WO2021261324A1 - 中空糸膜モジュール - Google Patents

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WO2021261324A1
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hollow fiber
fiber membrane
membrane module
water collecting
outer peripheral
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佑己 三浦
倫宏 岡村
秀樹 三原
幹夫 勝部
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東洋紡株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/04—Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies

Definitions

  • the present invention relates to a hollow fiber membrane module.
  • the hollow fiber membrane module is provided on the outer peripheral surface of the longitudinal end portion of the hollow fiber membrane element.
  • the pressure of the fluid (DS or FS) flowing through the hollow fiber membrane during the FO treatment is the pressure of the hollow fiber. It can be higher than the pressure of the fluid (FS or DS) flowing outside the membrane.
  • the pressure difference between the inside of the hollow portion and the outside of the hollow fiber membrane is a predetermined value. If it exceeds, the permeation fluid collecting member and the end portion of the hollow fiber membrane element may be separated from each other, and a gap may be generated between them (see FIGS. 4 and 7). When a gap is created, the DS and FS come into direct contact with each other, and the DS diffuses (leaks) toward the FS side.
  • an object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module capable of preventing leakage of a draw solution or a feed solution in a membrane treatment such as a forward osmosis treatment.
  • the at least one hollow fiber membrane element is a plurality of hollow fiber membrane elements.
  • a hollow fiber membrane module capable of preventing leakage of a draw solution or a feed solution in a membrane treatment such as a forward osmosis treatment.
  • FIG. 4 It is a perspective view of the water collecting cap for the connecting part used in embodiment. It is a perspective view which shows the connector for the connecting part used in embodiment.
  • (A) is a schematic cross-sectional view showing a conventional notch type outer peripheral ring
  • (b) is a schematic cross-sectional view showing a flat type outer peripheral ring. It is sectional drawing which shows an example of the conventional hollow fiber membrane module. It is sectional drawing which shows another example of the conventional hollow fiber membrane module.
  • Hollow fiber membrane module With a pressure vessel, With at least one hollow fiber membrane element disposed in the pressure vessel, A water collecting cap that is liquid-tightly fixed to the outer peripheral surface of the end of the hollow fiber membrane element, To prepare for.
  • hollow fiber membrane module of the present embodiment a hollow fiber membrane module including a plurality of hollow fiber membrane elements will be described.
  • the hollow fiber membrane module shown in FIG. 1 is Pressure vessel 1 and Two hollow fiber membrane elements 4 arranged in the pressure vessel 1 and The two hollow fiber membrane elements 4 are provided with water collecting caps 31 and 32 that are liquid-tightly fixed to the outer peripheral surface of the end portion. The two hollow fiber membrane elements 4 are connected in series in the pressure vessel 1.
  • the pressure vessel 1 includes a feed solution (FS) supply port 10a provided at both ends in the longitudinal direction and an FS (concentrated FS: concentrate) discharge port 10b, and also includes both ends in the longitudinal direction. It includes a draw solution (DS) supply port 11a provided on the side surface and a DS (diluted DS: diluted solution) discharge port 11b.
  • FS feed solution
  • DS draw solution
  • the supply port 10a and the discharge port 10b are provided on the wall member 13 constituting the pressure vessel 1. Further, the supply port 11a and the discharge port 11b are provided on the side surface of the pressure vessel 1. Further, in FIG. 1, two hollow fiber membrane elements 4 are arranged in series between the two wall members 13 and 14.
  • Each of the hollow fiber membrane elements 4 With multiple hollow fiber membranes Includes a double core tube 2 provided in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane element 4.
  • the double core pipe 2 has a perforated pipe 21 and an inner pipe 22 arranged inside the perforated pipe 21.
  • the outer flow path 21a formed by the inner wall of the porous pipe 21 and the outer wall of the inner pipe 22 communicates with the supply port 11a and the discharge port 11b.
  • the porous pipe 21 is a tubular body having a plurality of holes (not shown).
  • the draw solution supplied from the supply port 11a into the hollow fiber membrane module by the porous pipe 21 is distributed to the outside of the hollow fiber membrane through the outer flow path 21a and a plurality of holes.
  • the plurality of holes are radially provided in each direction.
  • the inner pipe 22 is a pipe provided in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane element 4 inside the porous pipe 21.
  • the inner flow path 22a formed by the inner wall of the inner pipe 22 communicates with the discharge port 10b.
  • the plurality of hollow fiber membranes are arranged around the double core tube 2 arranged in the hollow fiber membrane element 4.
  • the porous pipe 21 and the plurality of hollow fiber membranes are fixed to each other by the resin 7 at both ends thereof.
  • the inside (hollow portion) of each of the plurality of hollow fiber membranes communicates with the supply port 10a on the upstream side and communicates with the inner flow path 22a on the downstream side.
  • the feed solution is a liquid to be treated by a membrane treatment such as a forward osmosis treatment, and is not particularly limited as long as it is a liquid containing water and components other than water, and may be either a solution or a suspension. good.
  • the feed solution include seawater, brackish water, river water, lake water, industrial wastewater, domestic wastewater and the like.
  • the draw solution (DS) is a liquid containing a solute, and is not particularly limited as long as it is a liquid having a higher osmotic pressure than the feed solution.
  • a solute a liquid having a higher osmotic pressure than the feed solution.
  • an inorganic salt solution, a sugar solution, or a liquid containing a gas having a high solubility in water (ammonia, carbon dioxide, etc.), an organic substance, magnetic fine particles, an organic polymer, or the like can be mentioned.
  • the draw solution may contain undissolved components.
  • the water collecting caps 31 and 32 are liquid-tightly fixed to the outer peripheral surface of the end portion of the hollow fiber membrane element 4.
  • the water collecting cap can be attached to the outer peripheral surface of the end portion of the hollow fiber membrane element. It is preferably liquidtightly fixed to the outer peripheral surface of the outer peripheral ring 41 provided at the end of the hollow fiber membrane element 4.
  • the outer peripheral ring is an annular member formed on the outer peripheral portion of the end portion of the hollow fiber membrane element, and a plurality of hollow fiber membranes are sealed and fixed inside the outer peripheral ring (see Patent Document 2).
  • the O-ring an O-ring made of various known rubber materials or the like can be used.
  • the hollow fiber membrane element has a columnar shape
  • the outer ring has an annular shape. Therefore, by providing an O-ring groove on the inner peripheral surface of the water collecting cap and installing an O-ring in the groove, the water collecting cap can be attached to the outer peripheral surface of the end of the hollow fiber membrane element (the outer peripheral surface of the outer peripheral ring 41). ) Can be easily fixed in a liquid-tight manner.
  • the water collecting cap has a common flow path communicating with the hollow portion of a plurality of hollow fiber membranes, similarly to the conventional water collecting plate (for example, the permeation fluid collecting member of Patent Documents 1 and 2). Therefore, for example, the FS supplied from the supply port 10a may be simultaneously supplied into the hollow portions of the plurality of hollow fiber membranes through the holes 311 of the water collecting cap 31, or the FSs in the hollow portions of the plurality of hollow fiber membranes may be collected.
  • the water can flow into the inner flow path 22a via the water collection cap 32 and the flow paths 6b and 6a of the connector 6.
  • the hole 312 of the water collecting cap 31 communicates with the inner flow path 22a of the hollow fiber membrane element 4.
  • the hole 313 of the water collecting cap 31 communicates with the outer flow path 21a of the hollow fiber membrane element 4.
  • the central portion of the connector 6 is fitted into the hole 321 of the water collecting cap 32, and the flow path 6c of the connector 6 communicates with the outer flow path 21a of the two hollow fiber membrane elements 4.
  • the water collecting caps 31 and 32 have a cap-like shape and have an inner diameter that is about the same as or slightly larger than the outer diameter of the hollow fiber membrane element 4. Therefore, the hollow fiber membrane element 4 It can be fitted by covering the end including the outer ring of the. Then, the water collecting caps 31 and 32 can be liquid-tightly fixed to the outer peripheral surface of the end portion of the hollow fiber membrane element 4 by the O-ring provided on the inner peripheral surface of the water collecting caps 31 and 32. Therefore, mainly referring to FIG. 2, the pressure inside the hollow fiber becomes higher than that outside the hollow fiber membrane, and the water collecting caps 31 and 32 and the end of the hollow fiber membrane element 4 are separated from each other.
  • the water collecting cap of the present embodiment can further prevent the leakage of DS or FS in addition to the functions of the conventional water collecting plate and the snap.
  • the water collecting cap 32 used between the two hollow fiber membrane elements 4 (connecting portion) and the water collecting cap 31 used on the DS discharge port 11b side (outlet side) are located on the outer peripheral surface in the longitudinal direction of the pressure vessel. It is preferable to have recesses 31c and 32c extending in (see FIGS. 4 to 6).
  • the recesses 31c and 32c of the water collecting caps 31 and 32 can form a flow path 1a that communicates with the outside of the hollow fiber membranes of the two adjacent hollow fiber membrane elements 4 inside the inner wall of the pressure vessel 1. Further, it is possible to form a flow path 1b communicating with the outside of the hollow fiber of the hollow fiber membrane element 4 and the discharge port 11b. As a result, it is possible to easily secure a flow path communicating with the outside of the hollow fiber of the hollow fiber membrane element 4 in the hollow fiber membrane module.
  • the water collecting caps 31 and 32 are liquid-tightly fixed to the outer peripheral surface of the end portion of the hollow fiber membrane element, so that the space between the hollow fiber membrane element 4 and the pressure vessel 1 is not necessarily held by an O-ring or the like. Since it is not necessary to seal and fix the hollow fiber membrane element 4, it is possible to provide such flow paths 1a and 1b. That is, as shown in FIG. 10, when the hollow fiber membrane element 4 is fixed to the inner peripheral surface of the pressure vessel 1 in a state of being sealed by the O-ring 8, the pressure vessel 1 and the hollow fiber membrane element 4 are fixed to each other. It is not possible to provide a flow path between them.
  • the water collecting cap 31 used on the supply port 11a side (inlet side) is not provided with the recess 31c.
  • An O-ring is installed in the groove 31a provided on the outer peripheral surface of the water collecting cap 31 used on the supply port 11a side (inlet side), and the outer wall of the water collecting cap 31 and the inner wall of the pressure vessel 1 are sealed.
  • the recess 31c may be provided depending on the structure on the inlet side of the hollow fiber membrane module.
  • the material constituting the water collecting caps 31, 32, the connector 6, and the outer peripheral ring 41 is not particularly limited, but for example, a resin material is preferably used.
  • the resin material include polyphenylene sulfide (PPS), polyphenylene ether (PPE), polyacetal (POM), polyvinyl chloride (PVC), polyetheretherketone (PEEK), and acrylic nitrile butadiene styrene (ABS) resin. , Fiber reinforced resin (FRP) and the like.
  • a notch for a snap or an O-ring was provided as in the outer peripheral ring 42 (FIG. 8A) used in the conventional hollow fiber membrane module. Since the strength of the outer peripheral ring 42 is weakened at this notch, it is necessary to increase the thickness of the outer peripheral ring 42. On the other hand, since the outer peripheral ring 41 (FIG. 8 (b)) used in the present embodiment is a flat type that does not require a notch, it is thicker than the conventional notch type outer peripheral ring 42. Can be thinned.
  • the inner diameter D2 of the outer peripheral ring 41 can be made larger than the inner diameter D1 of the conventional outer peripheral ring 42 even if the outer diameter is the same.
  • the filling amount (number) of the hollow fiber membranes per hollow fiber membrane module can be increased, and the total membrane area of the hollow fiber membranes can be increased, so that the efficiency of the membrane treatment can be improved.
  • the hollow fiber membrane module is preferably for forward osmosis (FO) treatment.
  • FO forward osmosis
  • the hollow fiber membrane module of the present embodiment capable of preventing leakage of FS is useful.
  • the draw solution (DS) is supplied from the supply port 11a, passes through the outer flow path 21a of the porous pipe 21, and flows from the plurality of holes of the porous pipe to the outside of the hollow fiber membrane. Will be supplied.
  • the DS that has flowed and passed through the outside of the hollow fiber membrane in the radial direction of the hollow fiber membrane element 4 is discharged from the discharge port 11b via the flow paths 1a and 1b. Further, some DSs are supplied from the outer flow path 21a on the supply port 11a side (inlet side) to the outer flow path 21a on the discharge port 11b side (outlet side) through the flow path 6c (see FIG. 7) of the connector 6.
  • the DS that flows and passes through the outside of the hollow fiber membrane of the hollow fiber membrane element 4 on the outlet side in the radial direction of the hollow fiber membrane element 4 is discharged from the discharge port 11b via the flow path 1b.
  • the connector 6 having two flow paths 6c is shown in FIG. 7, the number of flow paths 6c may be three or more (for example, four), and is not particularly limited.
  • the feed solution (FS) is supplied from the supply port 10a and flows out from the open end of the hollow fiber membrane to the inside (hollow portion) of the hollow fiber membrane. Further, the FS flows into the inner flow path 22a of the inner pipe 22 via the flow paths 6a and 6b (branch flow paths) of the connector 6 (see FIG. 7). After that, the FS in the inner flow path 22a is discharged from the discharge port 10b.
  • the portion of the connector 6 in FIG. 1 is a diagram schematically showing the function of the connector 6, and is not an accurate cross-sectional view of the connector 6 shown in FIG. 7.
  • the supply port 10a and the discharge port 10b are provided at both ends in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane element 4, but are not limited to such a form. Further, in FIG. 1, the supply port 10a, the discharge port 10b, and the end face of the pressure vessel 1 are provided, but the present invention is not limited to this form, and may be provided, for example, on the outer peripheral surface of the pressure vessel 1. ..
  • the supply port 11a, the discharge port 11b, and the outer peripheral surface of the pressure vessel 1 are provided, but the present invention is not limited to this form, and may be provided, for example, on the end surface of the pressure vessel 1. ..
  • Examples of the semi-permeable membrane constituting the hollow yarn membrane used in the present embodiment include a reverse osmosis membrane (RO membrane), a forward osmosis membrane (FO membrane), a nanofiltration membrane (NF membrane), and an ultrafiltration membrane (UF).
  • a semi-transparent membrane called a membrane) can be mentioned.
  • the semipermeable membrane is preferably a reverse osmosis membrane, a forward osmosis membrane, or a nanofiltration membrane.
  • the pressure of the feed solution is preferably 0.1 to 10.0 MPa, more preferably 0.5 to 9.0 MPa. be.
  • the pore size of the RO film and the FO film is about 2 nm or less, and the pore size of the UF film is about 2 to 100 nm.
  • the NF membrane has a relatively low inhibition rate of ions and salts among the RO membranes, and the pore size of the NF membrane is usually about 1 to 2 nm.
  • the salt removal rate of the RO membrane, the FO membrane or the NF membrane is preferably 90% or more.
  • the material constituting the semipermeable membrane is not particularly limited, and examples thereof include a cellulosic resin, a polysulfone resin, a polyamide resin, and a polyvinyl alcohol resin.
  • the semipermeable membrane is preferably composed of a material containing at least one of a cellulosic resin and a polyvinyl alcohol resin.
  • the cellulosic resin is preferably a cellulosic acetate resin.
  • Cellulose acetate-based resins are resistant to chlorine, which is a bactericidal agent, and have the characteristic of being able to suppress the growth of microorganisms.
  • the cellulose acetate-based resin is preferably cellulose acetate, and more preferably tricellulose triacetate from the viewpoint of durability.
  • the polyvinyl alcohol-based resin is preferably a crosslinked polyvinyl alcohol resin.
  • the hollow fiber membrane examples include a single-layer structure and a composite structure membrane made of the same or different materials.
  • the film structure may be an inhomogeneous (asymmetric) structure having a dense layer in the vicinity of the film surface, or may be a homogeneous structure having high structural homogeneity in the film thickness direction.
  • the former structure when used for forward osmosis treatment, the former structure is preferable.
  • the diameter of the hollow fiber membrane is not particularly limited as long as it is used for membrane treatment such as reverse osmosis treatment and forward osmosis treatment, but for example, the inner diameter is 50 to 1000 ⁇ m and the outer diameter is 100 to 1500 ⁇ m.
  • the hollow fiber membrane also includes a hollow fiber-shaped (sometimes referred to as a tubular shape) semipermeable membrane having a relatively large inner diameter of 1 mm or more.
  • the hollow ratio of the hollow fiber membrane is not particularly limited as long as it is used for membrane treatment such as reverse osmosis treatment and forward osmosis treatment, but is, for example, 15 to 65%. If the hollow ratio is smaller than the above range, the flow pressure loss of the hollow portion becomes large, and the desired amount of permeated water may not be obtained. Further, if the hollow ratio is larger than the above range, it may not be possible to secure sufficient pressure resistance during the infiltration treatment.
  • the hollow fiber membrane element has a larger membrane area per element than the spiral element using a spiral type flat membrane. For this reason, the hollow fiber membrane requires an extremely small amount of treatment per unit film area when the same amount of water permeation is obtained, and can reduce the stain on the membrane surface caused by the feed solution as compared with the spiral type, up to the washing of the membrane. The operating time can be lengthened. Further, since the uneven flow in the module is unlikely to occur, it is advantageous in that the permeation efficiency can be improved.
  • the plurality of hollow fiber membranes is a hollow fiber membrane winding body formed by laminating hollow fiber membranes in the radial direction by spirally winding a hollow fiber membrane or a bundle of hollow fiber membranes around a core tube. Is preferable.
  • the hollow fiber membranes may be arranged in a crossed manner. Generally, by taking a crossed arrangement, voids are regularly formed at the crossed portions of the hollow fiber membrane. Since the regular voids are present, insoluble components and particle components in the fluid flowing outside the hollow fiber membrane are less likely to be trapped between the hollow fiber membranes, and an increase in pressure loss is less likely to occur.
  • the hollow fiber membrane winding body can be manufactured by a conventionally known method. For example, as described in Japanese Patent No. 4412486, Japanese Patent No. 4277147, Japanese Patent No. 3591618, Japanese Patent No. 3088886, etc., 45 to 90 or more hollow fiber membranes are collected to form one hollow fiber membrane assembly. A body is formed, and a plurality of these hollow fiber membrane aggregates are arranged side by side to form a flat hollow fiber membrane bundle, which is wound around a porous pipe while being traversed. By adjusting the length and rotation speed of the perforated pipe at this time and the traverse speed of the hollow fiber membrane bundle, the winding body is wound so as to form an intersection on the peripheral surface at a specific position.
  • both ends of the hollow fiber membrane and the core tube are restrained by an outer peripheral ring, sealed with a resin, and then a part of the resin is cut to open both ends of the hollow fiber membrane.
  • the above-mentioned hollow fiber membrane winding body is cut at a predetermined position by adjusting the length and the position of the intersection, and after bonding both ends of the winding body, both ends are cut to cut both ends of the hollow fiber membrane.
  • a hollow fiber membrane element having an opening can be made.
  • Example 1 As the hollow fiber membrane module of the first embodiment, a hollow fiber membrane module containing two hollow fiber membrane elements (a prototype FO element made of cellulose triacetate manufactured by Toyobo Co., Ltd.) similar to those of the embodiment shown in FIG. 1 and the like. was prepared.
  • the details of the hollow fiber membrane element are as follows. Element outer diameter: 10 inches Hollow fiber outer diameter: 230 ⁇ m Hollow fiber inner diameter: 140 ⁇ m Element total length: 1310 mm Effective element length: 1150 mm Effective membrane area (based on hollow fiber outer diameter): 550 m 2 Hollow fiber membrane filling rate: 55%
  • the filling rate of the hollow fiber membrane was calculated by the following formula.
  • Filling factor (%) ⁇ ⁇ (outer diameter of the hollow fiber membrane) 2/4 (m 2) ⁇ total overall length (m) / hollow fiber membrane winding body volume of the hollow fiber membrane (m 3) ⁇ 100%
  • Comparative Example 1 As the hollow fiber membrane module of Comparative Example 1, a hollow fiber membrane module containing two hollow fiber membrane elements (a prototype FO element made of cellulose triacetate manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was prepared. As shown in FIG. 9 and the like, the hollow fiber membrane module of Comparative Example 1 is the hollow fiber membrane module of Example 1 in that the water collecting plates 33 and 34 and the hollow fiber membrane element 4 are fixed by the snap 5. Is different. Other than that, it is the same as that of the first embodiment.
  • Example 1 The hollow fiber membrane modules of Example 1 and Comparative Example 1 were subjected to forward osmosis treatment under the following conditions.
  • FS 3.5% -NaCl solution supplied to the hollow part of the hollow fiber membrane
  • FS inlet flow rate 15 L / min FS inlet temperature: 30 ° C.
  • DS supplied to the outside of the hollow fiber membrane 75 wt% (ADEKA PLRONIC (registered trademark) 17R-4, ADEKA CORPORATION)
  • DS inlet flow rate 10 L / min DS inlet temperature: 30 ° C

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Abstract

正浸透処理等の膜処理においてドロー溶液またはフィード溶液の漏出を防止することのできる中空糸膜モジュールが提供される。中空糸膜モジュールは、圧力容器と、前記圧力容器内に配置された少なくとも１つの中空糸膜エレメントと、前記中空糸膜エレメントの外周面に液密に固定される集水キャップと、を備える。

Description

中空糸膜モジュール
　本発明は、中空糸膜モジュールに関する。
　従来の中空糸膜モジュールにおいては、正浸透処理等の膜処理に用いられる際に、構造的にドロー溶液（ＤＳ）がフィード溶液（ＦＳ）側に漏出する虞がある。このようなＤＳの漏出は、膜処理の効率を低下させる。特に、高価な高分子系のＤＳを使用する場合、ＤＳ漏出は膜処理の運転コストを増大させる。そのため、漏出の防止策が必要である。
　特許文献１（国際公開第２００５／０１１８５０号）および特許文献２（特開２００８－１００１２７号公報）に開示される中空糸膜モジュールにおいては、中空糸膜エレメントの長手方向端部の外周面に設けられた凹部と透過流体収集部材の外周面に設けられた凹部との両方に嵌め込まれたスナップ（結合部材）によって、透過流体収集部材が中空糸膜エレメントの端部（端面）に当接した状態で固定されている。
国際公開第２００５／０１１８５０号 特開２００８－１００１２７号公報
　しかし、ＦＯ処理のように中空糸膜の中空部内と外側の圧力が同程度である場合、ＦＯの実施中において、中空糸膜の中空部を流れる流体（ＤＳまたはＦＳ）の圧力が、中空糸膜の外側を流れる流体（ＦＳまたはＤＳ）の圧力よりも高くなる可能性がある。
　特許文献１および特許文献２に開示されるように透過流体収集部材と中空糸膜エレメントとがスナップで固定される中空糸膜モジュールでは、中空部内と中空糸膜の外側との圧力差が所定値を超えると、透過流体収集部材と中空糸膜エレメントの端部との間が離れて、それらの間に隙間が発生する虞がある（図４、図７参照）。隙間が生じるとＤＳとＦＳが直接接触することになり、ＤＳがＦＳ側に拡散する（漏出する）。
　このように、特許文献１および特許文献２に開示される中空糸膜モジュールにおいても、ＤＳまたはＦＳの漏出（ＤＳとＦＳの直接接触）が生じる可能性があった。
　したがって、本発明は、正浸透処理等の膜処理においてドロー溶液またはフィード溶液の漏出を防止することの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。
　（１）　圧力容器と、
　前記圧力容器内に配置された少なくとも１つの中空糸膜エレメントと、
　前記中空糸膜エレメントの端部の外周面に液密に固定される集水キャップと、
　を備える、中空糸膜モジュール。
　（２）　前記集水キャップの内周面にＯリング用の溝を設け、前記溝にＯリングを設置することにより、前記集水キャップが前記中空糸膜エレメントの端部の外周面に液密に固定されている、(１)に記載の中空糸膜モジュール。
　（３）　前記集水キャップは、前記中空糸膜エレメントの端部に設けられた外周リングの外周面に液密に固定されている、(１）または（２）に記載の中空糸膜モジュール。
　（４）　正浸透処理用である、(１）～（３）のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
　（５）　前記集水キャップは、外周面に前記圧力容器の長手方向に延びる凹部を有する、(１）～（４）のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
　（６）　前記少なくとも１つの中空糸膜エレメントは、複数の中空糸膜エレメントであり、
　前記複数の中空糸膜エレメントは、前記圧力容器内で直列に接続されている、(５）に記載の中空糸膜モジュール。
　（７）　前記集水キャップの前記凹部は、隣接する２つの中空糸膜モジュールの中空糸膜の外部に連通する流路を形成する、(５）または（６）に記載の中空糸膜モジュール。
　本発明によれば、正浸透処理等の膜処理においてドロー溶液またはフィード溶液の漏出を防止することのできる中空糸膜モジュールを提供することができる。
実施形態の中空糸膜モジュールの一例を示す断面模式図である。 図１に示される中空糸膜モジュールの入口側の部分拡大図である。 図１に示される中空糸膜モジュールの連結部の部分拡大図である。 実施形態に用いられる入口側または出口側用の集水キャップの斜視図である。 図４に示される集水キャップを反対側から見た斜視図である。 実施形態で用いられる連結部用の集水キャップの斜視図である。 実施形態で用いられる連結部用のコネクターを示す斜視図である。 （ａ）は従来の切り欠き型の外周リングを示す断面模式図であり、（ｂ）はフラット型の外周リングを示す断面模式図である。 従来の中空糸膜モジュールの一例を示す断面模式図である。 従来の中空糸膜モジュールの別の一例を示す断面模式図である。
　以下、本発明の中空糸膜モジュールの一例について図面を参照して説明する。なお、図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。
　＜中空糸膜モジュール＞
　中空糸膜モジュールは、
　圧力容器と、
　前記圧力容器内に配置された少なくとも１つの中空糸膜エレメントと、
　前記中空糸膜エレメントの端部の外周面に液密に固定される集水キャップと、
　を備える。
　以下、本実施形態の中空糸膜モジュールの一例として、複数の中空糸膜エレメントを含む中空糸膜モジュールについて説明する。
　図１に示される中空糸膜モジュールは、
　圧力容器１と、
　圧力容器１内に配置された２つの中空糸膜エレメント４と、
　２つの中空糸膜エレメント４の端部の外周面に液密に固定される集水キャップ３１，３２と、を備える。
　２つの中空糸膜エレメント４は、圧力容器１内で直列に接続されている。
　（圧力容器）
　圧力容器１は、長手方向の両端に設けられたフィード溶液（ＦＳ）の供給ポート１０ａと、ＦＳ（濃縮されたＦＳ：濃縮液）の排出ポート１０ｂと、を含み、また、長手方向の両端の側面に設けられたドロー溶液（ＤＳ）の供給ポート１１ａと、ＤＳ（希釈されたＤＳ：希釈液）の排出ポート１１ｂと、を含む。
　なお、図１において、供給ポート１０ａおよび排出ポート１０ｂは、圧力容器１を構成する壁部材１３に設けられている。また、供給ポート１１ａおよび排出ポート１１ｂは、圧力容器１の側面に設けられている。
　また、図１では、２つの中空糸膜エレメント４が、２つの壁部材１３，１４の間に直列に配置されている。
　（中空糸膜エレメント）
　中空糸膜エレメント４の各々は、
　複数の中空糸膜と、
　中空糸膜エレメント４の長手方向に設けられた二重芯管２と、を含む。
　二重芯管２は、多孔分配管２１と、多孔分配管２１の内部に配置された内管２２と、を有する。
　多孔分配管２１の内壁と内管２２の外壁とによって形成される外流路２１ａは、供給ポート１１ａおよび排出ポート１１ｂに連通している。
　多孔分配管２１は、複数の孔（図示せず）を有する管状体である。多孔分配管２１により、例えば、供給ポート１１ａから中空糸膜モジュール内に供給されたドロー溶液は、外流路２１ａおよび複数の孔を介して、中空糸膜の外側へ分配される。なお、多孔分配管２１において、複数の孔は、放射状に各方向に設けられていることが好ましい。
　内管２２は、多孔分配管２１の内部において、中空糸膜エレメント４の長手方向に設けられた配管である。内管２２の内壁によって形成される内流路２２ａは、排出ポート１０ｂに連通している。
　複数の中空糸膜は、中空糸膜エレメント４内に配置された二重芯管２の周囲に配置される。多孔分配管２１および複数の中空糸膜は、それらの両端で樹脂７によって互いに固定されている。
　複数の中空糸膜の各々の内部（中空部）は、上流側で供給ポート１０ａに連通し、下流側で内流路２２ａに連通している。
　なお、フィード溶液とは、正浸透処理等の膜処理の処理対象液であり、水と水以外の成分とを含む液体であれば特に限定されず、溶液および懸濁液のいずれであってもよい。フィード溶液としては、例えば、海水、汽水、河川水、湖沼水、工業廃水、生活排水などが挙げられる。
　ドロー溶液（ＤＳ）は、溶質を含む液であり、フィード溶液より高い浸透圧を有する液体であれば特に限定されない。例えば、無機塩溶液、糖溶液、または、水に対する溶解度が高い気体（アンモニアや二酸化炭素など）、有機物、磁性体微粒子もしくは有機高分子などを含む液体が挙げられる。また、ドロー溶液中には、溶解していない成分が含まれていてもよい。
　（集水キャップ）
　集水キャップ３１，３２は、中空糸膜エレメント４の端部の外周面に液密に固定される。
　集水キャップ３１，３２の内周面にＯリング用の溝３１ｂ，３２ｂを設け、溝３１ｂ，３２ｂにＯリングを設置することにより、集水キャップが中空糸膜エレメントの端部の外周面（中空糸膜エレメント４の端部に設けられた外周リング４１の外周面）に液密に固定されることが好ましい。
　なお、外周リングとは、中空糸膜エレメントの端部の外周部に構成される環状の部材であり、その内部に複数の中空糸膜が封止固定される（特許文献２参照）。Ｏリングとしては、種々公知のゴム材料等からなるＯリングを用いることができる。
　通常、中空糸膜エレメントは円柱状の形状を有し、外周リングは環状の形状を有する。このため、集水キャップの内周面にＯリング用の溝を設け、溝にＯリングを設置することにより、集水キャップを中空糸膜エレメントの端部の外周面（外周リング４１の外周面）に液密に固定することが、容易に実施可能である。
　集水キャップは、従来の集水板（例えば、特許文献１および２の透過流体収集部材）と同様に、複数の中空糸膜の中空部に連通する共通の流路を有している。このため、例えば、供給ポート１０ａから供給されるＦＳを集水キャップ３１の孔３１１を介して複数の中空糸膜の中空部内に同時に供給したり、複数の中空糸膜の中空部内のＦＳを集めて集水キャップ３２およびコネクター６の流路６ｂ，６ａを介して内流路２２ａに流したりすることができる。
　なお、集水キャップ３１の孔３１２は、中空糸膜エレメント４の内流路２２ａに連通する。集水キャップ３１の孔３１３は、中空糸膜エレメント４の外流路２１ａに連通する。
　コネクター６は、その中央部が集水キャップ３２の孔３２１に嵌め込まれ、コネクター６の流路６ｃは、２つの中空糸膜エレメント４の外流路２１ａに連通する。
　さらに、本実施形態において、集水キャップ３１，３２は、キャップ状の形状を有し、中空糸膜エレメント４の外径より同程度またはやや大きい内径を有しているため、中空糸膜エレメント４の外周リングを含めた端部に被せて嵌めることができる。そして、集水キャップ３１，３２の内周面に設けられたＯリングによって、集水キャップ３１，３２は、中空糸膜エレメント４の端部の外周面に液密に固定することができる。
　このため、主に図２を参照して、中空部内の圧力が中空糸膜の外側よりも高くなり、集水キャップ３１，３２と中空糸膜エレメント４の端部との間が離れて、それらの間にある程度の隙間が発生した場合でも、集水キャップ３１，３２の内周面の溝３１ｂ，３２ｂに設けられたＯリングによるシールは維持され、中空糸膜の中空部と外側との間は液密に分離された状態が維持される。
　したがって、本実施形態の集水キャップは、従来の集水板とスナップの機能に加えて、さらにＤＳまたはＦＳの漏出を防止することが可能となる。
　２つの中空糸膜エレメント４の間（連結部）に用いられる集水キャップ３２、および、ＤＳの排出ポート１１ｂ側（出口側）に用いられる集水キャップ３１は、外周面に圧力容器の長手方向に延びる凹部３１ｃ，３２ｃを有することが好ましい（図４～図６参照）。集水キャップ３１，３２の凹部３１ｃ，３２ｃにより、圧力容器１の内壁の内側に、隣接する２つの中空糸膜エレメント４の中空糸膜の外部に連通する流路１ａを形成することができ、また、中空糸膜エレメント４の中空膜の外側と排出ポート１１ｂとに連通する流路１ｂを形成することができる。これにより、中空糸膜モジュール内で中空糸膜エレメント４の中空膜の外側に連通する流路を容易に確保することができる。
　本実施形態においては、集水キャップ３１，３２を中空糸膜エレメントの端部の外周面に液密に固定することにより、必ずしも中空糸膜エレメント４と圧力容器１との間をＯリング等でシールして中空糸膜エレメント４を固定する必要がないため、このような流路１ａ，１ｂを設けることが可能である。すなわち、図１０に示されるように、中空糸膜エレメント４が圧力容器１の内周面にＯリング８によってシールされた状態で固定されている場合、圧力容器１と中空糸膜エレメント４との間に流路を設けることはできない。
　なお、図１等に示される中空糸膜モジュールにおいて、供給ポート１１ａ側（入口側）に用いられる集水キャップ３１においては、凹部３１ｃは設けられていない。そして、供給ポート１１ａ側（入口側）に用いられる集水キャップ３１の外周面に設けられた溝３１ａにはＯリングが設置され、集水キャップ３１の外壁と圧力容器１の内壁とがシールされている。ただし、中空糸膜モジュールの入口側の構造によっては、凹部３１ｃを設けてもかまわない。
　集水キャップ３１，３２、コネクター６および外周リング４１を構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、樹脂材料が好適に用いられる。
　樹脂材料としては、例えば、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリアセタール(ＰＯＭ)、ポリ塩化ビニル(ＰＶＣ)、ポリエーテルエーテルケトン(ＰＥＥＫ)、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン(ＡＢＳ)樹脂、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）などが挙げられる。
　図８を参照して、従来の中空糸膜モジュールに用いられる外周リング４２（図８（ａ））のように、スナップやＯリング用の切り欠きが設けられていた。このような外周リング４２の強度は、この切り欠き部において弱くなるため、外周リング４２の厚みを厚くする必要があった。これに対して、本実施形態で用いられる外周リング４１（図８（ｂ））は、切り欠き部が必要ないフラット型であるため、従来の切り欠き型の外周リング４２に比べて、厚みを薄くすることができる。外周リング４１の厚みを薄くすることにより、同じ外径でも、外周リング４１の内径Ｄ２は、従来の外周リング４２の内径Ｄ１より大きくすることができる。これにより、中空糸膜モジュール当りの中空糸膜の充填量（本数）を増加させ、中空糸膜の総膜面積を増加させることができるため、膜処理の効率を向上させることができる。
　（中空糸膜モジュールの全体構成等）
　本実施形態において、中空糸膜モジュールは、正浸透（ＦＯ）処理用であることが好ましい。上述のとおり、ＦＯ処理のように中空糸膜の中空部内と外側の圧力が同程度である場合に、特にドロー溶液（ＤＳ）またはフィード溶液（ＦＳ）の漏出が生じる可能性があるため、ＤＳまたはＦＳの漏出を防止することのできる本実施形態の中空糸膜モジュールは有用である。
　主に図１を参照して、ドロー溶液（ＤＳ）は、供給ポート１１ａから供給され、多孔分配管２１の外流路２１ａを通過して、多孔分配管の複数の孔から中空糸膜の外側に供給される。中空糸膜の外側を中空糸膜エレメント４の径方向外側に流れて通過したＤＳは、流路１ａ，１ｂを経由して排出ポート１１ｂから排出される。
　また、一部のＤＳは、供給ポート１１ａ側（入口側）の外流路２１ａからコネクター６の流路６ｃ（図７参照）を通過して排出ポート１１ｂ側（出口側）の外流路２１ａへ供給され、出口側の中空糸膜エレメント４の中空糸膜の外側に供給される。出口側の中空糸膜エレメント４の中空糸膜の外側を中空糸膜エレメント４の径方向外側に流れて通過したＤＳは、流路１ｂを経由して排出ポート１１ｂから排出される。
　なお、図７においては、２つの流路６ｃを有するコネクター６が示されているが、流路６ｃの数は３つ以上（例えば、４つ）であってもよく、特に限定されない。
　一方、フィード溶液（ＦＳ）は、供給ポート１０ａから供給され、中空糸膜の開口端から中空糸膜の内部（中空部）に流出する。さらに、ＦＳは、コネクター６の流路６ａ，６ｂ（分岐流路）を介して（図７参照）、内管２２の内流路２２ａに流入する。その後、内流路２２ａ内のＦＳは、排出ポート１０ｂから排出される。
　なお、図１のコネクター６の部分は、コネクター６の機能を模式的に示す図であり、図７に示されるコネクター６の正確な断面図ではない。
　図１においては、供給ポート１０ａおよび排出ポート１０ｂは、中空糸膜エレメント４の長手方向の両端に設けられているが、このような形態に限定されない。また、図１において、供給ポート１０ａおよび排出ポート１０ｂ、圧力容器１の端面に設けられているが、このような形態に限定されず、例えば、圧力容器１の外周面に設けられていてもよい。
　また、図１において、供給ポート１１ａおよび排出ポート１１ｂ、圧力容器１の外周面に設けられているが、このような形態に限定されず、例えば、圧力容器１の端面に設けられていてもよい。
　本実施形態で用いられる中空糸膜を構成する半透膜としては、例えば、逆浸透膜（ＲＯ膜）、正浸透膜（ＦＯ膜）、ナノろ過膜（ＮＦ膜）、限外ろ過膜（ＵＦ膜）と呼ばれる半透膜が挙げられる。半透膜は、好ましくは逆浸透膜または正浸透膜、ナノろ過膜である。なお、半透膜として逆浸透膜または正浸透膜、ナノろ過膜を用いる場合、フィード溶液の圧力は、好ましくは０．１～１０．０ＭＰａであり、より好ましくは０．５～９．０ＭＰａである。
　通常、ＲＯ膜およびＦＯ膜の孔径は約２ｎｍ以下であり、ＵＦ膜の孔径は約２～１００ｎｍである。ＮＦ膜は、ＲＯ膜のうちイオンや塩類の阻止率が比較的低いものであり、通常、ＮＦ膜の孔径は約１～２ｎｍである。半透膜としてＲＯ膜、ＦＯ膜またはＮＦ膜を用いる場合、ＲＯ膜またはＦＯ膜、ＮＦ膜の塩除去率は好ましくは９０％以上である。
　半透膜を構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、セルロース系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂などが挙げられる。半透膜は、セルロース系樹脂およびポリビニルアルコール系樹脂の少なくともいずれかを含む材料から構成されることが好ましい。
　セルロース系樹脂は、好ましくは酢酸セルロース系樹脂である。酢酸セルロース系樹脂は、殺菌剤である塩素に対する耐性があり、微生物の増殖を抑制できる特徴を有している。酢酸セルロース系樹脂は、好ましくは酢酸セルロースであり、耐久性の点から、より好ましくは三酢酸セルロースである。
　ポリビニルアルコール系樹脂は、好ましくは架橋ポリビニルアルコール樹脂である。
　中空糸膜としては、単層構造および同一または異なる素材からなる複合構造の膜が挙げられる。膜構造は、膜表面近傍に緻密層を有する不均質（非対称）構造でもよいし、膜厚方向の構造均質性が高い均質構造でもよい。例えば、正浸透処理に用いる場合は、前者のような構造が好ましい。具体的には、緻密層（分離活性層）を薄く緻密なものとすることにより塩の分離性を高めるとともに、支持層部の濃度分極を低減できるように非対称性を高めた膜を用いるのが好ましい。
　中空糸膜の径は、逆浸透処理、正浸透処理等の膜処理に用いられるものであれば特に限定されないが、例えば、内径が５０～１０００μｍ、外径が１００～１５００μｍである。ただし、本実施形態において、中空糸膜には、内径が１ｍｍ以上の比較的大きい内径を有する中空糸状（チューブラー形状と呼ばれることもある）の半透膜も含まれる。
　中空糸膜の中空率は、逆浸透処理、正浸透処理等の膜処理に用いられるものであれば特に限定されないが、例えば、１５～６５％である。中空率が上記範囲より小さいと、中空部の流動圧損が大きくなり、所望の透過水量が得られない可能性がある。また、中空率が上記範囲より大きいと、浸透処理の際に十分な耐圧性を確保できない可能性がある。なお、中空率（％）は式：[中空率（％）＝（内径／外径）２×１００］により求めることができる。
　なお、中空糸膜エレメントは、スパイラル型の平膜を用いたスパイラルエレメントと比べて、エレメント当たりの膜面積が大きい。このため、中空糸膜は、同じ透水量を得る際に単位膜面積あたりの処理量が極めて少なくて良く、スパイラル型に比べてフィード溶液によって生じる膜面の汚れを減少でき、膜の洗浄までの運転時間を長くすることができる。さらに、モジュール内の偏流が生じにくいため、浸透効率を高めることができる点で有利である。
　複数の中空糸膜は、芯管の周りに中空糸膜または中空糸膜の束を螺旋状に巻上げることによって、中空糸膜が半径方向に積層されることにより形成された中空糸膜巻上げ体であることが好ましい。中空糸膜巻上げ体では、中空糸膜は交差状に配置される場合もある。一般的に、交差配置を取ることにより、中空糸膜の交差部に空隙が規則的に形成される。この規則的な空隙が存在するため、中空糸膜の外側を流れる流体中の非溶解成分や粒子成分等が、中空糸膜間に捕捉されることが少なく、圧力損失の増大が生じにくくなる。
　中空糸膜巻上げ体は、従来公知の方法により製造することができる。例えば、特許４４１２４８６号公報、特許４２７７１４７号公報、特許３５９１６１８号公報、特許３００８８８６号公報などに記載されているように、中空糸膜を４５～９０本またはそれ以上を集めて１つの中空糸膜集合体とし、さらにこの中空糸膜集合体を複数横に並べて偏平な中空糸膜束として、多孔分配管にトラバースさせながら巻き付ける。このときの多孔分配管の長さおよび回転速度、中空糸膜束のトラバース速度を調節することによって、巻き上げ体の特定位置の周面上に交差部が形成するように巻き上げる。
　また、中空糸膜エレメント４は、例えば、中空糸膜および芯管の両端を外周リングで拘束し、樹脂で封止した後、樹脂の一部を切断し中空糸膜の両端部を開口させることで製造できる。例えば、上記の中空糸膜巻上げ体を、長さと交差部の位置を調整し、所定の位置で切断し、この巻き上げ体の両端部を接着した後、両側を切削して、中空糸膜の両端に開口を有する中空糸膜エレメントを作製することができる。
　以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　（実施例１）
　実施例１の中空糸膜モジュールとして、図１等に示される実施形態と同様の２本の中空糸膜エレメント（東洋紡社製、三酢酸セルロース製試作ＦＯエレメント）を収納してなる中空糸膜モジュールが用意された。中空糸膜エレメントの詳細は以下のとおりである。
　エレメント外径：１０インチ
　中空糸外径：２３０μｍ
　中空糸内径：１４０μｍ
　エレメント全長：１３１０ｍｍ
　エレメント有効長：１１５０ｍｍ
　有効膜面積（中空糸外径基準）：５５０ｍ２
　中空糸膜の充填率：５５％
　なお、中空糸膜の充填率は、下記式により算出した。
　　充填率（％）＝π×（中空糸膜の外径）２／４（ｍ２）×中空糸膜の総全長（ｍ）／中空糸膜巻上げ体容積（ｍ３）×１００％
　（比較例１）
　比較例１の中空糸膜モジュールとして、２本の中空糸膜エレメント（東洋紡社製、三酢酸セルロース製試作ＦＯエレメント）を収納してなる中空糸膜モジュールが用意された。比較例１の中空糸膜モジュールは、図９等に示されるように、集水板３３，３４と中空糸膜エレメント４とがスナップ５で固定される点で、実施例１の中空糸膜モジュールとは異なる。それ以外の点は実施例１と同様である。
　＜評価試験＞
　実施例１および比較例１の中空糸膜モジュールについて、以下の条件で正浸透処理を実施した。
　中空糸膜の中空部に供給するＦＳ：３．５％-ＮａＣｌ溶液
　ＦＳの入口流量：１５Ｌ／分
　ＦＳの入口温度：３０℃
　中空糸膜の外側に供給するＤＳ：７５ｗｔ％（アデカプルロニック（登録商標）　１７Ｒ－４、ＡＤＥＫＡ株式会社）
　ＤＳの入口流量：１０Ｌ／分
　ＤＳの入口温度：３０℃
　正浸透処理を開始してから１０分後に、ＦＯ性能を測定すると共に濃縮ＦＳサンプルを採取し、濃縮ＦＳサンプルを希釈せず、ＪＩＳ　Ｋ　０１０２の２２．２（燃焼酸化－赤外線自動計測法）に従いＴＯＣ（全有機体炭素）を測定した。これにより、ＦＳ中に漏出したＤＳ中の溶質量が分かるため、得られたＴＯＣの測定値から、膜面積当たりのＤＳ－ＢＦ比（ＤＳの流量に対するＤＳの漏出量の比）を算出した。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示される結果から、実施例１では比較例１よりも膜面積当たりのＤＳ－ＢＦ比が大きく低下することが分かる。このことから、実施例１の中空糸膜モジュールは、比較例１に比べてＤＳの漏出が抑制されていることが分かる。
　今回開示された実施形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　圧力容器、１ａ　流路、１０ａ　供給ポート、１０ｂ　排出ポート、１１ａ　供給ポート、１１ｂ　排出ポート、１３，１４　壁部材、２　二重芯管、２１　多孔分配管、２１ａ　外流路、２２　内管、２２ａ　内流路、３１，３２　集水キャップ、３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ　溝、３１ｃ，３２ｃ　凹部、３１１，３１２，３１３，３２１　孔、４　中空糸膜エレメント、４１，４２　外周リング、５　スナップ、６　コネクター、６ａ，６ｂ，６ｃ　流路、７　樹脂、８　Ｏリング。

Claims (7)

  1. 　圧力容器と、
    　前記圧力容器内に配置された少なくとも１つの中空糸膜エレメントと、
    　前記中空糸膜エレメントの端部の外周面に液密に固定される集水キャップと、
    　を備える、中空糸膜モジュール。
  2. 　前記集水キャップの内周面にＯリング用の溝を設け、前記溝にＯリングを設置することにより、前記集水キャップが前記中空糸膜エレメントの端部の外周面に液密に固定されている、請求項１に記載の中空糸膜モジュール。
  3. 　前記集水キャップは、前記中空糸膜エレメントの端部に設けられた外周リングの外周面に液密に固定されている、請求項１または２に記載の中空糸膜モジュール。
  4. 　正浸透処理用である、請求項１～３のいずれか１項に記載の中空糸膜モジュール。
  5. 　前記集水キャップは、外周面に前記圧力容器の長手方向に延びる溝を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の中空糸膜モジュール。
  6. 　前記少なくとも１つの中空糸膜エレメントは、複数の中空糸膜エレメントであり、
    　前記複数の中空糸膜エレメントは、前記圧力容器内で直列に接続されている、請求項５に記載の中空糸膜モジュール。
  7. 　前記集水キャップの前記溝は、隣接する２つの中空糸膜モジュールの中空糸膜の外部に連通する流路を形成する、請求項５または６に記載の中空糸膜モジュール。
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