JPS62144707A - 中空糸膜フイルタ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は精密濾過、限外濾過や逆浸透用フィルタとして
有用な中空糸膜フィルタに関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 中空糸膜は、断面が微細な環形状を呈し単位容積内の膜
面積を大きくとることができ、かつ耐圧性にも優れてい
るので、各種の膜分離装置に広く用いられている。

ところで、このような中空糸膜においては、濾過時間の
経過とともに膜表面に処理対象の微粒子が付着濃縮され
て次第に濾過性能が低下したり、前）ホの膜面で捕捉濃
縮された微粒子の回収（処理装置からの排出）が十分に
行われなくなる。

このためこのような状態となったときには、中空糸膜の
内側から気体または液体を導入してこれらを膜面の内側
から外側に透過させるとともに、中空糸膜外から中空糸
膜に向けて多数の気泡を噴出させて中空糸膜を収納した
容器内の液体を攪拌振動させ、これにより膜面に付着し
た微粒子を除去するいわゆる中空糸膜フィルタの逆洗が
行なわれている。

従来から中空糸膜フィルタの使用形態として、第３図１
こ示すように多数本の中空糸膜を直立させて保持し、そ
れぞれの両端を対向方向に集束させたモジュールが用い
られている。このようなモジュールからなる中空糸膜フ
ィルタは、柔軟な中空糸膜を使用できるためモジュール
の機械的強度が高められ、しかも両端が固定されている
ので前）小のような逆洗作業時においても中空糸膜の乱
れ、絡みつきが少なく、膜の健全性が良好に維持される
。

しかしながらこのような形式のモジュールでは中空糸膜
の両端が固定されているため、モジュールの内側に液体
が充分に導入され覆゛、また、この部分の液体が十分に
攪拌振動されないため、前述の方法では膜面に付着した
微粒子を除去Ｊ−る逆洗効果が充分に発揮されないとい
う問題があった。

［発明の目的］ 本発明はこのような欠点を解決するためになされたもの
で、気泡等の噴出による逆洗効率か高く、しかも濾過特
性および逆洗液の排出性に優れ、作業時に膜の健全性が
良好に維持される中空糸膜フィルタを提供することを目
的とする。

［発明の概要］ すなわち本発明の中空糸膜フィルタは、多数本の中空糸
膜を、それぞれの両端を対向方向に向けて集束させたモ
ジュールの側基部をシール固定するとともに、側基部を
それらの中心を結ぶ直線を軸として相対的に逆方向に捻
回させて前記中空糸膜を、螺旋状に保持させることによ
り、同じ大きさのモジュール内に収容できる中空糸膜長
を増加させ、これによって単位モジュール化たりの中空
糸膜表面積を多くして濾過処理量を増加させ、がつ逆洗
性をも向上させたものである。

［発明の実施例］ 以下本発明を図面に示す実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例の中空糸膜フィルタを概略的
に示す断面図である。

この図において符号１は、中空糸膜モジュールを示して
おり、この中空糸膜モジュールは多数本のポリエチレン
からなる中空糸膜２を、それぞれ両端をそろえて集束さ
せ、その側基部３．４をシール固定して構成されている
。側基部３．４は互いに逆方向に捻回した状態で支持棒
５により所定の間隔で保持されている。

第１図に示す本発明の実施例は、側基部３．４を相対的
に反対方向に１８０°捻回させた例を示しており、第２
図は３６０°捻回させた例を示している。なお、第１図
および第２図においては、この螺旋構造の説明をするた
め、４本の中空糸膜のみを図示し、他の中空糸膜は省略
して示している。

次にこのように構成された中空糸膜フィルタについて、
その捻回角を変化させ、捻回角の変化による濾過特性お
よび逆洗効率の変化を測定した。

この実施例では、ポリエチレン素材からなる中空糸膜を
多数本集束し、これらを所定角度捻回した状態で支持棒
により側基部を固定してなる中空糸膜モジュールを収納
容器６内に収容し、以下の操作によりそれぞれ濾過特性
および逆洗効率の変化を測定した。

まず微粒子を水に分散させた模擬処理原液を導入孔７よ
り導入すると、原液中の微粒子は中空糸膜２の外表面で
阻止されて捕捉され、処理された濾液は中空糸膜２内の
中空部を通って上部基部３より排出される。このような
濾過操作を行なうと時間の経過につれて中空糸膜に捕捉
された微粒子により、濾過差圧（圧損）が徐々に上昇す
る。

線通処理の後、中空糸膜の膜面に捕捉された微粒子を除
去するため、中空糸膜内から空気を噴出させ多数の気泡
を形成させて逆洗処理を行なう。

このとき気泡はその上方にある傾斜した中空糸膜に当た
りながら上昇するので優れた逆洗効果が得られる。

本発明の中空糸膜フィルタの濾過処理量および逆洗効率
を、従来の中空糸膜フィルタと比較した結果を次表に示
す。なお中空糸膜の健全性の比較は、目視により行なっ
た。

（以下余白） この測定結果から実施例の中空糸膜フィルタは、ねじれ
のない従来のものに比べて濾過処理時には単位容積あた
りの濾過処理量が多くとれる（濾過処理運転時間が長く
とれる）ことがわかる。また逆洗効率も従来例と比較し
て向上していることがわかる。

本発明による上記の効果は、両基部の捻回により、単位
モジュール当たりの中空糸膜の長さを長くすることがで
きた結果によるものである。したかって、捻回角を大き
くして中空糸膜の表面積を増加させるにつれて効果が大
きくなることがわかる。しかしながら中空糸膜の健全性
の測定結果に示されるように、捻回角が７２０°を超え
ると、中空糸膜に乱れが認められるようになる。このよ
うな乱れが生じると逆洗性を損われるようになり、また
捕捉された微粒子もモジュール間につまり、剥離しにく
くなるので、本発明の中空糸膜フィルタにおいては、捻
回角を３０〜７２０°程度とすることが好ましい。

なお、これらの実施例においては、中空糸膜モジュール
の両基部間に支持棒を設け、これを軸として捻回させて
固定した例について説明したが、この支持棒は他の固定
手段に置き代えることも可能でおる。

また本発明の中空糸膜モジュールを原子力施設の廃液処
理に用いる場合において、支持棒を含む中空糸膜モジュ
ールの全体を、炭素、水素および酸素原子から選ばれた
２種以上の原子により構成されたプラスチックにより形
成すれば、使用済み中空糸膜フィルタを焼却処理するこ
とが可能となり、放射性廃棄物の減容化をはかることが
できる。

なお以上の説明では、中空糸膜を捻回固定する方法とし
て、多数の中空糸膜をシール固定した上下の両基部を捻
回させて支持棒に固定する方法について説明したが、本
発明はこのような方法に限定されず、例えば多数の中空
糸膜のシール固定に先立ってこれらの中空糸膜を捻回さ
け、この状態でシール固定するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の中空糸膜フィルタは、中空
糸膜を捻回させた状態で支持されているので、液と接す
る中空糸膜の長さｄ３よび表面積が増加し、濾過特性や
気泡噴出による逆洗効率および逆洗液の排出性に優れて
いる。したかつて、この中空糸膜フィルタによれば、従
来からのものに比べてサイクルごとの濾過処理量が増加
し、時間が延長されるばかりではなく、中空糸膜自体の
寿命も延長される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例を概略的に示す図
、第３図は従来の中空糸膜フィルタの一例を概略的に示
す図である。 １・・・・・・・・・中空糸膜フィルタ２・・・・・・
・・・中空糸膜 ３．４・・・基　部 ５・・・・・・・・・支持棒 ６・・・・・・・・・収納容器 ７・・・・・・・・・導入孔 出願人　　　　　　日本原子力事業株式会社出願人　　
　　　　株式会社　東芝 代理人　弁理士　　須　山　佐　− 第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数本の中空糸膜を、それぞれの両端を対向方向
   に向けて集束させたモジュールの両基部をシール固定す
   るとともに、両基部をそれらの中心を結ぶ直線を軸とし
   て相対的に逆方向に捻回させて前記中空糸膜を、螺旋状
   に保持させてなることを特徴とする中空糸膜フィルタ。
2. （２）捻回の角度は、３０〜７２０°である特許請求の
   範囲第１項記載の中空糸膜フィルタ。
3. （３）モジュールは、炭素、水素、および酸素原子から
   選ばれた２種以上の原子により構成されるプラスチック
   である特許請求の範囲第１項または第２項記載の中空糸
   膜フィルタ。