られる。
【0060】また、膜エレメント1に全方向から圧力が
加わるので、膜エレメント1の変形の問題が生じず、パ
ッキンホルダおよび外装材が不要となる。それにより、
膜エレメント1の部品コストおよび製造コストが低減さ
れる。
加わるので、膜エレメント1の変形の問題が生じず、パ
ッキンホルダおよび外装材が不要となる。それにより、
膜エレメント1の部品コストおよび製造コストが低減さ
れる。
【0061】図6は図1の水処理システムに用いられる
スパイラル型膜エレメントの他の例を示す正面図であ
る。図6では、外周部流路材の図示が省略されている。
スパイラル型膜エレメントの他の例を示す正面図であ
る。図6では、外周部流路材の図示が省略されている。
【0062】図6(a)のスパイラル型膜エレメント1
においては、スパイラル状膜要素1aの両端部が樹脂層
19で封止されている。図6(b)のスパイラル型膜エ
レメント1においては、スパイラル状膜要素1aの一端
部が樹脂層19で封止されている。
においては、スパイラル状膜要素1aの両端部が樹脂層
19で封止されている。図6(b)のスパイラル型膜エ
レメント1においては、スパイラル状膜要素1aの一端
部が樹脂層19で封止されている。
【0063】図6(a),(b)のスパイラル型膜エレ
メント1では、製造時の作業工程が増加するが、膜エレ
メント1の両端部または一端部に原水を供給するスペー
スが不要となる。したがって、圧力容器を小型化するこ
とができ、圧力容器内に膜エレメント1を収納してなる
スパイラル型膜モジュールを小型化することができる。
メント1では、製造時の作業工程が増加するが、膜エレ
メント1の両端部または一端部に原水を供給するスペー
スが不要となる。したがって、圧力容器を小型化するこ
とができ、圧力容器内に膜エレメント1を収納してなる
スパイラル型膜モジュールを小型化することができる。
【0064】また、膜エレメント1の樹脂層19で封止
された端部を圧力容器の原水入口側に配置することによ
り、原水導入時に原水の動圧により膜エレメント1の端
面に汚れが付着することを防止することができる。
された端部を圧力容器の原水入口側に配置することによ
り、原水導入時に原水の動圧により膜エレメント1の端
面に汚れが付着することを防止することができる。
【図1】本発明の一実施例における水処理システムを示
す図である。
す図である。
【図2】図1の水処理システムに用いられるスパイラル
型膜エレメントの一部切欠き斜視図である。
型膜エレメントの一部切欠き斜視図である。
【図3】図2のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の
一例を示す横断面図である。
一例を示す横断面図である。
【図4】図2のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の
他の例を示す横断面図である。
他の例を示す横断面図である。
【図5】図2のスパイラル型膜エレメントを用いたスパ
イラル型膜モジュールの断面図である。
イラル型膜モジュールの断面図である。
【図6】図1の水処理システムに用いられるスパイラル
型膜エレメントの他の例を示す正面図である。
型膜エレメントの他の例を示す正面図である。
1 スパイラル型膜エレメント 1a スパイラル状膜要素 2 集水管 3 封筒状膜 4 原水スペーサ 5 外周部流路材 6 透過水スペーサ 7 分離膜 10 圧力容器 13 原水入口 14 透過水出口 51 原水 52 透過水 100 スパイラル型膜モジュール 101 原水槽 102,103 ポンプ 104 貯槽 107,109 電磁開閉バルブ
Claims (4)
- 【請求項1】 有孔中空管の外周面に独立または連続し
た複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてなる
スパイラル型膜エレメントと、前記スパイラル型膜エレ
メントから導出された透過液を貯溜する貯槽とを備え、
運転時に前記スパイラル型膜エレメントの外周部側およ
び両端部側から原液を供給し、かつ前記有孔中空管の少
なくとも一方の開口端から導出された透過液を前記貯槽
に供給し、逆流洗浄時に前記貯槽に貯溜された透過液を
前記スパイラル型膜エレメントの有孔中空管に供給し、
運転および逆流洗浄を繰り返すことにより原液の除濁お
よび除菌を行うことを特徴とする処理システム。 - 【請求項2】 有孔中空管の外周面に独立または連続し
た複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回され、かつ
一端部が封止されてなるスパイラル型膜エレメントと、
前記スパイラル型膜エレメントから導出された透過液を
貯溜する貯槽とを備え、運転時に前記スパイラル型膜エ
レメントの外周部側および他端部側から原液を供給し、
かつ前記有孔中空管の少なくとも一方の開口端から導出
された透過液を前記貯槽に供給し、逆流洗浄時に前記貯
槽に貯溜された透過液を前記スパイラル型膜エレメント
の前記有孔中空管に供給し、運転および逆流洗浄を繰り
返すことにより原液の除濁および除菌を行うことを特徴
とする処理システム。 - 【請求項3】 有孔中空管の外周面に独立または連続し
た複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回され、かつ
両端部が封止されてなるスパイラル型膜エレメントと、
前記スパイラル型膜エレメントから導出された透過液を
貯溜する貯槽とを備え、運転時に前記スパイラル型膜エ
レメントの外周部側から原液を供給し、かつ前記有孔中
空管の少なくとも一方の開口端から導出された透過液を
前記貯槽に供給し、逆流洗浄時に前記貯槽に貯溜された
透過液を前記スパイラル型膜エレメントの前記有孔中空
管に供給し、運転および逆流洗浄を繰り返すことにより
原液の除濁および除菌を行うことを特徴とする処理シス
テム。 - 【請求項4】 運転時に有孔中空管の外周面に独立また
は連続した複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回さ
れてなるスパイラル型膜エレメントの少なくとも外周部
側から原液を供給し、かつ前記有孔中空管の少なくとも
一方の開口端から導出された透過液を貯槽に供給し、逆
流洗浄時に前記貯槽に貯溜された透過液を前記スパイラ
ル型膜エレメントの前記有孔中空管に供給し、運転およ
び逆流洗浄を繰り返すことにより原液の除濁および除菌
を行うことを特徴とするスパイラル型膜エレメントの運
転方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4121397A JPH10235164A (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | スパイラル型膜エレメントを用いた処理システムおよび運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4121397A JPH10235164A (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | スパイラル型膜エレメントを用いた処理システムおよび運転方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10235164A true JPH10235164A (ja) | 1998-09-08 |
Family
ID=12602136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4121397A Pending JPH10235164A (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | スパイラル型膜エレメントを用いた処理システムおよび運転方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10235164A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6755970B1 (en) | 1999-06-22 | 2004-06-29 | Trisep Corporation | Back-flushable spiral wound filter and methods of making and using same |
-
1997
- 1997-02-25 JP JP4121397A patent/JPH10235164A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6755970B1 (en) | 1999-06-22 | 2004-06-29 | Trisep Corporation | Back-flushable spiral wound filter and methods of making and using same |
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