JPH1199321A - 中空糸膜濾過装置 - Google Patents

中空糸膜濾過装置

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JPH1199321A
JPH1199321A JP27796197A JP27796197A JPH1199321A JP H1199321 A JPH1199321 A JP H1199321A JP 27796197 A JP27796197 A JP 27796197A JP 27796197 A JP27796197 A JP 27796197A JP H1199321 A JPH1199321 A JP H1199321A
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JP
Japan
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hollow fiber
fiber membrane
module
liquid
membrane module
Prior art date
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Application number
JP27796197A
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English (en)
Inventor
Satoshi Miyashita
聡史 宮下
Masumi Kobayashi
真澄 小林
Kenji Honjo
賢治 本城
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 省動力で高濾過処理効率の中空糸膜濾過装置
を提供する。 【解決手段】 処理槽内に固液分離膜として中空糸膜モ
ジュールを備えた濾過装置において、中空糸膜モジュー
ルの1次側と2次側との間に水頭差を設けて中空糸膜モ
ジュールの1次側及び2次側を配置するとともに、中空
糸膜モジュールの濾過部における膜密度を100〜50
0m2/m3とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水処理等におい
て、固液分離を行うための中空糸膜濾過装置に関する。
【0002】
【従来の技術】浄水或いは廃水等の濾過工程において、
処理水質及び容積効率の点から、近年、分離膜を用いて
固液分離を行う膜濾過技術が用いられている。用いられ
る膜濾過装置は、通常被処理水がポンプ等の動力を介し
て膜モジュールへ供給されて濾過が行われているため、
濾過処理を継続して運転するためのランニングコストが
かかるという問題があった。
【0003】また、実開平4−134492号公報に開
示されているように、機械的動力を用いずに、水頭差に
よって濾過を行う技術も知られているが、この技術で
は、例えば1mの水頭差を設けても、濾過の原動力とな
る圧力は9.8kpaであり、高い圧力を得ることは装
置の構成上困難であり、また用いる分離膜の面積が小さ
い場合には、単位時間当たりの処理量が少なく、処理水
が十分確保できないという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、膜濾過処理
の運転に必要な動力を低減し、かつ濾過処理効率を高め
た膜濾過装置を得るべく検討の結果至ったものであり、
本発明の目的は、省動力で高濾過処理効率の中空糸膜濾
過装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、処理槽内に固
液分離膜として中空糸膜モジュールを備えた濾過装置に
おいて、中空糸膜モジュールの1次側と2次側との間に
水頭差を設けて中空糸膜モジュールの1次側及び2次側
を配置するとともに、中空糸膜モジュールの濾過部にお
ける膜密度を100〜500m2/m3とすることを特徴
とする中空糸膜濾過装置、ある。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の構成を図面に基づいて説
明する。図1〜図3に、本発明の中空糸膜濾過装置の例
の概略構成図を示す。図1〜図3に示す中空糸膜濾過装
置は、処理槽1内に、中空糸膜モジュール3及びその下
方に散気管5を備え、処理槽1に注入された被処理液
は、中空糸膜モジュール3を通過して固液分離され、処
理液は、配管2を通って処理槽1外に排出され、また、
散気管5からはエアーがバブリングされる。
【0007】そして、本発明の中空糸膜濾過装置は、中
空糸膜モジュールの被処理液入口側である1次側と処理
液出口側である2次側との間に水頭差を設けて中空糸膜
モジュールの1次側及び2次側を配置することを必須と
する。図1に示す中空糸膜濾過装置においては、中空糸
膜モジュール3の1次側と液密を保った状態で、中空糸
膜モジュール3の2次側の配管2を逆U字管とし、処理
槽1外で配管2の出口を大気に開放し、かつこの配管2
の出口の位置を処理槽1内の被処理液の水位より低い位
置とし、1次側と2次側との間に水頭差を設けている。
図1に示す中空糸膜濾過装置における配管2の途中には
真空ポンプ等の脱気手段4を設けることが好ましい。
【0008】図2に示す本発明の他の例である中空糸膜
濾過装置においては、中空糸膜モジュール3の1次側と
液密を保った状態で、中空糸膜モジュール3の2次側の
配管2を直接処理槽1外に延ばして配管2の出口を大気
に開放し、かつこの配管2の出口の位置を処理槽1内の
被処理液の水位より低い位置とし、1次側と2次側との
間に水頭差を設けている。
【0009】また、図3に示す本発明の他の例である中
空糸膜濾過装置においては、中空糸膜モジュール3の2
次側が、1次側と液密を保った状態で大気に開放されて
いる液溜まり部6に配管2で連通し、かつこの液溜まり
部6の水位を1次側の被処理液の水位より低い位置とし
て、1次側と2次側との間に水頭差を設けている。液溜
まり部6からの処理液の排出は、水中ポンプ、チューブ
ポンプ、エアーリフトポンプ等の任意の排出手段7によ
って行われる。
【0010】本発明の中空糸膜濾過装置は、中空糸膜モ
ジュールの1次側と2次側との間に水頭差を設けて中空
糸膜モジュールの1次側及び2次側を配置することによ
り、その水頭差により生じる圧力で膜濾過を行わせるも
のであるが、水頭差により生じる圧力のみで十分な処理
量の膜濾過を行わせるには、中空糸膜モジュールの1次
側と2次側との間の水頭差を極めて大きくしなければな
らず、装置の構成上限度がある。
【0011】本発明の中空糸膜濾過装置は、省動力化と
して中空糸膜モジュールの1次側と2次側との間に水頭
差を設けて中空糸膜モジュールの1次側及び2次側を配
置することに加え、装置の大きさを変えることなく、膜
濾過の処理効率を上げるために、中空糸膜モジュールの
濾過部における単位体積当たりの膜面積、即ち膜密度を
大きくしたものであり、本発明の中空糸膜濾過装置にお
いては、中空糸膜モジュールの濾過部における膜密度を
100〜500m2/m3とすることを必須とする。
【0012】中空糸膜モジュールの濾過部における膜密
度が100m2/m3未満では、処理効率が不十分で、十
分な処理量の膜濾過を行うことが困難であり、また膜密
度が500m2/m3を超えると、膜濾過の際に目詰まり
が生じ易くなり、好ましくは中空糸膜モジュールの濾過
部における膜密度を150〜400m2/m3とする。
【0013】本発明の中空糸膜濾過装置において、中空
糸膜モジュールの濾過部の膜密度を前記の膜密度とする
上から、中空糸膜モジュールとして、複数の中空糸膜を
平行に配したシート状物の端部を、中空糸膜端部を開口
状態に保って、中空糸膜に垂直な断面の形状が細長いほ
ぼ矩形となるように合成樹脂で固定した中空糸膜モジュ
ールが好ましく用いられる。これに対し、中空糸膜以外
の平膜等の固液分離膜では、モジュールの製作上からも
濾過部の膜密度を前記の膜密度とすることは困難であ
る。
【0014】また、固液分離膜として用いられる中空糸
膜の材質は、特に限定されるものではなく、セルロー
ス、ポリオレフィン、ポリスルフォン、ポリビニリデン
フロライド、ポリ四フッ化エチレン等が挙げられ、また
その孔径も固液分離膜として用いられる範囲のものであ
れば特に限定はない。
【0015】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
【0016】(実施例1)図1に示す中空糸膜濾過装置
において、中空糸膜モジュールとして、平均孔径0.1
μmの精密濾過用ポリエチレン中空糸膜を複数配列して
シート状に展開し端部を中空糸膜端を開口状態にして合
成樹脂で固定した総膜面積64m2、膜部体積0.16
3、濾過部の膜密度を400m2/m3とした中空糸膜
モジュールを用い、中空糸膜モジュールの1次側と2次
側との間に水頭差を45cmとし、MLSS濃度100
00〜14000mg/Lの活性汚泥を、中空糸膜モジ
ュールの下方からモジュールの投影面積当たり50Nm
3/hrのエアーバブリングを行いつつ、膜濾過し固液
分離を行った。膜濾過は、12.8m3/日の処理量
で、1年間実施した。なお、1年後の水頭差は56cm
で、目詰まりは僅かであった。
【0017】(実施例2)図2に示す中空糸膜濾過装置
において、中空糸膜モジュールとして、平均孔径0.4
μmの精密濾過用ポリエチレン中空糸膜を複数配列して
シート状に展開し端部を中空糸膜端を開口状態にして合
成樹脂で固定した総膜面積32m2、膜部体積0.16
3、濾過部の膜密度を200m2/m3とした中空糸膜
モジュールを用い、中空糸膜モジュールの1次側と2次
側との間に水頭差を40cmとし、MLSS濃度100
00〜14000mg/Lの活性汚泥を、中空糸膜モジ
ュールの下方からモジュールの投影面積当たり50Nm
3/hrのエアーバブリングを行いつつ、膜濾過し固液
分離を行った。膜濾過は、12.8m3/日の処理量
で、1年間実施した。なお、1年後の水頭差は52cm
で、目詰まりは僅かであった。
【0018】(比較例1)図1に示す中空糸膜濾過装置
において、中空糸膜モジュールとして、平均孔径0.2
2μmの精密濾過用ポリビニリデンフロライド製平膜を
スペーサーを介して支持板に固定した総膜面積14
2、膜部体積0.16m3、濾過部の膜密度を88m2
/m3の平膜モジュールを用い、モジュールの1次側と
2次側との間に水頭差を60cmとし、MLSS濃度1
0000〜14000mg/Lの活性汚泥を、モジュー
ルの下方からモジュールの投影面積当たり50Nm3
hrのエアーバブリングを行いつつ、膜濾過し固液分離
を行った。膜濾過は、12.8m3/日の処理量で、1
年間実施した。なお、1年後の水頭差は156cmで、
目詰まりが著しかった。
【0019】(比較例2)図2に示す中空糸膜濾過装置
において、中空糸膜モジュールとして、平均孔径0.4
5μmの精密濾過用セルロースアセテート製平膜をスペ
ーサーを介して支持板に固定した総膜面積15m2、膜
部体積0.16m3、濾過部の膜密度を94m2/m3
平膜モジュールを用い、モジュールの1次側と2次側と
の間に水頭差を48cmとし、MLSS濃度10000
〜14000mg/Lの活性汚泥を、モジュールの下方
からモジュールの投影面積当たり50Nm3/hrのエ
アーバブリングを行いつつ、膜濾過し固液分離を行っ
た。膜濾過は、12.8m3/日の処理量で、1年間実
施した。なお、1年後の水頭差は98cmで、目詰まり
が著しかった。
【0020】
【発明の効果】本発明の中空糸膜濾過装置は、膜濾過処
理の運転に必要な動力を低減し、かつ膜濾過の処理効率
が高いという作用効果を奏するものであり、また長期間
にわたり目詰まりのない固液分離の膜濾過処理を可能と
するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の中空糸膜濾過装置の例の概略構成図で
ある。
【図2】本発明の中空糸膜濾過装置の他の例の概略構成
図である。
【図3】本発明の中空糸膜濾過装置の他の例の概略構成
図である。
【符号の説明】
1 処理槽 2 配管 3 中空糸膜モジュール 4 脱気手段 5 散気管 6 液溜まり部 7 排出手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理槽内に固液分離膜として中空糸膜モ
    ジュールを備えた濾過装置において、中空糸膜モジュー
    ルの1次側と2次側との間に水頭差を設けて中空糸膜モ
    ジュールの1次側及び2次側を配置するとともに、中空
    糸膜モジュールの濾過部における膜密度を100〜50
    0m2/m3とすることを特徴とする中空糸膜濾過装置。
  2. 【請求項2】 中空糸膜モジュールの2次側が、1次側
    と液密を保った状態で大気に開放され、かつ該開放部の
    位置を処理槽内の被処理液の水位より低い位置とした請
    求項1記載の中空糸膜濾過装置。
  3. 【請求項3】 中空糸膜モジュールの2次側が、1次側
    と液密を保った状態で大気に開放されている液溜まり部
    に連通し、かつ該液溜まり部の水位を1次側の被処理液
    の水位より低い位置とした請求項1記載の中空糸膜濾過
    装置。
  4. 【請求項4】 中空糸膜モジュールの濾過部における膜
    密度を150〜400m2/m3とする請求項1、請求項
    2又は請求項3記載の中空糸膜濾過装置。
  5. 【請求項5】 中空糸膜モジュールが、中空糸膜を平行
    に配したシート状物の端部を、中空糸膜端部を開口状態
    に保って、中空糸膜に垂直な断面の形状が細長いほぼ矩
    形となるように合成樹脂で固定した中空糸膜モジュール
    である請求項1、請求項2、請求項3又は請求項4記載
    の中空糸膜濾過装置。
JP27796197A 1997-09-26 1997-09-26 中空糸膜濾過装置 Pending JPH1199321A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003251346A (ja) * 2002-03-06 2003-09-09 Ebara Corp 膜ろ過による水処理装置とその運転方法
DE102004057383A1 (de) * 2004-11-26 2006-06-08 Ulrich Weise Schmutzwasser-Filter-Vorrichtung
JP2007152302A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Mitsubishi Rayon Eng Co Ltd 固液混合処理液の固液分離装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102004057383A1 (de) * 2004-11-26 2006-06-08 Ulrich Weise Schmutzwasser-Filter-Vorrichtung
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