TWI296205B - Hollow fiber membrane module, hollow fiber membrane module unit, membrane filtering device using the same, and operating method thereof - Google Patents

Description

1296205 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種自來水之淨化、下排水之淨化、 工業製程等中所使用之中空線膜模組、中空線膜模組單 元、過濾膜裝置(膜過濾系統）與其運轉方法。 【先前技術】 使用膜模組進行水的過濾，由於其分離性能良好，能 夠以密集的裝置結構進行大量且連續的處理，而應用在種 種的用途上。 在膜模組中，配合分離對象物質而可以適當的選擇使 用精密過濾模組、額外過濾模組、逆滲透過濾模組等。舉 例來說，精密過濾模組可以有效的除去1〇微米（//m)以下， 特別是1微米（//m)以下之微粒子及微生物，而廣泛的應 用於自來水及下排水之淨化。 精密過濾模組爲了增加膜面積且容易的拆卸，而採用 筒狀或篩狀的配置中空線膜的中空線膜模組、折成皴摺狀 或筒狀的配置平面膜之皺摺型膜模組、篩狀的配置平面膜 之平型膜模組。 其中，較佳是使用中空線膜模組，可以增大每單位容 積中的膜面積。 在使用中空線精密過濾模組進行過濾，以利用膜的微 細孔除去水中的懸濁物質與細菌類，而得到澄淸的過濾 水。然而，長時間連續的進行過濾，微細孔被阻塞而會引 起過濾水量降低與過濾壓力上升之問題，必須頻繁的更換 膜模組，而產生經濟性的問題。 12329pif.doc/008 6 1296205 於是，爲了防止因水中的膜面阻塞物質所造成之膜模 組早期孔洞阻塞，例如是外壓式中空線膜模組之情況下， 定期的施行從中空線膜的內部往外部逆通入過濾水之逆 洗、供給空氣至中空線膜外部，並搖動膜之分離洗淨或組 合上述之洗淨等，藉由使附著在中空線膜外部之膜面閉塞 物質剝離，以進行回復過濾性能之操作。 中空線膜模組藉由增加每單位容積中空線膜之個數而 可以提高膜面積，將中空線膜以圓筒狀的集束配置以增加 膜面積，但是在洗淨時難以使分離氣體或逆洗水通過，而 難以有效的洗淨。在此，中空線膜以片狀排列，且在中空 線膜間設置間隔以均勻的配置中空線膜，可以均勻的洗淨 膜表面，而也能夠適用於高污濁水之過濾。 中空線膜模組也可以用於例如是在自來水之淨化處理 量超過1萬m3/d的大規模處理設備中。在此情況下，爲 了增加膜面積，而使用多數個中空線膜模組，舉例來說， 並列配置中空線膜模組，在單元化之情況下，各中空線膜 模組之末端所配置之固定構件，因爲集水部之大小或形 狀，要使其能夠配置盡量靠近會受到限制。 舉例來說，中空線膜之一個末端或兩末端以殼體內之 固定構件直接保持開口狀態而固定住，當以A表示中空線 膜從固定構件露出側之固定構件面的面積，以B表示中空 線膜在固定構件末端表面所形成開口之面積時，提出中空 線膜模組需滿足1〇〇-Α/Β^1·2(請參照日本專利特開平7-178320 號案）。 此模組是將薄片狀之中空線膜固定在成形成細長矩形 12329pif.doc/008 7 1296205 的固定構件中。此時，中空線膜露出側之固定構件的寬度 較集水管與連接部大，在使集水管彼此不會互相干涉之情 況下，由於以固定構件側面彼此連接之方式並列配置模 組，並不會使中空線膜之集積度降低’因而能夠均勻的分 離洗淨中空線膜整體。 固定在一個固定構件中之薄片狀中空模組越多越能夠 提升整個中空線膜的集積度’且可以降低每中空線膜面積 的加工成本。然而，可以固定在成形成細長矩形的固定構 件中的中空線膜之量是有限度的。另一方面，爲了增加可 以固定之中空線膜的量’而擴大固定構件之矩形的寬度’ 就會產生耐壓性非常差之問題° 而且，排列多個薄片狀中空線膜’並利用固定構件固 定在一個圓筒狀外格的末端中’以提高中空線膜的集積 度，並在薄片狀中空線膜間保持間隔以得到良好之洗淨性 的中空線膜模組是已知的（請參照日本專利特開2000-51670 號案）。 然而，此種模組由於在圓筒形狀的殼體內部排列薄片 狀的中空線膜，因此與圓筒之中央部相比，末端所固定之 薄片狀中空線膜的寬度變短，可能會造成中空線膜集積度 降低。 而且，分割成多個中空線膜束，在兩端嵌裝（P0tting) 部之中間附近利用支撐體固定擴大的幅度，以提升洗淨性 之中空線膜模組是已知的(請參照日本專利特開平6-99083 號案）。 然而，此種模組由於在兩端嵌裝(Potting)部之中間附 12329pif.doc/008 1296205 近利用支撐體固定擴大的幅度，因此中空線膜之集積度會 降低，而且會造成嵌裝部附近的洗淨性不足的情形。 其次，在大規模之處理設備中使用中空線膜模組的情 況下，爲了增加膜面積，而在浸漬水槽中設置使用多數個 中空線膜模組。爲了有效利用浸漬水槽，而設置多數列、 多數層的中空線膜模組。 然而，在此情況下，需要相當大的配管空間與作業空 間，而產生無法有效的利用空間的問題。因此，定期洗淨 所產生的洗淨排水量一定會很多，而會造成水回收率降低 的問題。. 【發明內容】 爲了解決上述之問題點，本發明的目的就是在提供一 種在應用洗淨性優良的薄片狀中空線膜的模組中，即使在 增加膜面積的情況下，也不會使中空線膜固定部的耐壓性 變差的中空線膜模組與可提升中空線膜之集積度的中空線 膜模組單元。而且，本發明的目的再一目的是提供一種使 用上述中空線膜模組單元的過濾裝置及其運轉方法。 本發明之第一要點爲提供一種中空線膜模組，其具備 有多個薄片狀中空線膜（1)與使多數個薄片狀中空線膜（1) 之至少一末端維持開口狀態、並約略平行的固定該些薄片 狀中空線膜（1)之固定構件（2)，固定構件（2)之中空線膜露 出側的末端面形狀約略呈矩形，且固定構件(2)之中空線膜 開口側的末端面形狀約略呈圓形。 如此，根據本發明第一要點之中空線膜模組，由於固 定構件(2)之中空線膜露出側的末端面形狀約略呈矩形’且 12329pif.doc/008 9 1296205 固定構件(2)之中空線膜開口側的末端面形狀約略呈圓形， 因此在應用洗淨性優良的薄片狀中空線膜的模組中，即使 在增加膜面積的情況下，也不會使中空線膜固定部的耐壓 性變差。 上述固定構件（2)較佳是在中空線膜露出側具備有形狀 約略呈長方體之長方體部(3)，在中空線膜開口側具備有形 狀約略呈圓筒之圓筒部(4)，因而可以使耐壓性、洗淨性、 中空線膜之集積度任一個都良好。 當上述圓筒部(4)之直徑爲D(mm)、圓筒長度爲L(mm) 時，其較佳是滿足0.2-L/D- 1.0之關係式。 而且，當上述長方體部(3)在中空線膜露出末端表面的 長邊部長度爲W(mm)、圓筒部(4)之直徑爲D(mm)時，其 較佳是滿足1.0-W/DS2.0之關係式。 本發明第二要點爲提供一種中空線膜模組單元，其配 置有多個上述中空線膜模組，在與薄片狀中空線膜（1)之薄 片面垂直的側面上設置有板狀構件（5)，此板狀構件（5)具 有被上述圓筒部（4)貫通的孔洞，利用此板狀構件（5)來固 定中空線膜模組之位置。 如此，根據本發明第二要點之中空線膜模組單元，由 於設置具有被上述圓筒部(4)貫通的孔洞之板狀構件（5)， 並利用此板狀構件(5)來固定中空線膜模組之位置，因此可 以簡便且確實的固定，並能夠提升中空線膜的集積度。 而且，本發明較佳是利用上述圓筒部(4)與和圓筒部(4) 接合之集水蓋（6)夾住固定上述板狀構j牛（5)，因此可以簡 便且確實的固定。 12329pif.doc/008 10 1296205 上述圓筒部（4)與集水蓋（6)較佳是利用螺旋紋接合的 方式固定，因而可以較簡便的裝卸。 而且，本發明較佳是在鉛直方向重疊配置多數個上述 中空線膜模組單元，同時上述薄片狀中空線膜（1)之薄片面 係配置成鉛直方向，且在鉛直方向相鄰的上述集水蓋（6)彼 此藉由在鉛直方向延伸的集水構件連結在一起，在與上述 薄片狀中空線膜（1)之薄片面平行的側面上設置側邊框架 (21)，而能夠在小的設置面積中提高中空線膜的集積度。 此時，在鉛直方向鄰接之中空線膜模組的薄片狀中空 線膜（1)彼此之間在鉛直方向的間隔’爲了使中空線膜的洗 淨效率良好，其較佳是小於70mm。 本發明之第三要點爲提供一種在水槽內配置膜模組單 元之過濾膜裝置。膜模組單元是由多個中空線膜模組所構 成。中空線膜模組具備有多個薄片狀中空線膜（1)與使多數 個薄片狀中空線膜（1)之至少一末端維持開口狀態、並約略 平行的固定該些薄片狀中空線膜（1)之固定構件（2)，固定 構件（2)之中空線膜露出側的末端面形狀約略呈矩形，且固 定構件(2)之中空線膜開口側的末端面形狀約略呈圓形。當 膜模組單元之膜面積爲S(m2)、膜模組單元之投影面積爲 A(m2)、膜模組單元之容積爲V，(m3)、水槽容積爲V(m3)時’ 過瀘膜裝置滿足下列三個關係式。 1000^ S/A^ 2000 式（1) 500$ S/V，$ 800 式(2) 0.7^ V7V^ 0.99 式(3) 本發明之第四要點爲提供一種在水槽內配置膜模組單 12329pif.doc/008 11 1296205 元之過濾膜裝置的運轉方法。膜模組單元是由多個中空線 膜模組所構成。中空線膜模組具備有多個薄片狀中空線膜 (1)與使多數個薄片狀中空線膜（1)之至少一末端維持開口 狀態、並約略平行的固定該些薄片狀中空線膜（1)之固定構 件（2)，固定構件（2)之中空線膜露出側的末端面形狀約略 呈矩形，且固定構件(2)之中空線膜開口側的末端面形狀約 略呈圓形。膜模組單元之膜面積爲S(m2)、過濾通量爲 J(m/d)、過濾時間爲T(h)、排水循環數爲N(次）、排水量 D(m3)、逆洗通量爲J’(m/d)、逆洗時間爲T’(h)時’設定膜 面積爲S(m2)、過濾通量爲J(m/d)、過濾時間爲T(h)、排 水循環數爲N(次）、排水量D(m3)、逆洗通量爲J’(m/d)、 逆洗時間爲T’(h)，使其滿足下列關係式，以運轉上述過 濾膜裝置。 N- 22.8D/{S(0.05JT-J，T，)} 式(4) 本發明之過濾膜裝置與適用本發明之運轉方法的過濾 膜裝置，不但非常的緊密且膜面積也很大，而且因爲洗淨 性優良，而可以進行長時間安定的過濾。 爲讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細 說明如下。 【實施方式】 以下，請同時參照圖式，以詳細的說明本發明。 第1圖是本發明之中空線膜模組之一個實例的斜視 圖。 中空線膜模組(A)槪略的是由薄片狀中空線膜（1)、固 12329pif.doc/008 12 1296205 定構件（2)、集水蓋（6)所構成。薄片狀中空線膜（1)以等間 隔之方式平行的配置有多數個，其兩末端係維持開口狀態 而由固定構件（2)固定住，在固定構件（2)上安裝有集水蓋 (6) 〇 第2圖是本發明之中空線膜模組中的固定構件之一個 實例的圖，其係爲與薄片狀中空線膜之薄片面垂直的方向 之剖面圖。 薄片狀中空線膜（1)以等間隔之方式平行的配置有多數 個，其末端由固定構件(2)固定住。 固定構件（2)在中空線膜（1)露出側的末端面形狀約略 呈矩形，且在中空線膜開口側的形狀約略呈圓形。在中空 線膜開口側的固定構件(2)之末端表面形狀約略呈圓筒形的 情況下，其撓曲性較爲長方體的情況小，藉由分散應力而 使得其耐壓性能變的非常高。因此，藉由使固定構件具有 這樣的形狀，即使在配置有多數個薄片狀中空線膜之情況 下，也能夠使中空線膜的集積度、洗淨性、耐壓性中的任 一個性能都很良好。 此時，固定構件(2)之形狀，即使是例如從中空線膜（1) 露出側朝向開口末端表面側連續變化所形成的形狀也沒有 關係。但是，如第1圖與第2圖所示，固定構件(2)較佳是 在中空線膜露出側具備有形狀約略呈長方體之長方體部 (3) ，且在中空線膜開口側具備有形狀約略呈圓筒之圓筒部 (4) ，因而能夠同時得到下述的三項優點。 1.在一個固定構件P)之長方體部(3)中，由於可以將多 數個中空線膜（1)各自保持一定間隔而固定在一起’因此洗 12329pif.doc/008 13 1296205 淨性良好。 2. 在將多數個中空線膜模組(A)並列時，藉由使長方體 部（3)之側面彼此重合，不會浪費使用空間，而可以使中空 線膜的達到極高的集積度。 3. 固定構件(2)之中空線膜開口側，由於形成圓筒部(4) 因此可以提高耐壓性。 固定構件（2)之圓筒部(4)與圓筒中心軸垂直的剖面形 狀並必不一定需要完全爲圓形，其可以是橢圓形或蠶·^ 型，而且其也可以是例如12角形、16角形等近似圓形的 多角形，其中以圓形爲較好。 當上述圓筒部(4)之直徑爲D(mm)、圓筒長度爲L(mm) 時，其較佳是滿足0.2gL/Dg 1.0之關係式。 中空線膜固定部的耐壓性受到圓筒部（4)之L/D的影 響大。因爲L/D低於0.2時，耐壓性不足’所以L/D之下 限値需爲0.2以上，較佳是0.25以上。另一方面’因爲L/D 高於1.0會使中空線膜有效部的損失增多’所以L/D之上 限値需爲1.0以下，較佳是〇·8以下。 而且，在所謂的圓筒部⑷之直徑D(mm)是指當圓筒 部(4)之剖面不是正圓時，最長部分的直徑。 圓筒部(4)之L與D的尺寸，較佳是配合中空線膜模 組之尺寸而適當的選定之，由於D的尺寸過小時會使薄片 狀中空線膜（1)的排列變的困難，因此D的下限値較佳爲 30mm以上，更佳爲50以上。另一方面，由於D的尺寸 過大會使模組的加工性變低並造成耐壓性不足的情況，D 的上限値較佳是4〇0mm以下，更佳爲300mm以下。 12329pif.doc/008 14 1296205 而且，因爲L的尺寸過小則耐壓性會不足’所以L之 下限値較佳是10mm以上，更佳是50mm以上。另一方面’ 因爲L的尺寸過大則中空線膜有效部的損失增多、通水阻 抗也增加，因此L的上限値較佳是300mm以下’更佳爲 200mm以下。 第3圖是本發明之中空線膜模組的中空線膜固定部t 一個實例的斜視圖。本發明之中空線膜模組（A)，在中空 線膜露出末端表面的長邊部長度爲W(mm)、圓筒部（4)之 直徑爲D(mm)時，其較佳是滿足1.0^\¥/〇^2.0之關係式° 對D而言，藉由增大W，不會降低中空線膜固定部之 耐壓性，還可以增加中空線膜模組之膜面積。但是’ W/D 過大時，因爲薄片狀中空線膜的擠入變的很擠’薄片狀中 空線膜的排列會變的困難，每一個中空線膜薄片中的中空 線膜的有效長度就會有產生偏差的問題。而且’堆疊的薄 片狀中空線膜中，位於外層的薄片裝中空線膜’因爲埋進 長方體部(3)內部的中空線膜長度會增加，也會造成通水阻 抗變大的問題。因此，W/D之上限値爲2.0以下，較佳爲 1.8以下。 另一方面，W/D過小，加工容易但是會產生耐壓性降 低之問題。因此，W/D之下限値爲1.0以上，較佳爲1·2 以上。 W較佳是配合中空線膜模組的膜面積而適當的選定 之，因爲W過小會難以增大模組膜面積，所以W的下限 値較佳是40mm以上，更佳爲80mm以上。 另一方面，W過大，模組的加工性降低也是不好的， 12329pif.doc/008 15 1296205 所以W的上限値較佳是500mm以下，更佳爲400mm以下。 而且，在第3圖中’長方體部(3)之縱方向的尺寸較長 之情況下，以W表示之’然而在橫方向（薄片狀中空，線膜 層積方向）的尺寸較長的情況下，以橫方向之尺寸作爲W。 因爲根據中空線膜的有效長度、外徑 '薄片狀中空，線 膜的寬度等’中空線膜的配置形狀會改變’所以對於長方 體部（3)之中空線膜纖維軸方向的長度較佳是適當的選定 之。但是，由於長方體部(3)之中空線膜纖維軸方向的長度 太短會使得以等間隔配置的多個薄片狀中空線膜從長方體 往圓筒集束變的困難，因此長方體部（3)之中空線膜纖維軸 方向的長度的下限値較佳是5mm以上’更佳爲10mm以 上。 另一方面，長方體部(3)之中空線膜纖維軸方向的長度 過長，中空線膜有效部的損失會增大，而且因爲與過濾無 關的部位增加也會增加通水阻抗，因此長方體部（3)之中空 線膜纖維軸方向的長度的上限値較佳是700mm以下’更 佳爲70mm以下、特佳爲50mm以下。 爲了聚集從中空線膜拿出的瀘液，在於圓筒部(4)中配 置集水蓋（6)。集水蓋（6)的安裝較佳是利用圓筒部（4)之外 周所設置之螺紋（8)與集水蓋（6)內所設置的螺紋相接合’ 並利用0-型環等密封構件（9)密封住，因爲其裝卸簡便’ 且可以確實的密封住。 第4圖是本發明之中空線膜模組中的固定構件之另一 個實例的示意圖，其係爲與薄片狀中空線膜的薄片面垂直 方向的剖面圖。 12329pif.doc/008 16 1296205 在此實例中，薄片狀中空線膜（1)在殻體（10)內是利用 固定構件(2)來固定。 而且，在第4圖的實例中，即使在具有殼體（10)之情 況下，上述的(D)、（L)、（W)與沒有殻體（10)之情況相同’ 以固定構件(2)之尺寸爲基準。 即使在設置有殼體（1〇)之情況下，集水蓋（6)是利用圓 筒部(4)之外周所設置之螺紋(8)與集水蓋（6)內所設置的螺 紋相接合，並利用〇-型環等密封構件（9)密封住。而且， 集水蓋(6)也可以使殻體（1〇)形成一體。或者，集水蓋(6)黏 著在固定構件(2)上也沒有關係。 本發明之中空線膜模組較佳是使用在薄片狀中空線膜 (1)兩末端各自以固定構件(2)來固定之結構。在使用中空 線膜模組時，於中空線膜外部供給原水，在從中空線膜內 部取出處理水之情況下，其會有中空線的有效長度變長且 中空線膜內部的通水阻抗變大的問題。^旦是，利用如第1 圖所示之從中空線膜兩末端集水的結構，通水阻抗降低， 且可以使中空線有效長度變長。而且，藉由採用固定構件 固定兩末端，也支持較容易進行中空線膜模組的單元化的 特徵。 第5圖是本發明之中空線膜模組中的固定構件之另一 個實例的斜視圖。本實例的中空線膜(A)槪略的是由薄片 狀中空線膜（1)、固定構件（2)、集水蓋（6)、支撐構件（11) 所構成。薄片狀中空線膜（1)以等間隔的方式平行設置多個 於固定構件(2)中，其一末端利用固定構件（2)固定住，另 一末端利用支撐構件（11)支撐住。而且，在固定構件(2)上 12329pif.doc/008 17 1296205 安裝有集水蓋（6)。 支撐構件（11)只要能夠支撐以等間隔的方式平行設置 的多個薄片狀中空線膜（1)就可以，而沒有特別的限制可以 使用的結構，舉例來說，可以全部塗上樹脂以固定之，或 者也可以利用棒狀、線狀等構件來固定中空線膜。而且， 也可以將中空線膜從中央部對折形成U字形，而對折部分 再利用支撐構件（11)來固定。 此種只從一端集水的方式，可以適用於中空線膜有效 長度短的情況及中空線膜直徑大的情況。 在處理規模大的情況下，較佳是使用由多個中空線膜 模組形成之中空線膜模組單元，因爲其處理性較優良。此 時，中空線膜模組單元不會損失洗淨性，還可以提高膜的 集積度，因此是較好的。 第6圖是本發明之中空線膜模組單元之一個實例的斜 視圖。 中空線膜模組單元(B)槪略的是由中空線膜模組(A)、 板狀構件(5)、集水蓋(6)、側邊框架(21)所構成。 板狀構件(5)中設置有四個孔洞。於是，以中空線膜模 組(A)之薄片面朝向鉛直方向、中空線膜的纖維軸方向朝 向水平方向之狀態，將圓筒部(4)插入孔洞中，在突出的圓 筒部(4)上藉由裝上集水蓋（6)，而利用板狀構件（5)固定中 空線膜模組(A)。 集水蓋（6)之安裝，如上述一般，藉由設置在圓筒部(4) 與集水蓋（6)上之螺紋（8)使兩者接合，因此可以簡便且確 實的進行之。此時，如第7圖所示，集水蓋（6)大於板狀構 12329pif.doc/008 18 1296205 件（5)上所設置之孔洞，而可以藉由集水蓋（6)與板狀構件（5) 來進行中空線膜模組(A)之位置固定。 在板狀構件（5)上總計可以固定4個中空線膜模組 (A)，從沿著薄片狀中空線膜（1)的薄片面之兩側面，藉由 安裝側邊框架(21)，而組裝出中空線膜模組單元(B)。 而且，在第6圖中，其係以由四個中空線膜模組(A) 組成中空線膜模組單元(B)爲例做說明，其也可以視實際 需要而調整個數。 側邊框架(21)具有維持中空線膜模組單元(B)之形狀的 機能，以及具有不使分離空氣外漏而集中中空線膜的機 能。 就側邊框架(21)之實例而言，可以使用不銹鋼等之具 有韌性、強度的板；較佳是使用不銹鋼等之做框’貼附樹 脂、輕合金等板，而可以保持強度有能夠輕量化者。而且’ 其較佳是使用透明樹脂板，由於可以從外部直接觀察中空 線膜模組，因此可以確認是否仍保有良好的洗淨性。 中空線膜模組(A)以固定構件(2)之長方體部（3)相接的 方式而無間隙的單元化，因此能夠將分離氣體均等的供給 至單元全體。 如此組裝的中空線膜模組單元（B)更可以在鉛直方向 或橫方向並列多個而形成一體，且對應處理的規模而可以 容易的調整中空線膜的面積。 此時，由於受到配置中空線膜模組單元（B)之浸漬水 槽的深度所限制，如第8圖所示，在鉛直方向堆疊多個中 空線膜模組單元（B)而形成一體，從提升每設置面積的中 12329pif.doc/008 19 1296205 空線膜之集積度之觀點來看是較佳的。中空線膜模組單元 (B)之堆疊層數，例如是2層〜10層。在浸漬於淨水廠之 凝集沈澱地等之情況下，堆疊層數較佳是4層〜6層。 而且’在鉛直方向堆疊的中空線膜模組單元也可以是 實際需要而在浸漬水槽內並列多台而使用之。 在鉛直方向堆疊多個中空線膜模組單元（B)之情況 下’使鄰接的中空線膜模組的薄片狀中空線膜（1)彼此之間 在鉛直方向的間隔變寬，在分離氣體衝撞位於下方的中空 線膜之膜面後，使得位於其上方的中空線膜之膜面上升 時，分離氣體彼此會合體，而導致形成較大的內徑。結果， 分散性會變差，位於上方的中空線膜模組幾乎無法維持膜 面洗淨的均一性。 因此，薄片狀中空線膜（1)彼此之間在鉛直方向的間隔 爲70mm以下，較佳爲60mm以下。於是，在分離氣體衝 撞位於下方的中空線膜之膜面後，使得位於其上方的中空 線膜之膜面上升時，由於可維持分散性，即使在鉛直方向 堆積多個中空線膜椁組之情況下，也不會損害洗淨性。 而且，在此所謂的薄片狀中空線膜（1)彼此之間在鉛直 方向的間隔是指位於上方之中空線膜模組的薄片狀中空線 膜（1)之固定部分的最下末端與位於其正下方之中空線膜模 組的薄片狀中空線膜（1)之固定部分的最上末端之間的間 隔，並不是因氣體洗淨而搖動之可變部位彼此之間的間 隔。 由於薄片狀中空線膜（1)彼此之間在鉛直方向的間隔過 短會引起中空線膜彼此之間纏繞在一起，恐怕會損耗洗淨 12329pif.doc/008 20 1296205 性，因此其下限値較佳是20mm以上，更佳爲30mm以上。 在鉛直方向堆疊多個中空線膜模組單元（B)時，必須 要集合取出來自各個集水蓋（6)之濾液。此時，集水蓋（6) 彼此之間利用在鈴直方向延伸的集水構件（7)連結在一起’ 因此可以緊密且簡單的連結在一起。 集水構件（7)例如是使用組合接頭、凸緣接頭、圓頭接 頭、可撓性軟管、連結器等，只要能使集水蓋（6)與集水構 件(乃或多個集水構件(7)彼此連接在一起就可以。 集水構件(7)的材質只要是具有機械強度、耐久性的就 可以，例如聚碳酸酯樹脂、聚碉樹脂、壓克力樹脂、ABS 樹脂、改質PPE(聚二苯醚）樹脂、聚氯化乙烯樹脂、聚烯 烴（聚丙烯、聚乙烯等）樹脂之外，也可以使用不銹鋼、青 銅、黃銅、鑄鋼等。 作爲本發明中空線膜模組所使用的固定構件(2)而言， 需使中空線膜與殼體（10)具有充分的黏著強度，而需適當 的選擇使用滿足各用途所要求之性能的材質。舉例來說， 其可以使用聚胺基甲酸乙酯樹脂、環氧樹脂、矽樹脂、不 飽和聚酯樹脂等之熱硬化性樹脂或聚胺基甲酸乙酯樹脂、 乙烯乙酸乙烯酯共聚合物、聚烯烴樹脂等之熱可塑性樹 脂。作爲中空線膜的固定方法，在使用熱可塑性樹脂之情 況下，可以使用加熱熔融流入法，在使用熱硬化樹脂之情 況下，可以使用離心力法或利用本身重量流入之方法等習 知的方法。 在使用殻體（1〇)之情況下，其材質可適當的選擇使用 滿足各用途所要求之性能的材質。舉例來說，聚烯烴、聚 12329pif.doc/008 1296205 碳酸酯樹脂、改質PPE(聚二苯醚）樹脂、ABS、聚氯化乙 烯等，在其與固定構件(2)黏著性低之情況下，也可以施行 底漆處理而使用之。 本發明之中空線膜模組中所使用的中空線膜，所使$ 的材質、孔徑、開口率、膜厚、外徑等並沒有特別的限制。 舉例來說，作爲中空線膜的材質，其可以使用聚烯烴、聚 楓、聚乙烯醇、纖維素、聚丙烯腈、聚醯胺、聚亞醯胺、 聚四氟乙烯、聚氟化亞乙烯等。 在將中空線膜加工程薄片狀時，在編成的情況下’從 加工容易度的觀點來看，較佳是使用聚乙烯、聚丙烯等拉 伸度高的材質。 而且，在使用疏水性中空線膜進行水的過濾之情況 下，也可以使用親水化處理。 在本發明中中空線膜之孔徑例如爲0·001〜3微米（A m)、開口率例如爲20〜95%、膜厚例如爲5〜500微米（// m)、外徑例如爲20〜3000微米（// m)。 本發明之中空線膜模組(A)以等間隔的方式平行配置 多個薄片狀中空線膜。薄片狀的配置中空線膜的方法並沒 有特別的限制，較佳是採用薄片狀編成的中空線膜薄片。 配置薄片狀中空線膜的間隔’可以根據原水的特性而適當 的選定之，例如其可以是2〜100mm。對於薄片狀中空線 膜的個數，其可以配合模組膜面積而適當的選定之。 第9圖是本發明之過濾膜裝置之一個實例的流程圖。 過濾膜裝置槪略的是由水槽（12)、中空線膜模組單元（13)、 散氣裝置（14)、吸引泵（15)、藥液泵（16)、藥液儲槽（17)、 12329pif.doc/008 22 1296205 逆洗泵（18)、逆洗儲槽（19)、鼓風機(20)等所構成。 本發明之過濾膜裝置，當膜模組單元之膜面積爲 S(m2)、膜模組單元的投影面積，亦即從膜模組單元上方 觀察時膜模組單元所佔的面積爲A(m2)、膜模組單元之容 積爲V’(m3)、水槽的容積爲V(m3)時，滿足以下關係式。 1000^ S/A^ 2000 式（1) 500$ S/V’$ 800 式（2) 0.7^ V7V^0.99 式（3) 而且，上述V’之容積係爲以膜模組單元的外周輪廓爲 基準之容積，其包含膜模組單元內部未存在有構件的空 間。 以下說明本發明之過濾膜裝置的運轉方法。中空線膜 模組單元（13)設置在水槽（12)之內部。中空線膜模組單元（13) 下部具備有散氣裝置（14)。藉由起動吸引泵（15)而得到過 瀘水，此時一部分過濾水儲存於逆洗儲槽P〇)。在進行過 濾一段時間後，使用來自散氣裝置（14)所連接的鼓風機(20) 氣體進行分離洗淨，同時藉由逆洗泵（18)使用逆洗儲槽（19) 內的過濾水進行逆洗。此時，藥液儲槽（17)內之藥液利用 藥液泵（16)注入逆洗水中。在此，逆洗水從設置於浸漬水 槽上部的溢流口（未圖示）排出浸漬水槽外部。而且，分離 洗淨與逆洗也可以各自的進行。 洗淨結束後，水槽內之液體從水槽（12)之下部排出。 而且，排水並不需要每進行一次洗淨就要進行一次，例如 可以每進行洗淨數次後，在進行一次排水。直到進行一次 排水時所進行洗淨之次數稱爲排水循環N(次）。在此，所 12329pif.doc/008 23 1296205 謂洗淨是指過濾停止後，在下一次過濾開始前所進行的洗 淨。 亦即，即使分離洗淨與逆洗同時進行的情況下，即使 分離洗淨與逆洗各自進行之情況下，洗淨的次數爲一次。 而且’例如即使以分離洗淨、逆洗、分離洗淨、逆洗的方 式重複多數次以進行洗淨的情況下，各由於各自的洗淨是 在過濾停止後，在下一次過濾開始前進行，因此洗淨的次 數爲一次。 而且，洗淨也可以只進行分離洗淨或係洗其中任一 種。此外，在一連串的運轉循環中，可以只進行分離洗淨 或係洗其中任一種，也可以組合兩者以進行之。例如，其 可以依照i過濾、ii分離洗淨、iii過濾、iv逆洗、v排水 等順序進行運轉。在此情況下，排水循環數爲兩次。 就另一實例而言，其可以依照i過濾、ii分離洗淨、iii 過濾、iv分離洗淨、v逆洗、Vi過濾、vii同時進行分離洗 淨與逆洗、viii排水等順序進行運轉。在此情況下，排水 循環數爲三次。 第1〇圖是本發明之過濾膜裝置中浸漬水槽底面之一 個實例的槪念圖。圖中的實現表示水槽內部底面的輪廓、， 另一方面圖中的虛線表示中空線膜模組單元的外周輪廓。 在此，針對膜模組單元之面積效率與容積效率做說 明。面積效率是由膜模組單元之膜面積S除以膜模組單元 之投影面積A(以第10圖爲例是a’(m)x b’(m))求出的。另 一方面，容積效率是由該單元之膜面積S除以該單元之容 積V’(m3)(以第10圖爲例是a’(m)x b’(m)x單元高度(m : 12329pif.doc/008 24 1296205 未圖示)所求得之容積)求出的。 而且，浸漬水槽之容積V(m3)以第10圖爲例是a(m)X b(m)x有效水深(m :未圖示)所求得之容積。 在本發明之過濾裝置中，中空線膜模組單元的面積效 率S/A較佳爲1000〜2000(m2/m2)，更佳爲 1100〜 1800(m2/m2)。面積效率可以根據該單元之堆離層數而調 整，堆疊層數少、面積效率小於l〇〇〇(m2/m2)，則該單元 不會較緊密。另一方面，堆疊層數多、面積效率大於 2000(m2/m2)，則在例如散氣裝置只設置在該單元最下部之 情況下，由於在膜上部之氣泡無法穿越渡過整個膜，而會 造成洗淨不良的狀態。 在本發明之過濾裝置中，中空線膜模組單元的容積效 率 S/ν’較佳爲 500〜800(m2/m3)，更佳爲 600〜700(m2/m3)。 容積效率S/ν’小於500(m2/m3)，則該單元無法緊密Μ裝 置會大型化。另一方面，容積效率S/V’大於800(m2/m3)， 會造成洗淨性降低。 在本發明之過濾裝置中，浸漬水槽的容積爲V(m3)、 膜模組單元之容積爲V’(m3)時，較佳是0.7$V’/V€0.99。 V’/V小於0.7的情況下，無效空間（dead space)大造成水回 收率降低。另一方面，V’/V大於0·99的情況下，將該單 元設置於浸漬水槽內時，該單元與浸漬水槽內壁之間的空 間變小，在安裝時可能會造成該單元破損。 本發明之過濾裝置的運轉方法，膜模組單元之膜面積 爲S(m2)、過濾通量，亦即過濾量(m3/d)除以膜面積S(m2) 之値爲J(m/d)、過濾時間爲T(h)、排水循環數爲N(次）、 12329pif.doc/008 25 1296205 排水量D(m3)、逆洗通量，亦即逆洗量(m3/d)除以膜面積s(m2) 之値爲J’(m/d)、逆洗時間爲T’(h)時，使其滿足下列關係 式： N- 22.8D/{S(0.05JT-J’T’）} 式 水回收率Q(%)可以下式求出。 Q={(過濾水量-逆洗水量)/(原水供給量）}X 1〇〇 ={(Sx Jx T/24x N-Sx J9X T724x N)/(Sx Jx T/24x N+D)}x 100 水回收率Q(%)是由各條件來決定，其大大的受到排 水循環數N(次）之影響。在此，當設定水回收率q(%)^95 %，以求出N(次）之情況下，上述式變成：

Ng 22.8D/{S(0.05JT-J，T，）} 式⑷ 在大規模的處理設備中，排水的絕對量大，水回收率 是很重要的。在此，利用上式求出N，藉由決定排水循環 數來達成水回收率95%以上之高回收率。 此時，過濾通量J(m/d)可以對應原水水質而適當的設 定之，過濾通量較佳的範圍爲0.25〜2.5m/d。過濾通量低 於0.25m/d的情況下，則需要非常長的運轉時間；另一方 面，過濾通量高於2.5m/d，就會造成吸引壓力很早就上升 的狀況。 過瀘時間爲T(h)可以對應原水水質而適當的設定之， 過濾時間較佳的範圍爲15〜240分，過濾時間更佳的範圍 爲30〜120分。在過濾時間低於15分的情況下，水回收 率及運轉率降低；另一方面，在過濾時間長於180分的情 況下，則會造成吸引壓力的洗淨回復性變低的狀況。 12329pif.doc/008 26 1296205 分離的氣體量（每膜模組單元之投影面積的氣體量）也 可以適當的設定之，舉例來說，其較佳的範圍爲100〜 400(Nm3/(m2 · h))，更佳的範圍爲 150〜250(Nm3/(m2 · h))。 在氣體量小於100(Nm3/(m2 · h))的情況下，洗淨效果會變 低；另一方面，在氣體量大於400(Nm3/(m2 · h))的情況下， 所需要的氣體量會變的過大。 對於分離洗淨的時間也可以適當的設定之，舉例來說 其較佳的範圍爲1分至10分，更佳的範圍爲2分至5分。 在分離洗淨的時間小於1分的情況下，洗淨效果低；另一 方面，在分離洗淨的時間大於10分的情況下，運轉率低。 此時，逆洗通量r(m/d)也可以適當的設定之，舉例來 說，逆洗通量較佳的範圍爲過濾通量的0.3〜4倍，逆洗通 量更佳的範圍爲過濾通量的1〜3倍。在逆洗通量低於過 濾通量的0.3倍的情況下，洗淨效果低；另一方面，在逆 洗通量高於過濾通量的4倍的情況下，水回收率低。 逆洗時間爲T’(h)也可以適當的設定之，逆洗時間較 佳的範圍爲5〜180秒，過濾時間更佳的範圍爲10〜90秒。 在逆洗時間低於5秒的情況下，洗淨效果低；另一方面， 在逆洗時間長於90秒的情況下，水回收率及運轉率降低。 於逆洗水中注入的藥劑可以視實際需要而適當的設定 之，舉例來說，其可以使用次亞氯酸鈉水溶液等。對於注 入濃度也可以視當的選擇設定之，舉例來說，其較佳的範 圍爲1〜100mg/L(逆洗水中的濃度）、更佳的範圍爲2〜50 mg/L。而且，藥液的注入並不是一定要進行的，只要視實 際需要而進行之。 12329pif.doc/008 27 1296205 排水循環數N(次）可以適當選擇逆洗1次進行排水1 次，也可以逆洗數次進行排水1次。舉例來說’其較佳的 範圍爲逆洗1〜4次進行排水1次，更佳的範圍爲逆洗1〜 2次進行排水1次。在小於逆洗4次進行排水1次的情況 下，就會造成吸引壓力很早就上升的狀況。 實驗例 以下根據實驗例更詳細的說明本發明。 [中空線膜模組的製作] <實驗例1〉 使用親水化聚乙烯多孔質中空線膜（三菱麗陽(股)公司 製，商品名：EX540T、內徑350微米（// m)、外徑540微 米（//m)、材質：聚乙烯）作爲中空線膜，以16個中空線 膜爲一束，同時折回編成連接線，製作出薄片狀中空線膜 (編織寬度：950mm，線束數：70)。 將此薄片狀中空線膜(個數：27個）以間隔6mm(間隔 表示中空線膜之中心-中心間的長度）的編織物空隙一邊裝 著一邊堆疊，而將其一個末端插入中空線膜露出側爲長方 體、且中空線膜開口側的末端面爲圓筒狀之ABS樹脂製 的殻體（圓筒部內徑：124mm)。然後，注入嵌裝樹脂 「C4403/N4221」（日本聚胺基甲酸乙酯工業（股）公司製， 二液硬化聚胺基甲酸乙酯樹脂，1·5公斤)使薄片狀中空線 膜與殼體固定黏著在一^起。 另一方的末端也一樣，使薄片狀中空線膜與殻體固定 黏著在一起，並藉由切斷兩末端表面，於中空線膜兩端形 成開口，而製作出具有如第4圖所示之結構的中空線膜模 12329pif.doc/008 28 1296205 組（膜面積=34m2、W= 173mm、D= 124mm、L= 50mm、 長方體部之中空線膜固定長20mm、L/D = 0.40、W/D = 1.40)。 <實驗例2> 除了嵌裝樹脂使用1.3kg以外，其他條件與實驗例1 一樣而製作出中空線膜模組。（膜面積=37m2、W= 173mm、 D= 124mm、L= 35mm、長方體部之中空線膜固定長20mm、 L/D=0.28、W/D= 1·40)。 <實驗例3> 使用親水化聚乙烯多孔質中空線膜（三菱麗陽（股）公司 製，商品名：EX780T、內徑500微米（//m)、外徑770微 米（//m)、材質：聚乙烯)作爲中空線膜，以6個中空線膜 爲一束，同時折回編成連接線，製作出薄片狀中空線膜(編 織寬度·· 950mm，線束數：82)。 將此薄片狀中空線膜(個數：30個）以間隔6mm的編 織物空隙一邊裝著一邊堆疊，而將其一個末端插入中空線 膜露出側爲長方體、且中空線膜開口側的末端面爲圓筒狀 之ABS樹脂製的殼體（圓筒部內徑：145mm)。然後，注入 與實驗例1同種的嵌裝樹脂（1.7公斤)使薄片狀中空線膜與 殼體固定黏著在一起。接著，藉由切斷末端表面，於中空 線膜形成開口，而製作出具有如第.5圖所示之結構的中空 線膜模組（膜面積=30m2、W = 232mm、D = 145mm、L = 60mm、長方體部之中空線膜固定長30mm、L/D= 0.41、 W/D= 1.60)。 <實驗例4> 12329pif.doc/008 29 1296205 除了編織寬度1200mm、線束數爲167以外，其他條 件與實驗例1一樣而製作出中空線膜。 將此薄片狀中空線膜（個數：27個）以間隔6mm(間隔 表示中空線膜之中心-中心間的長度）的編織物空隙一邊裝 著一邊堆疊，而將其一個末端插入中空線膜露出側爲長方 體、且中空線膜開口側的末端面爲圓筒狀之矽樹脂製嵌裝 模具（內徑：250mm)。然後，注入與實驗例1同種的嵌裝 樹脂（2.5公斤）使薄片狀中空線膜與殼體固定黏著在一 起。，1.5公斤)使薄片狀中空線膜與殼體固定黏著在一起。 另一方的末端也一樣，使薄片狀中空線膜與殻體固定 黏著在一起，並藉由切斷兩末端表面，於中空線膜兩端形 成開口，而製作出具有如第1圖所示之結構的中空線膜模 組(膜面積=90m2、W= 425mm、D= 250mm、L = 150mm、 長方體部之中空線膜固定長50mm、L/D = 0.60、W/D = 1.70)。 <比較例1> 使用從中空線膜露出側至中空線膜開口部側具有長方 體形狀之殻體（受壓面尺寸：長邊部121mm、短邊部 l〇〇mm ;其與實驗例1之圓筒部的受壓面積相同），除了 嵌裝樹脂使用2.0kg以外，其他條件與實驗例1 一樣而製 作出中空線膜模組。（膜面積=35m2 /固定構件尺寸：長 邊部121mm、短邊部100mm ;中空線膜固定長70mm)。 [中空線膜模組的重覆耐壓試驗] 使用實驗例1〜實驗例4與比較例1所製作的中空線 膜模組，進行重覆耐壓試驗。 12329pif.doc/008 30 1296205 重複耐壓試驗係從中空線膜模組切除中空線膜，並將 中空線膜開口部以嵌裝樹脂封住，而製作出試驗樣品。接 著，將所製作之試驗樣品放置於重複耐壓試驗裝置，從模 組末端表面重複進行加壓放壓，測量直到樣品產生拽漏時 之循環次數(條件溫度：40°C、壓力：350kPa、循環：30 開/30秒關、加壓方向：從模組末端面側加壓、次數：最 大500次）。結果如表一所示。 表一 實驗例1 實驗例2 實驗例3 實驗例4 比較例1 循環 次數 5000 次 (無洩漏） 5000 次 (無洩漏） 5000 次 (無洩漏） 5000 次 (無洩漏） 1530 次 (嵌裝面產 生裂痕） 根據重複耐壓實驗的結果，可以明白的瞭解本發明之 中空線膜模組具有優良的耐壓性。 [中空線膜模組單元之製作] <實驗例5> 使用以實驗例1所製作之中空線膜模組，製作如第6 圖所示結構之中空線膜模組單元（膜面積136m2)。然後， 在鉛直方向堆疊6層中空線膜模組單元製作出如第8圖所 示在下密具備有散氣裝置之中空線膜模組單元（膜面積 =816m2、a’ = 1.2m、b’=0.4m、單元高度=2.637m、面積效 率 S/A=1700m2/m2、單元容積 ν’ = 1·266ηι3、容積效率 S/V， =645m2/m3) 〇 <實驗例6> 除了在鉛直方向堆疊4層中空線膜模組單元以外，依 12329pif.doc/008 31 1296205 照實驗例5之條件製作出中空線膜模組單元（膜面積 =544m2、a’ = ；L2m、b’=0.4m、單元高度= 1·797ιη、面積效 率S/A=1133m2/m2、單元容積、容積效率s/v， =630m2/m3) 0 [過濾實驗] <實驗例7> 將實驗例5所製作的中空線膜模組單元安裝在第9圖 所示之過瀘膜裝置（a=1.21m、b=〇.41m、有效水深=2.637m、 V=1.31m3、V，/V=0.97)。 使用上述過濾裝置進行潛流水過濾實驗10日，測量 吸引壓力之狀態。測試條件如表二所示，結果如表三所示。 <實驗例8> 除了水槽之條件改爲a==l ·3ιη、b=0.5m、有效水深 =2.637m、V=L71m3以外，進行與實驗例7相同之潛流水 過濾實驗。測試條件如表二所示，結果如表三所示。 <實驗例9> 將實驗例6所製作的中空線膜模組單元安裝在第9圖 所示之過濾膜裝置(a=1.21m、b=〇.41m、有效水深= 1·797πι、 ν’/ν=0·97)。使用上述過瀘裝置進行潛流水過瀘實驗1〇 曰，測量吸引壓力之狀態。測試條件如表二所示，結果如 表三所示。 <實驗例10〉 除了水槽之條件改爲a=1.3m、b=0.5m、有效水深 = 1.797m、V=1.17m3、V’/V=0.74 以外，進行與實驗例 9 相同之潛流水過濾實驗。測試條件如表二所示，結果如表 12329pif.doc/008 32 1296205 三所示。 <比較例2> 除了水槽之條件改爲a=1.5m、b=0.7m、有效水深 =2.637m、V=2.77m3、V’/V=0.46 以外，進行與實驗例 7 相同之潛流水過濾實驗。測試條件如表二所示，結果如表 三所示。 <比較例3> 除了水槽之條件改爲a=1.5m、b=0.7m、有效水深 = 1.797m、V=1.89m3、V’/V=0.46 以外，進行與實驗例 9 相同之潛流水過瀘實驗。測試條件如表二所示，結果如表 三所示。 實驗例 比較例 7 8 9 10 2 3 面積效率(m2/m2) 1700 1133 1700 1133 容積效率(m2/m3) 645 630 645 630 V/V’ 0.97 0.74 0.97 0.74 0.46 0.46 過 濾 J(m/d) 2.0 0.5 2.0 0.5 T(h) 1 1 洗 淨 分離 氣體量 (Nm3/(m2/h)) 200 時間 2 逆洗 J’(m/d) 4.0 1.0 4.0 1.0 T，（h) 0.00833 排 水 D(m3) 1.07 1.47 0.731 1.01 2.53 1.73 排水循環數N(次） 1 1 2 3 1 4 12329pif.doc/008 33 1296205 表三 實驗例 比較例 7 8 ------ 9 10 2 3 實驗開始之後的 吸引壓力20°C(kPa) 28.0 28.0 15.0 15.0 28.0 15.0 實驗結束時的 吸引壓力20°C(kPa) 30.7 29.7 15.5 15.4 29.6 15.3 水回收率(％) 96.8 96.3 95.3 95.5 94.8 94.7 根據過濾實驗的結果’本發明之過瀘膜裝置可以達到 95%以上之高水回收率，而且在運轉時吸引壓力也很安 定。 產業上利用性 本發明之中空線膜模組、中空線膜模組單元、過濾膜 裝置(膜過濾系統）與其運轉方法，可用於自來水之淨化、 下排水之淨化、工業製程等。本發明之中空線膜模組，由 於固定構件（2)之中空線膜露出側的末端面形狀約略呈矩 形，且固定構件(2)之中空線膜開口側的末端面形狀約略呈 圓形，因此在應用洗淨性優良的薄片狀中空線膜的模組 中，即使在增加膜面積的情況下，也不會使中空線膜固定 部的耐壓性變差。本發明之中空線膜模組單元’由於設置 具有被上述圓筒部（4)貫通的孔洞之板狀構件（5)，並利用 此板狀構件（5)來固定中空線膜模組之位置，因此可以簡便 且確實的固定，並能夠提升中空線膜的集積度。而且，具 備有多個本發明之中空線膜模組的本發明之過濾膜裝置與 適用本發明之運轉方法的過濾膜裝置，不但非常的緊密且 12329pif.doc/008 34 1296205 膜面積也很大，而且因爲洗淨性優良’而可以進行長時間 安定的過濾。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上’然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 【圖式簡單說明】 第1圖是本發明之中空線膜模組之一個實例的斜視 圖。 第2圖是本發明之中空線膜模組中的固定構件之一個 實例的剖面圖。 第3圖是本發明之中空線膜模組中的固定構件之一個 實例的斜視圖。 第4圖是本發明之中空線膜模組中的固定構件之另一 個實例的剖面圖。 第5圖是本發明之中空線膜模組中的固定構件之另一 個實例的斜視圖。 第6圖是本發明之中空線膜模組單元之一個實例的斜 視圖。 第7圖是本發明之中空線膜模組單元的位置固定部之 一個實例的剖面圖。 第8圖是在鉛直方向堆疊本發明之中空線膜模組單元 時之一個實例的正面圖。 第9圖是本發明之過濾膜裝置之一個實例的流程圖。 第1〇圖是本發明之過濾膜裝置中浸漬水槽底面之一 12329pif.doc/008 35 1296205 個實例的槪念圖。 【圖式標示說明】 I :薄片中空線膜 2:固定構件 3:長方體部 4 :圓筒部 5:板狀構件 6 :集水蓋 7:集水構件 8 :螺紋 9:密封構件 10 :殼體 II :支撐構件 12 :水槽 13 :中空線膜模組單元 14 :散氣裝置 15 :吸引泵 16 :藥液栗 17 :藥液儲槽 18 :逆洗泵 19 :逆洗儲槽 20 :鼓風機 21 :側邊框架 36 12329pif.doc/008

Claims (1)

1296205 拾、申請專利範圍： 1. 一種中空線膜模組，包括： 多個薄片狀中空線膜（1);以及 一固定構件（2)，使多數個薄片狀中空線膜（1)之至少 一末端維持開口狀態、並約略平行的固定該些薄片狀中空 線膜（1)，該固定構件(2)之中空線膜露出側的末端面形狀 約略呈矩形，且該固定構件(2)之中空線膜開口側的末端面 形狀約略呈圓形。 2. 如申請專利範圍第1項所述之中空線膜模組，其中 該固定構件(2)在中空線膜露出側具備有形狀約略呈長方體 之長方體部(3)，在中空線膜開口側具備有形狀約略呈圓筒 之圓筒部(4)。 3β如申請專利範圍第1項所述之中空線膜模組，其中 該圓筒部(4)之直徑爲D(mm)、圓筒長度爲L(mm)時，滿 足下列關係式： 0.2SL/D2 1.0。 4.如申請專利範圍第1項所述之中空線膜模組，其中 該長方體部（3)在中空線膜露出末端表面的長邊部長度爲 W(mm)、圓筒部(4)之直徑爲D(mm)時，滿足下歹丨J關係式： 1.0$ W/D-2.0。 5· —種中空線膜模組單元，包括由多數個申請專利範 圍第2項所述之中空線膜模組所配置而成，在與薄片狀中 空線膜（1)之薄片面垂直的側面上設置有一板狀構件（5)， 該板狀構件（5)具有被該圓筒部(4)貫通的孔洞，利用該板 狀構件(5)來固定該些中空線膜模組之位置。 12329pif.doc/008 37 1296205 6. 如申請專利範圍第5項所述之中空線膜模組單元， 其中該圓筒部（4)與和該圓筒部(4)接合之一集水蓋（6)夾住 固定該板狀構件（5)。 7. 如申請專利範圍第5項所述之中空線膜模組單元， 其中該圓筒部（4)與集水蓋（6)包括利用螺紋接合的方式固 定。 8. —種中空線膜模組單元，包括： 在鉛直方向重疊配置的多數個申請專利範圍第6項所 述的中空線膜模組單元； 該薄片狀中空線膜（1)之薄片面係配置成鉛直方向’且 在鉛直方向相鄰的該集水蓋(6)彼此藉由在鉛直方向延伸的 一集水構件(7)連結在一起；以及 在與該薄片狀中空線膜（1)之薄片面平行的側面上設置 一側邊框架(21)。 9. 如申請專利範圍第8項所述之中空線膜模組單元’ 其中在鉛直方向鄰接之該些中空線膜模組的該薄片狀中空 線膜（1)彼此之間在鉛直方向的間隔爲小於7〇mm。 10. —種過濾膜裝置，包括： 一膜模組單元，配置於一水槽內，該膜模組單元是由 多數個中空線膜模組所構成，各該些中空線膜模組具備有 多數個薄片狀中空線膜（1)與使多數個薄片狀中空線膜（1) 之至少一末端維持開口狀態、並約略平行的固定該些薄片 狀中空線膜（1)之一固定構件(2)，該固定構件（2)之中空線 膜露出側的末端面形狀約略呈矩形，且該固定構件(2)之中 空線膜開口側的末端面形狀約略呈圓形，當該膜模組單元 12329pif.doc/008 38 1296205 之膜面積爲S(m2)、該膜模組單元之投影面積爲A(m2)、該 膜模組單元之容積爲V’(m3)、該水槽之容積爲V(m3)時， 該過濾膜裝置滿足下列三個關係式： 式⑴ 式(2) 式（3)。 1000^ S/A^ 2000 500$ S/V，$ 800 0.7^ V7V^〇.99 ,11.一種過濾膜裝置的運轉方法，適用於一過濾膜裝 置，該過瀘膜裝置包括一膜模組單元配置於一水槽內’該 膜模組單元是由多數個中空線膜模組所構成，各該些中空 線膜模組具備有多數個薄片狀中空線膜（1)與使多數個薄片 狀中空線膜（1)之至少一末端維持開口狀態、並約略平行的 固定該些薄片狀中空線膜（〗)之一固定構件（2)，該固定構 件(2)之中空線膜露出側的末端面形狀約略呈矩形’且該固 定構件(2)之中空線膜開口側的末端面形狀約略呈圓形；該 方法包括： 當該膜模組單元之膜面積爲S(m2)、過濾通量爲 J(m/d)、過瀘時間爲T(h)、排水循環數爲N(次）、排水量 D(m3)、逆洗通量爲J’(m/d)、逆洗時間爲T’(h)時，設定膜 面積爲S、過濾通量爲J、過濾時間爲T、排水循環數爲N、 排水量D、逆洗通量爲Γ與逆洗時間爲τ，，使其滿足下列 關係式，以運轉該過濾膜裝置： N^22.8D/{S(0.05JT-J，T，）} 式⑷。 12329pif.doc/008 39