JPH11197467A - Membrane separator having spiral membrane module - Google Patents

Membrane separator having spiral membrane module

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JPH11197467A
JPH11197467A JP581998A JP581998A JPH11197467A JP H11197467 A JPH11197467 A JP H11197467A JP 581998 A JP581998 A JP 581998A JP 581998 A JP581998 A JP 581998A JP H11197467 A JPH11197467 A JP H11197467A
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JP
Japan
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membrane
bag
membrane module
water
raw water
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Application number
JP581998A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiji Kamimura
啓二 上村
Moriyuki Hirota
守之 広田
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Publication date
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a membrane separator using a spiral membrane module capable of efficiently subjecting raw water to multistage treatment. SOLUTION: Raw water is supplied to the spiral membrane module 41 of a first stage from a raw water pump 40 and the conc. water thereof is supplied to the spiral membrane module 42 of a second stage as it is. In each of the membrane modules 41 and 42, a bag-shaped membrane is wound around a shaft and raw water is supplied from one end surface of the wound member and conc. water and permeated water are separately allowed to flow out from the other end surface thereof.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、精密濾過装置、限
外濾過装置、逆浸透膜分離装置などの膜分離装置に係
り、特にスパイラル型膜モジュールを多段に設置した膜
分離装置に関する。
The present invention relates to a membrane separation device such as a microfiltration device, an ultrafiltration device, and a reverse osmosis membrane separation device, and more particularly to a membrane separation device having spiral-type membrane modules installed in multiple stages.

【0002】[0002]

【従来の技術】膜モジュールを多段に設置し、前段側の
膜モジュールの濃縮水を後段側の膜モジュールに導入し
て処理する膜分離装置が公知である。このような多段式
の膜分離装置に用いられる膜モジュールとして、集水管
の外周に分離膜を巻回したスパイラル型膜モジュールが
ある。
2. Description of the Related Art There is known a membrane separation apparatus in which membrane modules are installed in multiple stages, and concentrated water from a front-stage membrane module is introduced into a rear-stage membrane module for treatment. As a membrane module used in such a multi-stage membrane separation device, there is a spiral membrane module in which a separation membrane is wound around the outer periphery of a water collecting pipe.

【0003】図6は従来のスパイラル型膜モジュールの
構造を示す一部分解斜視図である。
FIG. 6 is a partially exploded perspective view showing the structure of a conventional spiral type membrane module.

【0004】集水管1の外周に複数の袋状の分離膜2が
メッシュスペーサ3を介して巻回されている。
A plurality of bag-shaped separation membranes 2 are wound around the outer periphery of a water collecting pipe 1 via a mesh spacer 3.

【0005】集水管1には管内外を連通するスリット状
開口が穿設されている。分離膜2は袋状のものであり、
その中央部が集水管1をくるんでいる。この袋状分離膜
2の内部にはメッシュスペーサ等よりなる流路材4が挿
入されており、この袋状分離膜(袋状膜)2の内部が透
過水流路となっている。
[0005] The water collecting pipe 1 is provided with a slit-shaped opening communicating with the inside and outside of the pipe. The separation membrane 2 has a bag shape,
The central part surrounds the water collection pipe 1. A channel material 4 made of a mesh spacer or the like is inserted inside the bag-shaped separation membrane 2, and the inside of the bag-shaped separation membrane (bag-shaped membrane) 2 is a permeated water channel.

【0006】袋状膜2の巻回体5の両端にトップリング
6とエンドリング7とが設けられ、その外周にブライン
シール8が周設されている。
[0006] A top ring 6 and an end ring 7 are provided at both ends of a wound body 5 of the bag-shaped membrane 2, and a brine seal 8 is provided around the outer periphery thereof.

【0007】原水は、巻回体5の前端面から袋状膜2同
士の間の原水流路に流入し、そのまま巻回体5の長手方
向に流れ、巻回体5の後端面から濃縮水として流出す
る。この原水流路を流れる間に水が袋状膜2を透過して
その内部に入り、集水管1内に流入し、該集水管1の後
端側からモジュール外に取り出される。
The raw water flows into the raw water flow path between the bag-like membranes 2 from the front end face of the wound body 5, flows in the longitudinal direction of the wound body 5 as it is, and concentrates from the rear end face of the wound body 5. Leaked as. While flowing through the raw water flow path, water permeates the bag-like membrane 2 and enters the inside thereof, flows into the water collecting pipe 1, and is taken out of the module from the rear end side of the water collecting pipe 1.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のスパイラル
型膜モジュールには、次のような解決すべき課題があっ
た。
The above-mentioned conventional spiral type membrane module has the following problems to be solved.

【0009】 集水管1内の透過水流量を多くするた
めには該集水管1を大径化する必要があるが、そのよう
にするとスパイラル型膜モジュールの径も大きくなって
しまう。 袋状膜2内に透過してきた透過水は、該袋状膜2内
をスパイラル状に回りながら集水管1まで流れるため、
袋状膜2内の流通抵抗が大きい。しかも、袋状膜2内か
ら集水管1に流れ込む集水管スリット部付近での流通抵
抗も大きい。 原水流路を流れる原水流量は、下流側になるほど減
少する。(原水が濃縮される分だけ原水流量が減る。)
このため、原水流路下流域では原水流速が小さくなり、
汚れが付着し易くなる。
In order to increase the flow rate of the permeated water in the water collecting pipe 1, it is necessary to increase the diameter of the water collecting pipe 1, but in such a case, the diameter of the spiral membrane module becomes large. The permeated water that has permeated into the bag-shaped membrane 2 flows to the water collecting pipe 1 while spirally flowing through the bag-shaped membrane 2.
The flow resistance in the bag-like membrane 2 is large. Moreover, the flow resistance near the slit portion of the water collecting pipe flowing into the water collecting pipe 1 from the inside of the bag-shaped membrane 2 is large. The flow rate of the raw water flowing through the raw water flow path decreases toward the downstream side. (The flow rate of raw water decreases as much as the raw water is concentrated.)
For this reason, the raw water flow velocity is low in the downstream of the raw water flow path,
Dirt easily adheres.

【0010】本発明は、上記従来の問題点を解決したス
パイラル型膜モジュールにより原水を多段に処理する膜
分離装置を提供することを目的とする。
[0010] An object of the present invention is to provide a membrane separation apparatus for treating raw water in multiple stages by using a spiral membrane module which solves the above-mentioned conventional problems.

【0011】また、本発明は前段側の膜モジュールの濃
縮水を加圧して後段側の膜モジュールに通水させるため
のポンプが不要な膜分離装置を提供することを目的とす
る。
Another object of the present invention is to provide a membrane separation apparatus which does not require a pump for pressurizing the concentrated water of the first-stage membrane module and passing the concentrated water to the second-stage membrane module.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の膜分離装置は、
膜モジュールを複数段に設け、前段側の膜モジュールに
原水を通水して透過水と濃縮水とに膜分離し、この濃縮
水を後段側の膜モジュールに原水として通水し透過水と
濃縮水とに膜分離する膜分離装置において、該膜モジュ
ールは、袋状膜をシャフトに巻回して巻回体とし、該巻
回体の一端面から原水が供給され、濃縮水及び透過水が
巻回体の他端面から取り出されるスパイラル型膜モジュ
ールであることを特徴とするものである。
The membrane separation device of the present invention comprises:
Membrane modules are installed in multiple stages, raw water is passed through the previous membrane module to separate the membrane into permeated water and concentrated water, and this concentrated water is passed through the subsequent membrane module as raw water and concentrated with permeated water. In a membrane separation device that separates a membrane into water, the membrane module is formed by winding a bag-like membrane around a shaft to form a roll, and raw water is supplied from one end surface of the roll, and concentrated water and permeated water are rolled. It is a spiral type membrane module taken out from the other end face of the rotator.

【0013】本発明の膜分離装置では、ポンプとして最
も上流段の膜モジュールに供給するポンプのみが設置さ
れ、各膜モジュールの濃縮水はポンプを経ることなくそ
のまま下段側の膜モジュールに原水として通水されるこ
とが好ましい。
In the membrane separation apparatus of the present invention, only a pump for supplying the membrane module at the most upstream stage is installed as a pump, and the concentrated water of each membrane module is passed as it is to the lower stage membrane module as raw water without passing through the pump. Preferably, it is watered.

【0014】本発明の膜分離装置で採用するスパイラル
型膜モジュールは、袋状膜の内部に透過水流路材が配置
され、袋状膜同士の間には原水流路材が配置されている
スパイラル型膜モジュールにおいて、該袋状膜は第1、
第2、第3及び第4の辺部を有した略方形であり、該第
1、第2及び第3の辺部は封じられ、該第4の辺部は一
部が開放部となり残部が閉鎖部となっており、前記第4
の辺部と直交する第1の辺部をシャフトに当てて袋状膜
を巻回して巻回体とし、前記第4の辺部を該巻回体の後
端面に臨ませ、該第4の辺部に対向する第2の辺部を該
巻回体の前端面に臨ませ、該袋状膜同士の間の原水流路
は、該第3の辺部の全体が封じられると共に、第4の辺
部にあっては前記袋状膜の開放部と重なる箇所が閉鎖部
となっており、且つ前記袋状膜の閉鎖部と重なる箇所が
開放部となっていることが好ましい。
The spiral membrane module employed in the membrane separation apparatus of the present invention is a spiral membrane module in which a permeated water flow path material is disposed inside a bag-shaped membrane, and a raw water flow path material is disposed between the bag-shaped membranes. In the type membrane module, the bag-shaped membrane is first,
It is a substantially rectangular shape having second, third and fourth sides, the first, second and third sides are sealed, the fourth side is partially open, and the remainder is It is a closed part, and the fourth
A first side perpendicular to the side of the roll is applied to the shaft to wind the bag-like membrane to form a roll, and the fourth side faces the rear end face of the roll, and the fourth With the second side facing the side facing the front end face of the wound body, the raw water flow path between the bag-like membranes is entirely sealed with the third side, and the fourth side is closed. It is preferable that, in the side portion, a portion overlapping the open portion of the bag-like film is a closed portion, and a portion overlapping the closed portion of the bag-like film is an open portion.

【0015】かかるスパイラル型膜モジュールにおいて
は、巻回体の前端面から原水が原水流路に流入する。こ
の原水は、原水流路を巻回体軸心線と略平行方向に流
れ、次いで巻回体後端面の原水流路開放部から濃縮水と
して流出する。
In such a spiral type membrane module, raw water flows into the raw water flow path from the front end face of the wound body. The raw water flows through the raw water flow path in a direction substantially parallel to the axis of the wound body, and then flows out as concentrated water from the raw water flow path opening at the rear end face of the wound body.

【0016】袋状膜を透過した水は、袋状膜内を巻回体
軸心線と略平行方向に流れ、巻回体の後端面の袋状膜開
放部から流出する。
The water that has passed through the bag-like membrane flows in the bag-like membrane in a direction substantially parallel to the axis of the wound body, and flows out of the bag-shaped membrane opening at the rear end face of the wound body.

【0017】このように、透過水が袋状膜内を巻回体の
軸心線と平行方向に流れるため、従来のスパイラル型膜
モジュールに用いられていた集水管が不要となる。そし
て、袋状膜内から該集水管内に流れ込む際の流通抵抗が
無くなり、透過水流通抵抗が小さくなる。
As described above, since the permeated water flows in the bag-shaped membrane in a direction parallel to the axis of the wound body, the water collecting pipe used in the conventional spiral membrane module becomes unnecessary. Then, there is no flow resistance when flowing into the water collecting pipe from inside the bag-shaped membrane, and the flow resistance of permeated water is reduced.

【0018】なお、集水管を無くしているため、その分
だけ袋状膜の巻回方向の長さを大きくとることができ、
膜面積を拡張できる。そして、このように袋状膜の巻回
方向長さを大きくしても透過水の流通抵抗は増大せず、
透過水量を多くすることができる。
Since the water collecting pipe is eliminated, the length of the bag-like membrane in the winding direction can be increased accordingly.
The membrane area can be expanded. And even if the length in the winding direction of the bag-like membrane is increased, the flow resistance of the permeated water does not increase,
The amount of permeated water can be increased.

【0019】このスパイラル型膜モジュールにあって
は、巻回体の後端面の一部においてのみ原水流路を開放
させるようにしているため、原水流路の下流側での原水
(濃縮水)流速を従来よりも高めることができ、原水流
路下流域における膜面への汚れの付着を防止できる。こ
のように膜面への汚れ付着が少ないので、原水の通水圧
損が低く、原水流路の入口と出口との差圧が小さい。こ
のため、前段側の膜モジュールから流出する濃縮水の水
圧が十分に高いため、ポンプによって加圧することなく
そのまま後段側の膜モジュールに通水することができ
る。また、第1段目に供給する原水の水圧を低くするこ
とも可能であり、各膜モジュールへの負荷が低減され、
膜寿命も延びる。さらに、動力費が低減されると共に、
膜の目詰まりが減少し、逆洗頻度も低下する。
In this spiral type membrane module, since the raw water flow path is opened only at a part of the rear end face of the wound body, the flow rate of the raw water (concentrated water) downstream of the raw water flow path. Can be increased as compared with the conventional case, and the adhesion of dirt to the membrane surface in the downstream area of the raw water flow path can be prevented. Since there is little adhesion of dirt to the membrane surface, the pressure loss of the raw water flow is low, and the differential pressure between the inlet and the outlet of the raw water flow path is small. For this reason, since the pressure of the concentrated water flowing out of the upstream-side membrane module is sufficiently high, the water can be directly passed to the downstream-side membrane module without being pressurized by the pump. It is also possible to lower the pressure of the raw water supplied to the first stage, so that the load on each membrane module is reduced,
The film life is also extended. In addition, power costs are reduced,
Film clogging is reduced and backwash frequency is reduced.

【0020】本発明装置は、例えば工業用水等の用水、
下水、工業排水等の排水の処理に好適である。
The apparatus of the present invention can be used for water such as industrial water,
It is suitable for treating wastewater such as sewage and industrial wastewater.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して発明の実施の
形態について説明する。図1(a)は本発明の実施の形
態に係る膜分離装置に用いられるスパイラル型膜モジュ
ールの袋状膜及び該袋状膜が巻き付けられるシャフトの
斜視図である。図1(b),(c)はそれぞれ図1
(a)のB−B線、C−C線に沿う断面図である。図2
はシャフトの周りに袋状膜を巻き付ける方法を示す断面
図、図3は巻回体とソケットとの係合関係を示す斜視
図、図4はスパイラル型膜モジュールの側面図である。
図5はこのスパイラル型膜モジュールを備えた膜分離装
置の系統図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A is a perspective view of a bag-shaped membrane of a spiral type membrane module used in a membrane separation device according to an embodiment of the present invention and a shaft around which the bag-shaped membrane is wound. 1 (b) and 1 (c) respectively show FIG.
It is sectional drawing which follows the BB line and CC line of (a). FIG.
Is a sectional view showing a method of winding a bag-like membrane around a shaft, FIG. 3 is a perspective view showing an engagement relationship between a wound body and a socket, and FIG. 4 is a side view of a spiral type membrane module.
FIG. 5 is a system diagram of a membrane separation device provided with this spiral type membrane module.

【0022】本発明の膜分離装置は、次に説明するスパ
イラル型膜モジュールを多段に設置し、前段側の膜モジ
ュールの濃縮水を後段側の膜モジュールに通水するよう
にしたものである。
In the membrane separation apparatus of the present invention, a spiral type membrane module described below is installed in multiple stages, and the concentrated water of the first stage membrane module is passed through the second stage module.

【0023】このスパイラル型膜モジュールは複数の袋
状膜10をシャフトの回りに巻回してなる。図1に示す
ように、この袋状膜10は、正方形又は長方形状のもの
であり、第1の辺部11、第2の辺部12、第3の辺部
13及び第4の辺部14を有している。第1の辺部1
1、第2の辺部12及び第3の辺部13において分離膜
フィルム同士が接着剤等によって接着され、第4の辺部
14については一部だけを接着している。なお、袋状膜
10としては、長い一枚のフィルムを第2の辺部12部
分で二つに折り返し、第1の辺部11、第3の辺部13
及び第4の辺部14の一部を接着するようにしたもので
あっても良い。
This spiral type membrane module is formed by winding a plurality of bag-like membranes 10 around a shaft. As shown in FIG. 1, the bag-like film 10 has a square or rectangular shape, and includes a first side portion 11, a second side portion 12, a third side portion 13, and a fourth side portion 14. have. First side 1
In the first, second and third sides 12 and 13, the separation membrane films are adhered to each other by an adhesive or the like, and only a part of the fourth side 14 is adhered. In addition, as the bag-like film 10, one long film is folded back at the second side 12, and the first side 11 and the third side 13 are folded.
Alternatively, a part of the fourth side part 14 may be bonded.

【0024】第4の辺部14の途中から第3の辺部13
にかけて袋状膜10の分離膜フィルム同士が接着されて
おらず、透過水流出用の開放部30となっている。ま
た、この第4の辺部14の該途中から第1の辺部11に
かけては、袋状膜10の分離膜フィルム同士が接着され
ており、透過水の流出を阻止する閉鎖部31となってい
る。
From the middle of the fourth side portion 14 to the third side portion 13
The separation membrane films of the bag-like membrane 10 are not adhered to each other, and the opening portion 30 for permeated water outflow is formed. Further, from the middle of the fourth side portion 14 to the first side portion 11, the separation membrane films of the bag-like membrane 10 are adhered to each other, forming a closing portion 31 for preventing outflow of permeated water. I have.

【0025】この袋状膜10内に透過水流路材(例えば
メッシュスペーサ等よりなる。)15が挿入配置されて
いる。
A permeated water flow path material (for example, a mesh spacer) 15 is inserted into the bag-like membrane 10.

【0026】この袋状膜10の一方の面には、接着剤1
6が付着されると共に他方の面には接着剤17,18が
付着され、この袋状膜10がシャフト20の周りに巻き
付けられる。接着剤16は第1の辺部11に沿って付着
され、接着剤17は第3の辺部13に沿って付着されて
いる。接着剤18は第4の辺部14の長手方向の前記途
中箇所から第3の辺部13にかけて、透過水流出用の開
放部30に沿って付着されている。
On one surface of the bag-like film 10, an adhesive 1
6 is adhered and adhesives 17 and 18 are adhered to the other surface, and the bag-like film 10 is wound around the shaft 20. The adhesive 16 is applied along the first side 11, and the adhesive 17 is applied along the third side 13. The adhesive 18 is applied along the opening 30 for outflow of permeated water from the intermediate portion in the longitudinal direction of the fourth side portion 14 to the third side portion 13.

【0027】複数枚の袋状膜10をシャフト20の周囲
に巻き付けることにより、重なり合った袋状膜10同士
は接着剤17,18の部分において水密的に接合され
る。これにより、袋状膜10同士の間には原水(及び濃
縮水)が流れる原水流路が構成される。接着剤18が硬
化することにより、巻回体の後端面には、内周側に原水
(濃縮水)の流出用の開放部が形成され、外周側に原水
流出阻止用の閉鎖部が形成される。
By wrapping a plurality of bag-like films 10 around the shaft 20, the overlapping bag-like films 10 are joined to each other at the adhesive 17 and 18 parts in a watertight manner. Thus, a raw water flow path through which raw water (and concentrated water) flows is formed between the bag-shaped membranes 10. As the adhesive 18 cures, an open portion for flowing out the raw water (concentrated water) is formed on the rear end surface of the wound body on the inner peripheral side, and a closing portion for preventing raw water outflow is formed on the outer peripheral side. You.

【0028】第4の辺部14のうち透過水流出用の開放
部30と透過水流出阻止用の閉鎖部31との境界部分か
ら、巻回体の後方に向ってフィン19が延設されてい
る。このフィン19は、例えば合成樹脂フィルム又はシ
ートよりなり、袋状膜10に対し接着等により接合され
るのが好ましい。
Fins 19 extend from the boundary between the open portion 30 for permeate outflow and the closed portion 31 for permeate outflow prevention in the fourth side portion 14 toward the rear of the wound body. I have. The fins 19 are made of, for example, a synthetic resin film or sheet, and are preferably bonded to the bag-like film 10 by adhesion or the like.

【0029】袋状膜10をシャフト20の周りに図2の
如く原水流路材(メッシュスペーサ)29を介して巻き
付けることにより、図3に示すように巻回体24が形成
される。この巻回体24の後端面からは、フィン19が
延出する。各袋状膜10の第4の辺部14において同一
箇所にフィン19を設けておくことにより、フィン19
は巻回体24の軸心から等半径位上に位置し、フィン1
9が重なり合うことによりフィン19がリング状の突出
部を形成することになる。このリング状の突出部内に円
筒状のソケット25の後端を挿入し、該ソケット25と
フィン19を接着剤等により接合する。なお、ソケット
25をフィン19に外嵌めしても良い。また、フィン1
9に沿って巻回体24の後端面に旋盤で切込み溝を付
け、該溝にソケット25の端部を埋め込むようにしても
良い。
By winding the bag-like membrane 10 around the shaft 20 via a raw water flow path material (mesh spacer) 29 as shown in FIG. 2, a wound body 24 is formed as shown in FIG. The fin 19 extends from the rear end face of the wound body 24. By providing the fins 19 at the same location on the fourth side portion 14 of each bag-like film 10, the fins 19
Are located equiradially from the axis of the winding body 24 and
The fins 19 form a ring-shaped protrusion by overlapping the 9. The rear end of the cylindrical socket 25 is inserted into the ring-shaped protrusion, and the socket 25 and the fin 19 are joined with an adhesive or the like. Note that the socket 25 may be externally fitted to the fin 19. Also, fin 1
A cutting groove may be formed on the rear end face of the wound body 24 along the line 9 by a lathe, and the end of the socket 25 may be embedded in the groove.

【0030】このようにソケット25とフィン19とを
接合することにより、巻回体24の後端面の外周側の透
過水流出領域とソケット25の内周側の濃縮水流出領域
とが区画される。
By joining the socket 25 and the fins 19 in this manner, a permeated water outflow area on the outer peripheral side of the rear end face of the wound body 24 and a concentrated water outflow area on the inner peripheral side of the socket 25 are defined. .

【0031】なお、袋状膜10をシャフト20の周りに
巻き付けるに際しては、図2に示すように、袋状膜10
同士の間に原水流路材(メッシュスペーサ)29を介在
させておく。これらのメッシュスペーサ29を介在させ
ることにより、原水流路が構成される。
When the bag-like film 10 is wound around the shaft 20, as shown in FIG.
A raw water flow path material (mesh spacer) 29 is interposed between them. The raw water flow path is formed by interposing these mesh spacers 29.

【0032】図4に示すように、巻回体24の前縁及び
後縁にそれぞれトップリング26及びエンドリング27
を合成樹脂モールド等により形成し、トップリング26
の外周にブラインシール28を周設する。
As shown in FIG. 4, a top ring 26 and an end ring 27 are provided at the leading edge and the trailing edge of the wound body 24, respectively.
Is formed by a synthetic resin mold or the like, and the top ring 26 is formed.
A brine seal 28 is provided around the outer periphery of.

【0033】このように構成されたスパイラル型膜モジ
ュールにおいては、図4に示すように、巻回体24の前
端面から原水が袋状膜10同士の間の原水流路に流入す
る。この原水は、巻回体24の軸心線と略平行方向に原
水流路を流れ、巻回体24の後端のソケット25の内側
の端面から取り出される。そして、このように原水が原
水流路を流れる間に、水が袋状膜10内に透過し、透過
水は巻回体24の後端面のうちソケット25の外周側か
ら流出する。
In the spiral membrane module configured as described above, as shown in FIG. 4, raw water flows into the raw water flow path between the bag-shaped membranes 10 from the front end face of the wound body 24. This raw water flows through the raw water flow path in a direction substantially parallel to the axis of the wound body 24, and is taken out from the end face inside the socket 25 at the rear end of the wound body 24. Then, while the raw water flows through the raw water flow path, the water permeates into the bag-like membrane 10, and the permeated water flows out from the outer peripheral side of the socket 25 on the rear end surface of the wound body 24.

【0034】このスパイラル型膜モジュールにあって
は、透過水が袋状膜10内を巻回体24の軸心線と平行
方向に流れて後端面から取り出されるため、従来のスパ
イラル型膜モジュールに用いられていた集水管が不要で
ある。このため、袋状膜から集水管内に流れ込む際の流
通抵抗が無くなり、透過水流通抵抗が著しく小さくな
る。
In this spiral type membrane module, the permeated water flows in the bag-like membrane 10 in a direction parallel to the axis of the wound body 24 and is taken out from the rear end face. The used collecting pipe is unnecessary. For this reason, the flow resistance when flowing from the bag-like membrane into the water collecting pipe is eliminated, and the permeated water flow resistance is significantly reduced.

【0035】なお、集水管を省略しており、その分だけ
袋状膜10の巻回方向の長さを大きくとることができ、
膜面積を大きくとることが可能である。袋状膜の巻回方
向の長さを大きくしても、透過水流通抵抗は増大せず、
透過水量を多くすることができる。
The water collecting pipe is omitted, and the length of the bag-like membrane 10 in the winding direction can be increased by that much.
It is possible to increase the film area. Even if the length of the bag-like membrane in the winding direction is increased, the permeated water flow resistance does not increase,
The amount of permeated water can be increased.

【0036】このスパイラル型膜モジュールにあって
は、原水流路の出口部分をソケット25の内側だけに設
けており、原水流路の出口(最下流部)を絞った構成と
しているため、原水流路の下流側においても原水(濃縮
水)の流速が十分に大きなものとなり、原水流路下流域
における汚れの付着を防止することができる。なお、ソ
ケット25の内側の面積と外側の面積(接着剤18の辺
部14方向の長さ)は、このスパイラル型膜モジュール
の水回収率に応じて決めるのが好ましい。
In this spiral type membrane module, the outlet portion of the raw water flow path is provided only inside the socket 25, and the outlet (the most downstream portion) of the raw water flow path is narrowed. The flow rate of the raw water (concentrated water) becomes sufficiently large also on the downstream side of the road, and the adhesion of dirt in the downstream area of the raw water flow path can be prevented. The area inside and outside the socket 25 (the length of the adhesive 18 in the side portion 14 direction) is preferably determined according to the water recovery rate of the spiral membrane module.

【0037】また、このスパイラル型膜モジュールにあ
っては、ソケット25をフィン19を用いて巻回体24
に接続しており、ソケット25と巻回体24との接続強
度が高い。そして、このソケット25によって原水の流
入側と濃縮水の流出側とが水密的に区画分離される。
In this spiral type membrane module, the socket 25 is connected to the winding body 24 using the fins 19.
And the connection strength between the socket 25 and the winding body 24 is high. Then, the inflow side of the raw water and the outflow side of the concentrated water are partitioned in a watertight manner by the socket 25.

【0038】上記実施の形態においては、ソケット25
の外周側に透過水流出部を配置し、ソケット25の内側
に濃縮水流出部を配置しているが、逆にソケット25の
内側を透過水流出部とし、ソケット25の外周側を濃縮
水流出部とするように構成しても良い。
In the above embodiment, the socket 25
A permeated water outflow portion is arranged on the outer peripheral side of the socket 25, and a concentrated water outflow portion is arranged inside the socket 25. Conversely, the inside of the socket 25 is used as the permeated water outflow portion, and the outer peripheral side of the socket 25 is concentrated water outflow. It may be configured to be a part.

【0039】図5(a)の通り、本発明の実施の形態に
あっては、図1〜4のように構成されたスパイラル型膜
モジュール41、42が2段に設置され、第1段目の膜
モジュール41の原水流路に対し原水ポンプ40から原
水が供給され、透過水と濃縮水とに分離される。濃縮水
はそのまま(即ちポンプで再加圧されることなく)第2
段目の膜モジュール42の原水流路に供給され、膜分離
処理される。
As shown in FIG. 5A, in the embodiment of the present invention, spiral type membrane modules 41 and 42 configured as shown in FIGS. Raw water is supplied from the raw water pump 40 to the raw water flow path of the membrane module 41, and is separated into permeated water and concentrated water. The retentate is kept intact (ie without being repressurized by the pump)
The raw water is supplied to the raw water flow path of the membrane module 42 of the stage, and the membrane is separated.

【0040】このスパイラル型膜モジュール41、42
は原水(被処理水)の入口と出口との差圧が小さく、上
記のように第1段目の膜モジュール41の濃縮水をその
まま第2段目の膜モジュール42に通水することがで
き、また、ポンプ40の吐出圧も低くて済み、ポンプ設
備コスト及び動力コストが低い。さらに、膜モジュール
41、42の膜面に加えられる圧力が低くて足りるた
め、膜寿命が長いと共に、膜の目詰りも少なくて逆洗頻
度も少ない。
The spiral type membrane modules 41, 42
The pressure difference between the inlet and the outlet of the raw water (water to be treated) is small, and the concentrated water of the first stage membrane module 41 can be passed directly to the second stage membrane module 42 as described above. Also, the discharge pressure of the pump 40 may be low, and the cost of pump equipment and the cost of power are low. Furthermore, since the pressure applied to the membrane surfaces of the membrane modules 41 and 42 is low, the membrane life is long, the membrane is less clogged, and the backwashing frequency is less.

【0041】なお、本発明では第1段目の膜モジュール
41に流入する原水中のSS(懸濁物質)は第1段目の
膜モジュール41の原水流路材(メッシュスペーサ)2
9に捕捉され易く、第1段目の膜モジュール41からの
濃縮水中のSS濃度はかなり低い。このため、第2段目
の膜モジュール42に比べ第1段目の膜モジュール41
の逆洗頻度を多くするのが好ましい。
In the present invention, the SS (suspension material) in the raw water flowing into the first-stage membrane module 41 is supplied to the raw-water flow path material (mesh spacer) 2 of the first-stage membrane module 41.
9, the SS concentration in the concentrated water from the first-stage membrane module 41 is considerably low. For this reason, the first-stage membrane module 41 is compared with the second-stage membrane module 42.
It is preferable to increase the frequency of backwashing.

【0042】[0042]

【実施例】実施例1 図5(a)のようにスパイラル型膜モジュール41、4
2を2段に設置した膜分離装置の運転側を次に説明す
る。なお、用いたスパイラル型膜モジュール41、42
は図1〜4の構成を有するものであり、その詳細は次の
通りである。
EXAMPLE 1 As shown in FIG. 5 (a), spiral type membrane modules 41, 4
Next, the operation side of the membrane separation apparatus in which 2 is installed in two stages will be described. The used spiral type membrane modules 41 and 42
Has the configuration shown in FIGS. 1 to 4, and details thereof are as follows.

【0043】分離膜:ポリテトラフルオロエチレン(P
TFE)製精密濾過膜 膜面積:0.87m2 原水流路材:ポリエチレン モジュールの長さ:55cm モジュールの直径:10cm(エレメント公称径) また、通水条件は次の通りである。
Separation membrane: polytetrafluoroethylene (P
TFE) microfiltration membrane Membrane area: 0.87 m 2 Raw water flow path material: polyethylene Module length: 55 cm Module diameter: 10 cm (element nominal diameter) The conditions for water flow are as follows.

【0044】原水:市水に有機汚泥をSS25〜30p
pmとなるように添加した通水試験用有機排水 原水通水量:0.6m3/Hr 第1段目膜モジュール平均の透過水量:0.4m3/H
r 第2段目膜モジュール平均の透過水量:0.18m3
Hr 原水ポンプ吐出圧力:0.8〜3.5kg/cm2(但
し通水時) この場合の第1段目のスパイラル型膜モジュール41の
原水入口と濃縮水出口との差圧の経時変化を図5(b)
に示す。
Raw water: SS 25 to 30 p with organic sludge in city water
pm Organic wastewater for water flow test added so as to obtain pm Raw water flow rate: 0.6 m 3 / Hr Average permeated water flow rate of the first stage membrane module: 0.4 m 3 / H
r Second stage membrane module average permeated water amount: 0.18 m 3 /
Hr Raw water pump discharge pressure: 0.8 to 3.5 kg / cm 2 (however, when water is passed) In this case, the time-dependent change in the differential pressure between the raw water inlet and the concentrated water outlet of the first-stage spiral membrane module 41 is described. FIG. 5 (b)
Shown in

【0045】比較例1 スパイラル型膜モジュールとして図6に示す従来のモジ
ュール(モジュールの長さ100cm、直径10cm)
を用いたこと以外は実施例1と同様の条件として通水を
行った。この場合の第1段目のスパイラル型膜モジュー
ルの原水入口と濃縮水出口との差圧の経時変化を図5
(b)に示す。なお、この比較例1では、通水開始1日
で差圧が著しく増大し、通水不能となった。
Comparative Example 1 Conventional module shown in FIG. 6 as a spiral type membrane module (module length 100 cm, diameter 10 cm)
Water was passed under the same conditions as in Example 1 except that was used. In this case, the change with time of the differential pressure between the raw water inlet and the concentrated water outlet of the first-stage spiral membrane module is shown in FIG.
(B). In Comparative Example 1, the pressure difference increased remarkably one day after the start of water passage, and water passage was impossible.

【0046】図5(b)から明らかな通り、本発明の膜
分離装置は原水入口と濃縮水出口との差圧が低く、逆洗
頻度も少なくて済む。
As apparent from FIG. 5 (b), the membrane separation device of the present invention requires a low differential pressure between the raw water inlet and the concentrated water outlet, and requires less backwashing.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上の通り、本発明の膜分離装置で用い
るスパイラル型膜モジュールは、集水管が不要であり、
透過水の流通抵抗が小さく、また膜面積を大きくとるこ
とができる。このスパイラル型膜モジュールを用いた膜
分離装置は、原水の通水圧積が小さく、原水ポンプの数
が少なくて済む。また、膜モジュールへの負荷が小さ
く、膜面の目詰りが少ない。さらに、膜寿命が長く、逆
洗頻度も少ない等の優れた効果を有する。
As described above, the spiral type membrane module used in the membrane separation device of the present invention does not require a water collecting pipe.
The flow resistance of permeated water is small, and the membrane area can be increased. The membrane separation device using this spiral type membrane module has a small hydraulic pressure product of raw water and requires a small number of raw water pumps. In addition, the load on the membrane module is small, and clogging of the membrane surface is small. Furthermore, it has excellent effects such as a long film life and a low backwash frequency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)図は実施の形態に係る膜分離装置のスパ
イラル型膜モジュールの袋状膜の斜視図、(b)図は
(a)図のB−B線に沿う断面図、(c)図は(a)図
のC−C線に沿う断面図である。
FIG. 1A is a perspective view of a bag-shaped membrane of a spiral type membrane module of a membrane separation device according to an embodiment, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. c) is a sectional view taken along the line CC in FIG.

【図2】図1のスパイラル型膜モジュールの袋状膜の巻
き付け方法を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a method of winding a bag-like membrane of the spiral membrane module of FIG.

【図3】図1の膜モジュールの巻回体とソケットとの係
合関係を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an engagement relationship between a wound body and a socket of the membrane module of FIG. 1;

【図4】図1のスパイラル型膜モジュールの側面図であ
る。
FIG. 4 is a side view of the spiral membrane module of FIG. 1;

【図5】(a)図は実施の形態に係る膜分離装置の系統
図、(b)図は実施例及び比較例の結果を示すグラフで
ある。
FIG. 5A is a system diagram of a membrane separation device according to an embodiment, and FIG. 5B is a graph showing the results of an example and a comparative example.

【図6】従来のスパイラル型膜モジュールの構造を示す
一部分解斜視図である。
FIG. 6 is a partially exploded perspective view showing the structure of a conventional spiral type membrane module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 袋状膜 11 第1の辺部 12 第2の辺部 13 第3の辺部 14 第4の辺部 15 流路材 16,17,18 接着剤 19 フィン 20 シャフト 24 巻回体 25 ソケット 29 メッシュスペーサ 30 透過水流出用の開放部 31 透過水流出阻止用の閉鎖部 40 原水ポンプ 41,42 スパイラル型膜モジュール Reference Signs List 10 bag-like membrane 11 first side 12 second side 13 third side 14 fourth side 15 channel material 16, 17, 18 adhesive 19 fin 20 shaft 24 wound body 25 socket 29 Mesh spacer 30 Open part for permeate outflow 31 Closed part for permeate outflow prevention 40 Raw water pump 41, 42 Spiral type membrane module

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 膜モジュールを複数段に設け、前段側の
膜モジュールに原水を通水して透過水と濃縮水とに膜分
離し、この濃縮水を後段側の膜モジュールに原水として
通水し透過水と濃縮水とに膜分離する膜分離装置におい
て、 該膜モジュールは、袋状膜をシャフトに巻回して巻回体
とし、該巻回体の一端面から原水が供給され、透過水が
巻回体の他端面から取り出されるスパイラル型膜モジュ
ールであることを特徴とするスパイラル型膜モジュール
を有する膜分離装置。
1. A membrane module is provided in a plurality of stages, raw water is passed through a preceding-stage membrane module to perform membrane separation into permeated water and concentrated water, and the concentrated water is passed through the subsequent-stage membrane module as raw water. In the membrane separation apparatus for separating the permeated water and the concentrated water into membranes, the membrane module winds the bag-shaped membrane around a shaft to form a wound body, and raw water is supplied from one end surface of the wound body. Is a spiral type membrane module taken out from the other end surface of the wound body.
【請求項2】 請求項1において、ポンプとして最も上
流段の膜モジュールに供給するポンプのみが設置され、
各膜モジュールの濃縮水はポンプを経ることなくそのま
ま下段側の膜モジュールに原水として通水されることを
特徴とするスパイラル型膜モジュールを有する膜分離装
置。
2. The method according to claim 1, wherein only a pump for supplying the upstream-most membrane module is provided as a pump,
A membrane separation device having a spiral type membrane module, wherein concentrated water of each membrane module is passed as raw water to a lower membrane module without passing through a pump.
【請求項3】 請求項1又は2において、前記袋状膜は
第1、第2、第3及び第4の辺部を有した略方形であ
り、該第1、第2及び第3の辺部は封じられ、該第4の
辺部は一部が開放部となり残部が閉鎖部となっており、 前記第4の辺部と直交する第1の辺部をシャフトに当て
て袋状膜を巻回して巻回体とし、前記第4の辺部を該巻
回体の後端面に臨ませ、該第4の辺部に対向する第2の
辺部を該巻回体の前端面に臨ませ、 該袋状膜同士の間の原水流路は、該第3の辺部の全体が
封じられると共に、第4の辺部にあっては前記袋状膜の
開放部と重なる箇所が閉鎖部となっており、且つ前記袋
状膜の閉鎖部と重なる箇所が開放部となっていることを
特徴とするスパイラル型膜モジュール。
3. The bag-like film according to claim 1, wherein the bag-like film is substantially rectangular having first, second, third, and fourth sides, and the first, second, and third sides. The fourth side is partly open and the remaining part is closed. The first side perpendicular to the fourth side is applied to the shaft to apply the bag-like membrane. Wound to form a wound body, with the fourth side facing the rear end face of the wound body, and the second side facing the fourth side facing the front end face of the wound body. In the raw water flow path between the bag-shaped membranes, the entire third side is sealed, and a portion of the fourth side that overlaps the open portion of the bag-shaped membrane is a closed portion. And a portion overlapping the closed portion of the bag-shaped membrane is an open portion.
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