TWI638681B - Hollow fiber membrane module and cleaning method thereof - Google Patents

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TWI638681B TW105137557A TW105137557A TWI638681B TW I638681 B TWI638681 B TW I638681B TW 105137557 A TW105137557 A TW 105137557A TW 105137557 A TW105137557 A TW 105137557A TW I638681 B TWI638681 B TW I638681B
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三宅孝治
Kazuma Inoue
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Abstract

中空絲膜模組10具備：具有束狀的複數個中空絲膜14之中空絲膜束15；形成有供中空絲膜束15收容的內部空間S1之外殼13；及使中空絲膜14的洗淨用的氣體分散於內部空間S1的氣體供給部2。內部空間S1具有：上部空間S11，位在中空絲膜14的比長邊方向的中央還上側部分；及下部空間S12，位在中空絲膜14的比長邊方向的中央還下側部分。在氣體供給部2設有：在上部空間S11的位置使氣體分散於外殼13內的管用通氣孔54A,54B(上側氣體供給部)；及在比下部空間S12還下側的位置使氣體分散於外殼13內的散氣用通氣孔43(下側氣體供給部)。

Description

中空絲膜模組及其洗淨方法
本發明係有關一種中空絲膜模組及其洗淨方法。
以往，關於去除水中雜質的水處理，採用具有束狀的複數個中空絲膜之中空絲膜模組。在水處理的過濾工程中，原水(過濾前的水)經由設於中空絲膜模組的原水入口被供予模組內，通過膜的過濾水經由設於模組的過濾水出口被排出於模組外。
在中空絲膜模組中，當進行水處理的過濾工程時，從水中被去除的物質(懸浮固體(SS：Suspended Solids))會堆積於膜表面。如此，將堆積於膜表面的懸浮固體有效率地去除係重要的課題之一。
[發明欲解決之課題]
一般而言，懸浮固體的去除係藉由所謂逆洗(逆壓洗淨)來進行。逆洗工程中，為使附著於膜表面的懸浮固體可從膜浮起，而形成與過濾工程相反方向之流體在模組內流動。亦即，氣體或液體等之流體通過過濾水出口往模組內供給，已通過膜的流體經由原水入口被排出模組外。
如此，因進行逆洗工程而形成為從膜表面部分地浮起狀態之懸浮固體，之後，會因為進行起泡工程而使之從膜表面被剝落。此起泡工程中，在模組內被充填著水的狀態下被供給空氣，藉由所供給之空氣的氣泡搖動膜，使膜表面的懸浮固體剝落。在下述專利文獻1及2中揭示一種具備用以在起泡工程使空氣分散於模組內的構成之中空絲膜模組。
下述專利文獻1的中空絲膜模組中，在比中空絲膜的下端還下方設有進氣集管箱及空氣分散器，從進氣集管箱供給的空氣被空氣分散器分散誘導。下述專利文獻2中，於配置在中空絲膜束中央的管的下部側面形成有細孔，從該細孔往外殼(housing)內供給空氣。
下述專利文獻1中，在比中空絲膜的下端還下方設有進氣集管箱及空氣分散器，藉由該空氣分散器使氣體在中空絲膜的下端側被分散。此時，藉由從中空絲膜下端上升的氣體進行起泡，雖然在下端可去除附著於膜表面的懸浮固體，但在上端去除效果變得不足。
又，在下述專利文獻2中，成為從位在中空絲膜的下端近旁的細孔供給起泡用的氣體之構造。因此，與下述專利文獻1同樣地，在中空絲膜下端可去除懸浮固體，但在上端無法充分進行去除。因此，就以往的中空絲膜模組而言，在起泡工程中難以涵蓋中空絲膜的整體而洗淨膜表面。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平11-33367號公報
[專利文獻2]日本特開平7-136469號公報
本發明之目的在於提供一種可於起泡工程中將中空絲膜整體洗淨之中空絲膜模組及其洗淨方法。
本發明的一態樣所涉及之中空絲膜模組，係外壓過濾式的中空絲膜模組，具備：中空絲膜束，具有束狀的複數個中空絲膜；外殼，形成有供收容前述中空絲膜束之內部空間；及氣體供給部，使中空絲膜之洗淨用的氣體分散於前述內部空間。前述內部空間具有：上部空間，位在前述中空絲膜的比長邊方向的中央還上側部分；及下部空間，位在前述中空絲膜的比長邊方向的中央還下側部分。在前述氣體供給部設有：上側氣體供給部，在前述上部空間的位置使氣體分散於前述外殼內；及下側氣體供給部，在比前述下部空間還下側的位置使氣體分散於前述外殼內。
本發明的其他態樣所涉及之中空絲膜模組的洗淨方法為，於外壓過濾式的中空絲膜模組中，使氣體分散於已充水的前述內部空間以洗淨前述中空絲膜，該外壓過濾式的中空絲膜模組是具有束狀的複數個中空絲膜之中空絲膜束被收容於外殼的內部空間所建構成，該中空絲膜模組的洗淨方法包含：前述內部空間具有：上部空間，位在前述中空絲膜的比長邊方向的中央還上側 部分；及下部空間，位在前述中空絲膜的比長邊方向的中央還下側部分。上述中空絲膜模組的洗淨方法具備：在比前述下部空間還下側的位置使氣體分散於前述外殼內以洗淨前述中空絲膜的下側起泡工程；及在實施前述下側起泡工程後，藉由在前述上部空間的位置使氣體分散於前述外殼內以洗淨前述中空絲膜之上側起泡工程。
1‧‧‧過濾裝置
2‧‧‧氣體供給部
3‧‧‧固定構件
4‧‧‧散氣構件
5‧‧‧導水管
5A‧‧‧通氣孔
7‧‧‧散氣用氣體入口
8‧‧‧導水管用氣體入口
9‧‧‧原液入口
10‧‧‧中空絲膜模組
11‧‧‧排出口
11A‧‧‧下面
12‧‧‧排水口
13‧‧‧外殼
13A‧‧‧上面
13B‧‧‧側面
13C‧‧‧下面
14‧‧‧中空絲膜
14A‧‧‧下端
14B‧‧‧上端
15‧‧‧中空絲膜束
20‧‧‧送液泵
21‧‧‧原液導入配管
22‧‧‧原液導入閥
30‧‧‧空壓機
31‧‧‧第1氣體導入配管
32‧‧‧第2氣體導入配管
33‧‧‧第3氣體導入配管
34‧‧‧第1氣體導入閥
35‧‧‧第2氣體導入閥
36‧‧‧第3氣體導入閥
40‧‧‧控制裝置
41‧‧‧排洩管
42‧‧‧原液排出口閥
43‧‧‧散氣用通氣孔
44‧‧‧本體部
45‧‧‧接氣部
45A‧‧‧接氣口
45B‧‧‧接氣部
46‧‧‧分散孔
47‧‧‧周壁部
51‧‧‧濾液配管
52‧‧‧濾液出口
53‧‧‧濾液側氣體入口
54、54A、54B、54C‧‧‧管用通氣孔
55‧‧‧隔板部
55A‧‧‧板體部
55B‧‧‧貫通孔
61‧‧‧排氣配管
62‧‧‧氣體排出口閥
91‧‧‧氣泡流
92‧‧‧水流
93‧‧‧液面
S1‧‧‧面積
S2‧‧‧面積
S1‧‧‧內部空間
S2‧‧‧空間
S11‧‧‧上部空間
S12‧‧‧下部空間
P2‧‧‧下側管內空間
P1‧‧‧上側管內空間
圖1係顯示本發明實施形態1中之過濾裝置的構成之示意圖。
圖2係顯示本發明實施形態1中之中空絲膜模組的構成之圖。
圖3係顯示上述中空絲膜模組所具備之散氣構件的平面構造之圖。
圖4係顯示圖3中的沿著線段IV-IV的散氣構件的剖面構造之圖。
圖5係顯示圖2中的沿著線段V-V的導水管的剖面構造之圖。
圖6係顯示圖2中的區域VI中之導水管的放大圖。
圖7係顯示上述過濾裝置之基本的運轉程式之圖。
圖8係顯示本發明實施形態2中的中空絲膜模組的構成之圖。
圖9係顯示本發明實施形態3中的中空絲膜模組的構成之圖。
圖10係顯示本發明實施形態3中的散氣構件的構成 之圖。
圖11係顯示本發明實施形態4中的過濾裝置的構成之圖。
圖12係顯示本發明實施形態4中的中空絲膜模組的構成之圖。
圖13係顯示本發明實施形態5中的中空絲膜模組的構成之圖。
圖14係顯示本發明實施形態5的變形例之導水管的構成之剖面圖。
圖15係顯示本發明實施形態6中的導水管的構成之剖面圖。
圖16係顯示本發明其他實施形態中的導水管的構成之圖。
圖17係顯示本發明實施形態7的中空絲膜模組的洗淨方法之過濾裝置的運轉程式之圖。
圖18係用以說明本發明實施形態7的中空絲膜模組的洗淨方法之向流起泡工程之圖。
圖19係用以說明外殼內的液面降低的樣子之示意圖。
圖20係用以說明外殼內的液面降低的樣子之示意圖。
圖21係用以說明外殼內的液面降低的樣子之示意圖。
圖22係顯示本發明實施形態7的變形例之過濾裝置的運轉程式之圖。
圖23係顯示本發明實施形態8的中空絲膜模組的洗淨方法之過濾裝置的運轉程式之圖。
圖24係顯示本發明實施形態9的中空絲膜模組的洗 淨方法之過濾裝置的運轉程式之圖。
圖25係顯示本發明實施形態10的中空絲膜模組的洗淨方法之過濾裝置的運轉程式之圖。
圖26係顯示本發明實施形態10的變形例之過濾裝置的運轉程式之圖。
圖27係顯示本發明實施形態10的變形例之過濾裝置的運轉程式之圖。
以下，基於圖面，針對本發明實施形態作詳細說明。
(實施形態1)
〔過濾裝置、中空絲膜模組〕
首先，針對本發明實施形態1所涉及之具備中空絲膜模組10的過濾裝置1之構成，參照圖1及圖2作說明。圖1係顯示過濾裝置1的構成之概略圖。圖2係顯示中空絲膜模組10的構成之概略圖。
過濾裝置1係向中空絲膜的外表面側供給原液，再從內表面側取出濾液之外壓過濾式的裝置。過濾裝置1具有：外壓過濾式的中空絲膜模組10；送液泵20；空壓機30；將該等連接的配管及設於該配管的開閉閥；及控制裝置40。
如圖2所示，中空絲膜模組10具有：複數個中空絲膜14於上端14B藉由固定構件3固定成束狀而成的中空絲膜束15；形成有供中空絲膜束15收容的內部空間S1之外殼13；用以將原水導入外殼13內之導水管(管構件)5 ；及用以使被供給至外殼13內的氣體分散的散氣構件4。
中空絲膜束15為單自由端型，其係在複數個中空絲膜14的上端14B開口之狀態下藉由固定構件3固定且下端14A是每1根未被固定的狀態下被封止。固定構件3係將複數個中空絲膜14的上端14B收束固定。固定構件3因為將中空絲膜14作為過濾膜發揮功能，所以將外殼13內的空間液密區隔成原水側的內部空間S1和濾液側的空間S2。固定構件3使用環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚氨酯樹脂等之熱硬化性樹脂。關於中空絲膜束15與固定構件3之接著方法，有離心接著法、靜置接著法等。
作為中空絲膜14的素材，可使用各種材料，未特別限定。例如，宜含有選自以下所構成的群至少一種，即聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、乙烯-四氟共聚物、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚碸、乙酸纖維素、聚乙烯醇及聚醚碸，在膜強度或抗藥性的觀點來看以聚偏二氟乙烯(PVDF)更佳。
中空絲膜14係以被親水化者為宜。中空絲膜14係藉由含有0.1重量%以上10重量%以下的親水性樹脂而被親水化。作為親水性樹脂，可使用聚乙烯吡咯烷酮、纖維素酯、乙烯-乙烯醇、聚乙烯醇等之樹脂，但從親水性高的觀點來看以聚乙烯醇為特佳。
中空絲膜14宜藉由縮醛化而設成對高溫的水為不溶性。藉由縮醛化，可防止親水性樹脂在抽出處理 時及實際使用時過度溶出。縮醛化係可藉由在含有醛化合物的酸水溶液中處理中空絲膜14而進行。關於醛方面，可使用甲醛、乙二醛、戊二醛、丙二醛、壬二醛等之醛。又，關於酸方面，宜使用硫酸、鹽酸、硝酸等之強酸。
中空絲膜14係以純水滲透速度滿足下述數式的偏二氟乙烯系樹脂多孔中空絲膜者為宜。
(FLUXd/FLUXw)×100≧40.0
於上述數式中，「FLUXd」表示乾燥中空絲膜的純水滲透速度(L/m2/hr/98kPa)，「FLUXw」表示濕潤中空絲膜的純水滲透速度(L/m2/hr/98kPa)。
中空絲膜模組10中，從二次側進行利用空氣的加壓洗淨。此處，在中空絲膜14的純水滲透速度未滿足上述數式的範圍之情況，會有膜乾燥而SS排出性降低之情況。即，在(FLUXd/FLUXw)×100小於40的情況，於反覆使用的期間致使中空絲膜14乾燥。而且，水變得不滲透乾燥的膜部分而失去過濾功能，另一方面朝向具有過濾功能的膜部分之負荷變大，而有排出性能降低的傾向。
中空絲膜14係以在膜間差壓0.1MPa下之滲水量是1000~40000L/m2/時者為宜，1000~30000L/m2/時者更佳，1000~20000L/m2/時者更佳。當滲水量過少時，有滲透性能變差的傾向。另一方面，當滲水量過多時，會有區分特性降低的傾向。因此，藉由將滲水量設為上述範圍內，可獲得依滲透性能及區分特性而優異的中空 絲膜14。
中空絲膜14的滲水量可按以下方式測定。首先，製作捆扎20根有效膜長度20cm的中空絲膜14而成的中空絲膜模組10。此時，中空狀的上端14B貫通固定構件3，一方面，下端14A的中空部藉由環氧系樹脂封止。使用該中空絲膜模組10，從中空絲膜14的外周面側過濾純水，從上端14B的內周面側獲得過濾水。此時，以膜間差壓成為0.1MPa的方式作調整，可測定那時獲得之滲透性能作為在膜間差壓0.1MPa下之中空絲膜14的滲水量。
中空絲膜模組10係外壓過濾式，亦可為因應於膜分離處理的條件或所要求之性能而為外壓全量過濾式或外壓循環過濾式。就膜的壽命這點而言，以可同時進行過濾膜的表面洗淨之外壓循環過濾式為宜，而就設備單純性、設置成本、運轉成本這點而言，以外壓全量過濾式為宜。
中空絲膜束15因為隨著中空絲膜14的根數變多，每模組的膜面積變高，故可提高過濾流量進行運轉，但另一方面於洗淨時懸浮固體的排出效率降低。因此，以依據中空絲膜14的外徑di(m)、中空絲膜14的根數n(根)及外殼13的剖面積S(m2)所計算的膜充填率100πndi2/4S(%)是10~60%者為宜，20~50%者更佳。
外殼13係由具有上面13A及下面13C及將該等連接的側面13B之筒形狀所構成。外殼13具有供中空絲膜束15收容的內部空間S1，該內部空間S1被區分成：上部空間S11，位在中空絲膜14的比長邊方向的中央還上側 部分；及下部空間S12，位在中空絲膜14的比長邊方向的中央還下側部分。
在外殼13的上面13A，連接用以取出濾液的濾液配管51，在該濾液配管51設有濾液出口52及濾液側氣體入口53。於側面13B的固定構件3的正下方，設有用以將內部空間S1內的氣體排出於系統外的排出口11。排出口11係上部空間S11的開口部。於側面13B的下面13C的正上方，設有用以將內部空間S1內的液體排出於系統外的排水口12。在下面13C的中央近旁，設有用以將氣體供給於內部空間S1內的散氣用氣體入口7。
在排出口11連接有排氣配管61，經由排氣配管61使外殼13內的氣體被排出系統外。在排氣配管61設有氣體排出口閥62，藉由開啟氣體排出口閥62使氣體從外殼13內被排出。又，於排水口12連接排洩管41，經由排洩管41使外殼13內的液體被排出外部。於排洩管41設有原液排出口閥42，藉由將其開啟而從外殼13排出液體。
在外殼13的材質方面，使用SUS、變性PPE、聚氯乙烯、聚碸、聚碳酸酯、聚烯、ABS樹脂等。亦可藉由在外殼13的內面接著固定有固定構件3而構成所謂的一體型模組。又，在固定構件3的外周部安裝有O型環或墊片等，固定構件3亦可對外殼13可裝卸且液密地裝設。此時，可卸下固定構件3交換中空絲膜束15，重複使用外殼13。
導水管5係貫通外殼13的下面13C中央並以朝上面13A延伸的姿勢配置，上端被連接於固定構件3。 導水管5係於下端側設有原液入口9，且於側面設有導水管用氣體入口8。依據導水管5，可僅將從原液入口9導入的過濾前的原水往外殼13內供給，且可僅將從導水管用氣體入口8導入的氣體往外殼13內供給，且可將原水及氣體雙方往外殼13內供給。
散氣構件4係用以使從散氣用氣體入口7供給至外殼13內的氣體以朝中空絲膜束15徑向擴展的方式分散之構件。散氣構件4配置在比下部空間S12還下側的位置，中央部供導水管5貫通。關於導水管5及散氣構件4的詳細構造容待後述。
送液泵20經由原液導入配管21被連接於導水管5的原液入口9。在原液導入配管21設有原液導入閥22以切換在配管內之原液的流通及遮斷。送液泵20經由原液導入配管21將原液供予導水管5內。
空壓機30係經由第1氣體導入配管31連接於濾液側氣體入口53，經由第2氣體導入配管32連接於散氣用氣體入口7，經由第3氣體導入配管33連接於導水管用氣體入口8。在第1氣體導入配管31設有在配管內切換氣體之流通及遮斷的第1氣體導入閥34，在第2及第3氣體導入配管32,33亦同樣地設有第2及第3氣體導入閥35,36。如此，本實施形態中，分別設置針對導水管5之作為氣體供給手段的第3氣體導入配管33及第3氣體導入閥36、以及針對散氣構件4之作為氣體供給手段的第2氣體導入配管32及第2氣體導入閥35。
控制裝置40係控制送液泵20及空壓機30的驅 動，且控制各閥的開閉動作。控制裝置40係藉由例如個人電腦等所構成。控制裝置40具有：儲存在過濾程序中被依序執行的各工程(充水、過濾、逆洗、起泡、排水等)之順序資訊的記憶部；及按照該順序資訊來控制各裝置的驅動及閥的開閉之控制部。
〔散氣構件、導水管〕
其次，針對散氣構件4及導水管5之詳細構造，參照圖2~圖5作說明。圖3係顯示散氣構件4的平面構造。圖4係顯示圖3中的沿著線段IV-IV的散氣構件4的剖面構造。圖5係顯示圖2中的沿著線段V-V的導水管5的剖面構造。上述中空絲膜模組10係具有使中空絲膜14的洗淨用的氣體(例如空氣)分散於外殼13的內部空間S1之氣體供給部2，該氣體供給部2具有散氣構件4及導水管5。
散氣構件4配置在比中空絲膜14的下端14A還下側。散氣構件4具有往中空絲膜束15徑向擴展的形狀，周緣部位在比中空絲膜束15還靠徑向外側。於散氣構件4，用以使氣體分散於外殼13內的複數個散氣用通氣孔43是在徑向隔有間隔地形成。
散氣構件4係具有在中空絲膜束15徑向擴展的形狀，且具有形成有複數個散氣用通氣孔43的圓板狀的本體部44、連接於本體部44周緣部之周壁部47、及連接於本體部44下面之圓筒狀的接氣部45，且此等係一體形成。
散氣用通氣孔43係形成貫通本體部44的厚度方向。散氣用通氣孔43係在本體部44的徑向及圓周方向 相互隔有間隔地形成，其一部分係位在比中空絲膜束15還靠徑向外側。藉此，可在徑向是相對於中空絲膜束15寬廣的範圍使氣體分散。且在本體部44的中央形成有讓導水管5貫通的貫通孔44A。此外，本體部44不限定於圖3所示的圓板狀者，亦可為各種形狀者。
接氣部45係用以將從散氣用氣體入口7供給至外殼13內的氣體暫時收容的部分。接氣部45係具有筒形狀且上端(一端)連接於本體部44的下面，並在下端(另一端)側形成有接氣口45A。本實施形態中，接氣部45建構成內徑是從上端朝下端大致一定。接氣部45係內徑大於導水管5的外徑，且在與導水管5的外周面之間的間隙收容氣體。
接氣部45係位在比散氣用氣體入口7還靠徑向外側，藉此可將從散氣用氣體入口7供給至外殼13內的氣體收容在筒內。又，如圖2所示，在接氣部45的下端與外殼13的下壁之間形成有間隙，外殼13內的液體可在該間隙流通。藉此，可防止在外殼13下部的液體囤積。
於接氣部45的上端側的部位，複數個分散孔46在圓周方向隔有間隔地形成。分散孔46係以貫通接氣部45的方式形成。藉由分散孔46，可使收容於接氣部45的氣體朝比該接氣部45還靠徑向外側逃脫而朝散氣用通氣孔43導引。分散孔46亦可在圓周方向等間隔形成，以不同間隔形成亦可。
周壁部47具有從本體部44的周緣部往下方延伸的筒形狀。藉由周壁部47可抑制從分散孔46往接氣部 45外側放出之氣體往比本體部44還外側擴展。藉此，在氣體從散氣用通氣孔43被分散前，可將氣體留在本體部44的下面。
依據散氣構件4，於起泡工程，可將從散氣用氣體入口7供給至外殼13內的氣體藉由接氣部45暫時地收容後，使從分散孔46朝外側逃出，之後從散氣用通氣孔43往下部空間S12分散。亦即，本實施形態中，散氣用通氣孔43是作為在比下部空間S12還下側的位置使氣體分散於外殼13內的下側氣體供給部發揮功能。
導水管5係以將中空絲膜束15的中心以延伸於上下方向的方式配置。導水管5係由圓筒形狀構成，但未特別限定。導水管5如圖2所示，係貫通散氣構件4(本體部44)，下端藉由任意的密封構件(未圖示)被固定於原液導入配管21(圖1)。且導水管5的固定方法不受此所限，亦可設有比本體部44的上面還朝上方突出之別的配管，以導水管5被載於本體部44的上面使該突出部分位在導水管5的內側。
導水管5中比本體部44的上面還朝上側突出的部位，遍及長邊方向整體隔以間隔地形成複數個管用通氣孔54。更具體言之，複數個管用通氣孔54於導水管5中之上部空間S11的部位，相互隔以間隔地形成，複數個管用通氣孔54於下部空間S12的部位亦是相互隔以間隔地形成。藉此等的管用通氣孔54可將起泡用的氣體往外殼13內供給，且可將藉由中空絲膜14過濾的原水往外殼13內供給。此外，管用通氣孔54可於長邊方向以等間隔 形成，亦可以不同間隔形成。又，管用通氣孔54係由圓形狀構成，但未特別限定。
複數個管用通氣孔54係於導水管5的長邊方向分別形成相同大小。為提高起泡效果，管用通氣孔54的內徑設計成30mm以下者為宜。又，為減少在通水時的壓力損失，所以管用通氣孔54的內徑設計成來自於各孔之原水的吐出流速合計為4m/s以下者為宜，設計成3m/s以下者更佳。
如圖2所示，形成於導水管5的最上部之管用通氣孔54A係位在比排出口11的下面11A還上側，從上算起第2的管用通氣孔54B係位在比該下面11A還下側。亦即，於導水管5，在將排出口11的下面11A於上下方向包夾的位置形成有管用通氣孔54A,54B。
如圖5所示，管用通氣孔54係於導水管5的圓周方向等間隔形成4個。本實施形態中，雖於位在上部空間S11的部位及位在下部空間S12的部位任一者均以管用通氣孔54是按90°間隔形成4個，但該數量或圓周方向的間隔未特別限定。又，如同後述的其他實施形態，亦可於位在上部空間S11的部位及位在下部空間S12的部位，管用通氣孔54的數量或圓周方向的間隔是互異者。
圖6係圖2中的區域VI之導水管5的放大圖。導水管5中之管用通氣孔54的開孔率係可定義如下。如圖6的斜線部所示，當從最上部的管用通氣孔54A的中間高度位置到其下方的管用通氣孔54B的中間高度位置的範圍之導水管5的外周面的面積設為S1，且形成於該範圍的外 周面所有的管用通氣孔54A,54B合計的開孔面積設為S2時，管用通氣孔的開孔率可定義成S2/S1×100。就本實施形態而言，以該開孔率被設計成1%以上20%以下者為宜。
依據導水管5，可從管用通氣孔54往外殼13內供給原水，能使從導水管用氣體入口8導入之氣體藉由浮力而上升，從位在上部空間S11的管用通氣孔54A,54B往外殼13內分散。亦即，本實施形態中，管用通氣孔54A,54B是作為在該上部空間S11的位置使氣體分散於外殼13內的上側氣體供給部發揮功能。
為了不使中空絲膜模組10增大，插入外殼13內的導水管5的長度係以中空絲膜14的長度的1~2倍者為宜，1~1.5倍者更佳。
為了減少通水時的壓力損失，導水管5的內徑係設計成在通水時的流速是4m/s以下者為宜，設計成3m/s以下者更佳。
〔中空絲膜模組的洗淨方法〕
其次，針對上述過濾裝置1的過濾運轉及於該運轉中實施之本實施形態涉及之中空絲膜模組的洗淨方法，參照圖7作說明。圖7針對圖1所示之過濾裝置1的基本的運轉方法，顯示各工程與閥的開閉狀態之關係。圖7中的圓記號係意味著符合的閥正開啟。
一開始，實施充水工程(過濾前)。本工程中，從過濾裝置1的所有閥關閉狀態藉由控制裝置40使原液導入閥22及氣體排出口閥62被開啟，使送液泵20作動。藉此，原液從送液泵20經由原液導入配管21導入到導水 管5內，原水從管用通氣孔54供給到外殼13內。藉此，外殼13的內部空間S1被充水。
其次，實施過濾工程。本工程中，原液從排出口11溢出後，藉由控制裝置40使濾液出口閥71開啟，且氣體排出口閥62被關閉。接著，充滿於內部空間S1的原水從中空絲膜14的外表面側通過壁面朝內表面側滲透，從濾液側的空間S2作為濾液被取出。
伴隨過濾時間的經過而在中空絲膜14的外表面附著有原水中的懸浮固體，因此過濾能力降低。因此，在實施一定時間過濾後，藉由實施以下說明的本實施形態涉及之中空絲膜模組的洗淨方法而洗淨中空絲膜14的膜表面。
首先，實施逆洗工程。本工程中，藉由控制裝置40開啟原液排出口閥42及第1氣體導入閥34，使空壓機30作動。藉此，從濾液側氣體入口53往外殼13的濾液側的空間S2導入氣體(例如空氣)，藉由該氣體加壓濾液。濾液從中空絲膜14的內表面側被壓出外表面側，結果，內部空間S1的液體的一部分從排水口12被排出系統外。如此，進行中空絲膜14之逆洗。之後，藉由開啟濾液側減壓閥81，使濾液側的空間S2之壓力降低。
其次，實施充水工程(下側起泡前)。本工程中，為使上述逆洗工程中降低的內部空間S1內之液面上升，藉由控制裝置40開啟氣體排出口閥62及原液導入閥22，使送液泵20作動。藉此，液體被導入內部空間S1內，液面上升。之後，使送液泵20停止，原液導入閥22被 關閉，液體的供給停止。
其次，實施下側起泡工程。本工程中，在內部空間S1被充水的狀態中，藉由控制裝置40開啟第2氣體導入閥35使空壓機30作動。藉此，氣體經由第2氣體導入配管32從散氣用氣體入口7供給到外殼13內。然後，該氣體係在被收容於接氣部45之後，從散氣用通氣孔43朝下部空間S12分散。接著，藉由從中空絲膜14的下端14A上升到上部空間S11的氣體使中空絲膜14搖動，因為該作用而使附著於膜表面的懸浮固體被剝落。如此，於下側起泡工程中，在比下部空間S12還下側的位置使氣體分散於外殼13內，使該氣體上升到上部空間S11，藉以洗淨下部空間S12及位在上部空間S11的下側部分的中空絲膜14。
其次，實施排水工程。本工程中，藉由控制裝置40關閉第2氣體導入閥35並開啟原液排出口閥42。藉此，含有在下側起泡工程從膜表面剝落的懸浮固體之液體經由排水口12排出系統外。
其次，實施充水工程(上側起泡前)。本工程中，藉由氣體排出口閥62及原液導入閥22被開啟，使送液泵20作動，液體再度充滿內部空間S1。
其次，實施上側起泡工程。本工程之實施目的為，對在下側起泡工程中洗淨不足的中空絲膜14的上端14B，更確實地去除附著於膜表面的懸浮固體。
首先，藉由控制裝置40關閉原液導入閥22並開啟第3氣體導入閥36。因此，氣體經由第3氣體導入配管33從導水管用氣體入口8導入導水管5內。然後，該氣 體在管內藉由浮力而上升，從位在上部空間S11的管用通氣孔54A,54B朝外殼13內分散。因此，能以中空絲膜14的上端14B近旁為中心進行起泡洗淨，可更確實地去除在下側起泡工程中無法充分去除之附著於上端14B周邊的膜表面的懸浮固體。如此，在上側起泡工程中，藉由在上部空間S11的位置使氣體分散於外殼13內以洗淨中空絲膜14。
又，於上側起泡工程中，由於在起泡開始後隨即使內部空間S1整體被充水，所以藉由從最上部的管用通氣孔54A及其下的管用通氣孔54B所吐出的氣體可進行起泡洗淨。然後，當從起泡開始經過一定時間後，從排出口11排出含有氣體的液體，內部空間S1的液面降低到下面11A。於此狀態，亦可藉供給至導水管5的氣體之浮力使導水管5內的水從比排出口11的下面11A還上側的管用通氣孔54A連同氣體一起噴出，使外殼13內的水從比排出口11的下面11A還下側的管用通氣孔54B流入導水管5內。藉此，能使液體與氣體之混合流體從比排出口11的下面11A還上側的管用通氣孔54A繼續地噴出而進行起泡，故可有效率地洗淨達中空絲膜14的上端14B。
其次，實施排水工程。本工程中，第3氣體導入閥36關閉並開啟原液排出口閥42。藉此，含有在上側起泡工程從膜表面剝落的懸浮固體之液體從排水口12被排出系統外。按以上那樣進行中空絲膜模組10的洗淨之後，再度開始過濾運轉。
在上側及下側起泡工程，氣體的供給量皆以 20000NL/h以下者為宜，以500~10000NL/h的範圍內者為宜。又，相對於在下側起泡工程中，當氣體的供給量過剩時，中空絲膜14彼此交纏而導致膜表面受傷，在上側起泡工程則難以產生此種問題。因此，在上側起泡工程中，可將氣體的供給量設成比下側起泡工程還高。
〔作用效果〕
其次，針對上述本實施形態涉及之中空絲膜模組10及其洗淨方法的特徵及作用效果作說明。
中空絲膜模組10具備：中空絲膜束15；形成有供中空絲膜束15收容的內部空間S1之外殼13；及使中空絲膜洗淨用的氣體分散於內部空間S1的氣體供給部2。在氣體供給部2設有：作為在上部空間S11的位置使氣體分散於外殼13內的上側氣體供給部之管用通氣孔54A,54B；及作為在比下部空間S12還下側的位置使氣體分散於外殼13內的下側氣體供給部之散氣用通氣孔43。
依據上述中空絲膜模組10，藉由在內部空間S1被充水的狀態下使氣體從散氣用通氣孔43分散，該氣體從中空絲膜14的下端14A上升使中空絲膜14振動，可使附著於膜表面的懸浮固體剝落。且不僅從散氣用通氣孔43，亦可從管用通氣孔54A,54B使氣體分散於外殼13內。因此，在使氣體從散氣用通氣孔43分散的情況，可使氣體遍佈達到難以遍佈的中空絲膜14上端14B。藉此，於該上端14B亦可提高附著於膜表面的懸浮固體之去除效果。因此，依據上述中空絲膜模組10，於起泡工程可將中空絲膜14整體洗淨。
上述氣體供給部2包含：散氣構件4，具有在中空絲膜束15的徑向擴展的形狀且形成有複數個散氣用通氣孔43；及導水管5，係以在中空絲膜束15的內側延伸於上下方向的方式配置，且於位在上部空間S11的部位形成有複數個管用通氣孔54A,54B。
藉此，在中空絲膜14的下端14AA側，能以在中空絲膜束15的徑向擴展的方式使氣體分散以進行起泡洗淨。且於中空絲膜14的上端14B側，可藉管用通氣孔54A,54B使氣體從中空絲膜束15的內側朝外側分散以進行起泡洗淨。
上述管用通氣孔54係形成於位在上部空間S11及下部空間S12的部位。又，上述中空絲膜模組10建構成：藉由中空絲膜14過濾的原水通過位在上部空間S11及下部空間S12的管用通氣孔54往外殼13內供給。
藉此，可藉由供給至導水管5的氣體之浮力使導水管5內的水從位在上部空間S11的管用通氣孔54連同氣體一起噴出，接著使外殼13內的水從位在下部空間S12的管用通氣孔54流入導水管5內。藉此，可使液體與氣體之混合流體從位在上部空間S11的管用通氣孔54繼續地噴出進行起泡。
上述中空絲膜模組10中，對導水管5和散氣構件4設置各個不同氣體供給手段。藉此，在實施上側及下側起泡工程之際，對於導水管5及散氣構件4各自可容易調整氣體的供給量等之條件。
在上述外殼13，設有用以將內部空間S1內的 氣體及液體朝系統外排出之排出口11。管用通氣孔54A形成於該排出口11的下面11A之上側，且管用通氣孔54B形成於該排出口11的下面11A之下側。
藉此，在上側起泡工程開始後隨即內部空間S1整體被充水的狀態中，藉由從管用通氣孔54A,54B分散的氣體可進行起泡洗淨。接著，從起泡開始經過一定時間從排出口11排出含有氣體的液體，即使是內部空間S1的液面位置降到排出口11的下面11A的高度位置之狀態，仍可藉由供給到導水管5的氣體之浮力使導水管5內的水從比排出口11的下面11A還上側的管用通氣孔54A連同氣體一起噴出，使外殼13內的水從比排出口11的下面11A還下側的管用通氣孔54B流入導水管5內。藉此，因為能使液體與氣體的混合流體從比排出口11的下面11A還上側的管用通氣孔54A持續噴出而起泡，所以可有效率地洗淨達到中空絲膜14的上端14B。
上述中空絲膜束15為單自由端型，係中空絲膜14的上端14B被固定，並在下端14A中空絲膜14每一根未被固定。藉此，於起泡工程中可使中空絲膜14容易振動，可更提升膜表面的洗淨效果。
上述中空絲膜模組的洗淨方法，係使氣體分散於已充水的內部空間S1以洗淨中空絲膜14的方法，具備下側起泡工程及在該下側起泡工程後實施的上側起泡工程。下側起泡工程中，藉由在比下部空間S12還下側的位置使氣體分散於外殼13內以洗淨中空絲膜14。上側起泡工程中，藉由在上部空間S11的位置使氣體分散於外殼 13內以洗淨中空絲膜14。
就上述中空絲膜模組的洗淨方法而言，首先於下側起泡工程中，在比下部空間S12還下側的位置使氣體分散於外殼13內，藉由該氣體從中空絲膜14的下端14A上升使中空絲膜14振動，可使附著於膜表面的懸浮固體剝落。之後，於上側起泡工程中，藉由在上部空間S11的位置使氣體分散於外殼13內，對於在下側起泡工程中洗淨不足的中空絲膜14的上端14B亦可確實地將膜表面洗淨。
又，在上側起泡工程之後進行下側起泡工程之情況，於上側起泡工程中洗淨中空絲膜14的上端14B後，造成於下側起泡工程中從膜表面被去除的懸浮固體上升，再附著於該上端14B。相對地，藉由在下側起泡工程後進行上側起泡工程，防止懸浮固體朝中空絲膜14的上端14B再附著，可洗淨中空絲膜14整體。
(實施形態2)
其次，針對本發明實施形態2涉及之中空絲膜模組10A的構造，參照圖8作說明。實施形態2涉及之中空絲膜模組10A，基本上具備與上述實施形態1的情況同樣的構成，且獲得同樣的效果，惟形成於導水管5的管用通氣孔54數量及位置與上述實施形態1不同。
如圖8所示，僅於導水管5中位在上部空間S11的部位上隔以間隔地形成複數個管用通氣孔54，而於位在下部空間S12的部位上未形成管用通氣孔。亦即，導水管5的位在下部空間S12的部位係具有無縫隙之封閉的外 周面。依據此實施形態，與如上述實施形態1在位於上部空間S11及下部空間S12雙方的部位形成管用通氣孔54的情況相比，可更加減少導水管5之加工所需耗費的工夫。
(實施形態3)
其次，針對本發明實施形態3涉及之中空絲膜模組10B的構造，參照圖9及圖10作說明。實施形態3涉及之中空絲膜模組10B，基本上具備與上述實施形態1的情況同樣的構成，且獲得同樣的效果，惟散氣構件的形狀與上述實施形態1不同。
如圖9及10所示，散氣構件4B係形成有散氣用通氣孔43的圓板狀之本體部44、連接於本體部44的下面之接氣部45B、及連接於本體部44的周緣部之周壁部47構成一體。本實施形態中，接氣部45B係內徑形成從連接於本體部44下面的上端朝形成有接氣口45A的下端逐漸擴寬的喇叭狀。於圖10的剖面視圖中，接氣部45B的筒壁係相對於本體部44下面形成銳角，其角度未特別限定。
本實施形態中，從散氣用氣體入口7供給至外殼13內的氣體難以朝比接氣部45B還靠外側逃出，變得容易取入接氣部45B內。因此，與如上述實施形態1將接氣部45建構成內徑是一定的圓筒形狀的情況相比，可更有效率地進行下側起泡工程。此外，本實施形態亦是，在位於導水管5的下部空間S12之部位，管用通氣孔54亦可被省略。
(實施形態4)
其次，針對本發明實施形態4涉及之中空絲膜 模組10C的構造，參照圖11及圖12作說明。實施形態4涉及之中空絲膜模組10C，基本上具備與上述實施形態1的情況同樣的構成，且獲得同樣的效果，惟在對導水管5和散氣構件4設有共通的氣體供給手段這點與上述實施形態1不同。
如圖12所示，外殼13的下面13C係未形成散氣用氣體入口7(圖2)而被封閉。在導水管5的內側區域設有隔板部55。隔板部55係形成有複數個貫通孔的板體，配置於導水管5中被接氣部45所包圍的部位。且在導水管5中比隔板部55還下側且被接氣部45所包圍的部位，形成有貫通管壁的通氣孔5A。又如圖11所示，於過濾裝置1C中，作為朝向中空絲膜模組10C的原液側空間之氣體供給手段，僅設置第3氣體導入配管33及第3氣體導入閥36，第2氣體導入配管32及第2氣體導入閥35(圖1)被省略。
本實施形態中，從導水管用氣體入口8導入導水管5內的氣體係藉浮力而上升並通過隔板部55的貫通孔，再從位在上部空間S11的管用通氣孔54A,54B放出外殼13內。且一部分的氣體係於上升途中被隔板部55所阻擋，從通氣孔5A朝管外放出。然後，被放出的氣體係在被收容於接氣部45內之後，通過散氣用通氣孔43被分散於下部空間S12。如此，實施形態4中，藉由使用第3氣體導入配管33及第3氣體導入閥36作為針對導水管5及散氣構件4之共通的氣體供給手段，與如上述實施形態1設置各個氣體供給手段的情況相比可簡化設備，並可減低裝置成本。此外，本實施形態亦可於位在導水管5的下部空 間S12之部位省略管用通氣孔54。
(實施形態5)
其次，針對本發明實施形態5涉及之中空絲膜模組10D的構造，參照圖13作說明。實施形態5涉及之中空絲膜模組10D，基本上具備與上述實施形態1的情況同樣的構成，且獲得同樣的效果，惟在省略散氣構件4這點與上述實施形態1不同。
如圖13所示，在導水管5中被插入外殼13內的部位，複數個管用通氣孔54是在長邊方向隔有間隔地形成。在導水管5的內側區域設有板狀的隔板部55。藉此隔板部55，導水管5的管內空間係被區隔成：位在比下部空間S12還下側的下側管內空間P2；及位在比該下側管內空間S12還上側的上側管內空間P1。隔板部55因為堵塞導水管5的內側區域，所以上側管內空間P1與下側管內空間P2被以互不連通之別的空間隔離。
於導水管用氣體入口8設有圖1所示的第3氣體導入配管33及第3氣體導入閥36，作為用以對下側管內空間P2供給氣體之氣體供給手段。且在面對上側管內空間P1的部位設有圖1所示的第2氣體導入配管32及第2氣體導入閥35，以作為用以對上側管內空間P1供給氣體之氣體供給手段。如此，在實施形態5中，對上側管內空間P1及下側管內空間P2各自設有用以供給氣體之氣體供給手段。
從導水管用氣體入口8導入導水管5內的氣體係從形成於面向下側管內空間P2之部位的管用通氣孔 54C分散至外殼13內。亦即，該管用通氣孔54C係作為在比下部空間S12還下側的位置使氣體分散於外殼13內的下側氣體供給部發揮功能。另一方面，從第2氣體導入配管32導入上側管內空間P1的氣體係藉浮力而上升，從管用通氣孔54A,54B分散至外殼13內。管用通氣孔54A,54B係面對上側管內空間P1，且形成於位在上部空間S11的部位，作為在上部空間S11的位置使氣體分散於外殼13內的上側氣體供給部發揮功能。
本實施形態中，將導水管5的管內空間藉由隔板部55分離成上側管內空間P1和下側管內空間P2，可對各管內空間P1、P2供給氣體，藉此可在不使用散氣構件4下僅藉由導水管5可將中空絲膜14整體起泡洗淨。因此，與具備導水管5及散氣構件4雙方的情況相比能更簡化設備，並可達成削減成本。
又，隔板部55不限定將導水管5的內側區域完全堵塞者，亦可於圖14所示形成有複數個貫通孔55B者。此時，從導水管用氣體入口8導入導水管5的氣體，其一部分被隔板部55的板體部55A所阻擋而從管用通氣孔54C分散至外殼13內，剩餘的通過貫通孔55B而流入上側管內空間P1，從管用通氣孔54A,54B分散至外殼13內。因此，無需對上側管內空間P1及下側管內空間P2分別設置各個氣體供給手段，可省略第2氣體導入配管32及第2氣體導入閥35(圖1)。又，此時，在隔板部55的上側亦可省略位在下部空間S12的管用通氣孔54。
(實施形態6)
其次，針對本發明實施形態6，參照圖15作說明。實施形態6涉及之中空絲膜模組，基本上具備與上述實施形態1的情況同樣的構成，且獲得同樣的效果，惟導水管中位在上部空間S11的部位及位在下部空間S12的部位之管用通氣孔54的數量及圓周方向的間隔不同。
圖15係顯示含有形成於最上部的管用通氣孔54A或其下的管用通氣孔54B之導水管5的剖面構造。如圖15所示，管用通氣孔54A,54B係於圓周方向以等間隔(以45°間隔)形成8個。另一方面，其他的管用通氣孔54係和上述實施形態1同樣地在圓周方向以等間隔(以90°間隔)形成4個。如此，實施形態6中，管用通氣孔54形成在圓周方向的位在上部空間S11的部位之數量比位在下部空間S12的部位還多。藉此，於中空絲膜14的上端14B側，可遍及圓周方向整體提升起泡洗淨的效果。
(其他實施形態)
於導水管5中長邊方向相鄰的管用通氣孔54A,54B亦可形成為：從該長邊方向觀看時在圓周方向的位置互異。具體言之，如圖16所示，相鄰的管用通氣孔54A,54B從長邊方向觀看時在圓周方向的位置亦可為相互偏移45°。藉此，可將原水及氣體在圓周方向對外殼13的內部空間S1更均一地供給。
上述實施形態中僅針對使用單自由端型的中空絲膜束15的情況作說明，但也可使用兩端固定型者。
(實施形態7)
其次，針對本發明實施形態7涉及之中空絲膜 模組的洗淨方法作說明。實施形態7涉及之中空絲膜模組的洗淨方法中，按照上述實施形態1所說明，依序實施充水工程、過濾工程、逆洗工程、下側起泡工程及上側起泡工程，但在下側起泡工程實施向流起泡這點與上述實施形態1不同。
實施形態7中，如圖17所示，於下側起泡工程中藉由控制裝置40開啟原液排出口閥42。於上述實施形態1中的下側起泡工程，原液排出口閥42被關閉(圖7)，藉由開啟該原液排出口閥42，內部空間S1內的原水會朝排水口12流動。藉此，如圖18所示，於內部空間S1中產生原水沿著中空絲膜14的長邊方向從上側流往下側的朝下的水流92。
此外，氣體排出口閥62係開啟狀態，但為了形成朝下的水流92，有必要調整閥開度使來自於排水口12的排水量變得比來自於排出口11的排水量還多。具體言之，有必要使原液排出口閥42的開度大於氣體排出口閥62的開度。
如此在外殼13內產生朝下的水流92，另一方面藉由控制裝置40開啟第2氣體導入閥35並使空壓機30作動。因此，空氣經由第2氣體導入配管32從散氣用氣體入口7供給至外殼13內。然後，該空氣係在被收容於接氣部45之後，從散氣用通氣孔43朝下部空間S12分散。藉此，如圖18所示，於內部空間S1沿著中空絲膜14的長邊方向產生與水流92相反朝向(朝上)的氣泡流91。
此時，藉由水流92與氣泡流91衝撞而產生強 的剪力(向流起泡)。此剪力係在外殼13內的氣液界面最大。本實施形態涉及之中空絲膜模組的洗淨方法中，藉由該強的剪力可有效率地洗淨中空絲膜14的外表面，藉此可效率地去除在上述過濾工程中附著於中空絲膜14的外表面的懸濁物質。
如此，本實施形態涉及之中空絲膜模組具有向流起泡手段，其於內部空間S1沿著中空絲膜14的長邊方向產生原水的水流92，並於內部空間S1沿著中空絲膜14的長邊方向產生與水流92相反朝向的氣泡流91。向流起泡手段包含：產生水流92的水流產生手段及產生氣泡流91的氣泡流產生手段。水流產生手段具有在比中空絲膜14的長邊方向的中央還下側，且將原水從內部空間S1排出之排水口12(排出部)。氣泡流產生手段具有在比中空絲膜14的長邊方向的中央還下側的位置使空氣分散於內部空間S1的散氣構件4。
其次，如圖19至21所示，使在外殼13的內部空間S1之原水的液面93沿著中空絲膜14的長邊方向朝下移動，藉此可更有效率地洗淨中空絲膜14的外表面。具體言之，在藉由控制裝置40關閉氣體排出口閥62的狀態下從第2氣體導入配管32將空氣繼續供給至外殼13內。於是，充滿於內部空間S1的上部之空氣量逐漸增加，伴隨地使來自於排水口12的排水量增加。在此過程中，如圖19至21所示，內部空間S1中之液面93朝下側慢慢移動。液面93係剪力最大的部分，洗淨效果優異。因此，藉由使液面93沿著中空絲膜14的長邊方向慢慢下降，可將中 空絲膜14遍及長邊方向寬廣範圍有效率地洗淨。
又，亦可如上述使液面93暫時降低後，再使液面93上升。具體言之，亦可藉由調整送液泵20的動力或原液導入閥22及原液排出口閥42之開度使朝向外殼13的給水量多於排水量，使液面93朝上移動。且亦可重複複數次此種液面93的上下移動。藉此，可更提高中空絲膜14的洗淨效果。
又，本工程中，從第2氣體導入配管32供給至外殼13內的空氣的流量(起泡流量)，基於產生強的剪力之觀點，以設定成3Nm3/h以上20Nm3/h以下者為宜，基於空壓機30的容量等之觀點，以設定成5Nm3/h者為宜。
其次，亦可實施排水工程。此外，在未進行上述那樣使液面93上升的情況，於進行向流起泡的同時，含有從中空絲膜14的外表面剝落的懸濁物質之液體經由排水口12被排出系統外。如此在含有懸濁物質的液體於向流起泡時已被排出的情況，不需要排水工程。
於實施排水工程的情況，藉由控制裝置40關閉第2氣體導入閥35並開啟原液排出口閥42。藉此，含有於上述向流起泡工程中從中空絲膜14的外表面剝落的懸濁物質之液體經由排水口12被排出系統外。
又，如圖22所示，在向流起泡工程中氣體排出口閥62被關閉亦可。藉此，於向流起泡中外殼13內的水變得不從排出口11排出，所以來自於排水口12的排水量增加，變得更容易形成在外殼13內朝下的水流92。
(實施形態8)
其次，針對本發明實施形態8涉及之中空絲膜模組的洗淨方法作說明。實施形態8涉及之中空絲膜模組的洗淨方法中，按照上述實施形態1所說明，依序實施充水工程、過濾工程、逆洗工程、下側起泡工程及上側起泡工程，但在上側起泡工程實施氣液洗淨這點與上述實施形態1不同。
如圖23所示，實施形態8中，如上述實施形態1藉由控制裝置40開啟氣體排出口閥62及第3氣體導入閥36以進行上側起泡，並進而藉由控制裝置40使送液泵20動作且開啟原液導入閥22。因此，經由原液導入配管21將原水供給至導水管5內並經由第3氣體導入配管33將空氣供給至導水管5內，使導水管5內生成原水與空氣的混合體。然後，原水及空氣從導水管5的複數個管用通氣孔54(位在上部空間S11的孔)朝外殼13的上部空間S11同時噴出(氣液洗淨)。
藉此，依所噴出之氣液混合體而在上部空間S11產生強的剪力，藉由該剪力可有效率地洗淨中空絲膜14的上端14B側之部分。此時，對上部空間S11均一地噴出原水和空氣，從所謂模組內的均一洗淨之觀點來看是適宜的。此外，於洗淨中，空氣從排出口11排出模組的系統外，並從排水口12使原水排出模組的系統外。
如此，本實施形態涉及之中空絲膜模組具備用以將原水及氣體同時供給至導水管5內之氣液供給手段。氣液供給手段係藉由原液導入配管21、送液泵20、原液導入閥22、空壓機30、第3氣體導入配管33、第3氣 體導入閥36、及控制裝置40所構成。可藉由控制裝置40使送液泵20及空壓機30同時作動，並將原液導入閥22及第3氣體導入閥36同時開啟。藉此，可藉由送液泵20經由原液導入配管21將原水供給至導水管5內，同時，可利用空壓機30經由第3氣體導入配管33將氣體供給至導水管5內。然後，可從導水管5的管用通氣孔54將原水和空氣同時噴出。
之後，實施排水工程。本工程中，與上述實施形態1同樣，氣體排出口閥62及原液排出口閥42被開啟。然後，上述氣液洗淨工程中含有從中空絲膜14的表面剝落的懸浮固體的水經由排水口12被排出系統外。
(實施形態9)
其次，針對本發明實施形態9涉及之中空絲膜模組的洗淨方法作說明。實施形態9涉及之中空絲膜模組的洗淨方法中，按照上述實施形態1所說明，依序實施充水工程、過濾工程、逆洗工程、下側起泡工程及上側起泡工程，之後再實施淋浴洗淨工程。
如圖24所示，淋浴洗淨工程中，控制裝置40驅動送液泵20並開放原液導入閥22，且進行開放氣體排出口閥62之控制。此時，原液排出口閥42被維持開放的狀態。因此，外殼13的內部空間S1內成為被空氣充滿的狀態。在此狀態，從送液泵20通過原液導入配管21向導水管5供給原水。在導水管5內流通的原水係通過導水管5的管用通氣孔54朝中空絲膜束15噴出。亦即，送液泵20、原液導入配管21、導水管5及排水口12係構成淋浴洗淨 手段，其在水被排出的狀態下將從水供給源所供給之水從複數個管用通氣孔54向內部空間S1內噴出。
淋浴洗淨工程中，藉由水流接觸直接於中空絲膜束15，可於中空絲膜束15產生強的剪力。藉此，可提高中空絲膜束15的洗淨效果。又，與中空絲膜束15接觸的水因重力而在膜表面流落，故而藉由流落的水之剪力亦可有效率地洗淨中空絲膜束15。沿著中空絲膜束15流落的水係從外殼13下部的排水口12被排出外部。
(實施形態10)
其次，針對本發明實施形態10涉及之中空絲膜模組的洗淨方法作說明。實施形態10涉及之中空絲膜模組的洗淨方法中，按照上述實施形態1所說明，依序實施充水工程、過濾工程、逆洗工程、下側起泡工程及上側起泡工程，但在下側起泡工程及上側起泡工程中實施間歇起泡這點與上述實施形態1不同。本實施形態中，針對在下側起泡工程及上側起泡工程雙方實施間歇起泡的情況情況作說明。
一開始，就下側起泡工程中實施的間歇起泡作說明。首先，藉由控制裝置40開啟第2氣體導入閥35及氣體排出口閥62，使空壓機30作動(下側間歇起泡(ON))。藉此，空氣經由第2氣體導入配管32從散氣用氣體入口7被供予外殼13的被充水之內部空間S1。然後，該空氣係在被收容於接氣部45之後，從散氣用通氣孔43朝下部空間S12分散。藉此，在內部空間S1沿著中空絲膜14的長邊方向產生朝上的氣泡流91。如此，空氣(氣體)按 預定的時間被供予外殼13內。
此時，起因於供給至內部空間S1的氣體之浮力，產生中空絲膜束15(元件)膨脹。然後，隨著氣體的供給時間變長而中空絲膜束15的膨脹變大，中空絲膜束15與外殼13的內壁之間的間隙變小。結果，供給至內部空間S1的氣體變得難以通過中空絲膜束15的外周部。因此，隨著氣體的供給時間變長，相對於氣體供給量之中空絲膜束15的外周部的洗淨效果變小。
於是，在供給一定時間的氣體後，關閉第2氣體導入閥35，將氣體朝向外殼13已充水的內部空間S1之供給停止預定的時間(下側間歇起泡(OFF))。藉此，解消起因於被供給至外殼13內之氣體的浮力導致中空絲膜束15膨脹的情況。且重置因氣泡流91而形成於中空絲膜束15內的氣體容易流通的路徑。
之後，藉由再度開始朝外殼13的內部空間S1供給氣體(下側間歇起泡(ON))，可更有效率地對中空絲膜束15的外周部供給氣體，可提高中空絲膜束15的外周部的洗淨效果。
又，如上述，藉由暫時停止朝內部空間S1供給氣體(下側間歇起泡(OFF))，重置因氣泡流91而形成於中空絲膜束15內的氣體容易流通的路徑。藉此，在模組剖面觀看的情況，由於不易發生氣體的通過量，亦即洗淨效果的不均，故可將中空絲膜束15整體均一地洗淨。而且，藉由將氣體間歇地供往外殼13內，由於反覆中空絲膜束15的膨脹及萎縮的動作，故可賦予不同於藉由氣 泡流91以搖動膜的洗淨效果，可更提高洗淨效果。藉由反覆複數次此等工程(下側間歇起泡(ON)與下側間歇起泡(OFF))，可預期更高的洗淨效果。
其次，上側起泡工程中，如圖25在將氣體排出口閥62常時開啟的狀態下重複第3氣體導入閥36的開閉。在第3氣體導入閥36開啟的狀態下，空氣經由第3氣體導入配管33被供予導水管5內，該空氣從位在導水管5的上部之管用通氣孔54被供予外殼13內(上側間歇起泡(ON))。另一方面，在第3氣體導入閥36關閉的狀態下，停止從導水管5的管用通氣孔54朝外殼13內供給空氣(上側間歇起泡(OFF))。
如此，在本實施形態涉及之中空絲膜模組的洗淨方法中，實施將起泡ON(下側間歇起泡(ON)，上側間歇起泡(ON))及起泡OFF(下側間歇起泡(OFF)，上側間歇起泡(OFF))之間歇起泡，該起泡ON係對已充水的內部空間S1供予氣體(空氣)預定的時間，該起泡OFF係將氣體朝已充水的內部空間S1之供給停止預定的時間。
又，如圖25所示，通常是在下側起泡工程之後實施排水工程，之後實施上側起泡工程，但不受此所限。如圖26所示，亦可省略排水工程，在下側起泡工程之後接著實施上側起泡工程。
且上述的間歇起泡亦可僅在下側起泡工程及上側起泡工程中任一者實施。如圖27所示，亦可僅在下側起泡工程實施間歇起泡而在上側起泡工程不實施間歇起泡。相反的，亦可僅在上側起泡工程實施間歇起泡而 在下側起泡工程不實施間歇起泡。
[實施例]
(實施例1)
首先，針對本實施例所使用的中空絲膜模組10，參照圖2作說明。
作為中空絲膜束15，使用膜面積為28m2的單自由端型者。作為中空絲膜14，使用由藉聚乙烯醇親水化處理之聚偏二氟乙烯系樹脂所構成、平均孔徑為0.02微米且有效長度為890mm者。
膜面積係藉由中空絲膜14的有效長度(m)、中空絲膜14的外徑di(m)及導入外殼13的中空絲膜14的根數(根)而定義成di×π×有效長度×根數。
有效長度係中空絲膜14於過濾處理中可有效作用的長度，且係從中空絲膜14與固定構件3的界面到下端14A為止的長度。上端14B係為藉由固定構件3固定之開口部，但由於以固定構件3固定的空間在水的過濾處理中不發揮功效，故將上述部分的長度定義成有效長度。
平均孔徑係按以下方式測定。首先，測定具備不同粒子徑的至少2種類的粒子(日揮觸媒化成(股)公司製，Cataloid SI-550、Cataloid SI-45P、Cataloid SI-80P等)之阻擋率。然後，依據此測定值，於下述近似式中求出在R成為90的情況之S的值，將其設為平均孔徑。
R=100/(1-m×exp(-a×log(S)))
上述式中的「a」及「m」係藉由中空絲膜14所決定之常數且係基於2種類以上的阻擋率之測定值所算出。
中空絲膜14的親水性樹脂(聚乙烯醇)含有率係按以下那樣測定。首先，將偏二氟乙烯樹脂以溶媒溶解及抽出。之後，藉由測定殘存之未溶解物量的乾燥重量而算出親水性樹脂含有率。本實施例中，親水性樹脂含有率為5.7%。
中空絲膜14的純水滲透速度的比率((FLUXd/FLUXw)×100)為99%。且在中空絲膜14的膜間差壓0.1MPa下之滲水量為1500L/m2/時。
作為導水管5，使用長度為985mm、內徑為40mm的圓筒狀者。導水管5係配置在中空絲膜束15的中心，藉由固定構件3連同中空絲膜束15一起固定。於導水管5，從與固定構件3在長邊方向偏離70mm的位置起算以100mm的間隔形成複數(合計36個)的管用通氣孔54。管用通氣孔54係於圓周方向以90°間隔形成，孔徑設為10mm。
散氣構件4安裝於與固定構件3在長邊方向偏離915mm的位置。散氣構件4係由形成有複數個散氣用通氣孔43的圓板狀的本體部44、接氣部45及周壁部47所構成。設置導水管用氣體入口8作為朝向導水管5之氣體供給口，設置散氣用氣體入口7作為散氣構件4的朝接氣部45之氣體供給口。
使用上述中空絲膜模組10，以由氫氧化鐵的懸濁液構成且SS濃度是250mg/L的樣本水(model water)作為原水，藉由外壓全過濾方式以流量4700L/h的條件下進行16分鐘定流量過濾。接著，於過濾運轉後，從中空絲膜模組10的濾液側藉由0.2MPa的壓縮空氣實施逆壓洗 淨，之後，實施圖7所記載之起泡洗淨。在散氣構件4側及導水管5側之起泡用的空氣的流量皆設為1700NL/h。相對於過濾運轉中供給至中空絲膜模組10的SS供給量，藉起泡洗淨所排出之SS排出量的比率為99%。
(比較例1)
取代導水管5，將外周為21.7mm，長度為940mm的棒狀之支持構件配置於中空絲膜束15的中央。其他條件設為與上述實施例相同。
與上述實施例同樣，以由氫氧化鐵的懸濁液構成且SS濃度是250mg/L的樣本水作為原水，藉由外壓全過濾方式以流量4700L/h的條件下進行16分鐘定流量過濾。接著，從中空絲膜模組10的濾液側藉由0.2MPa的壓縮空氣實施逆壓洗淨後，實施起泡洗淨。比較例1中，因為未使用導水管，故省略圖7中「充水(上側起泡前)」、「上側起泡」及「排水」之工程。相對於過濾運轉中供給至中空絲膜模組10的SS供給量，在起泡洗淨被排出之SS排出量的比率為82%。
(比較例2)
與上述實施例同樣，將長度為985mm、內徑為40mm之圓筒狀的導水管5配置在中空絲膜束15的中心。於導水管5，從與固定構件3在長邊方向偏離470mm的位置起算以100mm的間隔形成複數(合計20個)管用通氣孔54。管用通氣孔54係於圓周方向以90°間隔形成，孔徑設為10mm。其他條件設為與上述實施例相同。
與上述實施例同樣，以由氫氧化鐵的懸濁液 構成且SS濃度是250mg/L的樣本水作為原水，藉由外壓全過濾方式以流量4700L/h的條件下進行16分鐘定流量過濾。接著，從中空絲膜模組10的濾液側藉由0.2MPa的壓縮空氣實施逆壓洗淨後，實施起泡洗淨。相對於過濾運轉中供給至中空絲膜模組10的SS供給量，於起泡洗淨被排出之SS排出量的比率為63%。從以上的結果，就上述實施例而言，可知附著於中空絲膜表面的懸浮固體之排出性比起比較例1、2還優異。
(實施例2)
使用和實施例1同樣的中空絲膜模組10。使用此中空絲膜模組10，以由氫氧化鐵的懸濁液構成且SS濃度是250mg/L的樣本水作為原水，利用外壓全過濾方式以流量4700L/h的條件下進行16分鐘定流量過濾。接著，於過濾運轉後，從中空絲膜模組10的濾液側藉由0.2MPa的壓縮空氣實施逆壓洗淨。之後，如圖25在下側起泡工程和上側起泡工程雙方實施間歇起泡。在散氣構件4側及導水管5側之起泡用的空氣的流量皆設為1700NL/h。相對於過濾運轉中供給至中空絲膜模組10的SS供給量，藉起泡洗淨所排出之SS排出量的比率為99%。
(實施例3)
除了原水的SS濃度變更為500mg/L，定流量過濾時間變更為30分鐘這點不同以外，其餘同上述實施例2地進行過濾處理及洗淨。此時的SS排出量的比率為96%。此外，以與此相同條件進行過濾處理後，在以上述實施例1的形態進行洗淨的情況，SS排出量的比率為 83%。從該結果，確認了在上側及下側起泡工程中實施間歇起泡提升了洗淨效果。
(實施例4)
使用和實施例1同樣的中空絲膜模組10。使用此中空絲膜模組10，以由氫氧化鐵的懸濁液構成且SS濃度是250mg/L的樣本水作為原水，利用外壓全過濾方式以流量4700L/h的條件下進行16分鐘定流量過濾。接著，於過濾運轉後，從中空絲膜模組10的濾液側藉由0.2MPa的壓縮空氣實施逆壓洗淨。之後，如圖26於下側起泡工程和上側起泡工程雙方中實施間歇起泡。在散氣構件4側及導水管5側之起泡用的空氣的流量皆設為1700NL/h。相對於過濾運轉中供給至中空絲膜模組10的SS供給量，藉起泡洗淨所排出之SS排出量的比率為97%。
(實施例5)
除了原水的SS濃度變更為500mg/L，定流量過濾時間變更為30分鐘這點不同以外，其餘同上述實施例4地進行過濾處理及洗淨。此時的SS排出量的比率為93%。此外，以與此相同條件進行過濾處理後，在以上述實施例1的形態進行洗淨的情況，SS排出量的比率為83%。從該結果，確認了在上側及下側起泡工程中實施間歇起泡提升了洗淨效果。
(實施例6)
使用和實施例1同樣的中空絲膜模組10。使用此中空絲膜模組10，以由氫氧化鐵的懸濁液構成且SS濃度是250mg/L的樣本水作為原水，利用外壓全過濾方式以 流量4700L/h的條件下進行16分鐘定流量過濾。接著，於過濾運轉後，從中空絲膜模組10的濾液側藉由0.2MPa的壓縮空氣實施逆壓洗淨。之後，如圖27於下側起泡工程中實施間歇起泡，並在未間歇起泡下進行上側起泡工程。在散氣構件4側及導水管5側之起泡用的空氣的流量皆設為1700NL/h。相對於過濾運轉中供給至中空絲膜模組10的SS供給量，藉起泡洗淨所排出之SS排出量的比率為99%。
(實施例7)
除了原水的SS濃度變更為500mg/L，定流量過濾時間變更為30分鐘這點不同以外，其餘同上述實施例6地進行過濾處理及洗淨。此時的SS排出量的比率為96%。此外，以與此相同條件進行過濾處理後，在以上述實施例1的形態進行洗淨的情況，SS排出量的比率為83%。從該結果，確認了在下側起泡工程中實施間歇起泡提升了洗淨效果。
(實施例8)
使用和實施例1同樣的中空絲膜模組10。使用此中空絲膜模組10，以由氫氧化鐵的懸濁液構成且SS濃度是250mg/L的樣本水作為原水，利用外壓全過濾方式以流量4700L/h的條件下進行16分鐘定流量過濾。接著，於過濾運轉後，從中空絲膜模組10的濾液側藉由0.2MPa的壓縮空氣實施逆壓洗淨。之後，如圖22在下側起泡工程實施向流起泡。在散氣構件4側及導水管5側之起泡用的空氣的流量皆設為1700NL/h。相對於過濾運轉中供給至 中空絲膜模組10的SS供給量，藉起泡洗淨所排出之SS排出量的比率為94%。
(實施例9)
除了原水的SS濃度變更為500mg/L，定流量過濾時間變更為30分鐘這點不同以外，其餘同上述實施例8地進行過濾處理及洗淨。此時的SS排出量的比率為93%。此外，以與此相同條件進行過濾處理後，在以上述實施例1的形態進行洗淨的情況，SS排出量的比率為83%。從該結果，確認了在下側起泡工程中實施向流起泡提升了洗淨效果。
(實施例10)
使用和實施例1同樣的中空絲膜模組10。使用此中空絲膜模組10，以由氫氧化鐵的懸濁液構成且SS濃度是250mg/L的樣本水作為原水，利用外壓全過濾方式以流量4700L/h的條件下進行16分鐘定流量過濾。接著，於過濾運轉後，從中空絲膜模組10的濾液側藉由0.2MPa的壓縮空氣實施逆壓洗淨。之後，如圖23於上側起泡工程中實施氣液洗淨。在散氣構件4側及導水管5側之起泡用的空氣的流量皆設為1700NL/h。又，在氣液洗淨時之原水的流量係藉由調整原液導入閥22而設成3000L/h。相對於過濾運轉中供給至中空絲膜模組10的SS供給量，藉起泡洗淨所排出之SS排出量的比率為98%。
(實施例11)
除了原水的SS濃度變更為500mg/L，定流量過濾時間變更為30分鐘這點不同以外，其餘同上述實施 例10地進行過濾處理及洗淨。此時的SS排出量的比率為96%。此外，以與此相同條件進行過濾處理後，在以上述實施例1的形態進行洗淨的情況，SS排出量的比率為83%。從該結果，確認了在上側起泡工程中實施氣液洗淨提升了洗淨效果。
(實施例12)
使用和實施例1同樣的中空絲膜模組10。使用此中空絲膜模組10，以由氫氧化鐵的懸濁液構成且SS濃度是250mg/L的樣本水作為原水，利用外壓全過濾方式以流量4700L/h的條件下進行16分鐘定流量過濾。接著，於過濾運轉後，從中空絲膜模組10的濾液側藉由0.2MPa的壓縮空氣實施逆壓洗淨。之後，如圖24再追加實施淋浴洗淨。在淋浴洗淨時之原水的流量係藉由調整原液導入閥22而設成3000L/h。在散氣構件4側及導水管5側之起泡用的空氣的流量皆設為1700NL/h。相對於在過濾運轉中供給至中空絲膜模組10的SS供給量，藉由起泡洗淨及淋浴洗淨所排出之SS排出量的比率為99%。
(實施例13)
除了原水的SS濃度變更為500mg/L，定流量過濾時間變更為30分鐘這點不同以外，其餘同上述實施例12地進行過濾處理及洗淨。此時的SS排出量的比率為99%。此外，以與此相同條件進行過濾處理後，在以上述實施例1的形態進行洗淨的情況，SS排出量的比率為83%。從該結果，確認了實施淋浴洗淨提升了洗淨效果。
此外，概略說明上述實施形態如下。
(1)本實施形態涉及之中空絲膜模組，係外壓過濾式的中空絲膜模組，具備：中空絲膜束，具有束狀的複數個中空絲膜；外殼，形成有供收容前述中空絲膜束之內部空間；及氣體供給部，使中空絲膜之洗淨用的氣體分散於前述內部空間。前述內部空間具有：上部空間，位在前述中空絲膜的比長邊方向的中央還上側部分；及下部空間，位在前述中空絲膜的比長邊方向的中央還下側部分。在前述氣體供給部設有：上側氣體供給部，在前述上部空間的位置使氣體分散於前述外殼內；及下側氣體供給部，在比前述下部空間還下側的位置使氣體分散於前述外殼內。
依據上述中空絲膜模組，在外殼的內部空間被充水的狀態使氣體從下側氣體供給部分散，藉由該氣體從中空絲膜的下端上升使中空絲膜振動，可使附著於膜表面的懸浮固體剝落。且依據上述中空絲膜模組，不僅從下側氣體供給部，亦可從上側氣體供給部使氣體分散於外殼內。因此，與以往在起泡工程僅在中空絲膜的下端側使氣體分散的情況不同，在從下端側使氣體分散的情況可使氣體遍佈達到難以遍佈之中空絲膜的上端。藉此，即便在該上端也可提高附著於膜表面的懸浮固體之去除效果。因此，依據上述中空絲膜模組，可於起泡工程中洗淨中空絲膜整體。
(2)上述中空絲膜模組中，前述氣體供給部亦可含有：散氣構件，配置在比前述下部空間還下側的位置，形成具有朝向前述中空絲膜束的徑向擴寬的形狀， 且於前述徑向隔有間隔地形成複數個散氣用通氣孔；及管構件，以在前述中空絲膜束的內側延伸於上下方向的方式配置，且於位在至少前述上部空間的部位隔以間隔地形成複數個管用通氣孔。前述上側氣體供給部亦可藉由形成於前述管構件的前述上部空間之部位的前述管用通氣孔所構成。前述下側氣體供給部亦可藉由形成於前述散氣構件的前述散氣用通氣孔所構成。
依據上述構成，於中空絲膜的下端側，能以從形成於散氣構件的通氣孔朝中空絲膜束徑向擴展的使氣體分散而進行起泡洗淨。且於中空絲膜的上端側，藉由形成於管構件的通氣孔，可使氣體從中空絲膜束的內側朝外側分散進行起泡洗淨。
(3)上述中空絲膜模組中，前述管用通氣孔亦可形成於位在前述上部空間及前述下部空間的部位。又，上述中空絲膜模組亦可構成為：藉由前述中空絲膜過濾的原水，通過位在前述上部空間及前述下部空間的前述管用通氣孔被供予前述外殼內。
依據上述構成，於過濾工程中，可從形成於管構件的通氣孔對中空絲膜長邊方向整體供給原水。藉此，可一邊進行原水的過濾一邊遍及中空絲膜整體將依該原水之流動而附著於膜表面的懸浮固體去除。
(4)上述中空絲膜模組中，前述管用通氣孔亦可僅形成於位在前述上部空間的部位。
依據上述構成，與在管構件整體形成通氣孔的情況相比，可減少管構件的加工所需耗費的工夫。
(5)上述中空絲膜模組中，亦可對前述管構件與前述散氣構件分別設置不同氣體供給手段。
依據上述構成，可將對於管構件及散氣構件各自的氣體的供給量或供給時間等之條件因應目的適宜切換。
(6)上述中空絲膜模組中，前述散氣構件亦可包含：板狀的本體部，具有朝向前述中空絲膜束的徑向而擴寬的形狀，且前述散氣用通氣孔在前述徑向隔有間隔地形成複數個；及接氣部，一端連接於前述本體部的下面且另一端側具有形成有接氣口之筒形狀，且形成有用以將收容於前述筒內的氣體朝前述散氣用通氣孔引導之分散孔。前述接氣部亦可具有隨著從前述一端朝前述另一端而內徑擴寬的形狀。
依據上述構成，可容易將於起泡工程中供給至外殼內的氣體從接氣口取入。因此，與接氣部是由具有一定內徑的筒形狀構成的情況相比，可更有效率地進行起泡洗淨。
(7)上述中空絲膜模組中，前述氣體供給部亦可包含以在前述中空絲膜束的內側延伸於上下方向的方式配置且複數個管用通氣孔被隔以間隔而形成之管構件。前述管構件亦可設有隔板部，該隔板部區隔位在比前述下部空間還下側的下側管內空間及位在比前述下側管內空間還上側的上側管內空間。在上述中空絲膜模組亦可設有對前述上側管內空間及前述下側管內空間分別用以供給氣體之氣體供給手段。前述上側氣體供給部亦可 面向前述上側管內空間，且藉由形成於位在前述上部空間的前述管構件的部位之前述管用通氣孔所構成。前述下側氣體供給部亦可藉由形成於面向前述下側管內空間的前述管構件之部位的前述管用通氣孔所構成。
依據上述構成，構成為：藉由將管構件的內部利用隔板部分離上側管內空間和下側管內空間且可對各管內空間供給氣體，在不使用散氣構件下僅藉由管構件可對中空絲膜整體進行起泡洗淨。因此，可更簡化設備，可達到削減成本。
(8)於上述中空絲膜模組中，在前述外殼亦可設置用以將前述內部空間的氣體及液體朝系統外排出的排出口。前述管用通氣孔亦可形成在比前述排出口之下面還上側及下側。
依據上述構成，在起泡開始後隨即外殼的內部空間整體被充水的狀態中，藉由從形成在比上述排出口之下面還上側及下側的通氣孔分散之氣體可進行起泡洗淨。接著，即使是從起泡開始經過一定時間從上述排出口排出水及氣體，外殼內的液面位置降到上述排出口的下面的高度位置之狀態，仍可藉由供給到管構件的氣體之浮力使管構件內的水從比上述排出口之下面還上側的通氣孔連同氣體一起噴出，使外殼內的水從比上述排出口之下面還下側的通氣孔流入管構件內。藉此，因為能使液體與氣體的混合流體從比上述排出口之下面還上側的通氣孔繼續地噴出，所以連中空絲膜上端都可有效率地洗淨。又，在充水達到上述排出口之下面的上側之 狀態中，藉由從上述排出口之下面的上側之位置分散的氣體，連中空絲膜上端都可有效率地洗淨。
(9)於上述中空絲膜模組中，前述管用通氣孔形成在圓周方向之前述上部空間的部位上的數量比位在前述下部空間的部位還多。
依據上述構成，在中空絲膜的上端側可遍及圓周方向整體提升膜表面之洗淨效果。
(10)上述中空絲膜模組中，前述中空絲膜束亦可為單自由端型，其係前述中空絲膜的上端被固定且於下端前述中空絲膜每一根未被固定。
依據上述構成，可藉由起泡使中空絲膜容易振動，可更提升膜表面的洗淨效果。
(11)本發明的其他態樣所涉及之中空絲膜模組的洗淨方法，係於外壓過濾式的中空絲膜模組中，使氣體分散於已充水的前述內部空間以洗淨前述中空絲膜，該外壓過濾式的中空絲膜模組是具有束狀的複數個中空絲膜之中空絲膜束被收容於外殼的內部空間所建構成。前述內部空間具有：上部空間，位在前述中空絲膜的比長邊方向的中央還上側部分；及下部空間，位在前述中空絲膜的比長邊方向的中央還下側部分。上述中空絲膜模組的洗淨方法具備：在比前述下部空間還下側的位置使氣體分散於前述外殼內以洗淨前述中空絲膜的下側起泡工程；及在實施前述下側起泡工程後，藉由在前述上部空間的位置使氣體分散於前述外殼內以洗淨前述中空絲膜之上側起泡工程。
就上述中空絲膜模組的洗淨方法而言，首先，於下側起泡工程中，在比下部空間還下側的位置使氣體分散於外殼內，該氣體從中空絲膜下端上升使中空絲膜振動，藉以可使附著於膜表面的懸浮固體剝落。之後，藉由於上側起泡工程中在上部空間的位置使氣體分散於外殼內，可將下側起泡工程中洗淨不足的中空絲膜的上端之膜表面更確實地洗淨。
又，在上側起泡工程後進行下側起泡工程的情況，於上側起泡工程中洗淨中空絲膜的上端後，造成在下側起泡工程中從膜表面剝落的懸浮固體上升而再附著於上端。相對地，就上述中空絲膜模組的洗淨方法而言，藉由在下側起泡工程後進行上側起泡工程，防止懸浮固體朝中空絲膜上端再附著，可洗淨中空絲膜整體。
(12、13)上述中空絲膜模組的洗淨方法中，在前述下側起泡工程及前述上側起泡工程的至少一方，亦可實施間歇起泡，該間歇起泡係重複將氣體朝前述外殼內供給預定的時間之起泡ON及停止將氣體朝前述外殼內供給預定時間之起泡OFF。又，亦可僅於前述下側起泡工程實施前述間歇起泡。
依據此方法，因為可一邊重複在氣體供給時中空絲膜束的膨脹與氣體供給停止時的萎縮一邊進行起泡洗淨，故與將氣體繼續供予外殼內的情況相比可更提高中空絲膜束的外周部之洗淨效果。又，藉由重複中空絲膜束的膨脹和萎縮，可賦予不同於膜之搖動的洗淨效果。且藉由將氣體間歇地供予外殼內，可將中空絲膜束 中供氣泡流通過的路徑按氣體供給的循環作改變。因此，在中空絲膜束的剖視圖中氣體的通過量更均一化，變得不易發生洗淨效果不均。
(14)關於上述中空絲膜模組的洗淨方法，在前述下側起泡工程亦可於前述內部空間實施向流起泡，該向流起泡係沿著前述中空絲膜的長邊方向產生原水的水流，並於前述內部空間沿著前述中空絲膜的長邊方向產生與前述水流相反方向之氣泡流。
依據此方法，藉由互為反向的水流與氣泡流衝撞而產生強的剪力，藉由該剪力可有效率地洗淨中空絲膜。藉此，可有效率地去除附著於中空絲膜的表面的懸濁物質等。而且，藉由沿著中空絲膜的長邊方向產生水流及氣泡流，可使強的剪力作用遍及中空絲膜中之長邊方向的寬廣範圍，結果，可將中空絲膜均一地洗淨。因此，依據上述中空絲膜模組的洗淨方法，藉由強的剪力可將中空絲膜均一且有效率地洗淨。
(15)關於上述中空絲膜模組的洗淨方法，在前述上側起泡工程亦可實施從配置於前述內部空間的管構件的複數個孔朝前述上部空間將原水及氣體同時噴出之氣液洗淨。
依據此方法，藉由氣液混合體可於內部空間產生強的剪力，藉該剪力可將中空絲膜的表面有效率地洗淨。結果，可有效率地去除附著於中空絲膜的表面的懸濁物質等。
(16)上述中空絲膜模組的洗淨方法亦可更具 備淋浴洗淨工程，該淋浴洗淨工程係在前述外殼內的水被排出的狀態下，讓水從配置在前述內部空間的管構件的複數個孔朝前述內部空間呈淋浴狀噴出以洗淨前述中空絲膜束。
依據此方法，中空絲膜束中，水直接接觸的部位承接來自於水的力而動作。此時，由於周圍的空間被空氣所充滿，所以變得容易活動。因此，可於中空絲膜束產生剪力，可有效率地洗淨中空絲膜束。又，藉由水依重力而在中空絲膜束的表面流下，亦可於中空絲膜束產生剪力，所以藉由在中空絲膜束流下的水亦可將中空絲膜束洗淨。

Claims (15)

  1. 一種中空絲膜模組，係外壓過濾式的中空絲膜模組，其具備：中空絲膜束，具有束狀的複數個中空絲膜；外殼，形成有供收容前述中空絲膜束之內部空間；及氣體供給部，使中空絲膜之洗淨用的氣體分散於前述內部空間，前述內部空間具有：上部空間，位在前述中空絲膜的比長邊方向的中央還上側部分；及下部空間，位在前述中空絲膜的比長邊方向的中央還下側部分，在前述氣體供給部設有：上側氣體供給部，在前述上部空間的位置使氣體分散於前述外殼內；及下側氣體供給部，在比前述下部空間還下側的位置使氣體分散於前述外殼內，前述氣體供給部包含管構件，該管構件以在前述中空絲膜束的內側延伸於上下方向的方式配置，且於位在至少前述上部空間的部位隔著間隔形成有複數個管用通氣孔，前述上側氣體供給部係藉由形成於位在前述管構件的前述上部空間之部位的前述管用通氣孔所構成，在前述外殼，設有用以將前述內部空間的氣體及液體朝系統外排出之排出口，前述管用通氣孔係在前述排出口之下面的上側及下側分別形成。
  2. 如請求項1之中空絲膜模組，其中前述氣體供給部包含散氣構件，該散氣構件配置在比前述下部空間還下側的位置，形成具有朝向前述中空絲膜束的徑向擴寬的形狀，且於前述徑向隔著間隔形成有複數個散氣用通氣孔，前述下側氣體供給部，係藉由形成於前述散氣構件的前述散氣用通氣孔所構成。
  3. 如請求項1或2之中空絲膜模組，其中前述管用通氣孔形成於位在前述上部空間及前述下部空間的部位，構成為：藉由前述中空絲膜過濾的原水，通過位在前述上部空間及前述下部空間的前述管用通氣孔被供予前述外殼內。
  4. 如請求項1或2之中空絲膜模組，其中前述管用通氣孔係僅形成於位在前述上部空間的部位。
  5. 如請求項2之中空絲膜模組，其中對前述管構件與前述散氣構件分別設置不同氣體供給手段。
  6. 一種中空絲膜模組，係外壓過濾式的中空絲膜模組，其具備：中空絲膜束，具有束狀的複數個中空絲膜；外殼，形成有供收容前述中空絲膜束之內部空間；及氣體供給部，使中空絲膜之洗淨用的氣體分散於前述內部空間，前述內部空間具有：上部空間，位在前述中空絲膜的比長邊方向的中央還上側部分；及下部空間，位在前述中空絲膜的比長邊方向的中央還下側部分，在前述氣體供給部設有：上側氣體供給部，在前述上部空間的位置使氣體分散於前述外殼內；及下側氣體供給部，在比前述下部空間還下側的位置使氣體分散於前述外殼內，前述氣體供給部包含：散氣構件，該散氣構件配置在比前述下部空間還下側的位置，形成具有朝向前述中空絲膜束的徑向擴寬的形狀，且於前述徑向隔著間隔形成有複數個散氣用通氣孔；及管構件，該管構件以在前述中空絲膜束的內側延伸於上下方向的方式配置，且於位在至少前述上部空間的部位隔著間隔形成有複數個管用通氣孔，前述上側氣體供給部，係藉由形成於前述管構件的前述上部空間之部位的前述管用通氣孔所構成，前述下側氣體供給部，係藉由形成於前述散氣構件的前述散氣用通氣孔所構成，前述散氣構件包含：板狀的本體部，具有朝向前述中空絲膜束的徑向而擴寬的形狀，且前述散氣用通氣孔在前述徑向隔著間隔形成有複數個；及接氣部，一端連接於前述本體部的下面且另一端側具有形成有接氣口之筒形狀，且形成有用以將收容於前述筒內的氣體朝前述散氣用通氣孔引導之分散孔，前述接氣部，具有隨著從前述一端朝前述另一端而內徑擴寬的形狀。
  7. 一種中空絲膜模組，係外壓過濾式的中空絲膜模組，其具備：中空絲膜束，具有束狀的複數個中空絲膜；外殼，形成有供收容前述中空絲膜束之內部空間；及氣體供給部，使中空絲膜之洗淨用的氣體分散於前述內部空間，前述內部空間具有：上部空間，位在前述中空絲膜的比長邊方向的中央還上側部分；及下部空間，位在前述中空絲膜的比長邊方向的中央還下側部分，在前述氣體供給部設有：上側氣體供給部，在前述上部空間的位置使氣體分散於前述外殼內；及下側氣體供給部，在比前述下部空間還下側的位置使氣體分散於前述外殼內，前述氣體供給部包含管構件，該管構件以在前述中空絲膜束的內側延伸於上下方向的方式配置且複數個管用通氣孔被隔有間隔而形成，在前述管構件設有隔板部，該隔板部區隔位在比前述下部空間還下側的下側管內空間及位在比前述下側管內空間還上側的上側管內空間，在前述上側管內空間及前述下側管內空間分別設有用以供給氣體之氣體供給手段，前述上側氣體供給部，係藉由面對前述上側管內空間，且形成於位在前述上部空間的前述管構件的部位之前述管用通氣孔所構成，前述下側氣體供給部，係藉由面向前述下側管內空間且形成於前述管構件的部位之前述管用通氣孔所構成。
  8. 如請求項1、2、5至7中任一項之中空絲膜模組，其中前述管用通氣孔形成在圓周方向之前述上部空間的部位上的數量比位在前述下部空間的部位還多。
  9. 如請求項1、2、5至7中任一項之中空絲膜模組，其中前述中空絲膜束為單自由端型，係前述中空絲膜的上端被固定且下端之前述中空絲膜每一根未被固定。
  10. 一種中空絲膜模組的洗淨方法，係於外壓過濾式的中空絲膜模組中，使氣體分散於已充水的前述內部空間以洗淨前述中空絲膜，該外壓過濾式的中空絲膜模組是具有束狀的複數個中空絲膜之中空絲膜束被收容於外殼的內部空間所建構成，該中空絲膜模組的洗淨方法包含：前述內部空間具有：上部空間，位在前述中空絲膜的比長邊方向的中央還上側部分；及下部空間，位在前述中空絲膜的比長邊方向的中央還下側部分，在比前述下部空間還下側的位置使氣體分散於前述外殼內以洗淨前述中空絲膜的下側起泡工程；及在實施前述下側起泡工程後，藉由在前述上部空間的位置使氣體分散於前述外殼內以洗淨前述中空絲膜之上側起泡工程。
  11. 如請求項10之中空絲膜模組的洗淨方法，其中於前述下側起泡工程及前述上側起泡工程當中至少一方實施間歇起泡，該間歇起泡係重複將氣體向前述外殼內供給預定時間之起泡ON及停止將氣體朝前述外殼內供給預定時間之起泡OFF。
  12. 如請求項11之中空絲膜模組的洗淨方法，其中僅於前述下側起泡工程實施前述間歇起泡。
  13. 如請求項10至12中任一項之中空絲膜模組的洗淨方法，其中在前述下側起泡工程中實施向流起泡，該向流起泡係在前述內部空間沿著前述中空絲膜的長邊方向產生原水的水流，並在前述內部空間沿著前述中空絲膜的長邊方向產生與前述水流相反朝向的氣泡流。
  14. 如請求項10至12中任一項之中空絲膜模組的洗淨方法，其中在前述上側起泡工程中實施氣液洗淨，該氣液洗淨係將原水及氣體從配置在前述內部空間的管構件的複數個孔朝前述上部空間同時噴出。
  15. 如請求項10至12中任一項之中空絲膜模組的洗淨方法，其中更具備淋浴洗淨工程，該淋浴洗淨工程係在前述外殼內的水被排出的狀態下，讓水從配置在前述內部空間的管構件的複數個孔朝前述內部空間呈淋浴狀噴出以洗淨前述中空絲膜束。
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