JPH057740A - 多段式中空糸膜モジユール結合体とそれを用いたろ過器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 多段式中空糸膜モジュール結合体は、中空糸
膜４０と複数のロッド４３を端部材３６で接着固定して
なる中空糸膜モジュール４２の複数個を中空糸膜モジュ
ール挿入用外筒４６内に挿入し、該外筒の上端にはろ過
器容器の仕切板からの吊下用の端部材３１、下端にはキ
ャップ４７を固着した構成を有する。キャップ４７と中
空糸膜モジュール４２との間および中空糸膜モジュール
４２間に、端部材３６の直接接触を防ぐスペーサ４５を
設け、スペーサ４５の空間部を集水室として使用する。
本モジュール結合体を吊下したろ過器容器の仕切板には
逆洗用空気案内管を設け逆洗性の向上を図る。 【効果】 本多段式中空糸膜モジュール結合体は中空糸
膜モジュール挿入用外筒を具えたから、中空糸膜モジュ
ール間を接続する固定金具が不要となるとともに、この
外筒が中空糸膜の保護の役目もするため、取扱性、輸送
性が改善される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原液のろ過処理を行う
容器内に複数個の中空糸膜モジュールを備える中空糸膜
式ろ過装置に係り、特に、中空糸膜モジュール挿入用外
筒を有し、この外筒内に複数個の中空糸膜モジュールを
多段に重ねて設けた多段式中空糸膜モジュール結合体、
および、その多段式中空糸膜モジュールの逆洗用に空気
案内管を設備したろ過器容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば原子力発電プラントで復水や放射
性廃液に存在する懸濁物を分離除去するために用いられ
るろ過装置として、従来は、粉末イオン交換樹脂等のろ
過助材をフィルタエレメントにプリコートし、ろ過助材
プリコート層で懸濁物を分離除去するプリコート式ろ過
装置が採用されていたが、近年のプラントでは、ろ過助
材を使用しない中空糸膜式ろ過装置が採用されるように
なってきた。

【０００３】図４は、従来例の中空糸膜式ろ過装置のろ
過器廻りの概略構成を示すものである。中空糸膜モジュ
ール結合体５は、胴容器１と蓋容器２にはさまれた仕切
板３に複数本吊り下げられ、押え板４にて固定されてい
る。ろ過処理の必要な原液は、原液入口弁１１、原液入
口管１２を介して胴容器１に導かれ中空糸膜モジュール
結合体５の中空糸膜モジュール内に束ねられている中空
糸膜でろ過処理され、中空糸膜の内側を通って蓋容器２
内に集められ、処理液出口管１３、処理液出口弁１４を
経て下流系統に送られる。中空糸膜で捕捉されて中空糸
膜の外側に付着した懸濁物が規定量に達すると中空糸膜
の逆洗を行う。中空糸膜の逆洗は、下部空気入口弁１
５、下部空気入口管１６より供給される低圧空気により
中空糸膜を振動させて懸濁物を除去する低圧空気逆洗
と、上部空気入口弁１９、上部空気入口管２０より供給
される高圧空気により蓋容器２内に保有する処理液を圧
送し中空糸膜内側から外側に逆洗する高圧空気逆洗とが
あり、これらの一方または両方の組合せにより中空糸膜
で捕捉された懸濁物を除去する。この逆洗に使用された
空気は、ベント管、ベント弁１８を介して排気され、ま
た、懸濁物を含んだ胴容器１内の保有液は、ドレン管２
１、ドレン弁２２を介して排出される。

【０００４】図５は、原液のろ過処理を行なう中空糸膜
モジュール結合体５の従来例の構造を示すものである。
中空糸膜モジュール結合体５は、取水管３５の両端を開
放状態で端部材３１または３６に固定するとともに、こ
の取水管３５の周囲に、直線状でその外周に微孔を形成
した中空糸膜４０を多数配置し、端部材３１または３６
に接着固定してなる構成の中空糸膜モジュール４１を複
数個（図５では２個）縦方向に適当な空間をあけて配置
し、隣接する中空糸膜モジュール４１の端部材３６と３
６を固定金具３３で接続し、最下端の端部材３６に固定
金具３４を接続したものである。この中空糸膜モジュー
ル結合体５の最上端部の端部材３１は、仕切板３と結合
するよう幅広の端部を形成しており、端部材３１と仕切
板３との間にシール材３２を設け原液と処理液が混合し
ないようにしている。

【０００５】次に、この中空糸膜モジュール結合体５の
ろ過作用について説明する。原液は中空糸膜４０の外側
に導かれ、そのうちの処理液のみが微孔を通って中空糸
膜４０の内側へ浸透し、懸濁物は中空糸膜４０の表面で
捕捉されることより固−液の分離をする。中空糸膜４０
の内側へ浸透した処理液は、中空糸膜４０の中空部を通
って固定金具３３及び３４内の空間部に流れ、取水管３
５を通って端部材３１の上方に導かれる。

【０００６】この中空糸膜モジュール結合体５の組立て
は、仕切板３に吊り下げる際に行なっており、中空糸膜
モジュール４１の最下端部の固定金具３４を接続した
後、中空糸膜モジュール４１を固定金具３３で接続して
いく方法が取られている。また、中空糸膜モジュール４
１の運搬時には、中空糸膜を保護するために特殊な輸送
容器が必要であった。

【０００７】なお、この種の中空糸膜式ろ過装置に関連
するものには、例えば、特許出願公開昭６０−２０６４
０５号等が上げられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の中空糸
膜モジュール結合体は、中空糸膜を保護し且つ中空糸膜
モジュール同志を結合保持するための外側構造部材を有
していないため、中空糸膜モジュール取扱い時に固定金
具での接続作業等があり、外的な作用により中空糸膜の
破損、糸切れ等の問題があった。また、運搬時において
も特殊な輸送容器が必要であるため、原子力発電プラン
トの如く中空糸膜式ろ過装置が放射線管理された建屋内
に設置されている場合、建屋内での容器の置場所、建屋
内への搬出入などが問題となっていた。

【０００９】本発明は、中空糸膜モジュールを縦方向へ
複数個つなげてなる中空糸膜モジュール結合体の取扱上
及び運搬上の問題および中空糸膜の保護の問題を解決す
ることを目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の中空糸膜モジュ
ール結合体は中空糸膜モジュール挿入用外筒を有し、こ
の外筒内に複数個の中空糸膜モジュールを縦に重ねて挿
入・保持して多段式中空糸膜モジュール結合体を形成さ
せた。これにより中空糸膜モジュール挿入用外筒は中空
糸膜の保護と中空糸膜モジュール同志の保持を兼ねるも
のとした。

【００１１】また、中空糸膜モジュール間の境界部に中
空糸膜モジュールの端部の接触を防止するとともに集水
室を設けるためにスペーサを挿入するのがよい。さら
に、中空糸膜モジュールの変形を防止するために複数本
のロッドまたは多数の孔のあいた筒状体を上記中空糸膜
モジュール挿入用外筒内に設けるのがよい。

【００１２】また、この多段式中空糸膜モジュール結合
体は、前述の中空糸膜モジュール挿入用外筒を有したこ
とにより逆洗性の低下が考えられることから、本発明に
よれば、ろ過器容器内の仕切板には中空糸膜モジュール
逆洗用空気案内管を設けた。

【００１３】

【作用】中空糸膜モジュール挿入用外筒は、中空糸膜モ
ジュールのガイドとなるばかりでなく中空糸膜の保護の
役目および中空糸膜モジュール同志を保持する役目を持
ち、該外筒に設けられた複数個の穴は原液、逆洗用空気
の導入孔ともなる。また、中空糸膜モジュールの境界面
に設けたスペーサは、中空糸膜モジュール同志の接触を
防止するばかりでなく集水室としても作用する。これに
よって、多段式中空糸膜モジュール結合体内の中空糸膜
が保護されるとともに、各中空糸膜モジュールへ原液が
導入され、中空糸膜でろ過処理された処理液が多段式中
空糸膜モジュール結合体の上部に集められるようにな
る。

【００１４】また、ろ過器容器の仕切板に設けた中空糸
膜モジュール逆洗用空気案内管は、低圧空気を多段式中
空糸膜モジュール結合体内に導くように作用するととも
に、原液を多段式中空糸膜モジュール結合体内に導くよ
うにも作用する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１，２により説
明する。本実施例は、前述の従来例に比べて、原液を中
空糸膜でろ過処理し懸濁物を除去する機能には変わりが
なく、また、中空糸膜式ろ過装置のろ過器廻りの構成も
変わりはない。すなわち、本実施例においては、前述の
従来例と同様、図４に示す如く、中空糸膜モジュール結
合体は、胴容器１と蓋容器２で挟まれた仕切板３に従来
例の中空糸膜モジュール結合体５と同様に複数本吊り下
げられ、押え板４にて固定されている。原液は、原液入
口弁１１、原液入口管１２を介して胴容器１内に導か
れ、中空糸膜モジュール結合体内の中空糸膜でろ過処理
される。その処理液は、蓋容器２内に集められ、処理液
出口管１３、処理液出口弁１４を通り下流系統に送られ
る。中空糸膜の逆洗は、下部空気入口弁１５、下部空気
入口管１６より供給される低圧空気による低圧空気逆洗
と、上部空気入口弁１９、上部空気入口管２０より供給
される高圧空気による高圧空気逆洗とにより行ない、そ
の空気は、ベント管１７、ベント弁１８を介して排出さ
れ、容器内保有液は、ドレン管２１、ドレン弁２２を通
って排出される。

【００１６】本実施例が従来と相違する点は、中空糸膜
モジュール結合体の構造にあり、その中空糸膜モジュー
ル結合体を多段式中空糸膜モジュール結合体と称する。

【００１７】図１は、本実施例における多段式中空糸膜
モジュール結合体の構造を示すものである。この多段式
中空糸膜モジュール結合体は、中空糸膜モジュール挿入
用外筒４６内に、直線状でその外周に多数の微孔を有す
る中空糸膜４０と複数本のロッド４３とを端部材３６に
固定してなる中空糸膜モジュール４２を縦方向に複数個
（図１では二個）設備したものである。ここで、中空糸
膜モジュール４２に設置した複数本のロッド４３は、中
空糸膜モジュール４２の変形を防止するものである。

【００１８】中空糸膜モジュール挿入用外筒４６は、多
数個の原液および空気導入用の穴４６’を有し、最下部
にはキャップ４７が接着固定されている。この中空糸膜
モジュール挿入用外筒４６に各中空糸膜モジュール４２
を挿入する。この際、最下部および中空糸膜モジュール
４２間の境界部には短い筒状のスペーサ４５を挿入し、
各中空糸膜モジュール４２の上端および下端がキャップ
４７または相手方の中空糸膜モジュール４２の端部に接
触するのを防止する。また、このスペーサ４５とキャッ
プ４７および中空糸膜モジュール４２の端部材３６との
間には環状シール材４４を設け、原液と処理液が混合す
るのを防止する。また、この多段式中空糸膜モジュール
結合体の最上端部は、仕切板３に取り付けるための、お
よび、中空糸膜モジュール挿入用外筒４６内の中空糸膜
モジュール４２、スペーサ４５を固定するための端部材
３１を中空糸膜挿入用外管４６に接着固定してある。こ
の多段式中空糸膜モジュール結合体の端部材３１にはシ
ール材３２が設けられており、このシール材３２で、図
５と同様にして、原液と処理液が混合するのを防止す
る。

【００１９】以上のように、本実施例の多段式中空糸膜
モジュール結合体は、中空糸膜モジュール挿入用外筒４
６と、これに挿入された複数の中空糸膜モジュール４２
並びにその端部材３６に対するスペーサ４５およびシー
ル材４４と、上記外筒４６に固着された上端部材３１お
よび下端キャップ４７とから構成されている。

【００２０】次に、上記多段式中空糸膜モジュール結合
体のろ過処理、逆洗について説明する。図２は、図１の
多段式中空糸膜モジュール結合体をろ過器容器の仕切板
３に取り付けた状態を示す。ろ過器の容器の仕切板３に
は、逆洗用空気案内管５０が設けられており、図１に示
した多段式中空糸膜モジュール結合体は、上記案内管５
０に挿入されて、その端部材３１により仕切板３に吊り
下げられ、シール材３２で原液と処理液が混合しないよ
うにし、押え板４で固定される。懸濁物を含んだ原液
は、逆洗用空気案内管５０の下部より導かれ、中空糸膜
モジュール挿入用外筒４６にあけられた複数個の穴４
６’を通り、中空糸膜モジュール４２に導かれる。中空
糸膜モジュール４２に導かれた原液は、処理液のみを中
空糸膜４０の外側より微孔を通って中空糸膜４０の内側
へ浸透させ、懸濁物は中空糸膜４０の表面で捕捉され
る。中空糸膜４０内に浸透した処理液は、中空糸膜４０
の中空部を通ってスペーサ４５の空間部で形成された集
水室に集められ、より上段の中空糸膜モジュール４２内
の中空糸膜４０の中空部を通って端部材３１の上部に導
かれる。

【００２１】このようにして中空糸膜４０表面で規定量
の懸濁物を捕捉した後において、中空糸膜４０の逆洗を
行なう。低圧空気逆洗の場合、低圧空気は逆洗用空気案
内管５０下部より導かれ、中空糸膜モジュール挿入用外
筒４６にあけられた複数個の穴４６’を通り、中空糸膜
モジュール４２内の中空糸膜４０を振動させた後、中空
糸膜モジュール挿入用外筒４６の上部の穴４６’を通っ
て再度、逆洗用空気案内管５０に戻り、逆洗用空気案内
管５０上部の複数個の穴５０’より排出される。この空
気の振動により中空糸膜４０の表面に捕捉された懸濁物
を除去する。高圧空気逆洗の場合は、蓋容器２内の処理
液を上部からの高圧空気で加圧し、処理液を端部材３１
の上部から入れて中空糸膜４０の内面から外面に逆流さ
せて中空糸膜４０の表面に捕捉された懸濁物を除去す
る。

【００２２】本実施例は、中空糸膜モジュール挿入用外
筒４６の中に複数の中空糸膜モジュール４２を上下関係
に重ねて設置して多段式中空糸膜モジュール結合体を形
成したことにより、中空糸膜モジュール挿入用外筒４６
が中空糸膜モジュール４２内の中空糸膜４０を保護する
と共に中空糸膜モジュール同志を一定の相互関係に保持
する機能を果すため、中空糸膜モジュール取扱い時に固
定金具等による接続作業がなく、中空糸膜４０に触れる
ことなく容易に作業が行なえるとともに、運搬時におい
ても、特に特殊な輸送容器を必要としないため、原子力
発電プラントの如く中空糸膜式ろ過装置が放射線管理さ
れた建屋内の設置されている場合でも、建屋内への搬出
入などの作業効率の向上が図れる等の効果がある。

【００２３】図３は本発明の他の実施例であり、前記の
中空糸膜モジュール挿入用外筒４６の他に中空糸膜モジ
ュール側にも筒状体５３を設けたものであり、この筒状
体５３により中空糸膜モジュール５２の変形を防止した
ものである。すなわち、各中空糸膜モジュール５２は、
複数個の穴５３’のあいた（または網状の）筒状体５３
を有し、この筒状体５３は中空糸膜４０とともに端部材
３６に接着固定されている。この中空糸膜モジュール５
２は中空糸膜モジュール挿入用外筒４６に縦に複数個挿
入されている。

【００２４】

【発明の効果】本発明の多段式中空糸膜モジュール結合
体は、中空糸膜モジュール挿入用外筒を有し、その中に
複数の中空糸膜モジュールを互に上下関係に重ねて設け
たことにより、中空糸膜モジュール間を接続する固定金
具が不要となるとともに、中空糸膜モジュール挿入用外
筒が中空糸膜の保護の役目および中空糸膜モジュール同
志を保持する役目もするため、取扱い上、輸送上、作業
が容易となり効率向上が図れる。

【００２５】また、中空糸膜モジュール挿入用外筒を採
用したことによる逆洗性の低下は、ろ過器容器側に逆洗
用空気案内管を設備することにより解決される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多段式中空糸膜モジュール結合体の１
実施例の縦断面図

【図２】図１の多段式中空糸膜モジュールを結合体をろ
過器容器の仕切板に取り付けた状態を示す断面図

【図３】本発明の多段式中空糸膜モジュール結合体の他
の実施例の縦断面図

【図４】中空糸膜式ろ過装置のろ過器廻りの概略構成図

【図５】従来の中空糸膜モジュール結合体の構造とそれ
を仕切板に取り付けた状態を示す断面図

【符号の説明】

１…胴容器 ２…蓋容器 ３…仕切板 ４…押え板 ５…中空糸膜モジュール結合体 ３１…端部材 ３２…シール材 ３６…端部材 ４０…中空糸膜 ４１…従来の中
空糸膜モジュール ４２…本発明の中空糸膜モジュール ４３…ロッド ４４…シール材 ４５…スペーサ ４６…中空糸膜モジュール挿入用外筒 ４７…キャップ ５０…逆洗用空気案内管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原液側と処理液側とにろ過器容器内部を
   仕切る該容器内の仕切板に吊下される多段式中空糸膜モ
   ジュール結合体であって、多数の穴をあけた中空糸膜モ
   ジュール挿入用外筒と、該外筒内に上下に重ねて配置さ
   れた複数個の中空糸膜モジュールと、上記外筒の上端に
   固着され上記仕切板に懸架するための上端部材と、上記
   外筒の下端に固着されたキャップとからなることを特徴
   とする多段式中空糸膜モジュール結合体。
2. 【請求項２】 中空糸膜モジュール挿入用外筒内に配置
   した中空糸膜モジュールと中空糸膜モジュールとの境界
   部にスペーサを挿入して、そこに処理液の集水室を形成
   したことを特徴とする請求項１に記載の多段式中空糸膜
   モジュール結合体。
3. 【請求項３】 中空糸膜モジュールの変形を防止するた
   め、中空糸膜モジュールの上端と下端を接続する複数本
   のロッドまたは多数の孔のあいた筒状体を前記中空糸膜
   モジュール挿入用外筒内に有したことを特徴とする請求
   項１に記載の多段式中空糸膜モジュール結合体。
4. 【請求項４】 ろ過器容器内部を原液側と処理液側とに
   仕切る仕切板をろ過器容器内に有し、該仕切板に請求項
   １，２又は３に記載の多段式中空糸膜モジュール結合体
   を吊下し、上記仕切板には該多段式中空糸膜モジュール
   結合体を取り囲んで中空糸膜モジュール逆洗用空気案内
   管を設けたことを特徴とする中空糸膜ろ過器。