JPH0212131B2 - - Google Patents
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- JPH0212131B2 JPH0212131B2 JP9343786A JP9343786A JPH0212131B2 JP H0212131 B2 JPH0212131 B2 JP H0212131B2 JP 9343786 A JP9343786 A JP 9343786A JP 9343786 A JP9343786 A JP 9343786A JP H0212131 B2 JPH0212131 B2 JP H0212131B2
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- Japan
- Prior art keywords
- filter
- hollow fibers
- hollow fiber
- hollow
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
（従来分野）
本発明は、溶液中のコロイド物質等を除去する
ための、外圧使用の懸垂型中空糸濾過器に関す
る。 （従来技術とその問題点） 中空糸型濾過器は単位容積当りの膜面積が多く
とれるために経済的で半導体、医薬、食品等の
様々な分野で使用されている。中空糸の径を細く
すると、単位容積当りの膜の充填本数を増加でき
るが、中空糸内を流れる水の抵抗があり、中空糸
型濾過器の長さは１ｍ程度のものが通常使用され
ている。しかし、最近、原子力発電所等では設置
面積をできるだけ小さくするために、中空糸型濾
過器の長さを長くする傾向がある。原子力発電所
に使用する濾過器は、外圧全濾過の懸垂型濾過器
であつて、濾過器の下端部は閉止して、濾過液は
濾過器の上端に抜き出される。したがつて、濾過
器の長さが長くなると、中空糸内を流れる水の抵
抗で、濾過器の長さを長くしても、ほとんど濾過
液量が増加しなくなる。特開昭60−206415号、特
開昭60−244305号ではこれらの欠点を解決するた
めに、濾過器の中心に１本の取水管と、それに平
行して空気圧送管を通し、更に取水管と空気圧送
管をとり囲んで多数本の中空糸を配置したり（特
開昭60−206415号）、中空糸束をＵ字型に環状部
材の内面に集束固定した濾過部材単位を２個以上
使用して、Ｕ字型の中空糸束が対向するよう配置
し、中央部に１本或は四隅に４本の濾液配管を配
置（特開昭60−244305号）し、取水管又は濾液配
管として使用する中空パイプによつて濾過水を抜
き出している。 しかし、このような方式では、中空パイプの数
が１本或は数本と極めて少なく、しかもその配置
位置が、例えば中央部のみというように限定され
ているので、中空糸膜の濾過性能がよい場合に
は、濾過水を抜き出すための中空パイプの径を太
くする必要があり、必然的に濾過器に充填できる
中空糸の本数が少なくなり濾過能力の減少を生じ
る。更に、このような濾過器は付着した金属コロ
イド等を除去するために、定期的に空気逆洗また
はエアスクラビングを行つて、中空糸を振動させ
て、金属コロイド等を系外に排出するが、中空糸
の充填本数を増加させると、空気逆洗やエアスク
ラビングを行つても中空糸の振動が少なくなり、
付着した金属コロイド等の除去性能が低下した
り、せつかく、濾過器の下端に落下した金属コロ
イド等が中空糸間にはさまつて系外に抜き出すこ
とが困難である等の問題点があつた。 （発明の目的） 本発明の目的は、上述の問題点を解決するため
に、中空糸の膜面積を減少させないで、中空糸内
の流動抵抗を下げ、しかも空気洗浄性の良い中空
糸型濾過器を提供するにある。 （発明の構成） 本発明の中空糸濾過器は、懸垂して使用する中
空糸型濾過器に於いて、該濾過器の上下両端部を
開口すると共に、該濾過器の下端部には濾過液の
集水室を設け、中空糸束中には内径１〜５mmの中
空糸を全中空糸本数に対して１〜30％の範囲で分
散混入させたことを特徴とする。 （実施態様及び作用） 以下、本発明を図面に示す１実施例によつて説
明するが、本発明はこの範囲に限定されるもので
はない。本発明の濾過器は、第１図に示すよう
に、両端が開口された多数の中空糸１０，１１を
外筒１６の中に、上下の接着剤４によつて固定
し、濾過器の下端部には、濾過液の集水室５がＯ
−リング１９によつて密封して設けられている。
集水室５の周囲にはスカート状の凹部６がＯ−リ
ング９によつて外筒１６に密封して設けられてい
る。凹部６はスカート状に開がつていて空気を集
合し易い形状である。集めた空気はスリツト７、
空気導入口８を通つて濾過器３内に入る。 公知の濾過器で使用する中空糸は通常内径0.1
〜0.8mm、外径0.3〜1.5mm程度のものであるが、本
発明では第２図に示すように、通常の中空糸１０
中に、特に内径１〜５mmの太い中空糸１１が全中
空糸本数に対して１〜30％の範囲で、均一に分散
混入されている。この太い中空糸は被処理液の濾
過と同時に、集水管としての作用を行なう。通常
の中空糸中に混入する内径１〜５mmの太い中空糸
は通常の中空糸と同一材料でも良いが、細い中空
糸を相似的に単に太くしても、外圧で使用する場
合の圧縮強度は若干低下し、しかも一般的に原子
力関係の中空糸は孔径が0.05〜0.3μｍ程度のミク
ロフイルターが使用されており、濾過水量は膜厚
に比例して減少するので、内径を大きくすると流
動抵抗は低下するが、圧縮強度と濾過水量は低下
するので、混入する中空糸の内径は１〜５mmが好
ましい。また、混入比率は１〜30％が好ましく、
１％未満では集水効果が小さく、30％を超えると
膜面積が少なくなり濾過水量が減少して好ましく
ない。混入する太糸の分散状態は透水量には関係
しないが、均一に分散した方がエアスクラビング
の空気が糸束の奥まで入り易い傾向がある。 第３図は本発明の中空糸型濾過器の使用態様を
示す。濾過器３は圧力容器１内の仕切板２に懸垂
されている。圧力容器には被処理液の流入管１
２、濾過液の取出管１３、中空糸に付着した金属
コロイド等の排出口１４、濾過器への空気導入ノ
ズル１５及び１８が設けてある。被処理液は濾過
器の外筒１６に設けた孔１７より濾過器内に入
り、中空糸１０及び１１の外側より濾過されて中
空糸内を流れる。濾過器の下端に流れた濾過水
は、濾過器下端の集水室５に集まり、次いで、内
径１〜５mmの中空糸１１を通つて、仕切板２の上
方に送られ、上端に流れた濾過水と一緒になつて
濾過液の取出管１３より系外に抜き出される。 中空糸型濾過器の濾過差圧が一定圧力以上とな
ると中空糸膜に付着した金属コロイド等を除去す
るために、濾過を止めて、逆洗又はエアスクラビ
ングが行なわれる。即ち、濾過液の取出管１３に
設けた、空気導入ノズル１８より空気を導入して
圧力容器１内の仕切板２の上部に溜つた水を押し
出す逆洗、あるいは、圧力容器１の下方に設けた
空気導入ノズル１５より空気を導入し、濾過器下
部に設けたスカート状の空気集合用凹部６に空気
を集め、該空気をスリツト７及び空気導入孔８を
通つて中空糸１０，１１に沿つて上昇させながら
中空糸を振動させエアスクラピングを行なう。中
空糸から脱落した金属コロイド等は中空糸型濾過
器の外筒の下部の孔１７、あるいは、空気導入用
孔８より取り出して、圧力容器の下部に設けた排
出口１４より系外に抜き出される。洗浄により能
力を回復した濾過器は再び使用される。 次に、本発明の濾過器を使用した試験結果を比
較例と対比して示す。 （実施例） モジユール外筒として長さ2100mmのPPパイプ
（内径123.4mm、外径140.0mm）を使用し、この中
に両端部が開口したポリオレフイン中空糸（内径
0.68mm、外径1.20mm）とフツソ系中空糸（内径２
mm、外径３mm）を、上下両端をエポキシ樹脂で接
着固定して均一に分散充填し、外筒の下端部には
集水室を設けて濾過器を作成した。 その際、外筒内断面積に対する中空糸の総外断
面積の割合が54.8％（充填可能な上限値）になる
ように、ポリオレフイン中空糸とフツソ系中空糸
の使用本数、フツソ系中空糸の全中空糸に対する
混入比率を変えて均一に分散充填した。この濾過
器を第３図に示す懸垂型で、１Kg/cm2の外圧全濾
過で使用し、濾過器の上端部に集めた濾過水を測
定した。また、濾過器の下部の空気導入口１５か
ら１Kg/cm2の圧力で空気を導入し、中空糸の振動
状態を観察した。以上の結果を表１に一括して示
す。
ための、外圧使用の懸垂型中空糸濾過器に関す
る。 （従来技術とその問題点） 中空糸型濾過器は単位容積当りの膜面積が多く
とれるために経済的で半導体、医薬、食品等の
様々な分野で使用されている。中空糸の径を細く
すると、単位容積当りの膜の充填本数を増加でき
るが、中空糸内を流れる水の抵抗があり、中空糸
型濾過器の長さは１ｍ程度のものが通常使用され
ている。しかし、最近、原子力発電所等では設置
面積をできるだけ小さくするために、中空糸型濾
過器の長さを長くする傾向がある。原子力発電所
に使用する濾過器は、外圧全濾過の懸垂型濾過器
であつて、濾過器の下端部は閉止して、濾過液は
濾過器の上端に抜き出される。したがつて、濾過
器の長さが長くなると、中空糸内を流れる水の抵
抗で、濾過器の長さを長くしても、ほとんど濾過
液量が増加しなくなる。特開昭60−206415号、特
開昭60−244305号ではこれらの欠点を解決するた
めに、濾過器の中心に１本の取水管と、それに平
行して空気圧送管を通し、更に取水管と空気圧送
管をとり囲んで多数本の中空糸を配置したり（特
開昭60−206415号）、中空糸束をＵ字型に環状部
材の内面に集束固定した濾過部材単位を２個以上
使用して、Ｕ字型の中空糸束が対向するよう配置
し、中央部に１本或は四隅に４本の濾液配管を配
置（特開昭60−244305号）し、取水管又は濾液配
管として使用する中空パイプによつて濾過水を抜
き出している。 しかし、このような方式では、中空パイプの数
が１本或は数本と極めて少なく、しかもその配置
位置が、例えば中央部のみというように限定され
ているので、中空糸膜の濾過性能がよい場合に
は、濾過水を抜き出すための中空パイプの径を太
くする必要があり、必然的に濾過器に充填できる
中空糸の本数が少なくなり濾過能力の減少を生じ
る。更に、このような濾過器は付着した金属コロ
イド等を除去するために、定期的に空気逆洗また
はエアスクラビングを行つて、中空糸を振動させ
て、金属コロイド等を系外に排出するが、中空糸
の充填本数を増加させると、空気逆洗やエアスク
ラビングを行つても中空糸の振動が少なくなり、
付着した金属コロイド等の除去性能が低下した
り、せつかく、濾過器の下端に落下した金属コロ
イド等が中空糸間にはさまつて系外に抜き出すこ
とが困難である等の問題点があつた。 （発明の目的） 本発明の目的は、上述の問題点を解決するため
に、中空糸の膜面積を減少させないで、中空糸内
の流動抵抗を下げ、しかも空気洗浄性の良い中空
糸型濾過器を提供するにある。 （発明の構成） 本発明の中空糸濾過器は、懸垂して使用する中
空糸型濾過器に於いて、該濾過器の上下両端部を
開口すると共に、該濾過器の下端部には濾過液の
集水室を設け、中空糸束中には内径１〜５mmの中
空糸を全中空糸本数に対して１〜30％の範囲で分
散混入させたことを特徴とする。 （実施態様及び作用） 以下、本発明を図面に示す１実施例によつて説
明するが、本発明はこの範囲に限定されるもので
はない。本発明の濾過器は、第１図に示すよう
に、両端が開口された多数の中空糸１０，１１を
外筒１６の中に、上下の接着剤４によつて固定
し、濾過器の下端部には、濾過液の集水室５がＯ
−リング１９によつて密封して設けられている。
集水室５の周囲にはスカート状の凹部６がＯ−リ
ング９によつて外筒１６に密封して設けられてい
る。凹部６はスカート状に開がつていて空気を集
合し易い形状である。集めた空気はスリツト７、
空気導入口８を通つて濾過器３内に入る。 公知の濾過器で使用する中空糸は通常内径0.1
〜0.8mm、外径0.3〜1.5mm程度のものであるが、本
発明では第２図に示すように、通常の中空糸１０
中に、特に内径１〜５mmの太い中空糸１１が全中
空糸本数に対して１〜30％の範囲で、均一に分散
混入されている。この太い中空糸は被処理液の濾
過と同時に、集水管としての作用を行なう。通常
の中空糸中に混入する内径１〜５mmの太い中空糸
は通常の中空糸と同一材料でも良いが、細い中空
糸を相似的に単に太くしても、外圧で使用する場
合の圧縮強度は若干低下し、しかも一般的に原子
力関係の中空糸は孔径が0.05〜0.3μｍ程度のミク
ロフイルターが使用されており、濾過水量は膜厚
に比例して減少するので、内径を大きくすると流
動抵抗は低下するが、圧縮強度と濾過水量は低下
するので、混入する中空糸の内径は１〜５mmが好
ましい。また、混入比率は１〜30％が好ましく、
１％未満では集水効果が小さく、30％を超えると
膜面積が少なくなり濾過水量が減少して好ましく
ない。混入する太糸の分散状態は透水量には関係
しないが、均一に分散した方がエアスクラビング
の空気が糸束の奥まで入り易い傾向がある。 第３図は本発明の中空糸型濾過器の使用態様を
示す。濾過器３は圧力容器１内の仕切板２に懸垂
されている。圧力容器には被処理液の流入管１
２、濾過液の取出管１３、中空糸に付着した金属
コロイド等の排出口１４、濾過器への空気導入ノ
ズル１５及び１８が設けてある。被処理液は濾過
器の外筒１６に設けた孔１７より濾過器内に入
り、中空糸１０及び１１の外側より濾過されて中
空糸内を流れる。濾過器の下端に流れた濾過水
は、濾過器下端の集水室５に集まり、次いで、内
径１〜５mmの中空糸１１を通つて、仕切板２の上
方に送られ、上端に流れた濾過水と一緒になつて
濾過液の取出管１３より系外に抜き出される。 中空糸型濾過器の濾過差圧が一定圧力以上とな
ると中空糸膜に付着した金属コロイド等を除去す
るために、濾過を止めて、逆洗又はエアスクラビ
ングが行なわれる。即ち、濾過液の取出管１３に
設けた、空気導入ノズル１８より空気を導入して
圧力容器１内の仕切板２の上部に溜つた水を押し
出す逆洗、あるいは、圧力容器１の下方に設けた
空気導入ノズル１５より空気を導入し、濾過器下
部に設けたスカート状の空気集合用凹部６に空気
を集め、該空気をスリツト７及び空気導入孔８を
通つて中空糸１０，１１に沿つて上昇させながら
中空糸を振動させエアスクラピングを行なう。中
空糸から脱落した金属コロイド等は中空糸型濾過
器の外筒の下部の孔１７、あるいは、空気導入用
孔８より取り出して、圧力容器の下部に設けた排
出口１４より系外に抜き出される。洗浄により能
力を回復した濾過器は再び使用される。 次に、本発明の濾過器を使用した試験結果を比
較例と対比して示す。 （実施例） モジユール外筒として長さ2100mmのPPパイプ
（内径123.4mm、外径140.0mm）を使用し、この中
に両端部が開口したポリオレフイン中空糸（内径
0.68mm、外径1.20mm）とフツソ系中空糸（内径２
mm、外径３mm）を、上下両端をエポキシ樹脂で接
着固定して均一に分散充填し、外筒の下端部には
集水室を設けて濾過器を作成した。 その際、外筒内断面積に対する中空糸の総外断
面積の割合が54.8％（充填可能な上限値）になる
ように、ポリオレフイン中空糸とフツソ系中空糸
の使用本数、フツソ系中空糸の全中空糸に対する
混入比率を変えて均一に分散充填した。この濾過
器を第３図に示す懸垂型で、１Kg/cm2の外圧全濾
過で使用し、濾過器の上端部に集めた濾過水を測
定した。また、濾過器の下部の空気導入口１５か
ら１Kg/cm2の圧力で空気を導入し、中空糸の振動
状態を観察した。以上の結果を表１に一括して示
す。
【表】
○：中空糸がほぼ均一に振動する
（比較例） 実施例と同一のPPパイプをモジユール外筒と
して使用し、その中央部にPPパイプ（内径40mm、
外径48mm）を挿入し、この挿入パイプの周囲に充
填率が54.8％になるように実施例と同一のポリオ
レフイン中空糸を充填し、両端開口で下端部に集
水室を設けた公知の型式の濾過器を作成した。 この濾過器を使用して、実施例と同一の条件で
濾過水量、エアースクラツピングによる糸の振動
状況を観察した。その結果を一括して表２に示
す。
（比較例） 実施例と同一のPPパイプをモジユール外筒と
して使用し、その中央部にPPパイプ（内径40mm、
外径48mm）を挿入し、この挿入パイプの周囲に充
填率が54.8％になるように実施例と同一のポリオ
レフイン中空糸を充填し、両端開口で下端部に集
水室を設けた公知の型式の濾過器を作成した。 この濾過器を使用して、実施例と同一の条件で
濾過水量、エアースクラツピングによる糸の振動
状況を観察した。その結果を一括して表２に示
す。
【表】
（発明の効果）
本発明によれば、単位容積当りの膜面積をほと
んど減少せずに中空糸膜を充填でき、太糸中空糸
は集水管としても膜としても働くために集水パイ
プに比べて濾過水量が多くとれる。また、太糸中
空糸を混入するとスクラビングエアが糸束の奥ま
で入り易いために、糸の振動が均一となり、振り
落された金属コロイドが抜け易く、洗浄回復性の
良い中空糸型濾過器を提供できる。
んど減少せずに中空糸膜を充填でき、太糸中空糸
は集水管としても膜としても働くために集水パイ
プに比べて濾過水量が多くとれる。また、太糸中
空糸を混入するとスクラビングエアが糸束の奥ま
で入り易いために、糸の振動が均一となり、振り
落された金属コロイドが抜け易く、洗浄回復性の
良い中空糸型濾過器を提供できる。
図は本発明の１実施例を示すもので、第１図は
濾過器の概略断面図、第２図は中空糸の分散状態
を示す説明図、第３図は濾過器の使用状態を示す
説明図である。 １……圧力容器、２……仕切板、３……中空糸
型濾過器、４……接着剤、５……集水室、６……
空気集合用凹部、７……スリツト、８……空気導
入用孔、９……Ｏ−リング、１０……細い中空
糸、１１……太い中空糸、１２……被処理液導入
管、１３……濾過液の取出管、１４……金属コロ
イドの排出口、１５……空気導入用ノズル、１６
……外筒、１７……孔、１８……空気導入ノズ
ル、１９……Ｏ−リング。
濾過器の概略断面図、第２図は中空糸の分散状態
を示す説明図、第３図は濾過器の使用状態を示す
説明図である。 １……圧力容器、２……仕切板、３……中空糸
型濾過器、４……接着剤、５……集水室、６……
空気集合用凹部、７……スリツト、８……空気導
入用孔、９……Ｏ−リング、１０……細い中空
糸、１１……太い中空糸、１２……被処理液導入
管、１３……濾過液の取出管、１４……金属コロ
イドの排出口、１５……空気導入用ノズル、１６
……外筒、１７……孔、１８……空気導入ノズ
ル、１９……Ｏ−リング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 懸垂して使用する中空糸型濾過器に於いて、
該濾過器の上下両端部を開口すると共に、該濾過
器の下端部には濾過液の集水室を設け、中空糸束
中には内径１〜５mmの中空糸を全中空糸本数に対
して１〜30％の範囲で分散混入させたことを特徴
とする中空糸型濾過器。 ２ 濾過器の下端部にスカート状の空気集合用凹
部を設けた特許請求の範囲第１項記載の中空糸型
濾過器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9343786A JPS62250908A (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | 中空糸型濾過器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9343786A JPS62250908A (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | 中空糸型濾過器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62250908A JPS62250908A (ja) | 1987-10-31 |
| JPH0212131B2 true JPH0212131B2 (ja) | 1990-03-19 |
Family
ID=14082292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9343786A Granted JPS62250908A (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | 中空糸型濾過器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62250908A (ja) |
Families Citing this family (50)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3805414C1 (ja) * | 1988-02-22 | 1989-09-07 | Secon Gesellschaft Fuer Separations- Und Concentrationstechnik Mbh, 3402 Dransfeld, De | |
| JPH0522250Y2 (ja) * | 1988-11-30 | 1993-06-08 | ||
| US5639373A (en) | 1995-08-11 | 1997-06-17 | Zenon Environmental Inc. | Vertical skein of hollow fiber membranes and method of maintaining clean fiber surfaces while filtering a substrate to withdraw a permeate |
| JP2512211Y2 (ja) * | 1990-09-06 | 1996-09-25 | 旭化成工業株式会社 | 気体分配ノズルを有する中空糸型モジュ―ル |
| US5922201A (en) * | 1992-02-12 | 1999-07-13 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Hollow fiber membrane module |
| DE69316325T2 (de) * | 1992-02-12 | 1998-05-28 | Mitsubishi Rayon Co | Hohlfasermembranemodul |
| KR20050046718A (ko) | 1995-08-11 | 2005-05-18 | 제논 인바이런멘탈 인코포레이티드 | 수직한 중공사 멤브레인 다발 및 섬유 표면을 깨끗하게유지시키는 방법 |
| US7087173B2 (en) | 1995-08-11 | 2006-08-08 | Zenon Environmental Inc. | Inverted cavity aerator for membrane module |
| US8852438B2 (en) | 1995-08-11 | 2014-10-07 | Zenon Technology Partnership | Membrane filtration module with adjustable header spacing |
| US20040238432A1 (en) | 1995-08-11 | 2004-12-02 | Mailvaganam Mahendran | Membrane filtration module with adjustable header spacing |
| NL1005432C2 (nl) * | 1997-03-04 | 1998-09-07 | Stork Friesland Bv | Membraanfiltratiemodule en dergelijke modules omvattend membraanfiltratiesysteem. |
| NL1005430C2 (nl) * | 1997-03-04 | 1998-09-07 | Stork Friesland Bv | Membraanfiltratiemodule en dergelijke modules omvattend membraanfiltratiesysteem. |
| US6706189B2 (en) | 1998-10-09 | 2004-03-16 | Zenon Environmental Inc. | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
| AUPR143400A0 (en) | 2000-11-13 | 2000-12-07 | Usf Filtration And Separations Group Inc. | Modified membranes |
| AUPR584301A0 (en) | 2001-06-20 | 2001-07-12 | U.S. Filter Wastewater Group, Inc. | Membrane polymer compositions |
| US7247238B2 (en) | 2002-02-12 | 2007-07-24 | Siemens Water Technologies Corp. | Poly(ethylene chlorotrifluoroethylene) membranes |
| AUPS300602A0 (en) | 2002-06-18 | 2002-07-11 | U.S. Filter Wastewater Group, Inc. | Methods of minimising the effect of integrity loss in hollow fibre membrane modules |
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