JPWO2014030629A1 - Filtration membrane module and manufacturing method thereof - Google Patents
Filtration membrane module and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2014030629A1 JPWO2014030629A1 JP2014531629A JP2014531629A JPWO2014030629A1 JP WO2014030629 A1 JPWO2014030629 A1 JP WO2014030629A1 JP 2014531629 A JP2014531629 A JP 2014531629A JP 2014531629 A JP2014531629 A JP 2014531629A JP WO2014030629 A1 JPWO2014030629 A1 JP WO2014030629A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filtration membrane
- water collecting
- filtered water
- membrane module
- filtration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 204
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 166
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 149
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 73
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 42
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 23
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 23
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 4
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 claims description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 11
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 9
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 9
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 9
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 8
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005667 attractant Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000031902 chemoattractant activity Effects 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
- B01D71/024—Oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/06—Tubular membrane modules
- B01D63/066—Tubular membrane modules with a porous block having membrane coated passages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/08—Flat membrane modules
- B01D63/082—Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/003—Membrane bonding or sealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/12—Specific discharge elements
- B01D2313/125—Discharge manifolds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/13—Specific connectors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/21—Specific headers, end caps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
- B01D2315/06—Submerged-type; Immersion type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/007—Contaminated open waterways, rivers, lakes or ponds
Abstract
セラミックスフィルタ膜の端部に濾過水集合部材を結合し、該セラミックスフィルタ膜で濾過した濾過水を、セラミックスフィルタ膜の端部に結合した濾過水集合部材を介して外部に送水する場合には、セラミックスフィルタ膜と濾過水集合部材の材質の相違上、両者を強固に結合するのが難しい。セラミックス濾過膜モジュール1は、セラミックスフィルタ膜2と、該セラミックスフィルタ膜2の少なくとも長手方向の一端部に結合されていてセラミックスフィルタ膜2で濾過した濾過水を集合し、且つ外部に取り出す濾過水集合部材25と、を備えている。セラミックスフィルタ膜2と濾過水集合部材25は、モールド部材30により一体に結合されている。When the filtered water collecting member is coupled to the end of the ceramic filter membrane and the filtered water filtered by the ceramic filter membrane is sent to the outside through the filtered water collecting member coupled to the end of the ceramic filter membrane, Due to the difference in material between the ceramic filter membrane and the filtered water collecting member, it is difficult to firmly bond both. The ceramic filtration membrane module 1 includes a ceramic filter membrane 2 and a filtered water assembly that is coupled to at least one longitudinal end of the ceramic filter membrane 2 and collects filtered water filtered by the ceramic filter membrane 2 and takes it out to the outside. And a member 25. The ceramic filter membrane 2 and the filtered water collecting member 25 are integrally coupled by a mold member 30.
Description
本発明は、河川水、湖水、各種下廃水などの被処理水を濾過処理する際に用いられる濾過膜モジュールとその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a filtration membrane module used when filtering water to be treated such as river water, lake water, and various types of sewage wastewater, and a method for producing the same.
被処理水の濾過処理に平板状濾過膜を用いた濾過膜モジュールとして、外表面に濾過膜を備えた平板状の濾過膜本体の少なくとも長手方向の一端側に、集水部材と濾過水取出口を備えた濾過水集合部材を配置して、前記濾過膜本体と濾過水集合部材とを、誘着剤、接着剤等により一体的に結合して構成したものが知られている。 As a filtration membrane module using a flat membrane for filtration of water to be treated, a water collecting member and a filtrate outlet are provided at least on one end side in the longitudinal direction of a flat membrane membrane having a filtration membrane on the outer surface. There is known a structure in which a filtered water collecting member provided with the above is arranged, and the filtration membrane main body and the filtered water collecting member are integrally coupled by an attractant, an adhesive, or the like.
前記濾過膜本体が高分子樹脂からなり、且つ前記濾過水集合部材も前記濾過膜本体と同様な高分子樹脂で形成されている場合には、誘着や接着等により両者を比較的容易に、且つ両者の結合強度を確保して濾過膜モジュールを形成することが可能である。(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
When the filtration membrane main body is made of a polymer resin and the filtered water collecting member is also formed of the same polymer resin as the filtration membrane main body, it is relatively easy to attract and bond both of them. In addition, it is possible to form a filtration membrane module while ensuring the bonding strength between the two. (For example, refer to
前述したように、濾過膜本体と濾過水集合部材とが同様な高分子樹脂で形成されている場合には、両者を誘着や接着等により比較的強固に結合することができるが、濾過膜本体が無機質であるセラミックスで形成され、濾過水集合部材が高分子樹脂で形成されている場合には、両者を高分子樹脂からなる接着剤で結合した場合に、濾過膜本体と濾過水集合部材とが共に高分子樹脂で形成されている場合のような結合強度を得ることができない。 As described above, when the filtration membrane body and the filtration water collecting member are formed of the same polymer resin, they can be bonded relatively firmly by attracting or adhering. When the main body is made of inorganic ceramics and the filtered water collecting member is made of a polymer resin, the filter membrane main body and the filtered water collecting member are bonded together when they are bonded with an adhesive made of a polymer resin. Bond strength cannot be obtained as in the case where both are formed of a polymer resin.
本発明は、濾過膜本体と濾過水集合部材の被結合部を、モールド部材で包み込んで一体的に結合することにより、濾過膜本体と濾過水集合部材とが同様な高分子樹脂で形成されている場合はもとより、濾過膜本体が無機質であるセラミックスで形成され、濾過水集合部材が金属、セラミックなどの無機材料や樹脂などの有機材料で形成されている場合にも、接着剤を使用することなく、しかも接着剤で接着した場合よりも強固に濾過膜本体と濾過水集合部材を結合して、水密性、耐久性、耐薬品性、結合強度の向上を図った濾過膜モジュールとその製造方法を提供するものである。 In the present invention, the filtration membrane body and the filtrate assembly member are formed of the same polymer resin by wrapping the joined portions of the filtration membrane body and the filtrate collection member together by integrally wrapping them with the mold member. Adhesive should be used not only when the filter membrane body is formed of inorganic ceramics, but also when the filtered water collecting member is formed of inorganic materials such as metals and ceramics or organic materials such as resins. In addition, a filtration membrane module and a method for manufacturing the same, which are improved in water tightness, durability, chemical resistance, and bonding strength by bonding the filtration membrane body and the filtration water collecting member more firmly than when bonded with an adhesive. Is to provide.
請求項1の濾過膜モジュールは、外部に濾過膜を有し、内部に多数の濾過水流通路を有する濾過膜本体と、該濾過膜本体の長手方向の少なくとも一方の端部に結合されていて前記濾過膜で処理された濾過水を集合して取り出す濾過水集合部材と、を備えた濾過膜モジュールであり、前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材の互いに結合される部分を、モールド部材により包み込んで一体に結合した。
The filtration membrane module according to
請求項2は、請求項1の濾過膜モジュールにおいて、濾過膜本体にセラミックスフィルタ膜を使用した。 According to a second aspect of the present invention, in the filtration membrane module of the first aspect, a ceramic filter membrane is used for the filtration membrane main body.
請求項3は、請求項1又は2の濾過膜モジュールにおいて、前記濾過水集合部材に、前記濾過膜本体で濾過された濾過水を集める管状の集水部と、該集水部の端部に濾過水を取り出す濾過水取出部と、を設け、前記集水部の周面に、前記濾過膜本体の端部を嵌合する長孔状の切欠部を形成した。 A third aspect of the present invention provides the filtration membrane module according to the first or second aspect, wherein the filtration water collecting member has a tubular water collection portion for collecting the filtrate filtered by the filtration membrane main body, and an end portion of the water collection portion. A filtered water outlet for taking out filtrated water was provided, and a long hole-like notch for fitting the end of the filtration membrane body was formed on the peripheral surface of the water collecting part.
請求項4は、請求項1〜3の何れかに記載の濾過膜モジュールにおいて、前記濾過水集合部材を、機械的強度と耐薬品性を有する金属、セラミックス又は樹脂の何れかの材料で形成した。 According to a fourth aspect of the present invention, in the filtration membrane module according to any one of the first to third aspects, the filtered water collecting member is formed of any one of metal, ceramics, or resin having mechanical strength and chemical resistance. .
請求項5は、請求項1〜4の何れかに記載の濾過膜モジュールにおいて、前記モールド部材を、耐薬品性に富む材料で形成した。 According to a fifth aspect of the present invention, in the filtration membrane module according to any one of the first to fourth aspects, the mold member is formed of a material rich in chemical resistance.
請求項6は、請求項1〜5の何れかに記載の濾過膜モジュールにおいて、前記モールド部材を、エポキシ樹脂、硬質ウレタン樹脂で形成した。 A sixth aspect of the present invention is the filtration membrane module according to any one of the first to fifth aspects, wherein the mold member is formed of an epoxy resin or a hard urethane resin.
請求項7の濾過膜モジュールの製造方法は、濾過膜本体の端部と濾過水集合部材を結合する結合部材をモールド成形により形成した。
In the manufacturing method of the filtration membrane module according to
請求項8は、請求項7に記載の濾過膜モジュールの製造方法において、前記濾過水集合部材に管状部材を使用し、該管状部材内に棒状のシール部材を挿入した状態で前記結合部材をモールド成形し、モールド成形後に、前記棒状のシール部材を前記濾過水集合部材から抜き取る構成にした。 According to an eighth aspect of the present invention, in the method for manufacturing the filtration membrane module according to the seventh aspect, a tubular member is used as the filtrate water collecting member, and the coupling member is molded in a state where a rod-shaped seal member is inserted into the tubular member. The rod-shaped seal member was extracted from the filtered water collecting member after molding and molding.
(1)請求項1の濾過膜モジュールは、濾過膜本体と濾過水集合部材の互いに結合される部分を、モールド部材により包み込んで一体に結合したので、従来の接着剤などで結合、固定した場合に比較して、結合部の結合強度を格段に向上させることができるとともに、耐久性や耐薬品性を向上させることができ、長期にわたり安定した濾過性能を維持できる。
また、モールド部材により包み込んで一体に結合するので、濾過膜本体の材質は問わず、例えばセラミックスフィルタ膜を使用した場合でも、セラミックスフィルタ膜と濾過水集合部材を強固に結合することができる。
(2)請求項2の濾過膜モジュールは、濾過膜本体にセラミックスフィルタ膜を使用したので濾過性能に優れ、且つ濾過水集合部材との結合強度を十分に確保した濾過膜モジュールを提供できる。
(3)請求項3の濾過膜モジュールは、管状の集水部の周面に濾過膜本体の端部を嵌合する長孔状の切欠部を設け、該切欠部に濾過膜本体の端部を嵌合する構成としたので、濾過膜本体と濾過水集合部材を位置決めした状態で前記モールド部材をモールド成形することができる。
(4)請求項4の濾過膜モジュールは、濾過水集合部材を機械的強度と耐薬品性に優れたもので形成したので、濾過水集合部材の劣化を防止し、濾過膜モジュールの耐久性を向上させることができる。
(5)請求項5〜6の濾過膜モジュールは、モールド部材を耐薬品性に優れたもので形成したので、モールド部材の劣化を防止し、濾過膜モジュールの耐久性を向上させることができる。
(6)請求項7の濾過膜モジュールの製造方法は、濾過膜本体と濾過水集合部材を結合する部分を、成形金型内に挿入し、成形金型内に固化前のモールド部材を注入した後、該モールド部材を固化させることにより、濾過膜本体と濾過水集合部材の結合を確実に行なうことができる。
(7)請求項8の濾過膜モジュールの製造方法は、濾過膜本体の端部に取り付けた管状の濾過水集合部材内に棒状のシール部材を装填した後に、前記濾過膜本体と濾過水集合部材の結合する部分を成形金型内に収容してモールド部材を形成することにより、濾過水集合部材内への固化前のモールド部材の浸入を防止することができる。そして、モールド部材成形後に、前記シール部材を抜き取ることにより濾過水集合部材を元の管状に戻して濾過水集合部材として機能させることができる。(1) In the filtration membrane module according to
Moreover, since it wraps around and integrally couple | bonds with a mold member, even when it uses a ceramic filter membrane, for example, even if it uses a ceramic filter membrane, a ceramic filter membrane and a filtrate assembly member can be firmly joined.
(2) Since the filtration membrane module of
(3) The filtration membrane module according to
(4) In the filtration membrane module of
(5) Since the filtration membrane module of Claims 5-6 formed the mold member with what was excellent in chemical-resistance, deterioration of a mold member can be prevented and durability of a filtration membrane module can be improved.
(6) In the method of manufacturing the filtration membrane module according to
(7) In the method of manufacturing the filtration membrane module according to
図1〜図13は、第1の実施形態の濾過膜モジュール1を示す。第1の実施形態において、図1と図2に濾過膜モジュール1を縦配置方式のモジュールユニット5に設置した形態を示す。図1は濾過膜モジュール1の正面図である。濾過膜モジュール1は、濾過膜本体としてのセラミックスフィルタ膜2と、セラミックスフィルタ膜2の一端に取り付けられたヘッダー3と、セラミックスフィルタ膜2の他端に取り付けられたフッター4と、を備え、支持部材を利用してモジュールユニット5に設置されている。ヘッダー3には、後に説明する濾過水集合部材25が組み付けられている。
1 to 13 show a
図2に示す縦配置方式のモジュールユニット5において、濾過膜モジュール1は、ヘッダー3を上に向け、フッター4を下に向けて、縦長状にした状態で所定の間隔Dで配置されて縦配置方式のモジュールユニット5として構成されている。
In the vertically arranged
ヘッダー3は、ヘッダー間隔保持部材6により両側を挟まれた状態でヘッダー支持部材7に支持されている。また、また、フッター4は、断面コ字状のフッター間隔保持部材8に下端を嵌合した状態でフッター支持部材9に支持されている。10はヘッダー3の上部に配置されたヘッダー上部押さえ、11はヘッダー上部押さえ10を支持しているフレームである。
The
図3はセラミックスフィルタ膜2の断面図であり、セラミックスフィルタ膜2は、外部に濾過膜21を有し、内部に多数の濾過水流通路22を有している。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
図1,図2に示すように、縦配置方式のモジュールユニット5は、被処理水槽23の中に配置されている。そして、被処理水槽23内の被処理水24は、セラミックスフィルタ膜2により濾過されて処理水(以下、濾過水)となり、該濾過水はヘッダー3内の濾過水集合部材25で集水されて、該濾過水集合部材25の端部の濾過水取出部25bに接続された接続配管26を介して導水部材としての濾過水導管27に供給され、該濾過水導管27によって所望の場所、例えば濾過水貯水槽等に供給される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the vertically arranged
図4,図5に示すように、濾過水集合部材25は、セラミックスフィルタ膜2の濾過水流通路22から流入してきた濾過水を受ける集水部25aと、集水部25aの濾過水を外部に取り出す濾過水取出部25bを備えている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the filtered
濾過水集合部材25は、金属、セラミックなどの無機材料および樹脂などの有機材料により管状(筒状)に形成されている。集水部25aの周面には、長さ方向の一端部から他端部の濾過水取出部25b側に向けて延びる長孔状の切欠部28が形成されていて、図6に示すように、前記長孔状の切欠部28に、セラミックスフィルタ膜2の一端部が嵌合される。濾過水取出部25bには、図4,図5に2点鎖線で示すように接続配管26が接続される。
The filtered
濾過水集合部材25は、図4に示すように、全長に亘って直管状に形成されたものであっても、或いは図5に示すように、濾過水取出口25b側の外周に、接続した接続配管26の脱落を防止する配管脱落防止ストッパー25cを設けたものであってもよい。
The filtered
そして、図7,図8に示すように、濾過水集合部材25の集水部25aとセラミックスフィルタ膜2の一端部をモールド部材30で包み込むようにして一体に結合することによりヘッダー3が構成される。
Then, as shown in FIGS. 7 and 8, the
前記モールド部材30に用いられる材料は、金属、セラミックなどの無機材料及び樹脂などの有機材料から耐久性及び耐薬品性などの特性を基に選択される。モールド部材30に用いられる樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、二液硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂などがある。これらの樹脂から、耐久性を含め被処理液の性状に対して適する材料が選定される。より具体的には、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などがあり、熱可塑性樹脂として、塩化ビニル樹脂、ABS樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどがある。さらには、二液硬化型樹脂として、ウレタン系樹脂がある。そして、ウレタン系樹脂として硬質ウレタン樹脂を用いると、常温での作業が可能であるので作業性が高く、且つ耐久性及び耐薬品性に優れたモールド部材30を形成することができる。前記硬質ウレタン樹脂としては、水和アルミナ含有ポリエステルポリオール型ウレタン樹脂などが例示される。
The material used for the
また、図9に示すようにフッター4は、セラミックスフィルタ膜2の他端側に、前記モールド部材30と同様にモールド成形により形成されていて、セラミックスフィルタ膜2内の濾過水流通路22の他端側を閉塞している。
Further, as shown in FIG. 9, the
前記濾過水集合部材25の外周面の前記モールド部材30に埋設される部分には、モールド部材30との結合強度を向上させるための表面処理、例えば薬剤処理や表面粗し等の処理が施されている。
The portion embedded in the
なお、実施例では、濾過膜モジュール1を構成する濾過膜本体にセラミックスフィルタ膜2を使用した場合を説明したが、セラミックスフィルタ膜2に限定されるものではなく、例えば、有機中空糸膜、有機平膜、無機平膜、無機単管膜などを用いることもできる。この濾過膜本体の材料としては、セルロース、ポリオレフィン、ポリスルホン、PVDF(ポリビニリデンフロライド)、PTFE(ポリ四フッ化エチレン)などが例示される。
In addition, although the Example demonstrated the case where the
また、濾過水集合部材25の形状は管状(筒状)であればよく、図6のように前記濾過水集合部材25の断面を円形状に限定するものではない。すなわち、接続配管26の接続に支障がない範囲で四角形状などの多角形状や楕円形状などとすることができる。なお、濾過水集合部材25の断面形状が円以外である場合、シール部材51の断面形状も挿抜可能となるように形状の変更を行なう。
Further, the shape of the filtered
第1の実施形態のセラミックス濾過膜モジュール1は、前述のような構成であって、セラミックスフィルタ膜2で濾過された処理水は、セラミックスフィルタ膜2の一端部に取り付けた濾過水集合部材25で集水され、該濾過水集合部材25の端部の濾過水取出部25bに接続された接続配管26を介して濾過水導管27に供給され、該濾過水導管27を介して濾過水貯水槽等に供給される。
The ceramic
次に、前記セラミックス濾過膜モジュール1の製造方法について説明する。なお、前記本発明のセラミックス濾過膜モジュール1と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
Next, a method for manufacturing the ceramic
図10,図11は、前記本発明のセラミックス濾過膜モジュールの製造に用いる第1の金型31と、第2の金型41を示し、第1の金型31で前記ヘッダー3のモールド部材30を成形し、第2の金型41でフッター4を成形する。
10 and 11 show a
図12に示すように、第1の金型31は、一対の割型31a,31bからなっている(図10においては、一方の割型31bは図示省略)。
As shown in FIG. 12, the 1st metal mold | die 31 consists of a pair of
図10,図11に示すように、第1の金型31は、割型31a,31bの間にモールド部30を形成するためのキャビティ(成形空間)32と、キャビティ32内にセラミックスフィルタ膜2の一端部を導入するための膜導入用凹部33と、濾過水集合部材25の濾過水取出部25b側の端部を第1の金型31外に突出させるための集合部材導出部34と、第1,第2のシールパッキン受溝35,36を備えている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
前記濾過水集合部材25の下端側の外周にはOリング等からなる第1のシールパッキン37が取り付けられている。第1のシールパッキン37は、第1の金型31の割型31a,31bを型締めしたときに、第1のシールパッキン受溝35内で圧縮されて、金型31と濾過水集合部材25の間をシールしてキャビティ32内の溶融樹脂が外部に漏れるのを防止する。
A first seal packing 37 made of an O-ring or the like is attached to the outer periphery on the lower end side of the filtered
また、セラミックスフィルタ膜2の濾過水集合部材25側の端部の外周には角リングやOリングからなる第2のシールパッキン38が取り付けられている。第2のシールパッキン38は、第1の金型31の割型31a,31bを型締めしたときに、第2のシールパッキン受溝36内で圧縮されて、金型31とセラミックスフィルタ膜2の間をシールしてキャビティ32内の溶融樹脂が外部に漏れるのを防止する。
A second seal packing 38 made of a square ring or an O-ring is attached to the outer periphery of the end portion of the
図10に示すように、管状の濾過水集合部材25内部には、棒状のシール部材51が挿抜可能に取り付けられていて、モールド部材30を成形する際に溶融樹脂が濾過水集合部材25の内部に侵入するのを阻止する。
As shown in FIG. 10, a rod-
一方、セラミックスフィルタ膜2の濾過水集合部材25と反対側の端部のシール用として、シール部材51と同様の素材で形成されたシート状の部材(図示省略)を予め接着剤などにより貼り付けておく。
On the other hand, a sheet-like member (not shown) made of the same material as the sealing
シール部材51は、前記長孔状の切欠部28にセラミックスフィルタ膜2の先端を嵌合する際に、セラミックスフィルタ膜2の先端が当接して必要以上に濾過水集合部材25内に入り込まないようにするストッパーとしても機能する。
When the tip of the
シール部材51は、適度の弾性を有する合成樹脂等の素材で、図13Aに示すように棒状に、或いは図13Bに示すように、中心に心材51aを有する棒状に形成されていて、濾過水集合部材25内に挿入されて溶融樹脂が浸入するのを防止する。
The sealing
図10に示すように、棒状のシール部材51は、その上端を濾過水集合部材25の上端に至るまで挿入したときに棒状のシール部材51の下端が濾過水集合部材25の下端から突出する長さに形成されている。棒状のシール部材51は、モールド部材30を成形した後に、下端の突出部を利用して濾過水集合部材25内から引き抜かれる。
As shown in FIG. 10, the rod-shaped
また、第2の金型41は、第1の金型31と同様に一対の割型41a,41bからなっている。(一方の割型41bは図示省略)。これら割型41a,41bの間にはフッター4をモールド形成するためのキャビティ(成形空間)42と、キャビティ42内にセラミックスフィルタ膜2の他端部を導入するための膜導入用凹部43と、シールパッキン受溝44が設けられている。
Similarly to the
前記セラミックスフィルタ膜2の濾過水集合部材25と反対側の端部の外周には角リングやOリングからなるシールパッキン45が取り付けられている。シールパッキン45は、第2の金型41の割型41a,41bを型締めしたときに前記シールパッキン受溝44内で圧縮されて、金型41とセラミックスフィルタ膜2の間をシールして、キャビティ42の溶融樹脂が外部に漏れるのを防止している。
A seal packing 45 made of a square ring or an O-ring is attached to the outer periphery of the end of the
そして、図10に示すように、架台60上に第1,第2の金型31,41を据え付け、第1の金型31内に、セラミックスフィルタ膜2の一端部に取り付けた濾過水集合部材25をセットすると共に、第2の金型41内にセラミックスフィルタ膜2の他端部をセットし、これら第1,第2の金型31,41内に溶融樹脂を注入してモールド部材30とフッター4を成形する。
Then, as shown in FIG. 10, the first and
溶融樹脂が硬化したら、図11に示すように、架台60から第1,第2の金型31,41を取り外して、これら第1,第2の金型31,41を開く。そして、濾過水集合部材25から棒状のシール部材51を引き抜くことにより、セラミックスフィルタ膜2の長さ方向の一端側にヘッダー3を有し、他端側はフッター4を有するセラミックス濾過膜モジュール1が形成される。
When the molten resin is cured, as shown in FIG. 11, the first and
図14〜図15は、第2の実施形態のセラミックス濾過膜モジュール1を示す。第2の実施形態において、セラミックス濾過膜モジュール1は、セラミックスフィルタ膜2の長さ方向の両端部にヘッダー3,3を設けることにより構成されている。ヘッダー3,3は、第1の実施形態のヘッダー3と同様に形成されている。
14 to 15 show the ceramic
多数の濾過膜モジュール1が横長状に、且つ濾過膜モジュール1相互間に所定の間隔Dを持たせて配置されて小ユニット61を形成し、これら小ユニット61を多段積みすることにより中型或いは大型のモジュール横配置方式のユニット62が形成される。63は、多段積みした小ユニット61を連結している連結ボルトである。
A large number of
多数の濾過膜モジュール1のヘッダー3の下部にはコネクター64を介して第1の濾過水導管65が接続、配置されている。そして、各濾過膜モジュール1で濾過された濾過水は、第1の濾過水導管65で集められて、該第1の濾過水導管65の一端部に接続された第2の濾過水導管66を介して所望の場所、例えば濾過水貯水槽等に供給される。
A first filtered
第2の実施形態のセラミックス濾過膜モジュール1は、セラミックスフィルタ膜2の両端部にヘッダー3,3を設けたので、第1の実施形態のセラミックスフィルタ膜2の長さ方向の一端部にヘッダー3を設けたものに較べて濾過水の取り出しを効率的に行なうことができる。なお、前記実施形態においては、濾過膜本体としてセラミックスフィルタ膜を使用した場合を示したが、濾過膜本体は、セラミックスフィルタ膜に限定されるものではない。また、実施例ではモールド部材として樹脂を使用した場合を示したが、これに限定されるものではない。
In the ceramic
1…濾過膜モジュール
2…セラミックスフィルタ膜(濾過膜本体)
3…ヘッダー
21…濾過膜
22…濾過水流通路
25…濾過水集合部材
28…長孔状の切欠部
30…モールド部材
31…第1の金型
41…第2の金型
51…シール部材1 ...
DESCRIPTION OF
【0002】
[0006]
本発明は、濾過膜本体と濾過水集合部材の被結合部を、モールド部材で包み込んで一体的に結合することにより、濾過膜本体と濾過水集合部材とが同様な高分子樹脂で形成されている場合はもとより、濾過膜本体が無機質であるセラミックスで形成され、濾過水集合部材が金属、セラミックなどの無機材料や樹脂などの有機材料で形成されている場合にも、接着剤を使用することなく、しかも接着剤で接着した場合よりも強固に濾過膜本体と濾過水集合部材を結合して、水密性、耐久性、耐薬品性、結合強度の向上を図った濾過膜モジュールとその製造方法を提供するものである。
課題を解決するための手段
[0007]
請求項1の濾過膜モジュールは、外部に濾過膜を有し、内部に多数の濾過水流通路を有する濾過膜本体と、該濾過膜本体の長手方向の少なくとも一方の端部に結合されていて前記濾過膜で処理された濾過水を集合して取り出す濾過水集合部材と、を備えた濾過膜モジュールであり、前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材の互いに結合される部分を、前記濾過水集合部材とともに環状のモールド部材で包み込むことにより、前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材を結合した。
[0008]
請求項2は、請求項1の濾過膜モジュールにおいて、濾過膜本体にセラミックスフィルタ膜を使用した。
[0009]
請求項3は、請求項1又は2の濾過膜モジュールにおいて、前記濾過水集合部材に、前記濾過膜本体で濾過された濾過水を集める管状の集水部と、該集水部の端部に濾過水を取り出す濾過水取出部と、を設け、前記集水部の周面に、前記濾過膜本体の端部を嵌合する長孔状の切欠部を形成した。
[0010]
請求項4は、請求項1〜3の何れかに記載の濾過膜モジュールにおいて、前記濾過水集合部材を、機械的強度と耐薬品性を有する金属、セラミックス又は樹脂の何れかの材料で形成した。
[0011]
請求項5は、請求項1〜4の何れかに記載の濾過膜モジュールにおいて、前記モールド部材を、耐薬品性に富む材料で形成した。
[0012]
請求項6は、請求項1〜5の何れかに記載の濾過膜モジュールにおいて、前記モールド部材を、エポキシ樹脂、硬質ウレタン樹脂で形成した。[0002]
[0006]
In the present invention, the filtration membrane body and the filtrate assembly member are formed of the same polymer resin by wrapping the joined portions of the filtration membrane body and the filtrate collection member together by integrally wrapping them with the mold member. Adhesive should be used not only when the filter membrane body is formed of inorganic ceramics, but also when the filtered water collecting member is formed of inorganic materials such as metals and ceramics or organic materials such as resins. In addition, a filtration membrane module and a method for manufacturing the same, which are improved in water tightness, durability, chemical resistance, and bonding strength by bonding the filtration membrane body and the filtration water collecting member more firmly than when bonded with an adhesive. Is to provide.
Means for Solving the Problems [0007]
The filtration membrane module according to
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the filtration membrane module of the first aspect, a ceramic filter membrane is used for the filtration membrane main body.
[0009]
A third aspect of the present invention provides the filtration membrane module according to the first or second aspect, wherein the filtration water collecting member has a tubular water collection portion for collecting the filtrate filtered by the filtration membrane main body, and an end portion of the water collection portion. A filtered water outlet for taking out filtrated water was provided, and a long hole-like notch for fitting the end of the filtration membrane body was formed on the peripheral surface of the water collecting part.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the filtration membrane module according to any one of the first to third aspects, the filtered water collecting member is formed of any one of metal, ceramics, or resin having mechanical strength and chemical resistance. .
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the filtration membrane module according to any one of the first to fourth aspects, the mold member is formed of a material rich in chemical resistance.
[0012]
A sixth aspect of the present invention is the filtration membrane module according to any one of the first to fifth aspects, wherein the mold member is formed of an epoxy resin or a hard urethane resin.
【0003】
[0013]
請求項7は、請求項1〜6の何れかに記載の濾過膜モジュールの製造方法であって、濾過膜本体の端部と濾過水集合部材を結合する結合部材をモールド成形により形成した。
[0014]
請求項8は、請求項7に記載の濾過膜モジュールの製造方法において、前記濾過水集合部材に管状部材を使用し、該管状部材内に棒状のシール部材を挿入した状態で前記結合部材をモールド成形し、モールド成形後に、前記棒状のシール部材を前記濾過水集合部材から抜き取る構成にした。
発明の効果
[0015]
(1)請求項1の濾過膜モジュールは、前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材の互いに結合される部分を、前記濾過水集合部材とともに環状のモールド部材で包み込むことにより、前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材を結合したので、従来の接着剤などで結合、固定した場合に比較して、結合部の結合強度を格段に向上させることができるとともに、耐久性や耐薬品性を向上させることができ、長期にわたり安定した濾過性能を維持できる。
また、モールド部材により包み込んで一体に結合するので、濾過膜本体の材質は問わず、例えばセラミックスフィルタ膜を使用した場合でも、セラミックスフィルタ膜と濾過水集合部材を強固に結合することができる。
(2)請求項2の濾過膜モジュールは、濾過膜本体にセラミックスフィルタ膜を使用したので濾過性能に優れ、且つ濾過水集合部材との結合強度を十分に確保した濾過膜モジュールを提供できる。
(3)請求項3の濾過膜モジュールは、管状の集水部の周面に濾過膜本体の端部を嵌合する長孔状の切欠部を設け、該切欠部に濾過膜本体の端部を嵌合する構成としたので、濾過膜本体と濾過水集合部材を位置決めした状態で前記モールド部材をモールド成形することができる。
(4)請求項4の濾過膜モジュールは、濾過水集合部材を機械的強度と耐薬品性に優れたもので形成したので、濾過水集合部材の劣化を防止し、濾過膜モジュールの耐久性を向上させることができる。
(5)請求項5〜6の濾過膜モジュールは、モールド部材を耐薬品性に優れたもので形成したので、モールド部材の劣化を防止し、濾過膜モジュールの耐久性を向上させることができる。[0003]
[0013]
A seventh aspect of the present invention is the method of manufacturing the filtration membrane module according to any one of the first to sixth aspects, wherein a coupling member that couples the end of the filtration membrane main body and the filtrate collecting member is formed by molding.
[0014]
According to an eighth aspect of the present invention, in the method for manufacturing the filtration membrane module according to the seventh aspect, a tubular member is used as the filtrate water collecting member, and the coupling member is molded in a state where a rod-shaped seal member is inserted into the tubular member. The rod-shaped seal member was extracted from the filtered water collecting member after molding and molding.
Effect of the Invention [0015]
(1) The filtration membrane module according to
Moreover, since it wraps around and integrally couple | bonds with a mold member, even when it uses a ceramic filter membrane, for example, even if it uses a ceramic filter membrane, a ceramic filter membrane and a filtrate assembly member can be firmly joined.
(2) Since the filtration membrane module of
(3) The filtration membrane module according to
(4) In the filtration membrane module of
(5) Since the filtration membrane module of Claims 5-6 formed the mold member with what was excellent in chemical-resistance, deterioration of a mold member can be prevented and durability of a filtration membrane module can be improved.
請求項1の濾過膜モジュールは、外部に濾過膜を有し、内部に多数の濾過水流通路を有する濾過膜本体と、該濾過膜本体の長手方向の少なくとも一方の端部に結合されて前記濾過膜で処理された濾過水を集合して取り出す濾過水集合部材と、を備えた濾過膜モジュールであり、
前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材の互いに結合される部分を、前記濾過水集合部材の外周面とともにモールド部材で環状に包み込むことにより、前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材を結合した。
The filtration membrane module according to
The filtration membrane body and the filtrate collection member were joined by wrapping the portion of the filtration membrane body and the filtrate collection member that are coupled to each other in an annular shape together with the outer peripheral surface of the filtration water collection member.
Claims (8)
前記濾過膜本体と前記濾過水集合部材の互いに結合される部分は、モールド部材により包み込まれて一体に結合されていることを特徴とする濾過膜モジュール。A filtration membrane main body having a filtration membrane on the outside and having a large number of filtration water flow passages inside, and filtered water that is coupled to at least one end in the longitudinal direction of the filtration membrane main body and treated with the filtration membrane A filtered water collecting member that collects and takes out, and a filtration membrane module,
The filtration membrane module, wherein the portions of the filtration membrane main body and the filtrate water collecting member that are coupled to each other are wrapped together by a mold member and coupled together.
前記集水部は、周面に前記濾過膜本体の端部を嵌合する長孔状の切欠部を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の濾過膜モジュール。The filtered water collecting member includes a water collecting portion that is formed in a tubular shape and collects the filtered water filtered by the filtration membrane main body, and a filtered water extraction portion that takes out the filtered water from the water collecting portion,
3. The filtration membrane module according to claim 1, wherein the water collecting portion includes a long hole-like cutout portion that fits an end portion of the filtration membrane main body on a peripheral surface thereof.
前記結合部材をモールド成形により形成したことを特徴とする濾過膜モジュールの製造方法。A filtration membrane main body having a filtration membrane on the outside and having a filtration water flow passage inside, and filtrate water which is coupled to at least one end in the longitudinal direction of the filtration membrane main body and processed by the filtration membrane In a method of manufacturing a filtration membrane module comprising: a filtered water collecting member to be removed; and a coupling member that joins an end of the filtration membrane main body and the filtered water collecting member;
A method for manufacturing a filtration membrane module, wherein the coupling member is formed by molding.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012181388 | 2012-08-20 | ||
JP2012181388 | 2012-08-20 | ||
PCT/JP2013/072142 WO2014030629A1 (en) | 2012-08-20 | 2013-08-20 | Filtration membrane module and method for producing same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2014030629A1 true JPWO2014030629A1 (en) | 2016-07-28 |
Family
ID=50149938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014531629A Pending JPWO2014030629A1 (en) | 2012-08-20 | 2013-08-20 | Filtration membrane module and manufacturing method thereof |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2014030629A1 (en) |
WO (1) | WO2014030629A1 (en) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07232039A (en) * | 1994-02-22 | 1995-09-05 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Hollow fiber membrane module |
EP0931582B1 (en) * | 1996-08-22 | 2006-10-11 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Process of manufacturing a hollow fiber membrane module, process of manufacturing a hollow fiber membrane module unit, and septic tank provided with a module unit thus obtained |
JPH1176764A (en) * | 1997-09-11 | 1999-03-23 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Hollow yarn membrane module and its production |
JP2004243246A (en) * | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Ngk Insulators Ltd | Gas separation membrane structure, gas separation membrane assembly, and gas separating apparatus |
JP5497309B2 (en) * | 2009-02-24 | 2014-05-21 | 三菱レイヨン株式会社 | Hollow fiber membrane module and water treatment device |
WO2011148768A1 (en) * | 2010-05-26 | 2011-12-01 | 株式会社明電舎 | Filtration membrane module |
-
2013
- 2013-08-20 WO PCT/JP2013/072142 patent/WO2014030629A1/en active Application Filing
- 2013-08-20 JP JP2014531629A patent/JPWO2014030629A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014030629A1 (en) | 2014-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6131478B2 (en) | Water purifier cartridge | |
JP6168056B2 (en) | Hollow fiber membrane module | |
US6432310B1 (en) | Methods of running and washing spiral wound membrane module | |
JP2618820B2 (en) | Hollow fiber filter cartridge and manufacturing method | |
JP3908939B2 (en) | Method for producing hollow fiber membrane module | |
JP4405960B2 (en) | Thermoplastic injection molding method for capping tubular filter working medium | |
KR101693954B1 (en) | Hollow-fiber membrane module, process for producing hollow-fiber membrane module, and hollow-fiber membrane unit equipped with hollow-fiber membrane module | |
CN102105211B (en) | Filtration system having fluid couplings | |
US10967330B2 (en) | Central tube component of filter element and manufacturing method thereof | |
US10046277B2 (en) | Hollow fiber membrane module and method for preparing the same | |
JP6354564B2 (en) | Water purifier cartridge, water purifier filter and water purifier | |
JP6098098B2 (en) | Membrane module, membrane unit | |
WO2014030629A1 (en) | Filtration membrane module and method for producing same | |
JP5970988B2 (en) | Membrane module manufacturing method | |
JP5810094B2 (en) | Method for making a hollow fiber filtration device surrounded by two thermoplastic parts | |
JP6064811B2 (en) | Membrane module, membrane unit | |
JP2015182049A (en) | Membrane module, membrane unit, method for manufacturing membrane module | |
CN104837543B (en) | flat reverse osmosis module and system | |
JP7035398B2 (en) | Water collection structure | |
JP4955855B2 (en) | Hollow fiber membrane module and manufacturing method thereof | |
JP2017074537A (en) | Water collection header and manufacturing method thereof | |
JP6098100B2 (en) | Membrane unit, membrane unit complex | |
JP2002370018A (en) | Hollow fiber membrane module | |
JPH0721185U (en) | Hollow fiber membrane water purifier | |
JP2005211835A (en) | Cartridge filter for precision filtration |