TWI277440B - Hollow fiber membrane cartridge - Google Patents

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TWI277440B
TWI277440B TW094143179A TW94143179A TWI277440B TW I277440 B TWI277440 B TW I277440B TW 094143179 A TW094143179 A TW 094143179A TW 94143179 A TW94143179 A TW 94143179A TW I277440 B TWI277440 B TW I277440B
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Tomotaka Hashimoto
Daisuke Okamura
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Asahi Kasei Chemicals Corp
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Description

1277440 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於使用裝設於吸引式槽型過濾裝置或浸漬 型過濾裝置的中空絲膜之浸漬膜匣。更詳細而言,本發明 是關於使用於針對河川水、湖沼水、地下水、海水、生活 排廢水、工廠廢水、下水道二次處理水等之原水進行澄清 、殺菌之過濾裝置、以膜進行活性污泥的固液分離之膜分 Φ 離活性污泥裝置、或有價物與非有價物之分離的中空絲膜 匣。 【先前技術】 / 作爲排廢水處理方法之一,具有將膜匣浸漬於活性污 泥槽,藉由過濾,進行將活性污泥與處理後的處理水之固 液分離之膜分離活性污泥法。若根據此方法的話,能夠將 活性污泥濃度(MLSS: Mixed Liquor Suspended Solid)由 • 5000極大幅度地增加至20000mg/l,進行過濾處理。因此 ,具有能夠縮小活性污泥槽之容積,或縮短在活性污泥槽 內之反應時間的優點。又,由於利用膜進行過濾,因此, 在處理水中不會有浮游物質(SS: Suspended Solid)混入, 不需要最終沉澱槽,能夠減少處理設施之佔地面積,又’ 不論活性污泥沉降性是否良好,均可進行過濾。因此,活 性污泥的管理負擔也減輕等,具有多數的優點,進年迅速 地普及中。 在將中空絲膜使用於膜匣之情況’存在有由於膜本身 -4 · (2) 1277440 之強度高,故與由原水中混入的夾雜物之接觸造成膜表面 受損少,可長時間使用,進一步亦可進行,將處理水等的 媒體朝與過濾方向相反方向噴出以除去膜表面的附著物之 反洗的優點。但,當不一邊排除蓄積於中空絲膜彼此之間 的間隙之活性污泥的凝聚物或由原水所帶入的夾雜物質, 一邊進行過濾時,則有效的膜面積降低,造成過濾效率降 低。因此,會有無法進行長時間穩定之過濾的問題。 • 以往,爲了避免污泥等蓄積到此中空絲膜表面及中空 絲膜間,採用以下的方法。即,藉由從膜匣的下部進行空 氣等的曝氣,由膜的擺動效果與氣泡朝上方移動所產生攪 . 拌效果,使中空絲膜表面及中空絲膜間的活性污泥凝聚物 或由原水所帶入的夾雜物剝離,以防止這些蓄積。例如, 在中空絲膜匣的下部設置下部環(或裙部),且在下部環側 的接著固定層設置複數個貫通孔,藉由來自於匣下部之曝 氣’來在由下部環突出之下部環端部內形成氣體聚集。藉 Φ 此,由複數個貫通孔均等地產生氣泡,藉由使中空絲膜擺 動,容易將堆積於膜的外表面之懸浮物剝離。(參照例如 專利文獻1。) V'.、 若根據這種方法的話,存在有下述效果,也就是即使 在將膜分離活性污泥法等的高濃度之MLSS進行過濾處理 之情況,亦可藉由曝氣之攪拌效果與膜之擺動效果,來使 中空絲膜束間之污泥剝離。但,受到氣泡之上升,將活性 污泥聚集物或夾雜物推起之力量發生作用,使得在上方側 的接著固定層附近所剝離的污泥移動,這些不易脫離到膜 -5- (3) 1277440 束外。又,接著固定層附近的部位之中空絲膜,其擺動之 振幅小,無法充分地除去膜表面之堆積物,受到污泥蓄積 —-〜广 於膜間,造成中空絲表面堵塞之問題產生。 ^ V ' ....................-—一“〜…1'.一一‘—.…A.一π一 .. · 〜、f..丨,.〜.· 一 [專利文獻1]日本特開2000-15 7 846號公報 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] φ 本發明之目的係在於提供以所需最小限度之曝氣量, 防止污泥凝聚物g夾雜物蓄積到中空絲膜匣,具有長時間 穩定之膜過濾性能的中空絲膜匣。 .· 【用以解決課題之手段】 本發明者們精心檢討的結果發現,針對中空絲膜匣, 藉由作成下述結構,形成污泥蓄積物的排出流路,污泥凝 聚物或夾雜物不會蓄積於膜匣的中空絲膜間,可脫離到膜 φ 匣外,而完成了本發明。 即,本發明如下所示。 (1)一種中空絲膜匣,係由複數條的中空絲膜所構成 ,包含在浸漬槽內排列成爲垂直方向之中空絲膜束、與在 兩端將該中空絲膜束予以接著固定之接著固定層的中空絲 膜匣,其特徵爲:該接著固定層的形狀係由三角形、矩形 及六角形所構成的群組中選出,至少在上部側接著固定層 之端部,中空絲膜的中空部爲開口之狀態,且中空絲膜束 在上部側接著固定層的過濾部側界面呈複數個小束狀態。 -6- (4) 1277440 (2) 如前述(1)所記載之中空絲膜匣’其中在兩端將中 空絲膜束予以接著固定之接著固定層的形狀係由三角形、 矩形及六角形所構成的群組中選出’中空絲膜束在由下部 側接著固定層至上部側接著"固定層之間分割成複數個小束 〇 (3) 如前述(1)所記載之中空絲膜匣,其中上部側接著 固定層的過濾部側界面之中空絲膜的複數個小束係在各個 φ 小束內,彼此最接近之中空絲膜間的距離未滿2mm ’構成 每個小束之中空絲膜條數爲1〇條以上1〇〇〇條以下’彼此最 接近的小束間之距離爲2mm以上100mm以下。 (4) 如前述(1)所記載之中空絲膜匣,其中上部側及下 部側接著固定層包含樹脂,在這些接著固定層的其中一方 或雙方之過濾部側界面之樹脂的硬度(以JIS K6 25 3爲基準 進行測定)爲20A以上90A以下。 •[發明效果] 藉由本發明,能夠防止污泥蓄積到中空絲膜面,可廉 價地達到長時間穩定之過濾性能。 【實施方式】 在圖1顯示用以說明本發明的中空絲膜匣之構造的一 例。該中空絲膜匣係具有由複數條中空絲膜所構成之中空 絲膜束1,且在中空絲膜束1的兩端具有上部側接著固定部 2與下部側接著固定部3,以上部側接著固定層4及下部側 (5) 1277440 接著固定層5來將中空絲膜固定。中空絲膜係在 著固定層面6呈開口,而在下部側接著固定層面5 膜的中空部開口或不開口均可。其中,僅上部側 層面6之中空絲膜開口、下部側接著固定層面7之 閉口之構造係不需要下部側集水室,可省略配管 設備。 對中空絲膜進行曝氣的氣泡供給部8亦可與 • 化,亦可不一體化。在未一體化之情況,期望設 膜匣的下方,曝氣接觸膜束之位置。又在做成一 ,亦可由保持氣密之配管等噴出氣體,亦可對裙 供給一次氣體,在形成空氣聚集體後,由該空氣 , 出氣體。又,在一體化之情況,在下部側接著g 設置用來供由下部所供給的氣泡朝上方脫離之貫 圖1係顯示在中空絲膜的上部側、下部側, 層端面均開口,進行曝氣的氣泡供給部與膜匣未 # 例子。在上下的接著固定部,連接有集水室9、 配管10、12。 上下的接著固定層藉由側芯棒13所連結著。 膜中,將未含兩端之接著固定層的部分作爲過濾 上部側接著固定層4中,將面向過濾部側之部分 部側接著固定層過濾部側界面1 5,在下部側接| 中,將面向過濾部之部分定義爲下部側接著固定 側界面1 6。 中空絲膜束1係在上部側接著固定層4被分害 上部側接 ^中空絲 接著固定 中空絲膜 等的附帶 膜匣一體 置於:在 體之情況 狀的空間 聚集體噴 ϋ定層5, 通孔。 接著固定 一體化之 11及集水 在中空絲 部14,在 疋義爲上 I1固定層5 層過濾部 U成2個以 -8- (6) 1277440 上之複數個小束1 7。 來自於下部的曝氣所產生之氣泡係一邊對中空絲膜賦 予擺動’ 一邊在中空絲膜間之空隙大致垂直地上升。在上 部側接著固定層附近,中空絲膜的振幅小,空隙變小,使 得氣泡無法上升,而脫離到膜匣外。 在提高膜的塡充率,中空絲膜彼此間之間隔小的情況 ’污泥中所含之固形物或纖維狀物、污泥的堆積物無法通 # 過。其結果,這些會停留於中空絲膜間,減低過濾面積, 造成過濾困難。 爲了既可提高中空絲膜的塡充率,亦可容易除去污泥 蓄積物’需要在上部側接著部附近的中空絲膜的密集程度 . 製作疏離的部分,將該疏離的部分作爲供污泥蓄積物脫離 之流路。即,將中空絲膜分成2個以上之複數個小束,將 中空絲膜束間作爲曝氣氣泡及污泥蓄積物之流路的構造爲 有效的。 # 一方面,接著部附近的中空絲膜束間,擺動的振幅小 ’污泥容易堆積。因此,藉由小束化,使得束間內的中空 絲膜間距離變小,能蓄積污泥的空間消失,可防止污泥蓄 積。 又,在由下部側接著固定層至上部側接著固定層爲止 之間,將中空絲膜分成2個以上之複數個小束,由於來自 下部的曝氣使中空絲膜全體擺動,而提昇了洗淨效果,故 很理想。特別是中空絲膜在由下部側接著固定層至上部側 接著固定層之間,相互地形成2個以上之複數個交絡,使 -9 - (7) 1277440 得利用曝氣之擺動效果變得更大,很理想。下部的束之構 造爲單一束,但亦可爲複數個小束構造。就是在由下部側 接著固定層朝上部側接著固定層之途中,分成2個以上之 複數小束,在中空絲膜彼此間具有交絡爲佳。在圖2(a)〜 (d)顯示束構造例的示意圖。本發明之束構造爲(a)〜(c), 不包含(d)。 在此所謂具有交絡(Confounding)係指在下部側接著固 φ 定層所固定的中空絲膜彼此之位置關係與在上部側接著固 定層的固定之位置關係並非一致之意。或,意味著在下部 側接著固定層之過濾側界面,將棒狀物由匣外部插入到中 空絲膜間,接著,將其朝上部側接著固定層側移動時,藉 _ 由中空絲膜的膜彼此之交叉,變得無法移動之狀態。 爲了獲得交絡,可藉由將中空絲膜的單一束之單一側 分割成小束構造,維持該形狀後將中空絲膜的兩端接著來 獲得。又,例如能夠在矩形的框之彼此相對的2個邊捲繞 # 中空絲膜來形成束。亦可如圖5(a)(b)所示,藉由改變捲繞 於2個邊的中空絲膜之間隔,來形成交絡的形態。 以兩端接著固定中空絲膜之接著固定層的形狀(在中 空絲膜設置成垂直排列之際,由上方或下方觀看中空絲膜 匣的情況之形狀)爲三角形、矩形、六角形之任一形狀, 由於在將複數個中空絲膜匣設置於僅自槽之際可形成最密 塡充,故很理想。特別是矩形,由於使用相同中空絲膜之 條數、污泥蓄積物脫離到外部之流路也會變短,故容易將 污泥蓄積物排出,因此很理想。又,即使在塡充複數個匣 -10- (8) 1277440 之際’藉由平行地排列匣,任一個匣也能單獨地朝水平方 向裝卸,設置作業變得有效率。 上部側接著固定層的過濾部側界面之中空絲膜的小束 係在各個小束內,最接近的中空絲膜彼此間之距離,理想 爲未滿2mm ’更理想爲未滿lmm之中空絲膜間。由於可增 加中空絲膜有效面積,提昇膜匣的過濾水量,因此很理想 。在此所謂中空絲膜彼此間之距離係指中空絲的最外表面 # 彼此之距離。又,構成各個小束的中空絲膜之條數,理想 爲10條以上1000條以下,更理想爲20條以上500條以下。 在這些範圍內,特別是在中空絲膜間,污泥蓄積物或夾雜 物之蓄積變少。最接近的小束彼此間之距離,理想爲2mm . 以上l〇〇mm以下,更理想爲3mni以上,未滿30mm。在此 範圍,特別是污泥或夾雜物之蓄積少,可提高中空絲膜的 塡充率,能增加過濾水量。在此,所謂小束彼此間之距離 係指在包含於相互的小束之中空絲膜的最外表面之距離中 # ,最近的距離。 一方面,下部側接著固定層之中空絲膜的集合狀態亦 可爲單一的束構造,亦可爲分割成複數個小束。 以下,根據圖面,說明本發明之中空絲膜匣的實施形 態例。 在圖1,中空絲膜匣係由複數個中空絲膜所集合的中 空絲膜束1、上部側接著固定部2及下部側接著固定部3所 構成的。在成束之中空絲膜束1的兩端部係藉由接著劑使 中空絲膜彼此一體地結合,並且一體地接合於上部側接著 -11 - 1277440 Ο) 固定層4、下部側接著固定層5內,中空絲膜係在上部側接 者固定層面6及下部側接著固定層面7開口。在上下的接著 固定部,連接著集水室9、11及集水配管1〇、12。氣泡供 糸s ρβ 8係設置於膜厘之下部,因曝氣所產生之氣泡係一·邊 擺動中空絲膜,一邊朝上方移動。 在氣泡供給部8與膜匣一體化之情況,如圖3(a)所示 ’將氣泡供給部8連接於集水室11之下部。藉由設置由氣 • 泡供給部8通過下部側接著固定層5連續至下部側接著固定 層過濾部側界面1 6爲止之貫通孔1 8,能夠使氣體接觸到中 空絲膜。又,亦可如圖3(b)所示,部將氣泡供給部做成密 閉’而作成將下部側接著固定層5的下部開放之裙部1 9, ^ 設置氣體噴出口 20。 貫通孔的大小,係相當直徑爲2mm〜30mm的範圍爲 佳。貫通孔的形狀可選擇三角形、四角形、六角形等的多 角形、圓形、橢圓形、扇形、C字型或星型等任意的形狀 • 。又,其孔數根據膜匣的剖面積或絲條數而有所不同,但 開口 2〜300個爲佳。貫通孔的位置能夠設置於下部側接著 固定層5內的任意位置,但爲了使中空絲膜全體均等地擺 動,均等地分散爲佳。 裙部1 9係由集水室11朝下方突出而固定於中空絲膜束 外周爲佳。由集水室下方突出之長度係根據膜匣的大小、 所供給之氣體量、或貫通孔的直徑與數量,但爲了防止氣 體由下方消散,5mm〜300mm爲佳。在300 mm以下的情 況,因在匣的全長,不會有浪費之空間,所以很理想。在 -12- (10) 1277440 5mm以上之情況,由於被供給至匣之氣體可有效地導引 至貫通孔,不會朝橫向分散,故很理想。 爲了使由氣體噴出口 20所噴出之氣體可從複數個貫通 孔18均等地通過,需要由氣體噴出口 20所噴出的氣體在裙 部1 9形成氣體聚集部,由該氣體聚集部,對各貫通孔供給 氣體。氣體聚集部之厚度,理想爲30mm以上,更理想爲 50mm以上。曝氣用氣體噴出口 20之位置係考量所形成之 • 氣體聚集部之厚度後加以決定爲佳。 中空絲膜匣接著固定部之大小(在中空絲膜設置成垂 直排列之際,由上方或下方觀看中空絲膜匣之情況的大小 )爲任意,但矩形的情況之縱橫比(長度:寬度)爲3 : 1以 上,50 : 1以下爲佳。當較3 : 1更小時,污泥通過小束間 之流路相對地變長,當較50 : 1更大時,通過束膜間之氣 泡在到達上部側接著固定層之前,消散至匣外之比率變多 〇 _ 中空絲膜匣之上下方向的長度,係300πιπι〜3000mm 的範圍爲佳。 在本發明,爲了防止曝氣時之下部側接著固定部3的 上升或翹曲,將上部側接著固定層4與下部側接著固定層5 藉由棒、管、鎖、繩、網的任一者予以連結固定。特別是 棒或管爲佳,所使用之材質係金屬或樹脂爲佳。這些棒或 管之形狀爲任意,但圓柱狀爲佳。具有銳角之形狀’由於 在中空絲膜反復接觸之際會有引起損傷之可能性’故不適 合。又,粗度係考量對於所使用的材質之變形的強度後加 -13- (11) 1277440 以決定爲佳。又,在使用於連結之管或棒的硬度高之情況 ,由於藉由以低硬度的樹脂等披覆表面,能夠防止中空絲 膜與這些棒反復接觸之際所引起的損傷,故很理想。 作爲使用於本發明之中空絲膜的孔徑,能夠使用逆滲 透膜、及超過濾膜至精密過濾膜等。又,中空絲膜的材質 未特別限定,可舉出聚颯、聚醚颯、聚丙烯腈、聚醯亞胺 、聚醚醯亞胺、聚醯胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚乙烯、聚 • 丙烯、聚甲基戊烯、纖維素、醋酸纖維素、聚偏二氟乙 烯、聚乙烯-四氟乙烯共聚合物、聚四氟乙烯等。又亦可 使用這些的之複合材料膜。又,作爲中空絲膜之形狀,可 適當地使用內徑50υμηι〜3000μΐΏ、內/外徑比0.3〜0.8的範 _ 圍之膜。 作爲使用於本發明之接著劑,可舉出環氧樹脂、聚胺 酯樹脂、環氧丙烯酸酯樹脂、矽樹脂等之高分子材料。 上部側接著固定層過濾部側界面1 5及下部側接著固定 # 層過濾部側界面16之樹脂硬度係20Α以上、90Α以下爲佳 ,更理想爲20Α以上、70Α以下。當20Α以上時,則可長 期保持形狀。而當90Α以下時,能夠充分地緩和中空絲膜 擺動之際的傾斜應力。除了將低硬度的樹脂使用於接著劑 以外,藉由在接著於第一層之固定層上接著低硬度之樹脂 ,能夠調節成理想的介面之樹脂硬度。例如,在以環氧樹 脂形成接著固定層之後,將矽樹脂接著到環氧樹脂上,或 在以聚胺酯樹脂形成接著固定層後,將硬度低的聚胺酯樹 脂接著到聚胺酯樹脂上等,藉此能夠調整界面之樹脂硬度 -14- (12) 1277440 。作爲接著方法,使用離心接著法或靜置接著法等之習知 的方法。在欲改善接著劑的硬化收縮或強度之情況,亦可 使上述接著劑含有玻璃纖維、碳纖維等之纖維狀物、碳黑 、氧化鋁、氧化矽等之微粉體。 使用於本發明之上部側接著固定部2及下部側接著固 定部3的外殻或集水室9、1 1之材料,不被特別限定,相同 或不同均可,但理想爲使用熱可塑性樹脂或不銹鋼。 ® 本發明之上部側接著固定層過濾部側界面的中空絲膜 之小束排列,係如圖4所示,亦可爲(a)所示之不規則排列 ’但如(b)所示之呈直線狀等間隔列爲佳。又,亦可如(c) 所示’分成複數列。小束的形狀亦可不是圓形,各個小束 、 的大小亦可不相等。 [實施例] 以下,說明本發明之實施例,但本發明不限於這些實 # 施例。 (實施例1) 將圖5(a)所示的直徑lcm、長度80cm的2支圓筒狀管 2 1隔著2m的距離平行排列,作成捲取匣,以捲繞中空絲 膜22。在捲繞之際,以在其中一方的管側,中空絲膜變成 小束,另一方成爲單一束的方式,一邊調整捲取位置,一 邊旋轉1650次,進行捲取。又,如圖5(b)所示,在進行捲 取之際,進行橫動,由成爲匣的下部側朝成爲上部側,將 -15- (13) 1277440 束分割,且使中空絲膜彼此產生交絡。 在ABS樹脂製外殻23內,使用成爲接著固定層之聚 胺酯樹脂24(三由雷克斯公司製、「SA-6330系」、硬化後 的硬度:98A),將兩端捲繞了中空絲膜之圓筒狀管靜置接 著。然後,將聚胺酯樹脂25(三由雷克斯公司製、「SA-6330系」、硬化後的硬度:56A)在中空絲膜的接著部與非 接著部之界面,以靜置接著予以固定化。 φ 再者,樹脂硬度的測定方法係依據JIS K6253進行測 定。根據圖5(c)所示的切斷方向26,切斷外殼、聚胺酯樹 月旨、圓筒狀管。已切斷之圓筒狀管的其中一方之狀態呈如 圖5(d)之端面,另一方呈如圖5(e)所示者。這些各個切斷 、 面係在中空絲膜呈開口之狀態下,將集水室、集水配管連 結。連結的方法,若可液密接合的話,任何方法皆可。 中空絲膜係聚偏二氟乙烯製的細孔徑Ο.ΐμπι之精密過 爐膜,外徑大約1.25mm、內徑0.7mm,膜匣之膜面積爲 • 25m2。在上部側接著固定層過濾部側界面,中空絲膜以每 1束11 0條形成小束,該小束存在有3 0束。最接近的小束彼 此間之距離爲5mm。 對於捲取匣之2支管的連結,使用2支在SUS304製的 外徑13mm之管披覆氯化氯乙烯製薄膜者,將上部側接著 固定部與下部側接著固定部予以連結固定化。 在較下部側接著固定層向下5cm的下部設置曝氣用氣 泡供給部。 將本發明的中空絲膜匣浸漬到容積8m3之活性污泥槽 -16- (14) 1277440 ,將上部側接著固定層的集水室與過濾水配管連接, 至活性污泥槽。 對於中空絲膜匣,一邊由曝氣用氣泡供給部 10Nm3/hr之空氣,一邊以吸引泵浦’進彳了吸引過濾 膜過濾流形成〇.6m3/膜面積m2/日。此時的膜間差壓-20kPa,在3個月間穩定。評價期間的活性污泥槽之 MLSS平均1000 0mg/l,平均溫度爲25°C。活性污泥的 ,使用平均BOD爲150mg/l、SS爲160mgy^l之都市污;: 可得知,附著到運轉後的匣之污泥附著物或夾雜 重量爲0.84kg,附著量少。此重量爲在濕潤狀態的中 膜,進行使用前後的匣之重量測定,將重量差定義成 附著物或夾雜物之重量。 (實施例2) 將圖5(b)所示的直徑lcm、長度80cm的2支圓筒 • 21隔著1.4m的距離平行排列,作成捲取匣,以捲繞 絲膜22。以下,捲取方法、利用聚胺酯樹脂之接著固 、切斷方法均與實施例1同樣地進行。但,中空絲膜 小束側之端面的中空絲膜呈開口,而成爲單一束側之 絲膜的端面包埋於聚胺酯樹脂內部,而成閉口(封閉) 集水室、集水配管僅連結到中空絲膜形成小束側之端 中空絲膜使用與實施例1相同者,中空絲膜匣之膜面 17.5m2。在上部側接著固定層過濾部側界面,中空絲 每1束110條形成小束,該小束存在有30束。最接近的 固定 曝氣 ,使 1 5〜 濃度 原水 K ° 物之 空絲 污泥 狀管 中空 定法 形成 中空 〇使 面。 _爲 膜以 小束 -17- (15) 1277440 彼此間之距離爲5 m m。 對於捲取匣之2支管的連結,使用2支在SUS304製的 外徑13mm之管披覆氯化氯乙烯製薄膜者,將上部側接著 固定部與下部側接著固定部予以連結固定化。 在較下部側接著固定層向下5 cm的下部設置曝氣用氣 泡供給部。 將本發明的中空絲膜匣浸漬到容積8m 3之活性污泥槽 φ ,將上部側接著固定層的集水室與過濾水配管連接,固定 至活性污泥槽。 對於中空絲膜匣,一邊由曝氣用氣泡供給部曝氣 lONm'hr之空氣,一邊以吸引泵浦,進行吸引過濾,使 膜過濾流形成〇·6πι3/膜面積m2/日。此時的膜間差壓-15〜 20kPa,在3個月間穩定。評價期間的活性污泥槽之濃度 MLSS平均100 0 0mg/l,平均溫度爲25°C。活性污泥的原水 ,使用平均BOD爲150mg/l、SS爲160mg/l之都市污水。 • 可得知,附著到運轉後的匣之污泥附著物或夾雜物之 重量爲0.65kg,附著量少。 (實施例3) 使用與實施例1相同之中空絲膜、條數、外殼,將 全中空絲膜作成1束,使中空絲膜彼此纏繞成具有交絡之 狀態。然後,將其中一方端部之中空絲膜分割成如圖4(b) 所示的束,將另一端分割成如圖4(c)所示。在此狀態下, 以與實施例1相同之樹脂,將集水室、集水配管、外殼均 -18" (16) 1277440 予以進行靜置接著。該接著是以中空絲膜的兩端呈開口的 方式進行。之後的順序與實施例1以同樣的方式行。 進行與實施例1相同之評價時,可得知膜間差壓-15〜 20kPa,在3個月間穩定,且附著到運轉後的匣之污泥附著 物或夾雜物之重量爲0.78kg,附著量少。 (比較例1) φ 除了不將上部側接著固定層過濾部側界面之中空絲膜 的排列分割成小束,而作成單一束構造以外,其餘與實施 例1相同之過濾條件下,在活性污泥槽進行評價。 此時的膜間差壓在14天急劇地上升,而到達-80kPa, _ 無法進行泵浦吸引。 與實施例1相同地,評價期間的活性污泥槽之濃度 MLSS平均10000mg/l,平均溫度爲25°C。活性污泥的原水 ,與實施例1同樣地使用平均 BOD爲150mg/l、SS爲 φ 160mg/l之都市污水。 可得知,附著到運轉後的匣之污泥附著物或夾雜物之 重量爲6.4kg,附著物重量明顯很大。 (比較例2) 除了不將上部側接著固定層過濾部側界面之中空絲膜 的排列分割成小束,而作成單一束構造以外,其餘與實施 例2相同之過濾條件下,在活性污泥槽進行評價。 此時的膜間差壓在12天急劇地上升,而到達-80kPa, -19- (17) 1277440 無法進行泵浦吸引。 與實施例2相同地,評價期間的活性污泥槽之濃度 MLSS平均l〇〇〇〇mg/l,平均溫度爲25°C。活性污泥的原水 ,與實施例2同樣地使用平均 BOD爲150mg/l' SS爲 160mg/l之都市污水。 可得知,附著到運轉後的匣之污泥附著物或夾雜物之 重量爲5.7kg,附著物重量明顯很大。 [產業上之利用可能性] 本發明之中空絲膜匣,可有效地利用於膜過濾領域, 特別是對於吸引式槽型過濾裝置或浸漬型過濾裝置。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示本發明的中空絲膜匣之實施形態的一例之 斷面說明圖。 圖2(a)〜(c)係本發明的中空絲膜匣之束構造的示意圖 ’(d)爲不含於本發明之中空絲膜匣的束構造之例子。 圖3 (a)、(b)分別爲顯示本發明的中空絲膜匣之實施形 態的一例之斷面說明圖,(a)爲顯示氣泡供給部與膜匣連 接之例’而(b)爲顯示氣泡供給部與膜匣分離之例。 圖4(a)、(b)、(c)分別爲顯示本發明的中空絲膜匣之 上部側接著固定層過濾部側界面的中空絲膜束排列之實施 形態的示意圖。 圖5 (a)爲顯示實施例中空絲膜捲取匣的示意圖, -20 - (18) 1277440 (b)爲顯示當捲取時,藉由改變兩端的捲取間距來形成小 束構造之匣的示意圖,(c)爲顯示該匣與外殻的位置關係 及上部側接著固定層之切斷位置的示意圖,(d)爲藉由切 斷所呈現之上部側接著固定部界面之中空絲膜束排列的實 施形態之示意圖,(e)爲藉由切斷所呈現之下部側接著固 定部界面之中空絲膜束排列的實施形態之示意圖。 φ 【主要元件符號說明】 1 :中空絲膜束 2 :上部側接著固定部 3 :下部側接著固定部 _ 4 :上部側接著固定層 5 :下部側接著固定層 6 :上部側接著固定層面 7 :下部側接著固定層面 • 8 ··氣泡供給部 9、11 :集水室 1 0、1 2 :集水配管 13 :側芯棒 14 :過濾部 15 :上部側接著固定層過濾部側界面 1 6 :下部側接著固定層過濾部側界面 17 :小束 18 :貫通孔 -21 - 1277440 裙部 氣體噴出口 (捲取)管 中空絲膜 外殼 聚胺酯樹脂 聚胺酯樹脂 切斷面 -22

Claims (1)

1277440 ⑴ 十、申請專利範圍 1 ·一種中空絲膜匣,係由複數條的中空絲膜所構成, 包含在浸漬槽內排列成爲垂直方向之中空絲膜束、與在兩 端將該中空絲膜束予以接著固定之接著固定層的中空絲膜 匣,其特徵爲: 該接著固定層的形狀係由三角形、矩形及六角形所構成的 群組中選出,至少在上部側接著固定層之端部,中空絲膜 • 的中空部爲開口之狀態,且中空絲膜束在上部側接著固定 層的過濾部側界面呈複數個小束狀態。 2.如申請專利範圍第1項之中空絲膜匣,其中在兩端 將中空絲膜束予以接著固定之接著固定層的形狀係由三角 _ 形、矩形及六角形所構成的群組中選出,中空絲膜束在由 下部側接著固定層至上部側接著固定層之間分割成複數個 小束。 3 .如申請專利範圍第1項之中空絲膜匣,其中上部側 φ 接著固定層的過濾部側界面之中空絲膜的複數個小束係在 各個小束內,彼此最接近之中空絲膜間的距離未滿2mm, 構成每個小束之中空絲膜條數爲1〇條以上1000條以下,彼 此最接近的小束間之距離爲2 m m以上1 〇 〇 m m以下。 4.如申請專利範圍第1項之中空絲膜匣,其中上部側 及下部側接著固定層包含樹脂’在這些接著固定層的其中 一方或雙方之過濾部側界面之樹脂的硬度(以JIS K6253 爲基準進行測定)爲20A以上90A以下。 -23-
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9855531B2 (en) 2010-03-04 2018-01-02 Sekisui Chemical Co., Ltd. Polymer membrane for water treatment and method for manufacture of same, and water treatment method

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2147714A4 (en) * 2007-05-14 2012-05-30 Mitsubishi Rayon Co MEMBRANE FILTER UNIT
CN102056653B (zh) * 2008-06-04 2014-04-23 旭化成化学株式会社 膜外周被包覆了的中空纤维膜组件
WO2010123238A2 (en) * 2009-04-20 2010-10-28 Kolon Industries, Inc. Method for cleaning filtering membrane
WO2013028324A1 (en) * 2011-08-23 2013-02-28 Dow Global Technologies Llc Filtration assembly including multiple modules sharing common hollow fiber support
KR101532428B1 (ko) * 2011-12-09 2015-07-02 롯데케미칼 주식회사 중공사막 모듈 및 수처리 장치
EP2794075A4 (en) 2011-12-22 2015-11-25 Refine Technology Llc HOLLOW FIBER CARTRIDGES AND COMPONENTS AND METHOD FOR THEIR CONSTRUCTION
RU2527854C2 (ru) * 2012-11-30 2014-09-10 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего прфессионального образования "Кировская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО Кировская ГМА Минздрава России) Способ в.г. вохмянина определения окончания срока годности картриджей автономных устройств для обработки подаваемой самотеком воды (варианты).
JP2015006653A (ja) * 2013-05-30 2015-01-15 住友電気工業株式会社 濾過モジュール及び濾過装置
WO2016088579A1 (ja) * 2014-12-04 2016-06-09 住友電気工業株式会社 濾過モジュール及び濾過装置
CN107614440B (zh) * 2015-04-23 2021-12-07 水技术国际有限责任公司 用于高级真空隔膜蒸馏的方法和设备
BR112017026558B8 (pt) 2015-06-09 2023-04-25 Evonik Fibres Gmbh Cartucho para a separação de uma mistura de fluidos, módulo de separação de fluidos e método para a separação de uma mistura composta por pelo menos dois fluidos
MY188508A (en) * 2015-07-30 2021-12-17 Evonik Fibres Gmbh Flexibly adaptable membrane cartridges for the separation of fluids
WO2017061475A1 (ja) * 2015-10-08 2017-04-13 住友電気工業株式会社 濾過ユニット
JPWO2017061141A1 (ja) * 2015-10-08 2018-08-02 住友電気工業株式会社 濾過ユニット
CA3213566A1 (en) * 2021-03-29 2022-10-06 Ivan ANDJELIC Hollow fiber immersed membrane module and cassette with high packing density and vertical permeate port connections

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1498531A1 (ru) 1987-06-02 1989-08-07 Предприятие П/Я А-3844 Мембранный аппарат
JPH0446170A (ja) 1990-06-14 1992-02-17 Mitsubishi Petrochem Co Ltd 新規なべンゾフラン誘導体及びそれを含有する除草剤
JPH05220357A (ja) * 1992-02-14 1993-08-31 Sanki Eng Co Ltd 中空糸膜濾過部材及びその製造方法並びに中空糸膜濾過器
DE69636130T2 (de) * 1995-08-11 2006-12-07 Zenon Environmental Inc., Oakville Permeatsammelsystem
AU696221B2 (en) * 1995-09-21 1998-09-03 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Hollow fiber membrane module
JPH09192458A (ja) 1996-01-22 1997-07-29 Nok Corp 中空糸膜モジュール
US6290756B1 (en) * 1997-12-03 2001-09-18 Praxair Technology, Inc. Hollow fiber membrane tubesheets of variable epoxy composition and hardness
NL1008376C2 (nl) * 1998-02-20 1999-08-24 X Flow Bv Filtratiemembraanmodule.
US6126819A (en) * 1998-03-13 2000-10-03 Rochem Ro-Wasserbehandlung Gmbh Apparatus for the treatment of liquids contaminated by foreign substances
TWI222895B (en) 1998-09-25 2004-11-01 Usf Filtration & Separations Apparatus and method for cleaning membrane filtration modules
JP4107453B2 (ja) 1998-11-26 2008-06-25 旭化成ケミカルズ株式会社 中空糸膜カートリッジ
CA2360425C (en) * 1999-11-18 2009-01-20 Zenon Environmental Inc. Immersed membrane element and module
DK1310291T3 (da) * 2000-07-10 2007-03-12 Asahi Chemical Ind Hulfiberfilmpatron, hulfiberfilmmodul med anvendelse af patronen og filter af beholdertypen
JP2001205054A (ja) * 2000-12-25 2001-07-31 Mitsubishi Rayon Co Ltd 中空糸膜モジュール及び該中空糸膜モジュールを使用した中空糸膜モジュールユニット
JP2002346345A (ja) * 2001-03-23 2002-12-03 Toray Ind Inc 中空糸膜モジュールの製造方法
CA2431765C (en) * 2001-11-05 2007-02-20 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Hollow fiber membrane module
JP3850775B2 (ja) * 2002-08-30 2006-11-29 ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 中空糸膜モジュール
ES2308159T3 (es) 2003-03-05 2008-12-01 Hydranautics Dispositivo de filtracion modular de membrana sumergible que tiene elementos de membrana sustituibles.
KR100733529B1 (ko) * 2003-06-17 2007-06-29 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 막 카트리지, 막 분리 장치 및 막 분리 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9855531B2 (en) 2010-03-04 2018-01-02 Sekisui Chemical Co., Ltd. Polymer membrane for water treatment and method for manufacture of same, and water treatment method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070086109A (ko) 2007-08-27
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