JPH02191531A - 中空糸膜による濾過モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野） この発明はプリコート型濾過装置で使用するための中空
糸膜による濾過モジュールに関する。

〈従来の技術） 中空糸膜による濾過モジュールを用いた中空糸膜型の濾
過装置は、濾過塔内に上向流で原水を供給し、中空糸膜
の筒状膜壁を透過して中空部に得られた処理水は濾過塔
の上部から取出すようになっている。これに対しイオン
交換樹脂の微粒子を表面に付着したプリコート層を有す
る中空エレメントによるプリコート型濾過装置では原水
を濾過塔内に上向流で供給し、表面のプリコート層を透
過し、エレメントの中空部に得られた処理水は中空糸膜
型とは逆に濾過塔の下部から取出す。

そして、いずれの濾過装置でも、中空糸膜の筒状膜壁や
、中空エレメントのプリコート層が捕捉したクラッドで
目詰まりし、圧力損失が上昇したら空気と洗浄水によっ
て逆洗をし、クラッドを除去するが、この場合、中空糸
膜から逆洗により除かれるのは捕捉したクラッドだけで
あるのに対し、中空部し・メントではクラッドと共に、
プリコート層を構成していたイオン交換樹脂も除去され
るので中空糸膜に較べ非常に大量の廃棄物が生じる。

又、濾過を再開するには、その前に中空エレメントの表
面にプリコート層を新設する必要がある。

そのような理由で、逆洗の際に発生する廃棄物が少なく
、逆洗後、直ちに濾過を再開できる中空糸膜を用い、従
来のプリコート型濾過装置に使用する濾過モジュールが
堤案されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記公知例は、濾過塔内に上向流で供給した原水のうち
、中空糸膜の筒状膜壁を透過し、その中空部に得られた
処理水をいかにして濾過塔の下部から取出すかの原理を
開示するだけで、中空糸膜の表面が目詰まりした場合に
空気と洗浄水でいかにして逆洗を行なうがなど具体的な
事柄は一切述べられて居らず、そのまＳでは実用するこ
とは不可能である。

（課題を解決するための手段） そこで本発明は実用に供することができる具体的な濾過
モジュールを提供することを目的に開発されたのであっ
て、請求項第１項の中空糸膜による濾過モジュールは、
原水が流通する上下方向の保護筒の内部に、下部が該保
護筒の下端から下に突出する内筒を上下方向に配置し、
上記保護筒の内周と、内筒の外周とで形成された筒形空
間の上下を上端壁と下、端壁とにより閉鎖し、上記筒形
空間の内部には多数本の中空糸膜な上下方向に配列し、
各中空糸膜の上端は前記上端壁を貫通して上端壁上に開
口すると共に、下端は前記下端壁中に埋没して閉鎖され
、前記上端壁上には前記内筒と連通した処理水の集液室
を設け、前記下端壁には上下方向に貫通した通気孔を設
け、下端壁の下には下に開放した空気室を設けたことを
特徴とする。

又、請求項第２項の中空糸膜による濾過モジュールは、
原水が流通する上下方向の保護筒の内部に、上部が該保
護筒の上端から上に突出する内筒を上下方向に配置し、
上記保護筒の内周と、内筒の外周とで形成された筒形空
間の上下を上端壁と、下端壁により閉鎖すると共に、内
筒の下端も該下端壁で閉鎖し、上記筒形空間の内部には
多数本の中空糸膜を上下方向に配列し、各中空糸膜の上
端は前記上端壁中に埋没して閉鎖されると共に、下端は
下端壁を貫通して下端壁の下面に開口し、前記内筒の上
端部と、中部及び下部に通気孔を設け、又、下端壁の下
には下に開放した処理水の集液室を設けたことを特徴と
する。

く実　　施　　例） 第１図は請求項第１項の濾過モジュールの一実施例であ
って、１１は上下方向の保護筒、１２は保護筒の内部に
上下方向に配置され、下部１２’が前記保護筒１１の下
端から下に突出する内筒、１３は保護筒の内周と、内筒
の外周とで形成された筒形空間、　１４は上記筒形空間
の上端部を閉鎖する上端壁、１５は同じく上記筒形空間
の下端部を閉鎖する下端 壁、】６・・・は上記筒形空間１３の内部に上下方向に
配列され、上端は上端壁１４を貫通して該壁の上面に開
口し、下端は下端壁１５中に埋没して閉ざされた多数本
の中空糸膜、１７は上端壁１４上に設けられた処理水の
集液室、１８は下端壁に上下方向に貫通して設けられた
通気孔。

１９は下端壁１５の下に設けられた空気室を示す。

保ｉ１ｉ筒１１はポリエチレン、ポリプロピレン、アク
リルなどの硬質プラスチック製で、筒形空間１３を囲む
部分には上下方向に複数段の直径１０〜１５ｍｍ程度の
孔２０が円周方向に等間隔に開設しである。内筒１２は
保護筒の中心に沿って一本、配置してあり、これはプラ
スチック製またはステンレス製である。内筒１２は、こ
の実施例では上端壁上の集液室１７に上部が突入し、そ
の上部の回りには集液室１７の内部と連通ずる通水孔２
１が開設しである。

保護筒１１も上端壁１４から上に、内筒１２と同量突出
する上部を有し、内筒の上端と、保護筒の上端には集液
室１７の環状の上壁２２の内周と外周を固定しである。

そして、上壁２２上には、外径は土壁と同じであるが、
内径はそれより大きい環状のパツキン２３を接着などで
固定しである。

上端壁１４と、下端壁１５はエポキシ樹脂を固めたボッ
ティングによるシース部で、下端壁１５の下面外周には
環状のパツキン２４を接着などで取付け、空気室１９の
回りを囲む。

第２図において、３１はプリコート型濾過装置の濾過塔
で、底を有する筒胴３２と、筒胴の上用のフランジ上に
重なるフランジを下側に有する覆蓋３３を備λ、筒胴の
内部は仕切板３４で上下に区劃すされ、上が濾過室３５
．下が処理水の取出室３６になって居り、原水の供給管
３７は筒胴の底と、仕切板３４を貫通して濾過室３５内
に上向流で原水を供給し、取出室３６に集液した処理水
は取出管３８で塔外に取出す。

尚、原水供給管３７は膜洗浄後の洗浄廃水の排出口とし
ても使用する。

筒胴３２の上用のフランジと、覆蓋３３の下側のフラン
ジは、その間に上部側板３９を挟んでボルト、ナツト４
０で接合してあり、上部側板３９は濾過室３５と覆蓋３
３の内部を上下に仕切る。覆蓋３３には空気抜き４１が
あり、処理室３５の上部には逆洗洗浄時の空気を排出す
る排出口４２が設けである。

そして、仕切板３４上には濾過モジュールの下端を支持
するための中空の支持台４３が多数段けである。この支
持台４３は仕切板３４にある孔の回りに下端を固定され
た筒部４４と、底にある中心孔の回りを筒部４４の上端
に結合された受皿部４５とからなる。

前述した濾過モジュールの保護筒１１の外径は上記受皿
部４５の内径に適合させ、又、内筒１２の外径は上記筒
部４４の内径に適合させて置く、そして、この濾過モジ
ュールを使用するため仕切板３４上には散気管４６を敷
設し、覆蓋３３にある空気抜き４１と、上記散気管４６
を、上部側板３９を水密に貫通する給気管４７で接続し
、空気抜き４１から逆洗用の空気を吹込み、散気管４６
から噴出できるようにすると共に、各支持台の受皿部４
５の底には通気孔４８を開設して置く、又、各支持台の
筒部４４内には放射状の支持具４９を取付け、該支持具
４９の中心には上端部が上部側板３９を下から上に貫通
する支持軸５０の下端を溶接などで取付け、直立させる
。

前述の濾過モジュールをセットするには覆蓋３３、上部
側板３９を取外し、各支持台４３から直立する支持軸５
０を内筒１２中に入れてモジュールを支持台４３上に降
ろし、内筒の下端部を支持台の筒部４４の内周に嵌める
と共に、保護筒１１の下端部を受皿部４５内に嵌め、空
気室１９の回りを囲むパツキン２４を受皿部４５の底に
圧縮する。そして、支持軸５０にはモジュールのパツキ
ン２３と、集液室の上壁２２の内周部に当接する抑え板
５１を嵌め、ナツト５２で上から締付ける。このために
支持軸５０は上端部に抑え板５１を下から受止める殺５
３を有し、段５３から上は直径が細い雄ねじ５４になっ
ている。

尚、段５３の高さ、ないしレベルはモジュールの上壁２
２の上面に合わせである。

こうして全部の支持台４３上にモジュールを立設したら
上部側板３９を筒胴３２の１周のフランジ上に載せると
共に、各支持軸の上端部の雄ねじ５４を上部側板にある
孔から上に突出させ、この雄ねじ５４にねじ込んだナツ
ト５５を上・部側抜に対して締付け、各モジュールが揺
動するのを防止する。そして、覆蓋３３を上部側板上に
被せ、ボルト、ナツト４０で筒胴３２と覆蓋３３の両フ
ランジ、及び上部側板の周縁部を重合状態に結合する。

濾過を行なうには原水を供給管３７で濾過室３５内に加
圧して供給する。これにより原水は保護筒１１の孔２０
からモジュールの筒形空間１３に入り、原水中のクラッ
ドは中空糸膜１６の筒状膜壁に捕捉され、処理水のみが
該膜壁を透過して中空部に流入する。そして、処理水は
中空部を上昇して上端壁１４上の集液室１７に集まり、
膜室から通水孔２１を通じ内筒１２中に流れ込み、内筒
中を下降して支持台の筒部４４から濾過装置の取出室３
６に入り、取出管３８で外に取出される。

損失水頭が上昇したら逆洗を行ない、中空糸膜１６・・
・が捕捉したクラッドを剥離除去する。それには取出管
３８から洗浄水を圧入した後に、空気抜き４１に空気を
吹き込み、散気管４６から処理室３５内に噴出させる。

水逆洗により洗浄水は取出室３６から各モジュールの内
筒１２中を上昇し、集液室１７から中空糸膜１６の一本
宛の中空部中に下向流で流れ込み、中空糸膜の筒状膜壁
を逆に透過する。その後に散気管４６から噴出した空気
は細かい気泡になって支持台の受皿部４５の底にある通
気孔４８を通じ空気室１９に入り、こ＼から下端壁】５
にある通気孔１８を経て筒形空間１３を上昇しながら中
空糸膜１６・・・の外面に接触し、中空糸膜に捕捉され
たクラッドの剥離を促す。

こうして中空糸膜の筒状膜壁を内周から外周に透過する
洗浄水と、該膜壁の表面に接触しながら上昇する気泡に
よってクラッドは中空糸膜から剥離され、保護筒１１の
孔２０から洗浄水や気泡と一緒にモジュールの外に出、
排出口３７から装置の外に排出され、洗浄終了後濾過工
程を再開する。

第３図は請求項第２項の濾過モジュールの一実施例であ
って、６１は上下方向の保護筒、６２は保護筒の内部に
上下方向に配置され、上部６２′が前記保護筒の上端か
ら上に突出する内筒、６３は保護筒の内周と、内筒の外
周とで形成された筒形空間、６４は上記筒形空間の上端
部を閉鎖する上端壁、６５は同じく上記筒形空間の下端
部を閉鎖する下端壁、６６・・・は上記筒形空間６３の
内部に上下方向に配列され、上端は上端壁６４中に埋没
して閉ざされ、下端は下端壁６５中を貫通して膜壁の下
面に開口した多数本の中空糸膜、６７は下端壁６５の下
に設けられた処理水の集液室、６８は内筒の上端部の回
りに設けた通気孔を示す、保護筒６１．内筒６２の材質
は前述の実施例と同じでよく、保護筒６１には上下方向
に複数段の孔６９が同様に開設しである。又、内筒６２
には筒形空間６３の下端部と、中間部に位置する通気孔
７０を有する。

上端壁６４と下端壁６５はエポキシ樹脂を固めたボッテ
ィングによるシース部で、下端壁の下面外周には集液室
６７の回りを囲む環状のパツキン７１を接着などで固定
する。

第４図は第２図と同じプリコート型濾過装置の濾過塔で
同じ構成部分には同じ符合を付しである。

第３図の濾過モジュールをこの濾過塔で使用するための
改造は、覆蓋３３にある空気抜き４１に空気を吹き込む
ことができるようにすることＳ、中空の支持台４３の筒
部４４には支持具４９で支持軸５０の下端を固定し、支
持軸５０を直立させることき、上部側板３９には内筒６
２の上端部を上に貫通させることができる孔５６を開設
するだけでよく、散気管４６は敷設する必要がない。

モジュールをセットするには覆蓋３３、上部側板３９を
外し、内筒６２の下端内部を塞いだ下端壁６５の中心孔
７２を各支持軸５０の上端に嵌めてモジュールを支持台
４３上に降ろし、保護筒６１の下端部を受皿部４５の内
周に嵌めると共に、集液室６７の回りを囲む環状のパツ
キン７１を受皿部４５の底の上に圧縮する。下端壁の中
心孔７２を下からシールするために支持軸５０の下端部
には鍔５０′　を固定して上面にＯリング５７を載せ、
モジュールを受皿部上に降ろしたときＯリング５７は下
端壁６５の下面の中心孔の回りで圧縮されるようにする
とよい。

こうして全部の支持台４３上にモジュールを立設したら
上部側板３９を筒胴３２の上層のフランジ上に載せると
共に、各モジュールの内筒６２の上端部を側板にある孔
５６から上に突出させ、内筒の上端部外周の雄ねじにナ
ツト５８をねじ込んで上部側板に対して締付け、内筒６
２の上端から上に突出する支持軸の上端部の雄ねじ５４
にナツト５９をねじこんで内筒の上端に対して締付け、
併せてナツト５９で内筒６２の上端を塞ぐ、上部側板の
孔５６．ナツト５８．５９はモジュールが揺れるのを有
効に防止する。

濾過を行なうには原水を供給管３７で濾過室３５内に加
圧して供給する。これにより原水は保護筒６１の孔６９
からモジュールの筒形空間６３に入り、原水中のクラッ
ドは中空糸膜６６の筒状膜壁に捕捉され、処理水のみが
該膜壁を透過して中空部に流入する。そして、処理水は
中空部を下降して下端壁６５の下の集液室６７に集まり
、こシから支持台の筒４４を経て濾過装置の取出室３６
に流下し、取出管３８で外に取出される。

損失水頭が上昇したら逆洗を行ない、中空糸膜６６・・
・が捕捉したクラッドを剥離除去する。それには取出管
３８から洗浄水を圧入した後に空気抜き４１に空気を吹
込む。これにより洗浄水は取出室３６から支持台の筒部
４４、集液室６７を経て中空糸膜６６の一本宛の中空部
中を上向流し、中空糸膜の筒状膜壁を逆に透過する。そ
の後に空気抜き４１から覆蓋３３の内部に吹込まれた空
気は、内筒６２の上端部にある通気孔６８から内筒６２
に入って筒内を下降し、内筒の下部及び中部にある通気
孔７０から筒形空間６３に細かい気泡になって噴出し、
該筒形空間６３中を上昇しながら中空糸膜６６・・・の
外面に接触し、中空糸膜に捕捉されたクラッドの剥離を
促す。

こうして中空糸膜の筒状膜壁を内周から外周に透過する
洗浄水と、該膜壁の表面に接触しながら上昇する気泡に
よってクラッドは中空糸膜から剥離され、保護筒６１の
孔６９から洗浄水と一緒にモジュールの外に出、排出口
３７から装置の外に排出され、洗浄終了後濾過工程を再
開する。

〈発明の効果〉 本発明によれば、既設のプリコート型濾過モジュールを
使用するプリコート型濾過塔、例λばＢＷＲ型原子力発
電所の復水濾過器の内部構造物を大規模に改造すること
なく濾通、逆洗が行なえる中空糸膜濾過モジュールを提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項第１項の濾過モジュールの一実施例の断
面図、第２図は第１図の濾過モジュールの使用状態を示
す濾過塔の断面図、第３図は請求項第２項の濾過モジュ
ールの一実施例の断面図、第４図は第３図の濾過モジュ
ールの使用状態を示す濾過塔の断面図である。 図中、１１．６１は保護筒、１２．６２は内筒、１３、
６３は筒形空間、１４．６４は上端壁、１５．６５は下
端壁、１６．６６は中空糸膜、１７．６７は集液室、１
８．６８．７０は通気孔、１９は空気室を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原水が流通する上下方向の保護筒の内部に、下部
   が該保護筒の下端から下に突出する内筒を上下方向に配
   置し、上記保護筒の内周と、内筒の外周とで形成された
   筒形空間の上下を上端壁と下端壁とにより閉鎖し、上記
   筒形空間の内部には多数本の中空糸膜を上下方向に配列
   し、各中空糸膜の上端は前記上端壁を貫通して上端壁上
   に開口すると共に、下端は前記下端壁中に埋没して閉鎖
   され、前記上端壁上には前記内筒と連通した処理水の集
   液室を設け、前記下端壁には上下方向に貫通した通気孔
   を設け、下端壁の下には下に開放した空気室を設けたこ
   とを特徴とする中空糸膜による濾過モジュール。
2. （２）原水が流通する上下方向の保護筒の内部に、上部
   が該保護筒の上端から上に突出する内筒を上下方向に配
   置し、上記保護筒の内周と、内筒の外周とで形成された
   筒形空間の上下を上端壁と、下端壁により閉鎖すると共 に、内筒の下端も該下端壁で閉鎖し、上記筒形空間の内
   部には多数本の中空糸膜を上下方向に配列し、各中空糸
   膜の上端は前記上端壁中に埋没して閉鎖されると共に、
   下端は下端壁を貫通して下端壁の下面に開口し、前記内
   筒の上端部と、中部及び下部に通気孔を設 け、又、下端壁の下には下に開放した処理水の集液室を
   設けたことを特徴とする中空糸膜による濾過モジュール
   。