WO2013151051A1 - 中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法並びに中空糸膜モジュールを備えた中空糸膜ユニット - Google Patents

中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法並びに中空糸膜モジュールを備えた中空糸膜ユニット Download PDF

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WO2013151051A1
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hollow fiber
fiber membrane
membrane module
water
water collecting
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PCT/JP2013/060098
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井手口　誠
学 笹川
中原　禎仁
敦靖 上野
田中　利典
和美 赤川
竹内　雅人
卓裔 鄒
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三菱レイヨン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a hollow fiber membrane module, a method for producing the hollow fiber membrane module, and a hollow fiber membrane unit including the hollow fiber membrane module.
  • a hollow fiber membrane unit in which a plurality of hollow fiber membrane modules are arranged is known (for example, Patent Document 1).
  • This hollow fiber membrane module is formed by laminating a hollow fiber membrane sheet in the form of a hollow fiber membrane and fixing the laminate to a slender case in a liquid-tight manner using a fixing resin (potting resin). .
  • the end of the hollow fiber membrane is open, and the hollow fiber membrane communicates with the internal space of the case.
  • a negative pressure is applied to the case so that the treated water on the primary side (treated water side) of the hollow fiber membrane is sucked and filtered into the hollow fiber membrane to Flow towards the case. And the treated water filtered with the hollow fiber membrane is discharged
  • an air diffuser for physically washing the hollow fiber membrane is provided below the hollow fiber membrane module.
  • the air diffuser blows air into the water to be treated and applies the bubbles to the hollow fiber membrane to physically wash the hollow fiber membrane.
  • a gap is provided between the hollow fiber membrane modules so that bubbles from the air diffuser can enter between the hollow fiber membrane modules.
  • a hollow fiber membrane module in which a water collecting member for collecting filtered water is connected to the end of the hollow fiber membrane arranged in a sheet form is known.
  • This hollow fiber membrane module generates a negative pressure in the water collection member and in the hollow fiber membrane from the downstream side (filtrated water side) of the water collection member, so that the water to be treated around the hollow fiber membrane is removed from the hollow fiber membrane. It is designed to be pulled inside and filtered. Further, when washing such a hollow fiber membrane module, a positive pressure is generated in the water collection member and in the hollow fiber membrane from the filtered water side of the water collecting member, and the washing liquid is passed from the filtered water side to the treated water side.
  • the turbidity adhering to the surface of the hollow fiber membrane and in the micropores is separated from the hollow fiber membrane by flowing the water.
  • a pressure difference of several hundred kPa may occur in the hollow fiber membrane module, particularly in the water collecting member, during filtration and cleaning of the hollow fiber membrane module.
  • Patent Documents 2 to 4 As a structure for increasing the pressure resistance performance of the hollow fiber membrane module, use a material with excellent base material strength, use a structure that increases the adhesive strength with the sealant, It is known to provide a buffer material at the interface (for example, Patent Documents 2 to 4).
  • a hollow fiber membrane module in which an end portion of a converging body in which hollow fiber membranes are bundled is fixed to a housing using a fixing resin.
  • water filtered through the hollow fiber membrane is allowed to flow into the housing, and water is collected toward the downstream side through the water collection flow path in the housing (for example, Patent Document 4).
  • Patent Document 4 when a flat hollow fiber membrane module is manufactured, the end of the hollow fiber membrane is cut to expose the opening, and the hollow fiber membrane focusing body is held in the housing.
  • a fixing resin is poured into the inside and solidified to fix the converging body (laminate) of the hollow fiber membrane and the housing (water collecting member).
  • the unit volume of the hollow fiber membrane module constituting the hollow fiber membrane unit is determined by the membrane area per unit volume and the permeation rate of the water to be treated. A larger amount of treated water per hit is preferable. Therefore, it is preferable to improve the membrane area per unit volume and the permeation speed.
  • the membrane area per unit volume is increased too much, the hollow fiber membrane becomes too dense and the aeration cleaning effect by the air diffuser decreases. As a result, the hollow fiber membrane cannot be sufficiently physically washed, and as a result, the hollow fiber membrane is clogged and the permeation rate of the water to be treated is reduced. Therefore, there is a problem that the amount of treated water per unit volume cannot be increased simply by increasing the membrane area per unit volume.
  • An object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane unit capable of increasing the amount of treated water by making the membrane area per volume appropriate, and a hollow fiber membrane module used for such a hollow fiber membrane module.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and is capable of improving the pressure resistance of the hollow fiber membrane module with a simple structure without being restricted by the intended use.
  • An object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module that can be used.
  • a fixing resin (potting resin) is injected into the housing while the focusing body is held in the housing.
  • the fixing resin cannot be sufficiently distributed unless a certain amount of space is provided between the hollow fiber membranes constituting the converging body. This results in poor sealing. Therefore, the conventional method for producing a flat hollow fiber membrane module has a problem that a flat hollow fiber membrane module having a high packing density of the hollow fiber membrane cannot be produced.
  • the fluidity of the fixing resin is maintained until the fixing resin is injected from one or a plurality of locations and flows between the hollow fiber membranes. Since it is necessary to maintain it sufficiently, it is necessary to use a fixing resin having a relatively low viscosity and a slow curing speed, and there is a limit to increasing the curing speed of the fixing resin (that is, shortening the potting processing time). was there.
  • the present invention was made in order to solve the above-mentioned problems thirdly, and the hollow fiber membrane module that can increase the packing density of the hollow fiber membrane and can be manufactured in a short time. And a hollow fiber membrane module manufactured by such a method.
  • the volume of the case is 20 mm or less, and the ratio of the total area of the cross-section of the hollow fiber membrane on one surface where the opening is formed is at least 45%. It was found that the amount of water treated by the hollow fiber membrane module can be increased by appropriately adjusting the permeation membrane area.
  • the present invention provides a hollow fiber membrane sheet in which hollow fiber membranes are arranged in a sheet shape or a laminate thereof, and a housing that holds the hollow fiber membrane sheet or a laminate thereof.
  • a surface of the water collecting member, and one surface of the water collecting member is filled with a fixing resin (potting resin), and an opening for fixing the hollow fiber membrane sheet laminate is formed.
  • a hollow fiber membrane module wherein the case has a thickness of 20 mm or less along the out-of-plane direction of the hollow fiber membrane sheet, and the hollow fiber membrane on one surface in which the opening is formed The proportion of the total area of the cross section is at least 45%.
  • the thickness of the case of the hollow fiber membrane module is 20 mm or less, and the ratio of the total area of the cross section of the hollow fiber membrane on one surface where the opening is formed is at least 45%. Accordingly, the amount of treated water by the hollow fiber membrane module can be increased by making the membrane area per unit volume appropriate.
  • the water collecting member has a water collecting channel for collecting treated water filtered by the hollow fiber membrane and a water intake.
  • the water collecting member is provided with means for compressively deforming the hollow fiber membrane in the radial direction thereof.
  • the cross section of the hollow fiber membrane can be narrowed. And even if the width of the case is reduced by narrowing the cross section of the hollow fiber membrane, the ratio of the total area of the cross section of the hollow fiber membrane can be sufficiently secured.
  • the means for compressing and deforming is a pair of convex portions formed on the inner walls of the opposing water collecting members.
  • the water intake is an elliptical shape having a short axis extending in an out-of-plane direction of the sheet of the hollow fiber membrane. According to the present invention configured as described above, a sufficiently large intake port can be secured even if the water collecting member (case) is thinned.
  • the water intake is formed on at least one end face of the water collecting member, and at least one end face of the water collecting member on which the water intake is formed has a hollow of the water collecting member. It has a thickened portion in the out-of-plane direction of the yarn membrane sheet.
  • an area for forming the water intake can be secured by increasing the width of the end portion where the water intake is formed.
  • the water collecting member has a reinforcing structure formed by thickening the side wall of the water collecting member in the out-of-plane direction of the hollow fiber membrane sheet.
  • the rigidity of the case can be ensured by the reinforcing structure even when the case is thinned.
  • the thickness of the side wall of the water collecting member in the out-of-plane direction of the hollow fiber membrane sheet is preferably 2 mm or less.
  • a large amount of air from the air diffuser can be applied to the hollow fiber membrane, and the cleaning efficiency can be improved.
  • the cleaning efficiency can be further increased.
  • a hollow fiber membrane unit in which a plurality of the above-described hollow fiber membrane modules are arranged, and the plurality of hollow fiber membrane modules are arranged at intervals of 3 mm or more and 15 mm or less.
  • the physical cleaning efficiency of the hollow fiber membrane can be further increased.
  • the thick part of the hollow fiber membrane module is dimensioned so as to be in contact with the thick part of the adjacent hollow fiber membrane module, and the reinforcing structure of the hollow fiber membrane module is the adjacent hollow fiber membrane module. It is preferably dimensioned to contact the reinforcing structure.
  • the thick portion and the reinforcing structure can function as a spacer between adjacent hollow fiber membrane modules, and the width between the hollow fiber membrane modules can be appropriately maintained. Can do.
  • the two or more adjacent hollow fiber membrane modules are connected to each other, and a collecting water intake pipe communicating with all the water intake ports of the two or more connected hollow fiber membrane modules is provided.
  • the treated water filtered by the collecting water intake pipe can be collected, thereby reducing the number of parts.
  • a seal member is provided between the collecting water intake pipe and the hollow fiber membrane module and surrounding the water intake port.
  • the membrane area per volume of the hollow fiber membrane is preferably 100 m 2 / m 3 to 1000 m 2 / m 3 .
  • the present invention provides a hollow fiber membrane sheet or a laminate thereof in which a plurality of hollow fiber membranes having at least one end opened are arranged in a sheet shape, and a hollow fiber membrane.
  • a hollow fiber membrane module comprising: a water collecting member for holding a sheet or a laminate thereof; and a hollow fiber membrane sheet or a laminate thereof liquid-tightly fixed to the water collection member using a fixing resin (potting resin)
  • the water collecting member includes a water collecting channel that communicates with the opening of the hollow fiber membrane and extends in the arrangement direction of the hollow fiber membrane, a pair of side walls that extend in the longitudinal direction of the water collecting member, and the water collecting member in the water collecting channel.
  • a columnar body that connects the pair of side walls to each other is provided.
  • the water collecting member can be reinforced by connecting the pair of side walls of the water collecting member with the columnar body. And thereby, the pressure
  • the cross-sectional shape orthogonal to the axis of the columnar body has a streamlined cross section.
  • the columnar body since the columnar body has a streamlined cross section, even if the filtered water flowing in the water collecting member hits the columnar body, the resistance to the flow of the filtered water. Can be reduced.
  • the water collecting member is formed with a water intake port for taking out filtrated water from the hollow fiber membrane module, and includes a plurality of the columnar bodies.
  • the cross-sectional area perpendicular to the axis is smaller as the columnar bodies near the water intake.
  • the projected area when the columnar body is viewed from the longitudinal direction of the water collecting member can be made smaller as the columnar body is closer to the water intake.
  • the resistance to filtered water flow can be reduced.
  • the columnar body is integrally formed with the water collecting member.
  • the joint strength between the reinforcing structure and the water collecting member can be increased by adopting a configuration in which the columnar body and the water collecting member are integrally molded, the pressure resistance strength of the water collecting member is further increased.
  • the water collecting member is formed by joining a first member having one of a pair of side walls and a second member having the other of the side walls, It is formed on either the first member or the second member, and is welded and joined to the other.
  • the present invention has a hollow fiber membrane sheet laminate configured by laminating a plurality of hollow fiber membrane sheets in which a large number of hollow fiber membranes are arranged and bonded.
  • a method for producing a hollow fiber membrane module comprising: applying a liquid resin composition near a side of the hollow fiber membrane sheet where the tips of the hollow fiber membranes are arranged; and bonding the liquid resin composition to the hollow fiber membrane sheet
  • a step of laminating the hollow fiber membrane sheet on the membrane sheet is performed a plurality of times to form a hollow fiber membrane sheet laminate, and the hollow fiber membrane laminate is attached to the water collecting member.
  • a fixing resin is applied in the vicinity of the side where the tips of the hollow fiber membranes in the hollow fiber membrane sheet are arranged, and a step of laminating the hollow fiber membrane sheets is performed here.
  • the fixing resin can be firmly distributed between the hollow fiber membrane sheets. Since the fixing resin can be directly applied to the hollow fiber membrane sheets, it is not necessary to consider the interval between the hollow fiber membrane sheets, and the interval between the hollow fiber membrane sheets can be minimized. Thereby, a hollow fiber membrane module in which the hollow fiber membranes are arranged at a high packing density can be manufactured.
  • Fast fixing resin can be used. Thereby, the time which makes a hollow fiber membrane laminated body can be shortened.
  • the water collecting member includes an opening that receives the hollow fiber membrane laminate, and a pair of side walls that extend from the opening and to which the hollow fiber membrane laminate received from the opening is fixed.
  • a pair of side walls each having a water collecting passage formed on the opposite side of the opening with respect to the pair of side walls and collecting water purified by the hollow fiber membrane sheet, and a water collecting port communicating with the water collecting passage.
  • the first member including at least one side wall of the first member and the second member including at least the other side wall are joined.
  • the second member is attached to the first member and the hollow fiber membrane laminate.
  • the water collecting member can have a two-part structure of the first member and the second member. Therefore, when the water collecting member is formed by injection molding, a protrusion for reinforcing the adhesion with the fixing resin can be easily provided on the side wall.
  • the present invention provides a hollow fiber that is formed by laminating a plurality of hollow fiber membrane sheets in which a plurality of hollow fiber membranes are arranged and bonded to form a sheet.
  • a method for manufacturing a hollow fiber membrane module comprising a membrane laminate and a water collection member for collecting water purified by the hollow fiber membrane laminate, wherein the water collection member is an opening for receiving the hollow fiber membrane laminate And a pair of side walls extending from the opening and to which the hollow fiber membrane laminate received from the opening is fixed, and purified by a hollow fiber membrane sheet formed on the side opposite to the opening with respect to the pair of side walls.
  • the step of applying a fixing resin near the side where the ends of the hollow fiber membranes in the hollow fiber membrane sheet are arranged, and stacking the hollow fiber membrane sheets of the same shape on the resin By performing it once or more, the fixing resin can be firmly spread between the hollow fiber membrane sheets. Since the fixing resin can be directly applied to the hollow fiber membrane sheets, it is not necessary to consider the interval between the hollow fiber membrane sheets, and the interval between the hollow fiber membrane sheets can be minimized. Thereby, a hollow fiber membrane module in which the hollow fiber membranes are arranged at a high packing density can be manufactured.
  • the step of laminating the hollow fiber membrane sheets to form the hollow fiber membrane laminate is performed in a state where at least the hollow fiber membranes in the vicinity of the side where the fixing resin is applied are arranged in the horizontal direction.
  • first member and the second member are joined by either joining by welding or joining by an adhesive resin.
  • the step of attaching the hollow fiber membrane laminate to the water collecting member includes a step of disposing a seal member between the first member and the second member.
  • the second member is pressed by the first member.
  • the viscosity of the liquid resin composition is preferably 10,000 to 50,000 mPa ⁇ s.
  • the liquid resin composition contains a urethane resin or an epoxy resin as a main component.
  • At least one portion of the water collecting passage is formed with a projection for joining the side wall of the first member and the side wall of the second member, and the first portion is interposed via the projection.
  • the side wall of the member and the second member are joined.
  • the present invention is a method for producing a hollow fiber membrane module comprising a single hollow fiber membrane sheet in which a large number of hollow fiber membranes are arranged and bonded.
  • the present invention by increasing the cleaning efficiency of the hollow fiber membrane module, it is possible to prevent a decrease in the permeation rate of the membrane, and to adjust the membrane area per unit volume, thereby reducing the amount of treated water.
  • the third problem of increasing can be solved.
  • the first problem that the packing density of the hollow fiber membrane can be increased and the hollow fiber membrane module is manufactured in a short time can be solved.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI ′ of FIG. 4. It is sectional drawing of the VII-VII 'cross section of FIG. It is sectional drawing of a VIII-VIII 'cross section of FIG.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a part of the hollow fiber membrane module according to the embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. It is a graph which shows the result of having conducted the differential pressure test of the hollow fiber membrane module by the Example of this invention. It is a graph which shows the result of having conducted the differential pressure test of the hollow fiber membrane module by a comparative example. It is a perspective view of the hollow fiber membrane module by embodiment of this invention. It is sectional drawing of the XIV-XIV 'cross section of the hollow fiber membrane module shown in FIG.
  • FIG. It is sectional drawing of the XV-XV 'cross section of the hollow fiber membrane module shown in FIG. It is a perspective view which shows the flat type hollow fiber membrane module by embodiment of this invention. It is sectional drawing which shows the cross section of the water collection member by embodiment of this invention. It is a top view which shows the hollow fiber membrane sheet
  • FIG. 1 is a perspective view of a hollow fiber membrane unit
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′.
  • the hollow fiber membrane unit 101 includes a plurality of hollow fiber membrane modules 103 arranged in a fixed direction, and a hollow fiber holding the upper and lower portions of the hollow fiber membrane module 103. And a holding structure 105 for holding the thread membrane module 103 at a predetermined position. In addition, an air diffuser 107 for performing aeration is provided below the arranged hollow fiber membrane modules 103.
  • the plurality of hollow fiber membrane modules 103 are arranged at regular intervals by the holding structure 105.
  • the air diffuser 109 of the air diffuser 107 is positioned below the space between the arranged hollow fiber membrane modules 103, and the air emitted from the air diffuser 109 rises and enters between the hollow fiber membrane modules 103. It is like that.
  • FIG. 3 is a three-side view of the hollow fiber membrane module.
  • the hollow fiber membrane module 103 includes a hollow fiber membrane sheet laminate 113 in which hollow fiber membrane sheets 111 are laminated, and a pair of cases 115 for fixing the hollow fiber membrane sheet laminate 113.
  • the hollow fiber membrane sheet 111 is formed by, for example, arranging a large number of PVDF hollow fiber membranes in a sheet shape. At least one end of the hollow fiber membrane is opened, and the treated water filtered through the hollow fiber membrane can be discharged from the opened end.
  • the case 115 for fixing the hollow fiber membrane sheet laminate 113 holds the hollow fiber membrane sheet laminate 113 above and below the hollow fiber membrane sheet laminate 113.
  • An end surface of the case 115 is formed with an elliptical water intake port 117 for taking out the filtered treated water from the case.
  • FIG. 4 is an enlarged perspective view showing the lower part of the hollow fiber membrane module.
  • the case 115 has an elongated box shape.
  • a fixing opening 119 for fixing the hollow fiber membrane sheet laminate 113 is formed in the upper part of the case 115.
  • the inside of the fixing opening 119 is filled with a fixing resin (potting resin) 121 for fixing the hollow fiber membrane sheet laminate 113 to the case 115, and is sealed in a liquid-tight manner by the fixing resin (potting resin) 121. It has been stopped.
  • the length of the fixing opening 119 is 200 mm to 1200 mm, preferably 300 mm to 800 mm, and the width is 5 to 20 mm. Preferably there is.
  • the side wall of the case 115 extending along the fixing opening 119 preferably has a thickness of 2 mm or less.
  • the side wall of the case 115 extending along the fixing opening 119 preferably has a thickness of 2 mm or less.
  • the basic width D1 of the case 115 (hereinafter referred to as “basic width D1”) is 15 mm, preferably 10 mm or less.
  • the case 115 has a thick portion 115a whose width is wider than the basic width D1 at one or both ends thereof.
  • the thick part 115 a is a part thicker than the basic width D ⁇ b> 1 in the out-of-plane direction of the hollow fiber membrane sheet 111.
  • the thick portion 115a has the same wall thickness as a part of the case 115 having the basic width D1, and is configured by extending the internal space in the out-of-plane direction of the hollow fiber membrane sheet 111.
  • the thick portion 115a is formed at the end on the side where the water intake port 117 is provided.
  • the thick portion 115a is a portion where the width of the case 115 is increased in order to secure the area of the water intake port 117 in the width direction. And the thick part 115a is formed in the side in which the water intake 117 is provided, The width
  • the case 115 has a reinforcing structure 115b for increasing its rigidity.
  • the reinforcing structure 115b is formed on the side surface of the case 115, and ensures the rigidity of the thinned case 115.
  • the reinforcing structure 115b is fixed to the side surface of the case 115 and is made of a relatively hard material having a certain thickness. By fixing the reinforcing structure 115b to the side surface of the case 115, the wall thickness of the case 115 can be substantially increased and its rigidity can be increased. Further, as the reinforcing structure 115b, a case in which the wall thickness of the case 115 is partially increased may be used.
  • a plurality of reinforcing structures 115 b are arranged along the extending direction of the case 115. Depending on the length of the case 115, the reinforcing structure 115b may not be provided, or only one reinforcing structure 115b may be provided.
  • the hollow fiber membrane sheet laminate 113 is fixed to the fixing opening 119 of the case 115 as described above, and the hollow fiber membrane of the hollow fiber membrane sheet laminate 113 extends upward from the upper surface of the case 115. Be placed.
  • the hollow fiber membrane sheet laminate 113 is cut in the horizontal direction, the cut surface of the hollow fiber membrane is exposed on the cut surface.
  • a fixing opening is formed. It was found that when the ratio of the total area of the cross-sections of the hollow fiber membranes in one surface is at least 45%, the amount of treated water can be increased by appropriately adjusting the membrane area per unit volume. That is, as shown in FIG.
  • the width of the fixing opening 119 when viewed from above is W, the length is L, and the radius of the hollow fiber membrane is r, the sum of the cross-sectional areas of the hollow fiber membranes
  • the case 115 has the thick part 115a, it is not necessary to consider the reduction
  • the upper limit of the ratio is arbitrarily set depending on the size of the module, but is preferably 90% or less, and more preferably 85% or less, considering sufficient adhesion and fixing of the hollow fiber membrane. preferable.
  • the distance between the side wall of the case and the surface of the hollow fiber membrane sheet laminate 113 can be made relatively short as 2 mm or less. It becomes easy for the air rising from the air to hit the surface of the hollow fiber membrane sheet laminate 113.
  • the said distance is so preferable that it is short, when the contact of adjacent cases is considered, it is preferable to set it as 0.5 mm or more.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line IV-IV ′ of FIG. 4
  • FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII ′ of FIG. 6
  • FIG. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII ′ of FIG. FIG.
  • the upper part of the internal space of the case 115 is substantially closed with a fixing resin (potting resin) 121 and a hollow fiber membrane, and the lower part of the internal space is filtered with the hollow fiber membrane.
  • a water collecting channel 125 for collecting water is formed. The water filtered through the hollow fiber membrane flows from the opening at the end to the water collecting channel 125 and from the water collecting channel 125 to the water intake port 117.
  • the case 115 has a compression means for compressing a part of the hollow fiber membrane.
  • the compression means is a pair of convex portions 127 extending in the extending direction of the case 115 along the inner wall of the case 115, and the pair of convex portions 127 formed on the opposing inner walls are positions facing each other along the inner wall. Is formed.
  • the convex portion 127 is formed in a portion of the inner wall of the case 115 that comes into contact with the fixing resin (potting resin) 121 in which the end portion of the hollow fiber membrane is embedded.
  • the hollow fiber membrane is not deformed on the cut surface at a height where the convex portion 127 is not formed, while the convex portion 127 is formed as shown in FIG. At the cut surface at the height, the hollow fiber membrane is pressed by the convex portion 127 and deformed.
  • the protruding amount of the convex portion 127 is appropriately set according to the diameter of the hollow fiber membrane, and if the protruding amount is too large, the internal space of the hollow fiber membrane is crushed and the amount of water passing is reduced. Therefore, the protruding amount of the convex portion 127 is preferably set such that the width of the portion of the hollow fiber membrane between the pair of convex portions 127 facing each other can be reduced by 30%.
  • the strength of the case 115 can be improved. Further, by providing the convex portion 127 on the inner wall of the case 115 and causing the convex portion 127 to bite into the fixing resin (potting resin) 121, the pulling strength of the fixing resin (potting resin) 121 can be increased. . In order to further increase the pull-out strength of the fixing resin (potting resin) 121, a plurality of convex portions 127 can be formed.
  • the hollow fiber membrane unit 101 includes a collecting water intake pipe that communicates with the water intake ports 117 of the plurality of hollow fiber membrane modules 103 at the same time.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the collecting water intake pipe
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a part of the hollow fiber membrane module, illustrating the state of attachment of the collecting water intake pipe.
  • the collective intake pipe 129 includes a main body 133 in which a plurality of inflow openings 131 are formed, and an intake pipe 135 extending from the main body 133.
  • the plurality of inflow openings 131 are arranged at a predetermined interval, and the size and shape of each inflow opening 131 correspond to the size and shape of the water intake port 117 of the hollow fiber membrane module 103.
  • the inflow opening 131 communicates with the water intake pipe 135 inside the main body 133, and the treated water that has flowed into the main body from the plurality of inflow openings 131 flows into the intake pipe 135 and is collectively downstream (treated water side). ).
  • an elliptical ring-shaped seal member 137 is provided around the inflow opening 131 so that the gap between the inflow opening 131 and the water intake port 117 is sealed. It has become.
  • a collecting water intake pipe 129 By using such a collecting water intake pipe 129, the treated water can be taken out from the relatively thin case 115 with simple structure parts, and the intake water pipes are arranged according to the number of the hollow fiber membrane modules 103. No need to do.
  • the hollow fiber membrane unit 101 includes a plurality of hollow fiber membrane modules 103 having such a structure, and the hollow fiber membrane modules 103 are arranged at predetermined intervals from each other by the holding structure 105. Yes.
  • the gap between the hollow fiber membrane modules 103 is provided to allow air that has risen from the diffuser tube 109 to pass therethrough. If this gap is too narrow, bubbles from the diffuser tube 109 cannot enter sufficiently, and the hollow fiber membrane If the physical cleaning cannot be performed sufficiently and the gap is too wide, the density of the hollow fiber membrane is reduced. Accordingly, the gap between the hollow fiber membrane modules 103 is preferably set to 3 mm or more and 15 mm or less.
  • the sum of the cross-sections of the hollow fiber membranes in the horizontal cross-section of the location where the hollow fiber membrane modules 103 are arranged to a thickness of 15 mm or less and the hollow fiber membranes are fixed to the case 115 is By setting the proportion to be at least 45%, it is possible to increase the amount of water treated by the hollow fiber membrane unit 101 by making the membrane area per unit volume appropriate, and further to make such a hollow fiber membrane module 103 3 mm or more and 15 mm or less. It was found that the hollow fiber membranes can be sufficiently physically washed by arranging them at intervals of.
  • the amount of treated water of the hollow fiber membrane module which is determined by the membrane area per unit volume and the permeation rate of the water to be treated, can be increased.
  • Example 1 Two hollow fiber membrane sheets made by aligning 160 hollow fiber membranes made of polyvinylidene fluoride (nominal pore size: 0.4 ⁇ m, outer diameter: 2.8 mm, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) with an effective length of 875 mm in one direction. Prepared. As a case, an ABS case having a thickness of 7.5 mm was prepared. With the two hollow fiber membrane sheets with the upper and lower ends open, the upper and lower ends of the sheet were fixed to the case using a fixing resin (potting resin) made of urethane resin. The ratio of the sum of the cross-sectional areas of the hollow fiber membranes of the manufactured hollow fiber membrane module and the area of the horizontal cut surface was 53%. Then, the hollow fiber membrane module was manufactured by fixing the top and bottom of the hollow fiber membrane module so that the hollow fiber membrane extends in the vertical direction, and arranging the hollow fiber membrane module so that the gap between the hollow fiber membrane modules is 6 mm.
  • potting resin potting resin
  • Example 2 Two hollow fiber membrane sheets made by aligning 160 hollow fiber membranes made of polyvinylidene fluoride (nominal pore size: 0.4 ⁇ m, outer diameter: 2.8 mm, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) with an effective length of 875 mm in one direction. Prepared. As a case, an ABS case having a thickness of 7.5 mm was prepared. Then, two ridges having a height of 0.3 mm were formed on the inner wall of the case. In a state where two hollow fiber membrane sheets having upper and lower ends opened were stacked, the upper and lower ends of the sheet were fixed to the case using a fixing resin (potting resin) made of urethane resin.
  • potting resin potting resin
  • the ratio of the sum of the cross-sectional areas of the hollow fiber membranes of the manufactured hollow fiber membrane module and the area of the horizontal cut surface was 53%. Then, the hollow fiber membrane module was manufactured by fixing the upper and lower sides of the hollow fiber membrane module so that the hollow fiber membrane extends in the vertical direction, and arranging the hollow fiber membrane module so that the gap between the hollow fiber membrane modules is 6 mm.
  • the aeration linear velocity per projected floor area of the hollow fiber membrane module was set to 230 m / h, and the MLSS concentration in the water tank was controlled in the range of 8,000 to 12,000 mg / L. .
  • the hydraulic residence time was 8 hours for the entire system.
  • the filtration linear velocity was changed stepwise, and changes in the membrane filtration differential pressure at that time were compared.
  • the hollow fiber membrane filtration apparatus manufactured by (Comparative example 1) was arrange
  • Example 2 even when a thin film fixing part is provided with a convex part on the inner wall of the case and the hollow fiber is pressed and deformed, the pressure due to the breakage of the hollow fiber film or the confinement of the inside of the hollow fiber film It was possible to increase the strength of the thin case portion without loss.
  • FIG. 13 is a perspective view of a hollow fiber membrane module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the VII-VII ′ section of FIG. 13
  • FIG. 15 is a VIII-VIII ′ cross section of FIG. FIG.
  • the hollow fiber membrane module 51 includes a hollow fiber membrane laminate 53 in which hollow fiber membrane sheets are laminated, and a water collecting member 55 for collecting water filtered by the hollow fiber membrane laminate 53. And.
  • the hollow fiber membrane laminate 53 is liquid-tightly fixed to the water collecting member 55 using a fixing resin 57.
  • the hollow fiber membrane sheet is a hollow fiber membrane sheet in which a large number of hollow fiber membranes are arranged and bonded to form a sheet, and the hollow fiber membrane laminate 53 is configured by laminating a plurality of the hollow fiber membrane sheets. Is done. And at least one end of the hollow fiber membrane constituting the hollow fiber membrane sheet is cut in a direction orthogonal to the extending direction of the hollow fiber membrane, and the end of the hollow fiber membrane is in an open state. .
  • the material of the hollow fiber membrane is not particularly limited.
  • polysulfone resin, polyacrylonitrile, cellulose derivative, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, fluorine resin such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene poly examples thereof include chlorinated resins such as vinyl chloride and polyvinylidene chloride, polyamide, polyester, polymethacrylate, polyacrylate and the like.
  • copolymers of these resins or those having a substituent introduced into a part thereof may be used.
  • what mixed 2 or more types of resin may be used.
  • the hollow fiber membrane can be used as a filtration membrane, its pore diameter, porosity, film thickness, outer diameter and the like are not particularly limited.
  • the outer diameter is 20 to 4000 ⁇ m
  • the pore diameter is Is 0.001 to 5 ⁇ m
  • the porosity is 20 to 90%
  • the film thickness is preferably 5 to 300 ⁇ m.
  • the water collecting member 55 has a long shape extending along the width direction of the hollow fiber membrane sheet constituting the hollow fiber membrane laminate 53.
  • a water intake port 59 for collecting purified water is formed on the end surface of the water collecting member 55 in the longitudinal direction. Further, the water collecting member 55 has an opening 61 communicating with the inside, and one end of the hollow fiber membrane laminate 53 is inserted into the opening 61.
  • the water collecting member 55 is formed between a pair of side walls 63 and 65 extending from the opening 61 on both sides of the opening 61 and the side walls 63 and 65 in addition to the opening 61 leading to the inside of the water collecting member 55.
  • a water collecting channel 67 communicated with the opening at the end of the yarn membrane is provided.
  • a reinforcing structure 69 composed of a plurality of columnar bodies 69a, 69b, 69c,... For connecting the pair of side walls 63, 65 is provided.
  • the material for forming the water collecting member 55 may be any material having mechanical strength and durability.
  • Polyester resins such as (modified PPE), PET resin, and PBT resin can be used.
  • a hydrocarbon-based resin such as polyolefin that can be completely burned without emitting a toxic gas by combustion is preferable.
  • the reinforcing structure 69 connects the side walls 63 and 65 in the water collection channel 67 using a plurality of columnar bodies 69a, 69b, 69c,.
  • the columnar bodies 69a, 69b, 69c,... Extend in the surface direction of the side walls 63, 65, that is, in the width direction of the water collecting member 55.
  • the plurality of columnar bodies 69a, 69b, 69c,... are arranged along the extending direction of the water collecting member 55.
  • the plurality of columnar bodies 69a, 69b, 69c,... Are positions where displacement is greatest when a positive pressure or a negative pressure is applied to the water collection member 55, that is, a central portion in the height direction of the water collection passage 67.
  • each columnar body 69a, 69b, 69c,... has a streamline shape such as a circular cross section or an elliptical cross section in order to reduce the resistance force against the flow of filtered water in the water collecting flow path.
  • the cross-section of each columnar body may be asymmetrical, or may have an acute angle shape having an acute angle toward the water intake port 59.
  • the projected area of the plurality of columnar bodies 69a, 69b, 69c,... Arranged along the extending direction of the water collection channel 67 when viewed from the longitudinal direction of the water collection member 55 is the intake port 59. The closer the columnar body is, the smaller the columnar body farther from the intake.
  • Such a water collecting member 5 may be formed as an integrally molded product in order to ensure the bonding strength of the side walls 63, 65 and the columnar bodies 69a, 69b, 69c,. You may form combining.
  • the water collecting member is formed by two parts, a first part having at least one side wall and a columnar body extending therefrom and a second part having the other side wall are prepared, and the first part and the second part are prepared. And the tip of the columnar body and the side wall of the second part can be joined by, for example, thermal welding, ultrasonic welding, vibration welding, laser welding, adhesion, or the like.
  • the treated water is filtered by the hollow fiber membrane module 51
  • the treated water is impregnated with the hollow fiber membrane module 51.
  • a pump is connected to the water intake port 59 of the hollow fiber membrane module 51 to operate, and a negative pressure is applied to the water collection channel 67 and the hollow fiber membrane of the hollow fiber membrane module 51.
  • the water to be treated around the hollow fiber membrane is drawn into the hollow fiber membrane and filtered by the hollow fiber membrane.
  • the filtered water is collected in the water collecting channel 67 through the hollow fiber membrane, and then taken out from the hollow fiber membrane module 51 through the water intake port 59.
  • a negative pressure acts on the water collection channel 67 to apply a force to contract the water collection member 55, but the side walls 63 and 65 of the water collection member 55 are connected by the reinforcing structure 69.
  • deformation of the side walls 63 and 65 can be alleviated by reinforcement.
  • the washing liquid is caused to flow into the water collecting channel 67 and the hollow fiber membrane through the water intake port 59 and positive pressure is applied to these. Thereby, the turbidity adhering in the micropores of the hollow fiber membrane can be released.
  • a positive pressure acts on the water collection channel 67 and a force is applied to expand the water collection member 55, but the side walls 63, 65 of the water collection member 55 are connected by the reinforcing structure 69. Therefore, the deformation of the side walls 63 and 65 can be reduced.
  • the hollow fiber membrane module 51 has a simple structure in which the columnar bodies 69a, 69b, 69c,.
  • the withstand pressure performance can be improved.
  • the reinforcing structure 69 having the columnar bodies 69a, 69b, 69c,... It becomes unnecessary to mix a reinforcing agent into the water collecting member 55 or use a special material as the water collecting member 55.
  • the hollow fiber membrane module 51 can no longer be used due to the substance contained in the water to be treated. Thereby, the freedom degree of the use application of the hollow fiber membrane module 51 can be improved.
  • Example 3 Two cases with a split structure of outer dimensions L340mm ⁇ W6mm ⁇ H50mm were prepared, and these were superposed and welded to produce an L340mm ⁇ W12mm ⁇ H50mm ABS water collecting member.
  • an opening of L300 mm ⁇ W6 mm ⁇ 20 mm and a water collecting flow path of L300 mm ⁇ W6 mm ⁇ H20 mm corresponding to the opening were formed.
  • water intake ports having an inner diameter of 6 mm were formed at both ends of the water collecting member.
  • five columnar bodies having a circular cross section with an outer diameter of ⁇ 6 mm were formed in the water collecting channel evenly on the left, right, top and bottom.
  • the water collecting member and the connection structure were welded with a solvent adhesive (Eslon No. 73).
  • a polyurethane resin 4423/4426 Nippon Polyurethane was used as a fixing resin for the hollow fiber membrane, and the laminate of the hollow fiber membrane sheets was fixed to the water collecting member.
  • the water intake was sealed, the inside of a water collection channel
  • Example 3 The measurement results in Example 3 and Comparative Example 3 are shown in Table 2.
  • the water collecting member of Example 3 in which the columnar body is formed in the water collecting channel has a smaller deformation amount and higher pressure resistance than the water collecting member of Comparative Example 3.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a flat hollow fiber membrane module according to an embodiment of the present invention.
  • the flat hollow fiber membrane module 1 includes a laminate 3 in which hollow fiber membranes are bundled, and a water collecting member 5 to which the hollow fiber membrane laminate 3 is fixed. .
  • the laminate 3 of hollow fiber membranes is configured by laminating a plurality of hollow fiber membranes and laminating a plurality of hollow fiber membrane sheets.
  • the hollow fiber membrane laminate 3 is fixed to the water collecting member 5 using a fixing resin 7.
  • the number of sheets constituting the hollow fiber membrane laminate 3 is preferably 1 to 15, more preferably 2 to 10.
  • the material of the hollow fiber membrane constituting the hollow fiber membrane laminate 3 is not particularly limited, but examples thereof include polysulfone resins, polyacrylonitrile, cellulose derivatives, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyvinylidene fluoride and polytetra Examples thereof include fluorine resins such as fluoroethylene, chlorine resins such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride, polyamides, polyesters, polymethacrylates, and polyacrylates. In addition, copolymers of these resins or those having a substituent introduced into a part thereof may be used. Furthermore, what mixed 2 or more types of resin may be used.
  • the hollow fiber membrane can be used as a filtration membrane, its pore diameter, porosity, film thickness, outer diameter and the like are not particularly limited.
  • the outer diameter is 20 to 4000 ⁇ m
  • the pore diameter is Is 0.001 to 5 ⁇ m
  • the porosity is 20 to 90%
  • the film thickness is preferably 5 to 300 ⁇ m.
  • the arrangement direction of the hollow fiber membranes is not particularly limited, but the hollow fiber membranes are preferably arranged substantially parallel to the flow direction of the liquid to be treated.
  • the liquid to be treated is a highly contaminated liquid containing a large amount of contaminants
  • the length direction of the hollow fiber membranes is preferably the vertical direction, that is, the vertical direction.
  • the upward flow direction of the liquid to be treated that is generated during air bubbling cleaning often used for cleaning the contaminants and the extending direction of the hollow fiber membrane can be made substantially parallel to each other.
  • the fixing resin 7 of the hollow fiber membrane laminate 3 an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a polyurethane resin, a silicone filler, various hot melt resins, and the like can be used and can be appropriately selected.
  • the initial viscosity of the fixing resin is 3,000 to 200,000 mPa ⁇ s, preferably 5,000 to 100,000 mPa ⁇ s, and more preferably 10,000 to 50,000 mPa ⁇ s. It can be appropriately selected depending on the outer diameter of the hollow fiber membrane, the number of sheets constituting the hollow fiber membrane laminate, and the like.
  • the water collecting member 5 has a long shape extending along the width direction of the hollow fiber membrane sheet constituting the hollow fiber membrane laminate 3.
  • a water collection port 9 for collecting purified water is formed on the end surface of the water collection member 5 in the longitudinal direction.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a cross section of the water collecting member. This cross-sectional view shows a cross section in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the water collecting member (width direction of the water collecting member).
  • the water collecting member 5 has an opening 11 leading to the inside, and one end of the hollow fiber membrane laminate 3 is inserted into the opening 11.
  • the water collecting member 5 has a pair of side walls 13 and 15 extending from the opening 11 on both sides of the opening 11 in addition to the opening 11 leading to the inside of the water collecting member 5, and the opening 11 with respect to the side walls 13 and 15. And a water collecting passage 17 formed on the side opposite to the side.
  • the water collecting member 5 is formed by joining two members, a first member 19 and a second member 21.
  • the first member 19 and the second member 21 each have such a shape that the water collecting member 5 is divided in the longitudinal direction at one place in the width direction of the water collecting member 5.
  • the water collecting member 5 includes cylindrical joint portions 23 and 25 formed on the first member 19 and the second member 21, and joint surfaces formed on both longitudinal sides of the first member 19 and the second member 21 ( (Not shown) are joined together.
  • thermal welding, ultrasonic welding, vibration welding, laser welding, adhesion, or the like can be used as a method for joining the first member 19 and the second member 21 of the water collecting member 5. Further, by sealing a sealing member such as a rubber flat packing between the first member 19 and the second member 21, the airtight reliability at the joint between the first member 19 and the second member 21 is improved. be able to. Moreover, you may take the method of fastening the sealing member pinched
  • a mechanical fastening means for example, a volt
  • the opening 11 of the water collecting member 5 has a dimension that can receive the hollow fiber membrane laminate 3.
  • the hollow fiber membrane laminate 3 is fixed by the fixing resin 7 in a region sandwiched between the side walls 13 and 15 on the side of the water collection passage 17 relative to the opening 11.
  • Reinforcing protrusions 27 are provided on the side walls 13 and 15, and the protrusions 27 have a shape that bites into the fixing resin 7.
  • the end of the hollow fiber membrane is exposed on the side of the water collection passage 17, and water purified by the hollow fiber membrane flows into the water collection passage 17.
  • the water collecting passage 17 is a space surrounded by the first member 19, the second member 21, the fixing resin 7, and the hollow fiber membrane laminate 3, and the purified water filtered by the hollow fiber membrane is To accept.
  • the longitudinal end of the water collection passage 17 communicates with the water collection port 9 of the water collection member 5.
  • joint portions 23 and 25 extending in the width direction of the water collecting member 5 can be arranged inside the water collecting passage 17 as necessary.
  • the joint portions 23 and 25 have a function of reinforcing ribs for suppressing deformation of the side walls 13 and 15 due to positive / negative pressure acting in the flat hollow fiber membrane module 1. It extends orthogonally to the direction in which.
  • the joint portions 23 and 25 are preferably formed in a cylindrical shape so that the joint portions 23 and 25 reduce pressure loss due to water flow in the water collecting passage 17. Further, the joint portions 23 and 25 may have a fitting shape as shown in FIG.
  • the material of the first member 19 and the second member 21 constituting the water collecting member 5 may be any material having mechanical strength and durability.
  • polycarbonate, polysulfone, polyolefin, PVC (polyvinyl chloride), acrylic resin ABS resin, modified PPE (polyphenylene ether), PET resin, PBT resin, and the like can be used.
  • a hydrocarbon-based resin such as polyolefin that can be completely burned without emitting a toxic gas by combustion is preferable.
  • FIG. 18 is a plan view showing a hollow fiber membrane sheet of a flat hollow fiber membrane module
  • FIG. 19 is a perspective view showing a manufacturing process of the flat hollow fiber membrane module.
  • the hollow fiber membrane sheet 29 is configured by arranging a large number of hollow fiber membranes side by side and bonding one end of the hollow fiber membranes to each other.
  • a tape, an adhesive, thermal fusion, or the like can be used as a method for bonding the hollow fiber membranes.
  • a plurality of hollow fiber membrane sheets 29 are prepared, and a fixing resin is applied to a region R near one side of the first hollow fiber membrane sheet 29a.
  • the region R to which the fixing resin is applied is a region in the vicinity of one of the ends of the hollow fiber membrane sheet 29 in the extending direction of the hollow fiber membrane.
  • the second hollow fiber membrane sheet 29b having the same dimensions as the first hollow fiber membrane sheet 29a is aligned with the first hollow fiber membrane sheet 29a so as to be exactly overlapped with the first hollow fiber membrane sheet 29a.
  • the hollow fiber membrane laminate 3 is manufactured by performing the step of applying these fixing resins and the step of stacking the hollow fiber membrane sheets a predetermined number of times.
  • At least one nozzle head portion of a discharge device equipped with a pump capable of quantitative discharge such as a gear pump, a positive load pump, and a Mono pump, from the viewpoint of performing quantitative application. It is desirable to apply while moving at a constant speed in the (horizontal) direction. Moreover, you may apply manually using a syringe (for example, SS-20ESZ, Terumo Co., Ltd.), a brush, a spatula, etc.
  • the fixing resin application shape it is desirable to apply in a film shape or at least one bead shape. Also, a method of extending the applied fixing resin thinly with a spatula / brush or the like can be used.
  • the fixing resin is applied to one side surface of the end of the hollow fiber membrane laminate 3 on which the fixing resin is applied and / or the side wall 13 of the first member 19 of the water collecting member 5. Thereafter, the end of the hollow fiber membrane laminate 3 on which the fixing resin is applied is disposed on the side wall 13 of the first member 19 of the water collecting member 5. At this time, the hollow fiber membrane laminate 3 is placed in such a position that the end face of the hollow fiber membrane laminate 3 to which the fixing resin is applied protrudes 0.5 to 15 mm from the upper opening of the water collecting passage 17. Position.
  • the fixing resin is applied to the other side surface of the end of the hollow fiber membrane laminate 3 on which the fixing resin is applied and / or the side wall 15 of the second member 21 of the water collecting member 5. Further, a bonding adhesive is applied to the bonding portion 23 and the bonding surface 30 of the first member 19 and the bonding portion 25 and the bonding surface 31 of the second member 21. Then, the second member 21 is joined so as to overlap the first member 19 and the hollow fiber membrane laminate 3. At this time, the bonding adhesive may be the same as or different from the fixing resin, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the hollow fiber membrane sheets 29 are overlapped with each other a predetermined number of times and adhered to each other, and then sandwiched between the water collecting members 5 formed in a divided manner, so that the fixing resin can be easily inserted between the hollow fiber membrane sheets 29. Can be spread. Further, by forming the water collecting member 5 with two members, the first member 19 and the second member 21, when the first member 19 and the second member 21 are injection-molded, the protrusion 27 on the side wall, and The joint portions 23 and 25 can be easily provided. And by providing this projection part 27, since the projection part 27 can bite into the resin 7 for fixing of the hollow fiber membrane laminated body 3, the adhesive strength improvement by an anchor effect is possible.
  • the hollow fiber membrane laminated body 3 can be reliably fixed to the water collecting member 5 through the fixing resin 7. And by fixing the hollow fiber membrane laminated body 3 to the water collection member 5 by this projection part 27, when a negative pressure acts inside the water collection member 5, and when the hollow fiber membrane is washed, It is possible to prevent the fixing resin 7 from being detached from the water collecting member 5 when air or air flows into the flat hollow fiber membrane module 1 and a positive pressure is applied to the water collecting member 5. Further, by providing the joint portions 23 and 25, when negative pressure is applied to the inside of the water collecting member 5 and water or air that has been pressurized when the hollow fiber membrane is washed flows into the flat hollow fiber membrane module 1. Thus, it is possible to prevent the fixing resin 7, the water collecting member 5, and the water collecting members 19 and 21 from being detached when a positive pressure is applied to the inside of the water collecting member 5.
  • the hollow fiber membrane laminate 3 is formed by the plurality of hollow fiber membrane sheets 29a. However, one hollow fiber membrane sheet is sandwiched between the first member and the second member. Also good.
  • a fixing resin is applied onto the side wall 13 of the first member 19 of the water collecting member 5, and one side of the first hollow fiber membrane sheet 29a is applied.
  • the adjacent region R and the fixing resin application part are placed so as to overlap.
  • a fixing resin is applied to the region R near one side of the first hollow fiber membrane sheet 29a.
  • the second hollow fiber membrane sheet 29b having the same dimensions as the first hollow fiber membrane sheet 29a is aligned with the first hollow fiber membrane sheet 29a so that it is exactly overlapped with the first hollow fiber membrane sheet 29a. Laminate on the sheet 29a. Thereafter, the step of applying the fixing resin and the step of stacking the hollow fiber membrane sheets are repeated a predetermined number of times.
  • the fixing resin is applied to the region R in the vicinity of one side of the hollow fiber membrane laminate 3, and the joint portion 23 and the joint surface 30 of the first member 19 and / or the joint portion 25 and the joint surface 31 of the second member 21.
  • a bonding adhesive is applied to each.
  • the second member 21 is joined so as to overlap the first member 19 and the hollow fiber membrane laminate 3.
  • the fixing resin and the bonding adhesive may be the same or different. It can be selected appropriately according to the purpose. Also by such a modification, the effect similar to the manufacturing method of the above-mentioned flat type hollow fiber membrane module can be acquired.
  • the water collecting members are simultaneously fixed at both ends of the hollow fiber membrane in a state where the hollow fiber membranes are horizontally arranged. Work can be done.
  • the fixing resin since the fixing resin is directly applied to the hollow fiber membrane sheet, it is not necessary to consider the time until the fixing resin flows between the hollow fiber membranes.
  • a fixing resin having a high viscosity and a high curing rate can be used. That is, in the conventionally used manufacturing method, it is necessary to use a fixing resin having a slow curing rate so that the fixing resin does not cure until it reaches between the hollow fiber membranes.
  • the manufacturing method according to the embodiment of the present invention since it is not necessary to consider the time for spreading the fixing resin, a fixing resin having a relatively high curing rate can be used. Furthermore, in the manufacturing method described above, the step of cutting the end of the hollow fiber membrane laminate is not necessary. Thereby, the time which manufactures a flat type hollow fiber membrane module can be shortened significantly.
  • the bonding by the adhesive is mentioned, but the bonding by welding may be used.
  • the water collecting member can be easily provided with a reinforcing structure, that is, a protrusion and a reinforcing rib at the time of injection molding.

Abstract

　膜の透過速度を低下することを防ぎ、且つ単位容積当たりの膜面積を適切にすることによって、処理水量を増加させることができる中空糸膜ユニット、及びこのような中空糸膜ユニットに用いられる中空糸膜モジュールを提供する。　中空糸膜をシート状に配列した中空糸膜シート又はその積層体と、前記中空糸膜シート又はその積層体を保持する筐体状の集水部材と、を備え、この集水部材の一つの面には、固定用樹脂（ポッティング樹脂）で充たされ、且つ中空糸膜シート積層体を固定するための開口が形成されている、中空糸膜モジュールであって、前記集水部材は、前記中空糸膜のシートの面外方向に沿って２０ｍｍ以下の厚さを有しており、前記開口部が形成された一つの面における中空糸膜の断面の合計面積が占める割合が少なくとも４５％である。

Description

中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法並びに中空糸膜モジュールを備えた中空糸膜ユニット
　本発明は、中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法並びに中空糸膜モジュールを備えた中空糸膜ユニットに関する。
　従来から、複数の中空糸膜モジュールを配列させた中空糸膜ユニットが知られている（例えば、特許文献１）。この中空糸膜モジュールは、中空糸膜をシート状にした中空糸膜シートを積層し、固定用樹脂（ポッティング樹脂）を用いてこの積層体を細長いケースに液密に固定して形成されている。そして中空糸膜の端部は開口しており、中空糸膜は、ケースの内部空間と連通している。
　このような中空糸膜モジュールは、ケース内に負圧を作用させることで、中空糸膜の一次側（被処理水側）の被処理水を中空糸膜内部に吸引・ろ過し、処理水をケースに向けて流す。そして中空糸膜でろ過した処理水は、ケースに設けられた取水口を通じて、中空糸膜モジュールの二次側（処理水側）に設けられた装置に向けて排出される。
　また、中空糸膜モジュールの下方には、中空糸膜を物理的に洗浄するための散気装置が設けられている。散気装置は、被処理水中に空気を吹き出し、その気泡を中空糸膜に当てて中空糸膜を物理的に洗浄する。そして複数の中空糸膜モジュールを配列させた中空糸膜ユニットでは、中空糸膜モジュールの間に隙間を設けることによって、散気装置からの気泡が中空糸膜モジュールの間に入り込めるようにしている。
　また、従来から、シート状に配列された中空糸膜の端部に濾過した水を集めるための集水部材を連結した中空糸膜モジュールが知られている。この中空糸膜モジュールは、集水部材よりも下流側（濾過水側）から集水部材内及び中空糸膜内に負圧を発生させることにより、中空糸膜周囲の被処理水を中空糸膜内部に引き込み濾過するようになっている。また、このような中空糸膜モジュールを洗浄する際には、集水部材の濾過水側から集水部材内及び中空糸膜内に正圧を発生させて濾過水側から被処理水側に洗浄液を流すことにより中空糸膜の表面及び微細孔内に付着した濁質を中空糸膜から離脱させるようになっている。これらの文献に記載された中空糸膜モジュールでは、中空糸膜モジュールの濾過処理時、及び洗浄処理時には、中空糸膜モジュール内部、特に集水部材内部では数百ｋＰａの圧力差が生じる場合があり、中空糸膜モジュールの濾過能力を高めるため、又は中空糸膜モジュールの用途によっては、集水部材の耐圧性能を高め、これにより製品寿命を延ばすことが望まれている。そして中空糸膜モジュールの耐圧性能を高めるための構造としては、基材強度に優れた材質を使用したり、封止剤との接着強度を高める構造を使用したり、機材と封止剤との界面に緩衝材を設けることが知られている（例えば特許文献２乃至４）。
　また、従来から、中空糸膜を束にした集束体の端部を、固定用樹脂を用いてハウジングに固定した中空糸膜モジュールが知られている。この中空糸膜モジュールは、中空糸膜で濾過した水をハウジング内に流入させ、ハウジング内の集水流路を通して下流側に向けて集水するようになっている（例えば特許文献４）。この特許文献１では、平型中空糸膜モジュールを製造するときに、中空糸膜の端部を切断して端面に開口を露出させ、中空糸膜の集束体をハウジング内に保持した状態でハウジング内に固定用樹脂を注入し、固化させることで中空糸膜の集束体（積層体）とハウジング（集水部材）とを固定している。
国際公開ＷＯ２０１０／０９８０８９号 特開２００８－１４２５８３号公報 特開２００９－１９５８４４号公報 特開２００６－６１８１６号公報
　しかしながら、一般的に、中空糸膜ユニットの大型化を防ぐために、単位容積当たりの膜面積と被処理水の透過速度とによって決定される、中空糸膜ユニットを構成する中空糸膜モジュールの単位容積当たりの処理水量が多い方が好ましい。従って、単位容積当たりの膜面積と、透過速度を向上させることが良い。ところが、単位容積当たりの膜面積を向上させすぎると、中空糸膜が密になりすぎてしまい、散気装置によるエアレーションの洗浄効果が低下してしまう。そしてこれにより、中空糸膜の物理的な洗浄を十分に行えなくなり、結果として中空糸膜が詰まって被処理水の透過速度が低下する。従って、単に、単位容積当たりの膜面積を増やすだけでは、単位容積当たりの処理水量を増やすことができない、という問題があった。
　そこで、本発明は、第一に、上述した問題点を解決するためになされたものであり、中空糸膜モジュールの洗浄効率を高めることにより、膜の透過速度を低下することを防ぎ、且つ単位容積当たりの膜面積を適切にすることによって、処理水量を増加させることができる中空糸膜ユニット、及びこのような中空糸膜モジュールに用いられる中空糸膜モジュールを提供することを目的とする。
　また、特許文献２に記載された構造では、基材に補強剤を混入させ、または特別な材料を使用する必要があるので、被処理水に含まれる物質に対して耐性がない補強剤又は素材で形成された集水部材を用いることができず、中空糸膜モジュールの使用用途の自由度が低いという問題があった。また、特許文献３及び４に記載された構造では、強度改善のために構造が複雑であり、また補強構造を配置するためのスペースを確保するために中空糸膜モジュールが大型化してしまい、中空糸膜モジュールの構造設計に制約があった。また膜モジュールの構造によっては、耐圧性能の向上に限界があり、十分な機能を発揮できない場合があった。
　そこで本発明は、第二に、上述した問題点を解決するためになされたものであり、使用用途の制限を受けることなく、且つ簡単な構造で中空糸膜モジュールの耐圧強度を向上させることができる中空糸膜モジュールを提供することを目的とする。
　また、従来用いられていた平型中空糸膜モジュールの製造方法においては、集束体をハウジング内に保持したまま、ハウジング内に固定用樹脂（ポッティング樹脂）を注入している。このような方法を用いて平型中空糸膜モジュールを製造すると、集束体を構成する中空糸膜の間にある程度の間隔をあけないと固定用樹脂が十分に行き渡らず、中空糸膜の間でのシール不良が生じてしまう。従って、従来用いられていた平型中空糸膜モジュールの製造方法では、中空糸膜の充填密度が高い平型中空糸膜モジュールを製造することができないという問題があった。
　また、従来用いられていた平型中空糸膜モジュールの製造方法においては、１つ又は複数の箇所から固定用樹脂を注入して中空糸膜の間に流れ込むまでは、固定用樹脂の流動性を十分に維持しておく必要がある為、比較的低粘度、且つ、硬化速度が遅い固定用樹脂を用いる必要があり、固定用樹脂の硬化速度アップ（即ち、ポッティング加工時間の短縮）には限界があった。
　そこで本発明は、第三に、上述した問題点を解決するためになされたものであり、中空糸膜の充填密度を高くすることができ、且つ短時間で製造することができる中空糸膜モジュールの製造方法、及びこのような方法により製造された中空糸膜モジュールを提供することを目的とする。
　発明者等の実験によれば、ケースの幅を２０ｍｍ以下にし、且つ開口部が形成された一つの面における中空糸膜の断面の合計面積が占める割合が少なくとも４５％とすることによって、単位容積当たりの膜面積を適切にして中空糸膜モジュールによる処理水量を増加させることができることが判明した。
　従って、上述した第一の課題を解決するために、本発明は、中空糸膜をシート状に配列した中空糸膜シート又はその積層体と、中空糸膜シート又はその積層体を保持する筐体状の集水部材と、を備え、この集水部材の一つの面には、固定用樹脂（ポッティング樹脂）で充たされ、且つ中空糸膜シート積層体を固定するための開口部が形成されている、中空糸膜モジュールであって、ケースは、中空糸膜のシートの面外方向に沿って２０ｍｍ以下の厚さを有しており、開口部が形成された一つの面における中空糸膜の断面の合計面積が占める割合が少なくとも４５％である。
　このように構成された本発明によれば、中空糸膜モジュールのケースの厚みを２０ｍｍ以下とし、開口部が形成された一つの面における中空糸膜の断面の合計面積が占める割合が少なくとも４５％とすることができ、これにより、単位容積当たりの膜面積を適切にして中空糸膜モジュールによる処理水量を増加させることができる。
　この場合において、集水部材は、中空糸膜でろ過した処理水を集める集水路と、取水口とを有することが好ましい。
　また、本発明において、好ましくは、集水部材は、中空糸膜をその径方向に圧縮変形させるための手段を備えている。
　このように構成された本発明によれば、中空糸膜の断面を狭めることができる。そして中空糸膜の断面を狭めることによって、ケースの幅を小さくしたとしても、十分に中空糸膜の断面の合計面積が占める割合を確保することができる。
　この場合において、圧縮変形させるための手段は、対向する集水部材の内壁に形成された一対の凸状部であることが好ましい。
　また、本発明において、好ましくは、取水口は、中空糸膜のシートの面外方向に延びる短軸を有する楕円形状である、
　このように構成された本発明によれば、集水部材（ケース）を薄くしたとしても十分な大きさの取水口を確保することができる。
　また、本発明において、好ましくは、取水口は、集水部材の少なくとも一方の端面に形成されており、該取水口が形成された集水部材の少なくとも一方の端面には、集水部材の中空糸膜のシートの面外方向における厚み厚くした肉厚部を備えている。
　このように構成された本発明によれば、取水口が形成されている端部の幅を広くすることにより、取水口を形成するための面積を確保することができる。
　また、本発明において、好ましくは、集水部材は、中空糸膜のシートの面外方向における集水部材の側壁を厚くして形成された補強構造を有している。
　このように構成された本発明によれば、ケースを薄くした場合においても補強構造によってケースの剛性を確保することができる。
　また、発明者等の実験によれば、中空糸膜モジュールの幅方向におけるケースの側壁の厚みを２ｍｍ以下にすることにより、散気装置からの空気を大量に中空糸膜に当てることができ、洗浄効率を向上させられることが判明した。
　従って、本発明において、好ましくは、中空糸膜のシートの面外方向における集水部材の側壁の厚みが２ｍｍ以下である。
　このように構成された本発明によれば、散気装置からの空気を大量に中空糸膜に当てることができ、洗浄効率を向上させることができる。
　また、発明者等の実験によれば、上述の中空糸膜モジュールを用いた中空糸膜ユニットにおいて、中空糸膜モジュールを３ｍｍ以上１５ｍｍ以下の間隔をもって配列することにより、中空糸膜の物理的な洗浄効率をさらに高められることが判明した。
　従って、本発明において、好ましくは、上述した中空糸膜モジュールを複数個配列した中空糸膜ユニットであって、複数の中空糸膜モジュールは、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下の間隔をもって配列されている。
　このように構成された本発明によれば、中空糸膜の物理的な洗浄効率をさらに高めることができる。
　この場合において、中空糸膜モジュールの肉厚部は、隣接する中空糸膜モジュールの肉厚部と接触するように寸法決めされており、中空糸膜モジュールの補強構造は、隣接する中空糸膜モジュールの補強構造と接触するように寸法決めされていることが好ましい。
　このように構成された本発明によれば、肉厚部及び補強構造を、隣接する中空糸膜モジュールとの間のスペーサとして機能させることができ、中空糸膜モジュール間の幅を適切に保つことができる。
　また、本発明において、好ましくは、隣接する２以上の中空糸膜モジュールを連結し、連結された２以上の中空糸膜モジュールの全ての取水口と連通する集合取水管を有している。
　このように構成された本発明によれば、集合取水管によってろ過した処理水を集めることができ、これにより部品点数を減らすことができる。
　また、本発明において、好ましくは、集合取水管と、中空糸膜モジュールとの間に配置され、取水口を囲むシール部材を備えている。
　このように構成された本発明によれば、集合取水管と、中空糸膜モジュールの取水口との間を確実にシールすることができる。
　この場合において、中空糸膜の体積あたりの膜面積が、１００ｍ2／ｍ3～１０００ｍ2／ｍ3であることが好ましい。
　また、上述した第二の課題を解決するために、本発明は、少なくとも一方の端部が開口した複数の中空糸膜をシート状に配列した中空糸膜シート又はその積層体と、中空糸膜シート又はその積層体を保持する集水部材と、を備え、固定用樹脂（ポッティング樹脂）を用いて中空糸膜シート又はその積層体を集水部材に液密に固定している中空糸膜モジュールであって、集水部材は、中空糸膜の開口と連通し中空糸膜の配列方向に延びる集水流路と、当該集水部材の長手方向に延びる一対の側壁と、集水流路内においてこの一対の側壁を互いに連結する柱状体を備えている。
　このように構成された本発明によれば、集水部材の一対の側壁同士を柱状体によって連結して集水部材を補強することができる。そしてこれにより、集水部材内部で発生する正圧及び負圧に対して集水部材の耐圧強度を向上させることができる。この柱状体は、単純な構造を有しているので様々な材料で集水部材を形成することができる。また、補強剤（接着剤）等も必要がないためモジュールの使用用途の制限も受けずに採用することできる。
　また、本発明において、好ましくは、柱状体の軸に対する直交断面形状が、流線形断面を有している。
　このように構成された本発明によれば、柱状体は、流線形断面を有しているので、集水部材内を流れる濾過水が柱状体に当たったとしても、濾過水の流れに対する抵抗力を小さくすることができる。
　また、本発明において、好ましくは、集水部材には、濾過水を当該中空糸膜モジュールから取り出すための取水口が形成されおり、前記柱状体を複数本備え、これら複数の柱状体は、集水部材の延伸長手方向に配列され、複数の柱状体を長手方向から見たときに軸に対する直交断面積は、取水口の近くにある柱状体のものほど小さい。
　このように構成された本発明によれば、柱状体を集水部材の長手方向から見たときの投影面積を、取水口に近い柱状体ほど小さくすることができ、これにより、取水口の近くにおいて濾過水の流れに対する抵抗力を低くすることができる。
　また、本発明において、好ましくは、柱状体は、集水部材と一体成型されている。
　柱状体と、集水部材と一体成型する構成をとることにより、補強構造と集水部材との接合強度を強めることができることができるため、集水部材の耐圧強度をより高めることとなる。
　また、本発明において、好ましくは、集水部材は、一対の側壁の内の一方を有する第１部材と、側壁の他方を有する第２部材とを接合して形成されており、柱状体は、第１部材又は第２部材の何れか一方に形成され、他方に溶着接合されている。
　また、上述した第三の課題を解決するために、本発明は、多数の中空糸膜を配列して結合した中空糸膜シートを複数枚積層させて構成される中空糸膜シート積層体を有する中空糸膜モジュールの製造方法であって、中空糸膜シートにおける中空糸膜の先端が配列されている辺近傍に液状の樹脂組成物を塗布する工程及び液状の樹脂組成物の接着によりこの中空糸膜シートの上に中空糸膜シートを積層する工程を複数回行って中空糸膜シートの積層体を作り、この中空糸膜積層体を集水部材に取り付けるように構成されている。
　このように構成された本発明によれば、中空糸膜シートにおける中空糸膜の先端が配列されている辺近傍に固定用樹脂を塗布し、ここに中空糸膜シートを積層する工程を行い、中空糸膜シートの間に固定用樹脂をしっかりと行き渡らせることができる。そして、中空糸膜シートに直接固定用樹脂を塗布することができるので中空糸膜シート同士の間隔を考慮する必要がなくなり、中空糸膜シート同士の間隔を最小限に抑えることができる。これにより、中空糸膜を高い充填密度で配列させた中空糸膜モジュールを製造することができる。また、固定用樹脂を塗布した中空糸膜シート上に中空糸膜シートを順次積層させていくことにより、固定用樹脂が中空糸膜間に行き渡る時間を考慮する必要がなくなるので、硬化速度が比較的早い固定用樹脂を用いることができる。これにより、中空糸膜積層体を作り上げる時間を短縮することができる。
　また、本発明において、好ましくは、集水部材は、中空糸膜積層体を受け入れる開口部と、この開口部から延び、該開口部から受け入れた中空糸膜積層体が固定される一対の側壁と、この一対の側壁に対して開口部とは反対側に形成され中空糸膜シートによって浄化された水が集まる集水通路と、この集水通路と連通した集水口と、を備え、一対の側壁の少なくとも一方の側壁を含む第一部材と、少なくとも他方の側壁を含む第二部材とを接合することによって形成されるものであり、中空糸膜積層体を集水部材に取り付ける工程では、第一部材に中空糸膜積層体を取り付けた後、第二部材を第一部材及び中空糸膜積層体に取り付ける。
　このように構成された本発明によれば、集水部材を第一部材と第二部材との二分割構造とすることができる。これにより、射出成形によって集水部材を形成した場合に、側壁に固定用樹脂との接着を補強するための突起部を容易に設けることができる。
　また、上述した第三の課題を解決するために、本発明は、多数の中空糸膜を配列して結合しシート状にされた中空糸膜シートを、複数枚積層させて構成される中空糸膜積層体と、この中空糸膜積層体で浄化した水を集めるための集水部材とを備える中空糸膜モジュールの製造方法であって、集水部材は、中空糸膜積層体を受け入れる開口部と、この開口部から延び、該開口部から受け入れた中空糸膜積層体が固定される一対の側壁と、この一対の側壁に対して開口部とは反対側に形成され中空糸膜シートによって浄化された水が集まる集水通路と、この集水通路と連通した集水口とを有しており、一対の側壁の少なくとも一方の側壁を含む第一部材と、少なくとも他方の側壁を含む第二部材とを接合することによって形成されるものであり、第一部材の側壁に液状の樹脂組成物を塗布する工程と、中空糸膜シートにおける中空糸膜の端が配列されている辺近傍を液状の樹脂組成物が塗布された第一部材の側壁上に積層する工程と、第一部材の側壁上に積層された中空糸膜シートにおける中空糸膜の端が配列されている辺近傍に液状の樹脂組成物を塗布し、この中空糸膜シートの上にこれと同形状の中空糸膜シートを積層する工程と、既に積層されている中空糸膜シートにおける中空糸膜の端が配列されている辺近傍に液状の樹脂組成物を塗布し、この中空糸膜シートの上にこれと同形状の中空糸膜シートを積層する工程を1回以上行う工程と、既に積層されている中空糸膜シートにおける中空糸膜の端が配列されている辺近傍に液状の樹脂組成物を塗布する工程と、第一部材の側壁の上に配置された中空糸膜積層体を第一部材と第二部材とによって挟むように、第二部材を第一部材と接合し、且つ中空糸膜積層体に取り付ける工程とを備えている。
　このように構成された本発明によれば、中空糸膜シートにおける中空糸膜の端が配列されている辺近傍に固定用樹脂を塗布し、ここに同形状の中空糸膜シートを重ねる工程を１回以上行うことにより、中空糸膜シートの間に固定用樹脂をしっかりと行き渡らせることができる。そして、中空糸膜シートに直接固定用樹脂を塗布することができるので中空糸膜シート同士の間隔を考慮する必要がなくなり、中空糸膜シート同士の間隔を最小限に抑えることができる。これにより、中空糸膜を高い充填密度で配列させた中空糸膜モジュールを製造することができる。また、固定用樹脂を塗布した中空糸膜シート上に中空糸膜シートを順次積層させていくことにより、固定用樹脂が中空糸膜間に行き渡る時間を考慮する必要がなくなるので、硬化速度が比較的早い固定用樹脂を用いることができる。加えて中空糸膜積層体の端部を切断する工程を不要とする事も可能となる。これにより、中空糸膜モジュールを作り上げる時間を短縮することができる。
　また、本発明において、好ましくは、中空糸膜シートを積層して中空糸膜積層体を形成する工程を、少なくとも固定用樹脂を塗布する辺近傍の中空糸膜が水平方向に配列された状態で行う。
　また、本発明において、好ましくは、第一部材と第二部材は、溶着による接合または接着用樹脂による接合のいずれかにより接合される。
　また、本発明において、好ましくは、中空糸膜積層体を集水部材に取り付ける工程は、第一部材と第二部材との間にシール部材を配置する工程を含む。
　また、本発明において、好ましくは、第二部材と第一部材との接合に際し、第二部材により第一部材の押圧により行う。
　また、本発明において、好ましくは、液状の樹脂組成物の粘度は、10,000～50,000 mPa・sである。
　また、本発明において、好ましくは、液状の樹脂組成物は、ウレタン樹脂又はエポキシ樹脂を主成分とする。
　また、本発明において、好ましくは、集水通路の少なくとも１箇所に、第一部材の側壁と第二部材の側壁同士を接合するための突起部が形成されており、突起部を介して第一部材の側壁と第二部材を接合する。
　また、上述した第三の課題を解決するために、本発明は、多数の中空糸膜を配列して結合した１枚の中空糸膜シートを備える中空糸膜モジュールの製造方法であって、中空糸膜シートにおける中空糸膜の先端が配列されている辺近傍に液状の樹脂組成物を塗布する工程と、この中空糸膜積層体を集水部材に取り付ける工程とを備える。
　以上のように本発明によれば、中空糸膜モジュールの洗浄効率を高めることにより、膜の透過速度を低下することを防ぎ、且つ単位容積当たりの膜面積を適切にすることによって、処理水量を増加させる、という第三の課題を解決することができる。
　また、以上のように、本発明によれば、使用用途の制限を受けることなく、且つ簡単な構造で中空糸膜モジュールの耐圧強度を向上させる、という第二の課題を解決することができる。
　また、以上のように、本発明によれば、中空糸膜の充填密度を高くすることができ、且つ短時間で中空糸膜モジュールを製造する、という第一の課題を解決することができる。
本発明の実施形態による中空糸膜モジュールを備えた中空糸膜ユニットの斜視図である。 図１のII-II'断面の断面図である。 本発明の実施形態による中空糸膜モジュールの三面図である。 本発明の実施形態による中空糸膜モジュールの一部を拡大した斜視図である。 本発明の実施形態による中空糸膜モジュールの水平方向断面の断面図である。 図４のVI-VI'断面の断面図である。 図６のVII-VII'断面の断面図である。 図６のVIII-VIII'断面の断面図である。 本発明の実施形態による中空糸膜モジュールの集合取水管を示す斜視図である。 本発明の実施形態による中空糸膜モジュールの一部を拡大した断面図であり、図９のX-X断面の断面図である。 本発明の実施例による中空糸膜モジュールの差圧試験を行った結果を示すグラフである。 比較例による中空糸膜モジュールの差圧試験を行った結果を示すグラフである。 本発明の実施形態による中空糸膜モジュールの斜視図である。 図１３に示す中空糸膜モジュールのXIV-XIV'断面の断面図である。 図１３に示す中空糸膜モジュールのXV-XV'断面の断面図である。 本発明の実施形態による平型中空糸膜モジュールを示す斜視図である。 本発明の実施形態による集水部材の断面を示す断面図である。 本発明の実施形態による平型中空糸膜モジュールの中空糸膜シートを示す平面図である。 本発明の実施形態による平型中空糸膜モジュールの製造工程を示す斜視図である。 本発明の実施形態の変形例による平型中空糸膜モジュールの一部を示す斜視図である。
　以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態による中空糸膜モジュールについて説明する。図１は、中空糸膜ユニットの斜視図であり、図２は、II-II'断面の断面図である。
　まず、図１及び図２に示すように、中空糸膜ユニット１０１は、一定の方向に配列された複数個の中空糸膜モジュール１０３と、中空糸膜モジュール１０３の上部及び下部を保持して中空糸膜モジュール１０３を所定位置に保持するための保持構造１０５とを備えている。また、配列された中空糸膜モジュール１０３の下部には、エアレーションを行うための散気装置１０７が設けられている。
　複数の中空糸膜モジュール１０３は、保持構造１０５によって、一定の間隔をもって配列されている。そして配列された中空糸膜モジュール１０３の間隔の下部には、散気装置１０７の散気管１０９が位置決めされており、散気管１０９から出た空気が上昇して中空糸膜モジュール１０３の間に入り込むようになっている。
　図３は、中空糸膜モジュールの三面図である。中空糸膜モジュール１０３は、中空糸膜シート１１１を積層させた中空糸膜シート積層体１１３と、中空糸膜シート積層体１１３を固定する一対のケース１１５とを備えている。中空糸膜シート１１１は、例えば多数本のＰＶＤＦ製の中空糸膜をシート状に配列させて形成されている。そして中空糸膜の少なくとも一方の端部は開口しており、中空糸膜を通過してろ過された処理水を開口した端部から排出できるようになっている。
　中空糸膜シート積層体１１３を固定するためのケース１１５は、中空糸膜シート積層体１１３の上下において、中空糸膜シート積層体１１３を保持している。また、ケース１１５の端面には、ろ過された処理水をケースから取り出すための楕円形状の取水口１１７が形成されている。取水口１１７の形状を楕円形状とすることにより、取水口１１７の幅（ケースの幅方向の長さ）を小さくしながら、取水口１１７の開口面積を確保することができる。
　図４は、中空糸膜モジュールの下部を示す拡大斜視図である。
　図４に示すように、ケース１１５は、細長い箱型を有している。そしてケース１１５の上部には、中空糸膜シート積層体１１３を固定するための固定用開口１１９が形成されている。固定用開口１１９内は、中空糸膜シート積層体１１３をケース１１５に固定するための固定用樹脂（ポッティング樹脂）１２１で満たされており、この固定用樹脂（ポッティング樹脂）１２１によって液密に封止されている。中空糸膜モジュール１０３の配置効率を維持し、且つ変形に対する剛性を確保するために、固定用開口１１９の長さは、２００ｍｍ～１２００ｍｍ、好ましくは３００ｍｍ～８００ｍｍであり、幅は、５～２０ｍｍであることが好ましい。また、固定用開口１１９に沿って延びるケース１１５の側壁は、厚さが２ｍｍ以下であることが好ましい。この側壁を薄くすることにより、固定用開口１１９内に固定された中空糸膜シート積層体１１３と、中空糸膜モジュール間に形成された、散気管１０９からのエアの流路との距離を短くすることができ、これにより、より多くのエアを中空糸膜シート積層体１１３に当てることができ、エアレーションの効率を高めることができる。そしてより変形に対する剛性を高めるため、固定用開口１１９の長さ方向を複数に分割したり、所定の間隔で補強部材を設けたりすることが好ましい。
　ケース１１５の基本的な幅Ｄ１（以下、「基本幅Ｄ１」という）は、１５ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ以下である。これに加えてケース１１５は、その一端又は両端に、幅が基本幅Ｄ１よりも広くされた肉厚部１１５ａを有している。肉厚部１１５ａは、中空糸膜シート１１１の面外方向において、基本幅Ｄ１よりも厚くされた部分である。この肉厚部１１５ａは、基本幅Ｄ１を有するケース１１５の一部と同一の壁厚を有しており、内部空間を中空糸膜シート１１１の面外方向に拡張することにより構成されている。肉厚部１１５ａは、取水口１１７が設けられている側の端部に形成されている。この肉厚部１１５ａは、取水口１１７の幅方向の面積を確保するためにケース１１５の幅を広げた部分である。そして肉厚部１１５ａは、取水口１１７が設けられている側に形成されており、その内部空間は、他の部分よりも幅が広くなっている。これにより、取水口１１７の開口面積を大きくすることができ、ケース１１５からの水の取り出し効率を向上させることができる。また、肉厚部１１５ａは、中空糸膜モジュール１０３を配列させたときに、隣接する中空糸膜モジュール１０３の肉厚部１１５ａと接触するようにその厚みが決められている。これにより、中空糸膜モジュール１０３を配列させたときに、肉厚部１１５ａが、中空糸膜モジュール１０３間のスペーサとして機能する。
　また、ケース１１５は、その剛性を高めるための補強構造１１５ｂを有している。補強構造１１５ｂは、ケース１１５の側面に形成されており、薄くされたケース１１５の剛性を確保する。この補強構造１１５ｂは、ケース１１５の側面に固定されており、一定の厚みを有する比較的硬い材料によって構成されている。補強構造１１５ｂをケース１１５の側面に固定することにより、ケース１１５の壁厚を実質的に厚くし、その剛性を高めることができる。また、補強構造１１５ｂとしては、ケース１１５の壁厚を部分的に厚くしたものを用いてもよい。補強構造１１５ｂは、ケース１１５の延伸方向に沿って複数個配列されている。尚、ケース１１５の長さによっては、補強構造１１５ｂを設けないか、または１つだけ設けるようにしてもよい。
　ケース１１５の固定用開口１１９には、上述したように中空糸膜シート積層体１１３が固定されており、中空糸膜シート積層体１１３の中空糸膜は、ケース１１５の上面から上方に延びるように配置される。そして、中空糸膜シート積層体１１３を水平方向に切断した場合、その切断面に中空糸膜の切断面が露出することとなるが、本発明者等の実験によれば、固定用開口が形成された一つの面における、中空糸膜の断面の合計面積が占める割合が少なくとも４５％とすることによって単位容積当たりの膜面積を適切にして処理水量を増加させられることが判明した。すなわち、図５に示すように、上面視したときの固定用開口部１１９の幅をＷとし、長さをＬとし、中空糸膜の半径をｒとした場合、中空糸膜の断面積の和と、任意の位置での中空糸膜モジュール１０３の水平方向切断面の面積との割合は、式：ｎπｒ2／ＷＬ（ｎ＝中空糸膜の本数）で表され、この割合を４５％以上、好ましくは５０％以上とすることが好ましい。尚、ケース１１５が肉厚部１１５ａを有している場合には、肉厚部１１５ａによる中空糸膜モジュール１０３の水平方向切断面の面積の減少を考慮する必要はない。なお、当該割合の上限は、モジュールの大きさによって任意に設定されるが、中空糸膜の十分な接着固定を考えると、９０％以下であることが好ましく、さらには８５％以下であることが好ましい。
　また、ケース１１５の壁の厚さを薄くすることにより、ケースの側壁と中空糸膜シート積層体１１３の表面との距離を、２ｍｍ以下と比較的短くすることができ、これにより、散気管１０９から上昇してきた空気が中空糸膜シート積層体１１３の表面に当り易くなる。なお、当該距離は短いほど好ましいが、隣り合うケース同士の接触を考慮すると０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。
　図６は、図４のIV-IV'断面の断面図であり、図７は、図６のVII-VII'断面の断面図であり、図８は、図６のVIII-VIII'断面の断面図である。
　図６に示すように、ケース１１５の内部空間の上方は、固定用樹脂（ポッティング樹脂）１２１及び中空糸膜で実質的に閉じられており、内部空間の下方には、中空糸膜でろ過した水を集めるための集水路１２５が形成されている。中空糸膜でろ過された水は端部の開口から集水路１２５に流れ、集水路１２５から取水口１１７に流れる。
　また、ケース１１５は、中空糸膜の一部を圧縮するための圧縮手段を有している。圧縮手段は、ケース１１５の内壁に沿ってケース１１５の延伸方向に延びる一対の凸状部１２７であり、対向する内壁に形成された一対の凸状部１２７は、内壁に沿って、互いに向かい合う位置に形成されている。凸状部１２７は、ケース１１５の内壁における、中空糸膜の端部が埋め込まれている固定用樹脂（ポッティング樹脂）１２１と接触する部分に形成されている。そして図７に示すように、凸状部１２７が形成されていない高さでの切断面では、中空糸膜が変形しておらず、一方で図８に示すように、凸状部１２７が形成されている高さでの切断面では、中空糸膜が凸状部１２７によって押圧され、変形している。
　凸状部１２７の突出量は中空糸膜の径に応じて適宜設定され、突出量が多過ぎると中空糸膜の内部空間が潰れて通水量が減ってしまう。従って、凸状部１２７の突出量は、好ましくは向かい合う一対の凸状部１２７の間にある中空糸膜の部分の幅を３０％減少させられる程度とすることが好ましい。このような凸状部１２７を設けてケース１１５内で中空糸膜を圧縮することによって、ケース１１５の幅を狭くした場合においても中空糸膜の半径を小さくしたり、本数を減らしたりする必要がなくなり、中空糸膜の密度を向上させることができる。また、ケース１１５の内壁に沿って凸状部１２７を設けることによって、ケース１１５の強度を向上させることができる。さらに、ケース１１５の内壁に凸状部１２７を設けて凸状部１２７を固定用樹脂（ポッティング樹脂）１２１に食い込ませることによって、固定用樹脂（ポッティング樹脂）１２１の引き抜き強度を増加させることができる。固定用樹脂（ポッティング樹脂）１２１の引き抜き強度を更に増加させるために、凸状部１２７を複数個形成することもできる。
　また、中空糸膜ユニット１０１は、複数の中空糸膜モジュール１０３の取水口１１７と同時に連通する集合取水管を備えている。
　図９は、集合取水管を示す斜視図であり、図１０は、中空糸膜モジュールの一部を拡大した断面図であり、集合取水管の取り付け状態を説明するための図面である。
　図９に示すように、集合取水管１２９は、複数の流入用開口１３１が形成された本体１３３と、この本体１３３から延びる取水管１３５とを備えている。複数の流入用開口１３１は、所定の間隔をもって配列されており、各々の流入用開口１３１の大きさ及び形状は、中空糸膜モジュール１０３の取水口１１７の大きさ及び形状に対応している。そして流入用開口１３１は、本外１３３内部で取水管１３５と連通しており、複数の流入用開口１３１から本体内部に流入した処理水は取水管１３５に流れ、まとめて下流側（処理水側）に流れる。
　また、図１０に示すように、流入用開口１３１の周囲には、楕円リング形状のシール部材１３７が設けられており、これにより、流入用開口１３１と取水口１１７との間をシールするようになっている。このような集合取水管１２９を用いることにより、簡単な構造の部品で、比較的薄いケース１１５からまとめて処理水を取り出すことができ、中空糸膜モジュール１０３の数に応じて取水管を配設する必要がなくなる。
　上述したように中空糸膜ユニット１０１は、このような構造を有する中空糸膜モジュール１０３を複数個備えており、各中空糸膜モジュール１０３は、保持構造１０５によって、互いに所定の間隔をもって配列されている。中空糸膜モジュール１０３間の隙間は、散気管１０９から上昇してきた空気を通すために設けられており、この隙間が狭すぎると散気管１０９からの気泡が十分に入り込めず、中空糸膜の物理的な洗浄を十分に行うことができず、反対に隙間が広すぎると、中空糸膜の密度が小さくなってしまう。従って、中空糸膜モジュール１０３の間の隙間は、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下に設定することが好ましい。
　そして発明者等の実験によれば、中空糸膜モジュール１０３の配列向の厚みを１５ｍｍ以下にし、且つ中空糸膜がケース１１５に固定されている箇所の水平断面において中空糸膜の断面の和が占める割合が少なくとも４５％とすることによって、単位容積当たりの膜面積を適切にして中空糸膜ユニット１０１による処理水量を増加させることができ、さらにこのような中空糸膜モジュール１０３を３ｍｍ以上１５ｍｍ以下の間隔をもって配列することにより、中空糸膜の物理的な洗浄を十分に行うことができることが判明した。
　従って、上述した中空糸膜ユニット１０１によれば、単位容積当たりの膜面積と被処理水の透過速度とによって決定される、中空糸膜モジュールの処理水量を増加させることができる。
　以下、本発明の実施例及び比較例について詳述する。
（実施例１）
　ポリフッ化ビニリデン製の中空糸膜（公称孔径：０．４μｍ、外径：２．８ｍｍ、三菱レイヨン社製）を、有効長：８７５ｍｍで１６０本一方向に引き揃えた中空糸膜シートを２シート用意した。ケースとして、厚さ７．５ｍｍのＡＢＳ製ケースを用意した。上端及び下端が開口した２枚の中空糸膜シートを重ねた状態で、ウレタン樹脂からなる固定用樹脂（ポッティング樹脂）を用いてシートの上端及び下端を各々ケースに固定した。この時製作した中空糸膜モジュールの中空糸膜の断面積の和と水平方向切断面の面積との割合は、５３％であった。そして、中空糸膜が鉛直方向に延びるように中空糸膜モジュールの上下を固定し、中空糸膜モジュールの隙間が６ｍｍとなるように中空糸膜モジュールを配置して中空糸膜モジュールを製作した。
（実施例２）
　ポリフッ化ビニリデン製の中空糸膜（公称孔径：０．４μｍ、外径：２．８ｍｍ、三菱レイヨン社製）を、有効長：８７５ｍｍで１６０本一方向に引き揃えた中空糸膜シートを２シート用意した。ケースとして、厚さ７．５ｍｍのＡＢＳ製ケースを用意した。そしてケースの内壁に高さ０．３ｍｍの凸状部を２段形成した。上端及び下端が開口した２枚の中空糸膜シートを重ねた状態で、ウレタン樹脂からなる固定用樹脂（ポッティング樹脂）を用いてシートの上端及び下端を各々ケースに固定した。この時製作した中空糸膜モジュールの中空糸膜の断面積の和と水平方向切断面の面積との割合は、５３％であった。そして、中空糸膜が鉛直方向に延びるように中空糸膜モジュールの上下を固定し、中空糸膜モジュールの隙間が６ｍｍとなるように中空糸膜モジュールを配置して中空糸膜モジュールを製作した。
（比較例１）
　ポリフッ化ビニリデン製の中空糸膜（公称孔径：０．４μｍ、外径：２．８ｍｍ、三菱レイヨン社製）を、有効長：８７５ｍｍで１６０本一方向に引き揃えた中空糸膜シートを５シート用意した。ケースとして、厚さ３０ｍｍのＡＢＳ製ケースを用意した。上端及び下端が開口した５枚の中空糸膜のシートを重ねた状態で、ウレタン樹脂からなる固定用樹脂（ポッティング樹脂）を用いてシートの上端及び下端を各々ケースに固定した。この時製作した中空糸膜モジュールの中空糸膜の断面積の和と水平方向切断面の面積との割合は、３３％であった。そして、中空糸膜が鉛直方向に延びるように中空糸膜モジュールの上下を固定し、中空糸膜モジュールの隙間が１５ｍｍとなるように中空糸膜モジュールを配置して中空糸膜モジュールを製作した。
（比較例２）
　ポリフッ化ビニリデン製の中空糸膜（公称孔径：０．４μｍ、外径：２．８ｍｍ、三菱レイヨン社製）を、有効長：８７５ｍｍで１６０本一方向に引き揃えた中空糸膜シートを２シート用意した。ケースとして、厚さ７．５ｍｍのＡＢＳ製ケースを用意した。上端及び下端が開口した２枚の中空糸膜のシートを重ねた状態で、ウレタン樹脂からなる固定用樹脂（ポッティング樹脂）を用いてシートの上端及び下端を各々ケースに固定した。この時製作した中空糸膜モジュールの中空糸膜の断面積の和と水平方向切断面の面積との割合は、５３％であった。そして、中空糸膜が鉛直方向に延びるように中空糸膜モジュールの上下を固定し、中空糸膜モジュールの隙間が２ｍｍとなるように中空糸膜モジュールを配置して中空糸膜モジュールを製作した。
　実施例１及び２、並びに比較例１及び２の試験条件をまとめると表１のようになった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　（実施例１）と（実施例２）で製作した中空糸膜モジュールを、同じ条件で透水性能を評価したところ、透水性能に差異は無く、ケース内壁の凸形状における透水性能の変化や、中空糸膜の破損や不具合は確認されなかった。
　（実施例１）と（比較例１）で製作した中空糸膜モジュールを同じ水槽内に配置して比較試験を実施した。この試験結果を図１１及び図１２に示す。
　図１１及び図１２に示すように、中空糸膜モジュールの投影床面積当たりの散気線速度を２３０ｍ／ｈとし、水槽内のＭＬＳＳ濃度を８，０００～１２，０００ｍｇ／Ｌの範囲で制御した。水理学的な滞留時間はシステム全体で８時間とした。ろ過線速度を段階的に変化させて、その時の膜ろ過差圧の変化を比較した。また、（比較例１）で製作した中空糸膜ろ過装置を同じ水槽内に配置して比較試験を実施したところ、中空糸膜モジュール間に散気が効率的に行われなかった。
　また、実施例２では、肉薄の膜固定部においてケース内壁に凸部を設けて中空糸を押し当て変形させても、中空糸膜の破損や、中空糸膜内部が狭塞されることによる圧力損失することなく、ケース肉薄部の強度を高めることが可能であった。
　図１１及び図１２から分かるように、比較例１及び２では、ろ過線速度（ＬＶ）３５ＬＭＨでは安定しているが、４０ＬＭＨ以上では差圧が上昇傾向にあった。一方で、実施例２及び３では、ろ過線速度（ＬＶ）８５ＬＭＨでも差圧が安定しており、１００ＬＭＨでは差圧が上昇傾向にあった。
　以上のように上記実施例１及び２では、比較例１及び２と比較して、単位容積あたりの処理水量を大幅に向上することが可能であった。
　次に、本発明の第２の実施形態による中空糸膜モジュールについて説明する。
　図１３は、本発明の実施形態による中空糸膜モジュールの斜視図であり、図１４は、図１３のVII-VII'断面の断面図であり、図１５は、図１３のVIII-VIII'断面の断面図である。
　図１３乃至図１５に示すように、中空糸膜モジュール５１は、中空糸膜シートを積層した中空糸膜積層体５３と、中空糸膜積層体５３で濾過した水を集めるための集水部材５５とを備えている。中空糸膜積層体５３は、固定樹脂５７を用いて集水部材５５に液密に固定されている。
　中空糸膜シートは、多数の中空糸膜を配列させて結合し、シート状にされた中空糸膜シートであり、中空糸膜積層体５３は、この中空糸膜シートを複数枚積層させて構成される。そして中空糸膜シートを構成する中空糸膜の少なくとも一方の端部は、中空糸膜の延伸方向に対して直交方向に切断されており、中空糸膜の端部が開口した状態となっている。
　中空糸膜の材質は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル、セルロース誘導体、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどの塩素系樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレートなどが挙げられる。また、これらの樹脂の共重合体や一部に置換基を導入したものであってもよい。さらに、２種以上の樹脂を混合したものであってもよい。なお、濾過膜として使用可能な中空糸膜であれば、その孔径、空孔率、膜厚、外径等は、特に限定されるものではないが、例えば、その外径は２０～４０００μｍ、孔径は０．００１～５μｍ、空孔率は２０～９０％、膜厚は５～３００μｍの範囲がよい。
　集水部材５５は、中空糸膜積層体５３を構成する中空糸膜シートの幅方向に沿って延びる長尺形状を有している。そして集水部材５５の長手方向の端面には、浄化した水を集水するための取水口５９が形成されている。また、集水部材５５は、内部に通じる開口部６１を有しており、この開口部６１内に中空糸膜積層体５３の一端が挿入されている。また、集水部材５５は、集水部材５５内部に通じる開口部６１に加え、開口部６１の両側において開口部６１から延びる一対の側壁６３，６５と、側壁６３，６５の間に形成され中空糸膜の端部の開口と連通した集水流路６７とを備えている。集水流路６７内には、一対の側壁６３，６５同士を連結するための複数の柱状体６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，・・・で構成される補強構造６９が設けられている。
　集水部材５５を形成するための材料としては、機械的強度及び耐久性を有するものであればよく、例えばポリカーボネート、ポリスルホン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）、ＰＥＴ樹脂、ＰＢＴ樹脂等のポリエステル樹脂を用いることができる。使用後に焼却処理が必要な場合には、燃焼により有毒ガスを出さずに、完全燃焼させることのできるポリオレフィン等の炭化水素系の樹脂が好ましい。
　補強構造６９は、複数の柱状体６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，・・・を用いて集水流路６７内で側壁６３，６５同士を連結するようになっている。柱状体６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，・・・は、側壁６３，６５の面方向、即ち集水部材５５の幅方向に延びている。そして複数の柱状体６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，・・・は、集水部材５５の延伸方向に沿って配列されている。複数の柱状体６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，・・・は、集水部材５５に正圧又は負圧が加えられたときに、最も変位が大きくなる位置、即ち集水流路６７の高さ方向中央部に設けることが好ましい。また、集水部材５５の構造上、例えば固定樹脂５７と集積部材の側壁６３，６５との界面付近にも応力が加わり易いので、この位置に柱状体６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，・・・を設けてもよい。集水流路内での濾過水の流れに対する抵抗力を小さくするために、各柱状体６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，・・・は、円形断面や楕円形断面のような流線形状を有している。また、各柱状体の断面を非対称形状としたり、取水口５９に向かう鋭角を有する鋭角形状としたりすることもできる。また、集水流路６７の延伸方向に沿って並べられた複数の柱状体６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，・・・における、集水部材５５の長手方向から見たときの投影面積は、取水口５９の近くにある柱状体のものほど小さく、取水口から遠くにある柱状体のものほど大きくなっている。
　このような集水部材５は、側壁６３，６５及び柱状体６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，・・・の接合強度を確保するために、一体成型品として形成してもよいし、又は二つの部品を組み合わせて形成してもよい。
　二つの部品で集水部材を形成する場合、少なくとも一方の側壁及びそこから延びる柱状体を有する第１部品と、他方の側壁を有する第２部品とを準備し、これら第１部品と第２部品との接合部及び柱状体の先端と第２部品の側壁とを、それぞれ、例えば熱溶着、超音波溶着、振動溶着、レーザー溶着、接着等により接合することができる。
　以下、中空糸膜モジュール５１の作用について説明する。
　中空糸膜モジュール５１によって被処理水を濾過する場合、中空糸膜モジュール５１を被処理水に含浸する。そして中空糸膜モジュール５１の取水口５９にポンプを連結して作動させ、中空糸膜モジュール５１の集水流路６７内及び中空糸膜内部に負圧を作用させる。これにより、中空糸膜の周囲にある被処理水は、中空糸膜内に向けて引き込まれ、中空糸膜によって濾過される。そして濾過された水は、中空糸膜内を通って集水流路６７に集められた後、取水口５９を通って中空糸膜モジュール５１から取り出される。中空糸膜モジュール５１の濾過処理時には、集水流路６７内に負圧が作用して集水部材５５を収縮させる力が加わるが、集水部材５５の側壁６３，６５同士を補強構造６９によって連結して補強することで側壁６３，６５の変形を緩和することができる。
　また、中空糸膜モジュール５１を洗浄する場合、取水口５９を介して集水流路６７内及び中空糸膜に洗浄液を流入させると共にこれらの内部に正圧を作用させる。これにより、中空糸膜の微細孔内に付着した濁質を離脱させることができる。中空糸膜モジュール５１の洗浄時には、集水流路６７内に正圧が作用して集水部材５５を膨張させる力が加わるが、集水部材５５の側壁６３，６５同士を補強構造６９によって連結して補強することで側壁６３，６５の変形を緩和することができる。
　以上のように、本発明の実施形態にかかる中空糸膜モジュール１によれば、集水通路６７内に柱状体６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，・・・を設けるという簡単な構造で中空糸膜モジュール５１の耐圧性能を向上させることができる。また、柱状体６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，・・・を有する補強構造６９を用いることにより、集水部材５５に補強剤を混入させ、または集水部材５５として特別な材料を用いる必要がなくなるため、被処理水に含まれている物質によって中空糸膜モジュール５１が使用できなくなることがなくなる。これにより中空糸膜モジュール５１の使用用途の自由度を向上させることができる。
　以下、本発明の実施例及び比較例について詳述する。
　以下のケースの強度を限界まで評価するため、比較例・実施例では中空糸膜を使用せずに比較試験を行った。
（実施例３）
　外寸L340mm×W6mm×H50mmの分割構造のケースを２つ準備し、これらを重ね合わせて溶着してL340mm×W12mm×H50mmのＡＢＳ製の集水部材を製作した。集水部材には、L300mm×W6mm×20mmの開口部と、開口部に対応したL300mm×W6mm×H20mmの集水流路が形成されていた。また集水部材の両端部には内径φ6mmの取水口が形成されていた。また集水流路には、外径φ6mmの円形断面を有する柱状体を、左右上下均等に５本形成した。集水部材及び連結構造は、溶剤接着剤（エスロンNo.73）により溶着した。中空糸膜の固定樹脂として、ポリウレタン樹脂（4423/4426　日本ポリウレタン）を使用し、中空糸膜シートの積層体を集水部材に固着した。そして取水口を封止し、集水通路内を加圧して、加圧圧力と集水部材の最大変位を測定した。また加圧により集水部材が破壊される最大圧力を測定した。
（比較例３）
　集水流路に、補強構造を有しない以外は、実施例と同じ評価用の集水部材を製作した。そして集水部材の取水口を封止して、集水部材を加圧して、加圧圧力とケースの最大変位を測定した。また加圧により集水部材が破壊される最大圧力を測定した。
　上記実施例３及び比較例３における測定結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　以上のように集水流路内に柱状体を形成した実施例３の集水部材のほうが、比較例３の集水部材よりも変形量が少なく、且つ耐圧性が高いことが分かる。
　図１６は、本発明の実施形態による平型中空糸膜モジュールを示す斜視図である。
　まず、図１６に示すように、平型中空糸膜モジュール１は、中空糸膜を束ねた積層体３と、この中空糸膜積層体３が固定されている集水部材５とを備えている。
　中空糸膜の積層体３は、多数の中空糸膜を配列させて結合し、シート状にされた中空糸膜シートを複数枚積層させて構成される。この中空糸膜積層体３は、固定用樹脂７を用いて集水部材５に固定されている。中空糸膜積層体３を構成するシートの枚数は、好ましくは１～１５枚、更に好ましくは２～１０枚である。
　中空糸膜積層体３を構成する中空糸膜の材質は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル、セルロース誘導体、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどの塩素系樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレートなどが挙げられる。また、これらの樹脂の共重合体や一部に置換基を導入したものであってもよい。さらに、２種以上の樹脂を混合したものであってもよい。なお、濾過膜として使用可能な中空糸膜であれば、その孔径、空孔率、膜厚、外径等は、特に限定されるものではないが、例えば、その外径は２０～４０００μｍ、孔径は０．００１～５μｍ、空孔率は２０～９０％、膜厚は５～３００μｍの範囲がよい。
　中空糸膜の配列方向は、特に限定されるものではないが、中空糸膜が、被処理液の流れ方向に対し、概ね平行に配列されることが好ましい。かかる場合には、例えば、被処理液が多くの夾雑物を含んでいるような高汚濁液の場合に、夾雑物が多数の中空糸膜間を通過する際、流れ方向と直行するような中空糸膜等の障害物がないことから、夾雑物の中空糸膜への堆積や絞絡を軽減する効果がある。
　さらに、中空糸膜の配列方向は、中空糸膜の長さ方向が縦方向、即ち上下方向であることが好ましい。かかる場合、例えば、該夾雑物の洗浄に多く用いられるエアバブリング洗浄時に発生する被処理液の上昇流方向と、中空糸膜の延在方向とを、概ね平行とすることができるので、前述した夾雑物の堆積を防止する効果との相乗効果がある。
　中空糸膜積層体３の固定用樹脂７には、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン系充填材、各種ホットメルト樹脂等を用いることができ、適宜選定することが可能である。また、固定用樹脂の初期の粘度は、３，０００～２００，０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは５，０００～１００，０００ｍＰａ・ｓ、さらに好ましくは１０，０００～５０，０００ｍＰａ・ｓである。中空糸膜の外径，中空糸膜積層体を構成するシート枚数等によって適宜選択する事が出来る。
　集水部材５は、中空糸膜積層体３を構成する中空糸膜シートの幅方向に沿って延びる長尺形状を有している。そして集水部材５の長手方向の端面には、浄化した水を集水するための集水口９が形成されている。
　図１７は、集水部材の断面を示す断面図である。この断面図は、集水部材の長手方向に対して直交方向（集水部材の幅方向）の断面を示す。
　図１７に示すように、集水部材５は、内部に通じる開口部１１を有しており、この開口部１１内に中空糸膜積層体３の一端が挿入されている。また、集水部材５は、集水部材５内部に通じる開口部１１に加え、開口部１１の両側において開口部１１から延びる一対の側壁１３，１５と、側壁１３，１５に対して開口部１１とは反対側に形成された集水通路１７とを備えている。集水部材５は、第一部材１９及び第二部材２１の二つの部材を接合させて形成されている。第一部材１９及び第二部材２１は、各々、集水部材５の幅方向の１箇所において、集水部材５を長手方向に分割したような形状を有している。集水部材５は、第一部材１９及び第二部材２１に各々形成された円柱状の接合部２３，２５、及び第一部材１９及び第二部材２１の長手方向両側に形成された接合面（図示せず）を互いに接合することで一体形成されている。
　集水部材５の第一部材１９と第二部材２１を接合するための方法としては、熱溶着、超音波溶着、振動溶着、レーザー溶着、接着等を用いることができる。また、第一部材１９と第二部材２１との間に、例えばゴム製の平パッキン等のシール部材を挟み込むことによって第一部材１９と第二部材２１の接合部における気密の信頼性を向上させることができる。また、第一部材１９と第二部材２１との間に挟みこまれたシール部材を、機械的な締結手段（例えばボルト及びナット等）によって締め付ける方法を採っても良い。
　集水部材５の開口部１１は、中空糸膜積層体３を受け入れられる寸法を有している。また、開口部１１よりも集水通路１７側における、側壁１３，１５で挟まれている領域には、中空糸膜積層体３が固定用樹脂７によって固定されている。そして側壁１３，１５には、補強用の突起部２７が設けられており、前記突起部２７が固定用樹脂７部分に食い込むような形状を有している。中空糸膜積層体７における、集水通路１７側では、中空糸膜の端部の開口が露出しており、中空糸膜で浄化された水が集水通路１７に流れるようになっている。
　ここで集水通路１７とは、第一部材１９、第二部材２１、固定用樹脂７、中空糸膜積層体３に囲まれた空間の事であり、中空糸膜によってろ過された浄化水を受け入れるようになっている。そして集水通路１７の長手方向の端部は、集水部材５の集水口９と連通している。
　また、集水通路１７内部に必要に応じて、集水部材５の幅方向に延びる円柱状の接合部２３，２５が配置する事が出来る。この接合部２３，２５は、平型中空糸膜モジュール１内に作用する正圧／負圧による側壁１３、１５の変形を抑制するための補強リブの機能を有しており、集水通路１７が延びる方向と直交して延びている。そして接合部２３，２５を円柱状にすることにより、接合部２３，２５が集水通路１７内での水流による圧力損失を低減させる上で好ましい。また、接合部２３，２５は、図２０に示すような嵌合形状であっても良い。
　集水部材５を構成する第一部材１９と第二部材２１の材質は、機械的強度及び耐久性を有するものであればよく、例えばポリカーボネート、ポリスルホン、ポリオレフィン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、変成ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＥＴ樹脂、ＰＢＴ樹脂等を用いることができる。使用後に焼却処理が必要な場合には、燃焼により有毒ガスを出さずに、完全燃焼させることのできるポリオレフィン等の炭化水素系の樹脂が好ましい。
　このような平型中空糸膜モジュール１では、平型中空糸膜モジュール１内に負圧を作用させることによって、中空糸膜で浄化された水を中空糸膜の端に形成された開口を通じて集水通路１７に流し、さらに集水通路１７に流れた水を、集水口９から下流側に向けて流すようになっている。
　次に、上述した平型中空糸膜モジュール１の製造方法について詳述する。
　図１８は、平型中空糸膜モジュールの中空糸膜シートを示す平面図であり、図１９は、平型中空糸膜モジュールの製造工程を示す斜視図である。
　中空糸膜シート２９は、多数の中空糸膜を横並びに配列して、中空糸膜の一端同士を互いに結合することによって構成されている。中空糸膜同士を結合する方法としては、テープ、接着剤、熱融着等を用いることができる。
　そして平型中空糸膜モジュール１の製造方法においては、先ず、複数枚の中空糸膜シート２９を準備し、一枚目の中空糸膜シート２９ａの一辺近傍の領域Ｒに固定用樹脂を塗布する。固定用樹脂を塗布する領域Ｒは、中空糸膜シート２９における中空糸膜の延伸方向の端部の何れか一方近傍の領域である。
　次に、一枚目の中空糸膜シート２９ａと同寸法を有する二枚目の中空糸膜シート２９ｂを、一枚目の中空糸膜シート２９ａとぴったり重なるように、一枚目の中空糸膜シート２９ａ上に積層する。これらの固定用樹脂を塗布する工程と、中空糸膜シートを重ねる工程とを、所定回数行うことによって中空糸膜積層体３を製造する。
　固定用樹脂を塗布するための方法としては、定量性のある塗布を実施する観点からギアポンプ、ポジロードポンプ、モーノポンプ等の定量吐出が可能なポンプを搭載した吐出装置のノズルヘッド部を少なくとも１軸（水平）方向に定速移動させながら塗布するのが望ましい。また、シリンジ（例えばSS-20ESZ、テルモ（株）製）、刷毛、ヘラ等を用いて手動塗布してもよい。
　固定用樹脂塗布形状としては、フィルム状、又は、少なくとも１本のビード状に塗布するのが望ましい。また、塗布した固定用樹脂をヘラ/刷毛等で薄く延ばす方法も取る事が出来る。
　次に、中空糸膜積層体３の固定用樹脂が塗布されている側の端の一方の側面、及び／又は集水部材５の第一部材１９の側壁１３上に固定用樹脂を塗布する。その後、中空糸膜積層体３の固定用樹脂が塗布されている側の端を集水部材５の第一部材１９の側壁１３上に配置する。このとき、中空糸膜積層体３における固定用樹脂が塗布されている端の端面が、集水通路１７の上部の開口から０．５～１５ｍｍ突出するような位置に中空糸膜積層体３を位置決めする。
　次に、中空糸膜積層体３の固定用樹脂が塗布されている側の端の他方の側面、及び／又は集水部材５の第二部材２１の側壁１５上に固定用樹脂を塗布する。また、第一部材１９の接合部２３及び接合面３０と、第二部材２１の接合部２５及び接合面３１に接合用接着剤を塗布する。そして第二部材２１を第一部材１９及び中空糸膜積層体３に重ねるようにして接合する。このとき、接合用接着剤は、固定用樹脂と同一であっても異種であっても構わず、目的に応じて適宜選択する事が出来る。
　このように中空糸膜シート２９を所定回以上重ね合わせて互いに接着し、その後、分割形成された集水部材５によって挟み込むようにすることで、中空糸膜シート２９間に固定用樹脂を容易に行き渡らせることができる。また、集水部材５を第一部材１９及び第二部材２１の二つの部材で形成することによって、第一部材１９及び第二部材２１を射出成形するときに、側壁に突起部２７、及び、接合部２３，２５を容易に設けることができる。そしてこの突起部２７を設けることによって、突起部２７を中空糸膜積層体３の固定用樹脂７に食い込ませることができる為、アンカー効果による接着強度向上が可能である。これにより、固定用樹脂７を介して中空糸膜積層体３を確実に集水部材５に固定することができる。そしてこの突起部２７によって中空糸膜積層体３を集水部材５に固定することによって、集水部材５内部に負圧が作用したとき、及び中空糸膜の洗浄時等に加圧された水や空気を平型中空糸膜モジュール１内に流入させて集水部材５内部に正圧が作用したときに、固定用樹脂７が集水部材５から外れるのを防止することができる。また、接合部２３，２５を設ける事によって、集水部材５内部に負圧が作用したとき、及び中空糸膜の洗浄時に加圧された水や空気を平型中空糸膜モジュール１内に流入させて集水部材５内部に正圧が作用したときに、固定用樹脂７と集水部材５、及び、集水部材１９と２１が外れるのを防止することができる。
　なお、上述の実施形態では、複数の中空糸膜シート２９ａによって中空糸膜積層体３を形成することとしたが、１枚の中空糸膜シートを第１部材及び第２部材で挟み込むようにしてもよい。
　次に、平型中空糸膜モジュールの製造方法の変形例について説明する。
　変形例による平型中空糸膜モジュール１の製造方法においては、先ず、集水部材５の第一部材１９の側壁１３上に固定用樹脂を塗布し、一枚目の中空糸膜シート２９ａの一辺近傍の領域Ｒと前述固定用樹脂塗布部が重なるように置く。次いで、一枚目の中空糸膜シート２９ａの一辺近傍の領域Ｒに固定用樹脂を塗布する。
　次に、一枚目の中空糸膜シート２９ａと同寸法を有する二枚目の中空糸膜シート２９ｂを、一枚目の中空糸膜シート２９ａとぴったり重なるように、一枚目の中空糸膜シート２９ａ上に積層する。以降、固定用樹脂を塗布する工程と、中空糸膜シートを重ねる工程とを、所定回数繰り返す。
　次に、中空糸膜積層体３の一辺近傍の領域Ｒに固定用樹脂を、第一部材１９の接合部２３及び接合面３０、及び／又は、第二部材２１の接合部２５及び接合面３１に接合用接着剤をそれぞれ塗布する。そして第二部材２１を第一部材１９及び中空糸膜積層体３に重ねるようにして接合する。このとき、固定用樹脂と接合用接着剤は、同一であっても、異種であっても良い。目的に応じて適宜選択する事が出来る。
　このような変形例によっても、上述の平型中空糸膜モジュールの製造方法と同様の効果を得ることができる。
　また、このような製造方法を用いることによって、例えば中空糸膜の両端に集水部材を設ける場合に、中空糸膜を水平に配列させた状態で中空糸膜の両端において同時に集水部材を固定する作業を行うことができる。また、上述の製造方法では、固定用樹脂を中空糸膜シートに直接塗布するようになっているので、中空糸膜間に固定用樹脂が流れ込むまでの時間を考慮する必要がなく、比較的高粘度、且つ、硬化速度が速い固定用樹脂を用いることができる。即ち、従来用いられていた製造方法では、固定用樹脂が中空糸膜の間に行き渡るまで硬化しないような硬化速度の遅い固定用樹脂を用いる必要があったが、本発明の実施形態による製造方法では、固定用樹脂を行き渡らせる時間を考慮する必要がないため、硬化速度が比較的速い固定用樹脂を用いることができる。更に、上述の製造方法では、中空糸膜積層体の端部を切断する工程が不要となる。これにより、平型中空糸膜モジュールの製造に要する時間を大幅に短くすることができる。
　また、中空糸膜シートを順次積層していく工程を採用することによって、中空糸膜間に固定用樹脂を行き渡らせる隙間を設ける必要がなくなるので中空糸膜シート間の隙間を少なくすることができる。これにより、平型中空糸膜モジュールにおける中空糸膜の充填密度を高めることができる。
　本実施例では接着剤による接合を挙げたが、溶着による接合であっても良い。
　また、集水部材を二つの部材で構成することによって、集水部材に補強構造、即ち突起部及び補強リブを射出成形時に容易に設けることができる。
１　　中空糸膜モジュール
３　　中空糸膜積層体
５　　集水部材
７　　固定用樹脂
１７　　集水通路
１９　　第一部材
２１　　第二部材
２９　　中空糸膜シート
５１　　中空糸膜モジュール
５３　　中空糸膜積層体
５５　　集水部材
５７　　固定樹脂
５９　　取水口
６３，６５　　側壁
６７　　集水流路
６９　　補強構造
６９ａ，６９ｂ，６９ｃ　　柱状体
１０１　　中空糸膜ユニット
１０３　　中空糸膜モジュール
１０７　　散気装置
１１１　　中空糸膜シート
１１３　　中空糸膜シート積層体
１１５　　ケース
１１５ａ　　幅広部
１１５ｂ　　補強構造
１１７　　取水口
１１９　　固定用開口
１２１　　固定用樹脂（ポッティング樹脂）
１２５　　集水路
１２７　　凸状部
１２９　　集合取水管
１３１　　流入用開口
１３５　　取水管

Claims (31)

  1. 　中空糸膜をシート状に配列した中空糸膜シート又はその積層体と、前記中空糸膜シート又はその積層体を保持する筐体状の集水部材と、を備え、
    　この集水部材の一つの面には、固定用樹脂で充たされ、且つ中空糸膜シート積層体を固定するための開口部が形成されている、中空糸膜モジュールであって、
    　前記ケースは、前記中空糸膜のシートの面外方向に沿って２０ｍｍ以下の厚さを有しており、前記開口部が形成された一つの面における中空糸膜の断面の合計面積が占める割合が少なくとも４５％である中空糸膜モジュール。
  2. 　前記集水部材は、中空糸膜でろ過した処理水を集める集水路と、取水口とを有する、請求項１に記載の中空糸膜モジュール。
  3. 　前記集水部材は、中空糸膜をその径方向に圧縮変形させるための手段を備えている、請求項１または２に記載の中空糸膜モジュール。
  4. 　前記圧縮変形させるための手段は、対向する集水部材の内壁に形成された一対の凸状部である請求項３に記載の中空糸膜モジュール。
  5. 　前記取水口は、前記中空糸膜のシートの面外方向に延びる短軸を有する楕円形状である、請求項２乃至４の何れか１項に記載の中空糸膜モジュール。
  6. 　前記取水口は、前記集水部材の少なくとも一方の端面に形成されており、該取水口が形成された集水部材の少なくとも一方の端面には、前記集水部材の前記中空糸膜のシートの面外方向における厚み厚くした肉厚部を備えている、請求項５に記載の中空糸膜モジュール。
  7. 　前記集水部材は、前記中空糸膜のシートの面外方向における前記集水部材の側壁を厚くして形成された補強構造を有している、請求項６に記載の中空糸膜モジュール。
  8. 　前記中空糸膜のシートの面外方向における前記集水部材の側壁の厚みが２ｍｍ以下である、請求項１乃至７に記載の中空糸膜モジュール。
  9. 　請求項１乃至８のいずれかに記載された中空糸膜モジュールを複数個配列した中空糸膜ユニットであって、
    　前記複数の中空糸膜モジュールは、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下の間隔をもって配列されている、中空糸膜ユニット。
  10. 　前記中空糸膜モジュールの肉厚部は、隣接する中空糸膜モジュールの肉厚部と接触するように寸法決めされている、請求項９に記載の中空糸膜ユニット。
  11. 　前記中空糸膜モジュールの補強構造は、隣接する中空糸膜モジュールの補強構造と接触するように寸法決めされている、請求項９または１０に記載の中空糸膜ユニット。
  12. 　隣接する２以上の中空糸膜モジュールを連結し、連結された２以上の前記中空糸膜モジュールの全ての取水口と連通する集合取水管を有している、請求項９に記載の中空糸膜ユニット。
  13. 　前記集合取水管と、前記中空糸膜モジュールとの間に配置され、前記取水口を囲むシール部材を備えている、請求項１２に記載の中空糸膜ユニット。
  14. 　前記中空糸膜の体積あたりの膜面積が、１００ｍ2／ｍ3～１０００ｍ2／ｍ3である、請求項９乃至１３に記載の中空糸膜ユニット。
  15. 　少なくとも一方の端部が開口した複数の中空糸膜をシート状に配列した中空糸膜シート又はその積層体と、前記中空糸膜シート又はその積層体を保持する集水部材と、を備え、固定用樹脂を用いて前記中空糸膜シート又はその積層体を前記集水部材に液密に固定している中空糸膜モジュールであって、
    　前記集水部材は、前記中空糸膜の開口と連通し前記中空糸膜の配列方向に延びる集水流路と、当該集水部材の長手方向に延びる一対の側壁と、前記集水流路内においてこの一対の側壁を互いに連結する柱状体を備えている、中空糸膜モジュール。
  16. 　前記柱状体の軸に対する直交断面形状が、流線形断面を有している、請求項１５に記載の中空糸膜モジュール。
  17. 　前記集水部材には、前記濾過水を当該中空糸膜モジュールから取り出すための取水口が形成されており、前記柱状体を複数本備え、これら複数の柱状体は、前記集水部材の延伸長手方向に配列され、複数の前記柱状体の長手方向から見たときに軸に対する直交断面積は、前記取水口の近くにある柱状体のものほど小さい、請求項１５に記載の中空糸膜モジュール。
  18. 　前記補強構造は、前記集水部材と一体成型されている、請求項１５乃至１７の何れか１項に記載の中空糸膜モジュール。
  19. 　前記集水部材は、前記一対の側壁の内の一方を有する第１部材と、側壁の他方を有する第２部材とを接合して形成されており、前記柱状体は、前記第１部材又は前記第２部材の何れか一方に形成され、他方に溶着接合されている、請求項１５に記載の中空糸膜モジュール。
  20. 　多数の中空糸膜を配列して結合した中空糸膜シートを複数枚積層させて構成される中空糸膜シート積層体を有する中空糸膜モジュールの製造方法であって、
    　中空糸膜シートにおける中空糸膜の先端が配列されている辺近傍に液状の樹脂組成物を塗布する工程及び前記液状の樹脂組成物の接着によりこの中空糸膜シートの上に中空糸膜シートを積層する工程を複数回行って中空糸膜シートの積層体を作り、この中空糸膜積層体を集水部材に取り付ける、中空糸膜モジュールの製造方法。
  21. 　前記集水部材は、前記中空糸膜積層体を受け入れる開口部と、この開口部から延び、該開口部から受け入れた前記中空糸膜積層体が固定される一対の側壁と、この一対の側壁に対して前記開口部とは反対側に形成され前記中空糸膜シートによって浄化された水が集まる集水通路と、この集水通路と連通した集水口と、を備え、前記一対の側壁の少なくとも一方の側壁を含む第一部材と、少なくとも他方の側壁を含む第二部材とを接合することによって形成されるものであり、
    　前記中空糸膜積層体を集水部材に取り付ける工程では、
    　前記第一部材に前記中空糸膜積層体を取り付けた後、前記第二部材を前記第一部材及び中空糸膜積層体に取り付ける、請求項２０に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
  22. 　多数の中空糸膜を配列して結合しシート状にされた中空糸膜シートを、複数枚積層させて構成される中空糸膜積層体と、この中空糸膜積層体で浄化した水を集めるための集水部材とを備える中空糸膜モジュールの製造方法であって、
    　前記集水部材は、前記中空糸膜積層体を受け入れる開口部と、この開口部から延び、該開口部から受け入れた前記中空糸膜積層体が固定される一対の側壁と、この一対の側壁に対して前記開口部とは反対側に形成され前記中空糸膜シートによって浄化された水が集まる集水通路と、この集水通路と連通した集水口とを有しており、前記一対の側壁の少なくとも一方の側壁を含む第一部材と、少なくとも他方の側壁を含む第二部材とを接合することによって形成されるものであり、
    　前記第一部材の前記側壁に液状の樹脂組成物を塗布する工程と、
    中空糸膜シートにおける中空糸膜の端が配列されている辺近傍を液状の樹脂組成物が塗布された前記第一部材の前記側壁上に積層する工程と、
    　前記第一部材の前記側壁上に積層された中空糸膜シートにおける中空糸膜の端が配列されている辺近傍に液状の樹脂組成物を塗布し、この中空糸膜シートの上にこれと同形状の中空糸膜シートを積層する工程と、
    　既に積層されている中空糸膜シートにおける中空糸膜の端が配列されている辺近傍に液状の樹脂組成物を塗布し、この中空糸膜シートの上にこれと同形状の中空糸膜シートを積層する工程を1回以上行う工程と、
    　既に積層されている中空糸膜シートにおける中空糸膜の端が配列されている辺近傍に液状の樹脂組成物を塗布する工程と、
    　前記第一部材の前記側壁の上に配置された中空糸膜積層体を前記第一部材と前記第二部材とによって挟むように、前記第二部材を前記第一部材と接合し、且つ前記中空糸膜積層体に取り付ける工程とを備えている、中空糸膜モジュールの製造方法。
  23. 　中空糸膜シートを積層して中空糸膜積層体を形成する工程を、少なくとも固定用樹脂を塗布する辺近傍の中空糸膜が水平方向に配列された状態で行う、請求項２０乃至２２の何れか１項に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
  24. 　前記第一部材と前記第二部材は、溶着による接合または接着用樹脂による接合のいずれかにより接合される、請求項２０乃至２３の何れか１項に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
  25. 　前記中空糸膜積層体を集水部材に取り付ける工程は、前記第一部材と前記第二部材との間にシール部材を配置する工程を含む、請求項２０乃至２３の何れか１項に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
  26. 　前記第二部材と前記第一部材との接合に際し、前記第二部材により前記第一部材の押圧により行う、請求項２０乃至２３に記載の何れか１項に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
  27. 　前記液状の樹脂組成物の粘度は、10,000～50,000 ｍＰａ・ｓである、請求項２０乃至２６の何れか１項に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
  28. 　前記液状の樹脂組成物は、ウレタン樹脂又はエポキシ樹脂を主成分とする、請求項２０乃至２７の何れか１項に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
  29. 　前記集水通路の少なくとも１箇所に、前記第一部材の側壁と前記第二部材の側壁同士を接合するための突起部が形成されており、前記突起部を介して前記第一部材の側壁と前記第二部材を接合する、請求項２０乃至２８の何れか１項に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
  30. 　請求項２０乃至２９の何れか１項に記載の方法で製造された中空糸膜モジュールを少なくとも１つ有している、中空糸膜ユニット。
  31. 　多数の中空糸膜を配列して結合した１枚の中空糸膜シートを備える中空糸膜モジュールの製造方法であって、
    　中空糸膜シートにおける中空糸膜の先端が配列されている辺近傍に液状の樹脂組成物を塗布する工程と、この中空糸膜積層体を集水部材に取り付ける工程とを備える、中空糸膜モジュールの製造方法。
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