JPH05184884A - 中空糸濾過モジュールの逆洗方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】中空糸の外側から中空糸の中空部に向けて洗浄
水を流す。この際、流水開始時には中空糸濾過モジュー
ル中の全中空糸が洗浄水に接する状態とし、洗浄水の液
面を徐々に下げて、流水停止時には中空糸の開口端から
の最遠部のみが洗浄水に接する状態にする。 【効果】 簡易な操作で、イントゥーアウト方式の濾過
に使用した中空糸濾過モジュールの大幅な濾過機能の回
復が達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多孔質中空糸をイント
ゥーアウト方式で濾過膜として使用する中空糸濾過モジ
ュールの逆洗方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】中空糸濾過膜は、優れた濾過機能を有
し、かつ単位容積内に収納できる濾過膜の膜面積が大き
いため、従来より高純度の飲料水、医療用の無菌水等を
始めとして種々の用途に広く用いられている。

【０００３】このような中空糸膜を有する中空糸濾過モ
ジュールの使用方法としては、中空糸の中空部から外側
へ向けて濾過する方式（イントゥーアウト方式）と、中
空糸の外側から中空部へ向けて濾過する方式（アウトト
ゥーイン方式）との二通りがある。しかし、イントゥー
アウト方式では中空糸内部の被処理水の通過抵抗が大き
く、また、被処理水中の汚濁物質等が中空糸の中空部に
残存して目詰まりを起すため、その濾過機能の回復処理
が困難であり、各種の用水処理にはアウトトゥーイン方
式が多く用いられてきた。

【０００４】しかしながら、被処理水中の汚濁物質が比
較的高濃度で含まれる場合には、アウトトゥーイン方式
の濾過処理では、中空糸の外表面に付着した汚濁物質同
士が凝集することにより、中空糸束が一本に固着した状
態になりやすく、この現象に基づき有効濾過膜面積も急
速に低下しやすいという問題点があった。中空糸濾過モ
ジュールの機能回復処理方法として種々の方法が知られ
ているが、中空糸束が一本に固着した状態から十分な機
能回復処理を行なうのは比較的困難であった。そこで、
中空糸束が一本に固着した状態になることがないという
観点から、再びイントゥーアウト方式による濾過が注目
されている。

【０００５】中空糸濾過モジュールの濾過機能の回復処
理に際して、モジュールを濾過装置から取り外して実施
する方法は、操作が面倒であり、濾過装置の稼動効率を
低下させるため好ましい方法とはいえない。モジュール
を濾過装置に取り付けたままの状態で機能回復処理を実
施することが好ましく、その具体的方法としては、濾過
時とは逆向きに水流を流すいわゆる逆洗法が一般的であ
る。しかし、イントゥーアウト方式の濾過に使用した中
空糸濾過モジュールの逆洗法による機能回復処理では、
ある程度中空糸の細孔の洗浄が進められて洗浄用水の流
量が確保されると、透過性のよい細孔のみに洗浄用水の
流れが集中し、残りの目詰りした細孔には余り洗浄水圧
が加わらないため、もはやその機能回復処理が行なわれ
ず、中空糸濾過モジュール全体としての濾過流量の回復
には限界があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らはかかる問
題点解決する中空糸濾過モジュールの機能回復処理方法
につき鋭意検討した結果、中空糸の外側に存する洗浄水
の液面を徐々に下げつつ逆洗することで、大幅な濾過機
能の回復が達成できることを見い出し、本発明を完成す
るに至った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、固
定部材によりその開口端を集束固定した多数の多孔質中
空糸を具備し、被処理水を該中空糸の中空部側から供給
し、浄化水を該中空糸の外側から回収する中空糸濾過モ
ジュールの濾過機能の回復のための逆洗方法において、
中空糸の外側から中空糸の中空部に向けて洗浄水を流す
に際して、洗浄水流水開始時には該モジュール中の全中
空糸が洗浄水に接する状態とし、洗浄水流水停止時には
中空糸の開口端の最遠部のみが洗浄水に接する状態とな
るように、中空糸の外側に存する洗浄水の液面を徐々に
下げつつ実施する過程を有することを特徴とする中空糸
濾過モジュールの逆洗方法である。

【０００８】

【作用】本発明の洗浄方法が適用できる中空糸濾過モジ
ュールは、中空糸濾過膜が多孔質中空糸からなるもので
あって、被処理水を、前述したイントゥーアウト方式で
濾過膜として使用することができる構造を有するもので
あれば、各種の構造のものが適用できる。

【０００９】これら中空糸濾過モジュール内に配設され
る多孔質中空糸としては、３Kg／cm ² 程度未満の圧力の
空気で加圧した場合に、空気が多孔質膜を透過しないも
のであればよく、例えばポリオレフィン系のような疎水
性の多孔質中空糸膜であっても、親水化処理されて細孔
内を水が透過でき、一方上記圧力未満では空気が透過し
ないような膜であればよい。

【００１０】中空糸濾過モジュール内に配設される中空
糸の形状としては、その開口端が固定部材により集束固
定されていれば、Ｕ字状に束ねられたものでもよいし、
一端を溶着等により封鎖した線状のものを束ねたもので
もよい。

【００１１】本発明の中空糸濾過モジュールの洗浄方法
は、上記のような中空糸濾過モジュールの濾過機能の回
復のための濾過時とは逆向きに水流を流す逆洗処理時
に、中空糸の外側に存する洗浄水の液面を徐々に下げつ
つ実施する。すなわち、洗浄水の流水開始時には該モジ
ュール中の中空糸の濾過膜として機能する部分のほぼ全
体が洗浄水に接する状態とし、一方、洗浄水の流水を停
止する際には中空糸の開口端の最遠部のみが洗浄水に接
する状態となるようにして洗浄水を流す方法である。

【００１２】本発明の中空糸濾過モジュールの逆洗方法
の実施に際しての洗浄水の送水圧力は、通常の逆洗方法
で使用されている圧力、すなわち濾過時の印加圧力の
１．５〜５倍程度の圧力（０．２〜５Kg／cm² ）が加え
られる。ただし、洗浄水の液面を低下させていった場合
に、洗浄水の液面の上方に存する空気が多孔質中空糸を
透過する圧力まで上昇することは避ける必要があり、ま
た、中空糸膜が圧縮変形しない程度の圧力にコントロー
ルする必要がある。

【００１３】本発明の逆洗方法により洗浄水を流し始め
ると、固定部材で収束された中空糸の開口端に最も近い
部分の細孔については、中空糸の中空部の通過抵抗の影
響を殆ど受けないので、まずこの部分に最大の洗浄水の
圧力が印加される。したがって、この部分における細孔
の機能回復処理が最も早く進行する。逆洗操作の進行に
伴ない液面が低下すると、透過性のよくなったこの開口
端に最も近い部分の細孔は空気層に露出するため、洗浄
水の透過圧力は印加されなくなる。すなわち、最大の洗
浄圧力は中空糸の開口端からやや離れた、洗浄水に接し
ている部分のうちの液面に最も近い位置へと移行し、こ
の部分での機能回復処理が最もよく進行する。このよう
にして、液面の低下とともに中空糸の最も大きな洗浄作
用を受ける位置が徐々に移動し、洗浄水の流水を停止す
る際には中空糸の開口端からの最遠部のみが洗浄水と接
していて洗浄作用を受ける。このように、本発明の方法
によれば、中空糸濾過モジュール内の中空糸の全ての部
位が大きな洗浄作用を受けるので、中空糸濾過モジュー
ル全体としての機能回復の度合を極めて大きくすること
が可能である。

【００１４】本発明の方法において洗浄水の液面の低下
は、一定の速度で連続的に実施することが最も効果的で
あるが、例えば液面の変動を階段状に実施してもよい
し、変動速度が徐々に遅くなるように変化させつつ実施
してしてもよい。また、液面を変動させる方法に関して
も特に限定されず、例えば濾過タンク内に圧縮空気を供
給して洗浄用水が少なくなることを利用して実施しても
よいし、濾過タンク内の洗浄水を徐々に排水しながら実
施してもよい。洗浄用水には、浄化水を用いることが好
ましい。

【００１５】

【発明の効果】本発明の中空糸濾過モジュールの逆洗方
法は、濾過装置内の洗浄用水の液面を洗浄につれて徐々
に低下させるという極めて単純な操作でありながら、イ
ントゥーアウト方式の濾過に使用した中空糸濾過モジュ
ールの大幅な機能回復が達成できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の中空糸濾過モジュールの洗浄
方法を実施例に従いより具体的に説明する。

【００１７】実施例１ 内径７０mmφの環状部材内に、ポリエチレン製多孔質中
空糸（ポリエチレン中空糸ＥＨＦ８００、商品名、三菱
レイヨン (株) 製）３２００本を、有効膜長が４００mm
となるようポリウレタン製の固定部材でＵ字形に固定し
た中空糸濾過モジュール（総膜面積：約２ｍ² ）を濾過
タンク内に装填して、被処理水（砂濾過後海水）をイン
トゥーアウト方式で濾過した。

【００１８】運転開始当初のモジュールからの浄化水の
回収流量は０．２５ｍ³ ／hrであったが、徐々に回収流
量は低下し、運転開始２０時間後には、回収流量は０．
１５ｍ³ ／hrまで低下した。なお、被処理水の供給圧力
は０．５Kg／cm² であった。この中空糸濾過モジュール
に対して洗浄水を１．０Kg／cm² の圧力で中空糸膜の外
側から供給して逆洗を実施した。なお、逆洗に際して洗
浄水は濾過タンク内にあるもののみを使用し、逆洗圧力
は濾過タンク内に圧縮空気を供給することで加えた。逆
洗にしたがい、濾過タンク内の洗浄水の液面は徐々に低
下し、中空糸濾過モジュール全体が空気層に露出し、逆
洗が完了するまでに３分間を要した。

【００１９】この中空糸濾過モジュールを用いて再度同
じ被処理水の濾過を同条件で実施したところ、運転再開
当初のモジュールからの浄化水の回収流量は、被処理水
の供給圧力０．５Kg／cm² で０．２４ｍ³ ／hrであっ
た。

【００２０】比較例１ 実施例１で用いたと同じ中空糸濾過モジュールを、実施
例１と同じ条件で濾過に使用した後、洗浄水を１．０Kg
／cm² の圧力で３分間中空糸膜の外側から供給して逆洗
を実施した。なお、洗浄水は逆洗の間、濾過タンク内に
満杯の状態を保った。

【００２１】逆洗完了後、再度同じ被処理水の濾過を同
条件で実施したところ、運転再開当初のモジュールから
の浄化水の回収流量は被処理水の供給圧力０．５Kg／cm
² で０．１９ｍ³ ／hrであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定部材によりその開口端を集束固定し
   た多数の多孔質中空糸を具備し、被処理水を該中空糸の
   中空部側から供給し、浄化水を該中空糸の外側から回収
   する中空糸濾過モジュールの濾過機能の回復のための逆
   洗方法において、中空糸の外側から中空糸の中空部に向
   けて洗浄水を流すに際して、洗浄水の流水開始時には該
   モジュール中の全中空糸が洗浄水に接する状態とし、洗
   浄水の流水停止時には中空糸の開口端からの最遠部のみ
   が洗浄水に接する状態となるように、中空糸の外側に存
   する洗浄水の液面を徐々に下げつつ実施する過程を有す
   ることを特徴とする中空糸濾過モジュールの逆洗方法。