JPH07185268A - 中空糸濾過膜エレメントおよびモジュール - Google Patents
中空糸濾過膜エレメントおよびモジュールInfo
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- JPH07185268A JPH07185268A JP33513493A JP33513493A JPH07185268A JP H07185268 A JPH07185268 A JP H07185268A JP 33513493 A JP33513493 A JP 33513493A JP 33513493 A JP33513493 A JP 33513493A JP H07185268 A JPH07185268 A JP H07185268A
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- air
- module
- fiber membrane
- filtration membrane
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Abstract
(57)【要約】
【目的】微粒子や懸濁物質を含んだ液体を濾過する中空
糸濾過膜エレメントにおいて、エアースクラビングによ
る濾過性能回復が大幅に向上し、かつメンテナンス性も
向上した中空糸濾過膜エレメントおよびモジュールを提
供する。 【構成】原水を中空糸膜束の外側から中空糸内部に濾過
する外圧型かつ透過水を片端から取り出す方式であっ
て、該中空糸膜束の中央部にエアー導入パイプを有して
いる中空糸膜エレメントであり、かつエレメント全長の
１／２より下方にエレメント外部からの導入エアー噴出
口を持っていることを特徴とする中空糸濾過膜エレメン
ト
糸濾過膜エレメントにおいて、エアースクラビングによ
る濾過性能回復が大幅に向上し、かつメンテナンス性も
向上した中空糸濾過膜エレメントおよびモジュールを提
供する。 【構成】原水を中空糸膜束の外側から中空糸内部に濾過
する外圧型かつ透過水を片端から取り出す方式であっ
て、該中空糸膜束の中央部にエアー導入パイプを有して
いる中空糸膜エレメントであり、かつエレメント全長の
１／２より下方にエレメント外部からの導入エアー噴出
口を持っていることを特徴とする中空糸濾過膜エレメン
ト
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液体の濾過操作を行うた
めの中空糸濾過膜エレメントおよびモジュールに関す
る。
めの中空糸濾過膜エレメントおよびモジュールに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般の工業用水中には、多くのＳＳ成
分、微粒子、ゴミ、細菌類、藻類、などが含まれてお
り、このまま使用されると、用水配管の目詰まり、細菌
の増殖、ライン中のスケール堆積などのトラブルを生じ
る原因となりやすい。従来、これらの水中混入成分を除
去するために、砂濾過、凝集濾過、凝集沈澱処理、カー
トリッジフィルター濾過などの各種の方法が用途に応じ
て使用されてきた。これらの一般濾過法にかわる新規な
手法として、最近は多孔質の中空糸膜による濾過が実用
化されつつある。中空糸膜による水処理、濾過は近年急
速に普及し、その適用分野も年々広くなりつつある。
分、微粒子、ゴミ、細菌類、藻類、などが含まれてお
り、このまま使用されると、用水配管の目詰まり、細菌
の増殖、ライン中のスケール堆積などのトラブルを生じ
る原因となりやすい。従来、これらの水中混入成分を除
去するために、砂濾過、凝集濾過、凝集沈澱処理、カー
トリッジフィルター濾過などの各種の方法が用途に応じ
て使用されてきた。これらの一般濾過法にかわる新規な
手法として、最近は多孔質の中空糸膜による濾過が実用
化されつつある。中空糸膜による水処理、濾過は近年急
速に普及し、その適用分野も年々広くなりつつある。
【０００３】中空糸膜の濾過において、中空糸膜は何千
〜何万本をひと束に束ねた後に端部を接着剤で固定した
形状の、中空糸膜エレメントに加工される。そして、こ
れらのエレメントをモジュール容器に収め、商品形態に
加工されたものは中空糸濾過膜モジュールまたは単にモ
ジュールと呼ばれている。液体の濾過が可能な中空糸濾
過膜モジュールとしては従来から多くの形態のものが提
案されている。特に初期のものとしては、適度な前処置
手段と組み合わせて使用される濾過モジュール、逆浸透
濾過を目的とし７もの、透析用途を目的としたものなど
があり、これらの用途を主目的として、多くのモジュー
ル形態が提案されており、その主なものを挙げると、特
公昭４８−２８３８０号公報、特開昭４９−６９５５０
号公報、特開昭５３−１００１７６号公報、などに記載
されているものがある。これらは、全て、使い捨て、あ
るいは汚れが一定量以上付着した段階において、清澄水
または薬液水による洗浄やフラッシング処理を実施する
のが普通であった。
〜何万本をひと束に束ねた後に端部を接着剤で固定した
形状の、中空糸膜エレメントに加工される。そして、こ
れらのエレメントをモジュール容器に収め、商品形態に
加工されたものは中空糸濾過膜モジュールまたは単にモ
ジュールと呼ばれている。液体の濾過が可能な中空糸濾
過膜モジュールとしては従来から多くの形態のものが提
案されている。特に初期のものとしては、適度な前処置
手段と組み合わせて使用される濾過モジュール、逆浸透
濾過を目的とし７もの、透析用途を目的としたものなど
があり、これらの用途を主目的として、多くのモジュー
ル形態が提案されており、その主なものを挙げると、特
公昭４８−２８３８０号公報、特開昭４９−６９５５０
号公報、特開昭５３−１００１７６号公報、などに記載
されているものがある。これらは、全て、使い捨て、あ
るいは汚れが一定量以上付着した段階において、清澄水
または薬液水による洗浄やフラッシング処理を実施する
のが普通であった。
【０００４】これに対して、最近は、中空糸濾過膜モジ
ュール形状に工夫を凝らし、エアーにより中空糸膜面の
付着物を定期的に脱落させて中空糸膜の性能回復を実施
する方法が試みられている。特開昭６１−２６３６０５
号公報は、中空糸膜をＵ字型に組み込み、容器に収納し
て使用するものであり、定期的に容器の下部に設けられ
たエアー導入口からエアーを導入させてエアースクラビ
ングにより中空糸膜を振動させ、膜面の堆積物の除去を
試みるものである。また、特開昭６０−２０６４１５号
公報は、中空糸膜を中心パイプの回りに配列させた両端
固定型モジュールであり、前記同様に容器に組み込み、
エアースクラビングにより中空糸膜面の堆積物を除去す
るものである。これらの技術は、既に実用化の検討が開
始されている。
ュール形状に工夫を凝らし、エアーにより中空糸膜面の
付着物を定期的に脱落させて中空糸膜の性能回復を実施
する方法が試みられている。特開昭６１−２６３６０５
号公報は、中空糸膜をＵ字型に組み込み、容器に収納し
て使用するものであり、定期的に容器の下部に設けられ
たエアー導入口からエアーを導入させてエアースクラビ
ングにより中空糸膜を振動させ、膜面の堆積物の除去を
試みるものである。また、特開昭６０−２０６４１５号
公報は、中空糸膜を中心パイプの回りに配列させた両端
固定型モジュールであり、前記同様に容器に組み込み、
エアースクラビングにより中空糸膜面の堆積物を除去す
るものである。これらの技術は、既に実用化の検討が開
始されている。
【０００５】また、特開昭４８−３４７６３号公報では
圧縮空気で膜に付着した微粒子を剥離させ次いで濾液ま
たは他の液で逆洗する方法も示されている。
圧縮空気で膜に付着した微粒子を剥離させ次いで濾液ま
たは他の液で逆洗する方法も示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】中空糸濾過膜モジュー
ルによる水処理において、中空糸膜表面の堆積物をエア
ースクラビングや逆洗により除去するのは良い方法であ
り、このような方法により膜表面の堆積物を除去（洗
浄）することにより、濾過前の状態にほぼ回復でき、濾
過性能もほぼ回復し、中空糸濾過膜モジュールの寿命が
伸び経済的である。しかしながら従来のエアースクラビ
ングでは、エアーをモジュール容器下部からのみ噴出す
る形式がほとんどで、この方法では特に中空糸束の径が
大きくなった場合には、気泡が中空糸束の内部まで入ら
ず、中空糸束の表層付近の堆積物を除去するにとどまっ
ていた。エアーをモジュール容器下部以外から噴出させ
る例としては実開平３−１５６２７の様に、全長にわた
って多数の穴が開いた穴開き空気圧送管を用いる方法も
考案されている。しかしながら、特にモジュールの全長
が長くなり、モジュール上部と下部の水圧の差が大きい
場合においては、空気が穴開き空気圧送管の上部の穴か
ら、モジュール上部の空気が溜まっている部分に噴出す
るだけで洗浄に重要な気泡をほとんど発生させることが
できないという問題も起きていた。また、モジュール容
器底部にあるエアー噴出口付近は洗浄された堆積物が蓄
積しやすく、エアー噴出口が詰まり、中空糸膜の洗浄を
十分に行うことができなくなる問題も起きやすかった。
そのため、エレメントの中空糸膜束全体を十分に洗浄で
き、かつエアー噴出口が詰まることが少ないモジュール
が求められていた。
ルによる水処理において、中空糸膜表面の堆積物をエア
ースクラビングや逆洗により除去するのは良い方法であ
り、このような方法により膜表面の堆積物を除去（洗
浄）することにより、濾過前の状態にほぼ回復でき、濾
過性能もほぼ回復し、中空糸濾過膜モジュールの寿命が
伸び経済的である。しかしながら従来のエアースクラビ
ングでは、エアーをモジュール容器下部からのみ噴出す
る形式がほとんどで、この方法では特に中空糸束の径が
大きくなった場合には、気泡が中空糸束の内部まで入ら
ず、中空糸束の表層付近の堆積物を除去するにとどまっ
ていた。エアーをモジュール容器下部以外から噴出させ
る例としては実開平３−１５６２７の様に、全長にわた
って多数の穴が開いた穴開き空気圧送管を用いる方法も
考案されている。しかしながら、特にモジュールの全長
が長くなり、モジュール上部と下部の水圧の差が大きい
場合においては、空気が穴開き空気圧送管の上部の穴か
ら、モジュール上部の空気が溜まっている部分に噴出す
るだけで洗浄に重要な気泡をほとんど発生させることが
できないという問題も起きていた。また、モジュール容
器底部にあるエアー噴出口付近は洗浄された堆積物が蓄
積しやすく、エアー噴出口が詰まり、中空糸膜の洗浄を
十分に行うことができなくなる問題も起きやすかった。
そのため、エレメントの中空糸膜束全体を十分に洗浄で
き、かつエアー噴出口が詰まることが少ないモジュール
が求められていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、原水を
中空糸膜束の外側から中空糸内部に濾過する外圧型かつ
透過水を片端から取り出す方式であって、該中空糸膜束
の中央部にエアー導入パイプを有している中空糸膜エレ
メントであり、かつエレメント全長の１／２より下方に
エレメント外部からの導入エアー噴出口を持っているこ
とを特徴とする中空糸濾過膜エレメントにより基本的に
達成される。
中空糸膜束の外側から中空糸内部に濾過する外圧型かつ
透過水を片端から取り出す方式であって、該中空糸膜束
の中央部にエアー導入パイプを有している中空糸膜エレ
メントであり、かつエレメント全長の１／２より下方に
エレメント外部からの導入エアー噴出口を持っているこ
とを特徴とする中空糸濾過膜エレメントにより基本的に
達成される。
【０００８】本発明の中空糸濾過膜エレメントおよびモ
ジュールでは、中空糸濾過膜エレメントの物理洗浄の１
つであるエアースクラビング用のエアー噴出口が糸束の
中に設けられているため、従来のエレメント下部からの
エアースクラビングと比較して糸束の内側まで効率よく
膜を揺らすことができ、エアースクラビングでの濾過性
能回復が大幅に向上している。また、エアー噴出口が定
期的に交換されるエレメントに設けられているため、エ
アー噴出口の目詰まりなどへの対応は基本的にエレメン
トの定期交換ですみ、膜処理装置のメンテナンス性向上
に貢献する。
ジュールでは、中空糸濾過膜エレメントの物理洗浄の１
つであるエアースクラビング用のエアー噴出口が糸束の
中に設けられているため、従来のエレメント下部からの
エアースクラビングと比較して糸束の内側まで効率よく
膜を揺らすことができ、エアースクラビングでの濾過性
能回復が大幅に向上している。また、エアー噴出口が定
期的に交換されるエレメントに設けられているため、エ
アー噴出口の目詰まりなどへの対応は基本的にエレメン
トの定期交換ですみ、膜処理装置のメンテナンス性向上
に貢献する。
【０００９】以下、図面に基づいて本発明の詳細を説明
するが、本発明はこれらの図面により特に限定されるも
のではない。
するが、本発明はこれらの図面により特に限定されるも
のではない。
【００１０】図１はエアー噴出口が中心に設けられたエ
アー導入パイプの下部端板付近に開けられた穴である本
発明のエレメントがモジュール容器に組み込まれたモジ
ュールの一例であり、モジュール容器下部には請求項５
に記載のモジュール容器下部のエアー噴出口も設けられ
ている。モジュール容器１は、キャップが取り外し可能
で、エレメント交換が容易にできるようになっており、
エレメントはシール材を介して容器中に組み込まれてい
る。また、モジュール容器には原水を供給する原水供給
口１１、モジュール容器内の液を排出する排水口１２、
エアー抜き口１３、透過水口１４、エレメントのエアー
導入パイプと連通したエアー導入口１５、また、モジュ
ール容器下部からのエアースクラビングを併用する場合
に用いるモジュール容器下部エアー導入口１６が設置さ
れている。また、モジュール容器には中空糸膜エレメン
ト２が収められている。
アー導入パイプの下部端板付近に開けられた穴である本
発明のエレメントがモジュール容器に組み込まれたモジ
ュールの一例であり、モジュール容器下部には請求項５
に記載のモジュール容器下部のエアー噴出口も設けられ
ている。モジュール容器１は、キャップが取り外し可能
で、エレメント交換が容易にできるようになっており、
エレメントはシール材を介して容器中に組み込まれてい
る。また、モジュール容器には原水を供給する原水供給
口１１、モジュール容器内の液を排出する排水口１２、
エアー抜き口１３、透過水口１４、エレメントのエアー
導入パイプと連通したエアー導入口１５、また、モジュ
ール容器下部からのエアースクラビングを併用する場合
に用いるモジュール容器下部エアー導入口１６が設置さ
れている。また、モジュール容器には中空糸膜エレメン
ト２が収められている。
【００１１】中空糸膜エレメントは、中空糸束２１の片
端または両端部が接着剤により固定されている。図１は
両端部を固定した中空糸膜エレメントの例であるが、下
部端板２２、上部端板２３があり、その片方の端板で中
空糸が開孔しており、透過水を取り出せるようになって
いる。図１の例では上部端板で中空糸が開孔している。
また、上部端板、下部端板はエアー道入用パイプ２４で
連結されており、エアー道入用パイプはモジュール容器
のエアー導入口と気密に接続されている。
端または両端部が接着剤により固定されている。図１は
両端部を固定した中空糸膜エレメントの例であるが、下
部端板２２、上部端板２３があり、その片方の端板で中
空糸が開孔しており、透過水を取り出せるようになって
いる。図１の例では上部端板で中空糸が開孔している。
また、上部端板、下部端板はエアー道入用パイプ２４で
連結されており、エアー道入用パイプはモジュール容器
のエアー導入口と気密に接続されている。
【００１２】図１の例ではエアー導入パイプ２４の下部
に開けられた穴がエアー噴出口２５となっている例であ
るが、エアー噴出口は図１の例の穴の代わりにスリット
状でも良い。
に開けられた穴がエアー噴出口２５となっている例であ
るが、エアー噴出口は図１の例の穴の代わりにスリット
状でも良い。
【００１３】また、図２、図３の様にエアー導入パイプ
から分岐したエアー分散管に設けられていても良い。エ
アー分散管は、エアー導入パイプと実質上垂直に連結さ
れているが、本発明の効果を妨げない範囲で多少垂直か
らずれていても良い。また、連結されている位置は、エ
レメント全長の１／４より下方が好ましい。
から分岐したエアー分散管に設けられていても良い。エ
アー分散管は、エアー導入パイプと実質上垂直に連結さ
れているが、本発明の効果を妨げない範囲で多少垂直か
らずれていても良い。また、連結されている位置は、エ
レメント全長の１／４より下方が好ましい。
【００１４】エアー分散管の本数や長さは特に限定され
るものではないが、本数は、２本以上、より好ましくは
３本以上、さらに好ましくは４本以上である。あるい
は、中空糸膜が幾つかの膜束に分かれている場合、中空
糸膜束の数と同数か、またはその整数倍であることが好
ましい。長さについては、好ましくは、エレメント半径
の１／２以上である。エアー噴出口が、エレメント半径
の１／２前後にあることが好ましいからである。
るものではないが、本数は、２本以上、より好ましくは
３本以上、さらに好ましくは４本以上である。あるい
は、中空糸膜が幾つかの膜束に分かれている場合、中空
糸膜束の数と同数か、またはその整数倍であることが好
ましい。長さについては、好ましくは、エレメント半径
の１／２以上である。エアー噴出口が、エレメント半径
の１／２前後にあることが好ましいからである。
【００１５】あるいは、図４、図５の様に下部端板内部
に設けられていても良いし、図６、図７の様にエアー導
入パイプに設置されたエアー分散板に設けられてもよ
い。ここで言うエアー分散板とは、外形は、中空糸膜束
を束ねる整束板と同様であるが、表面にエアー噴出口を
有しており、ここから、エアー導入パイプから導通され
たエアーが噴出する構造になっているものである。
に設けられていても良いし、図６、図７の様にエアー導
入パイプに設置されたエアー分散板に設けられてもよ
い。ここで言うエアー分散板とは、外形は、中空糸膜束
を束ねる整束板と同様であるが、表面にエアー噴出口を
有しており、ここから、エアー導入パイプから導通され
たエアーが噴出する構造になっているものである。
【００１６】それらの形態はこれらの例で特に限定され
るものではない。また、図２、図３、図４、図５の図で
はエアー噴出口は中空糸膜束間の中空糸の無い部分に位
置しているが、中空糸膜束の内部付近にエアー噴出口を
設けることも差し支えない。
るものではない。また、図２、図３、図４、図５の図で
はエアー噴出口は中空糸膜束間の中空糸の無い部分に位
置しているが、中空糸膜束の内部付近にエアー噴出口を
設けることも差し支えない。
【００１７】図８はエアー導入口がモジュール容器下部
にある例で、エアー導入パイプはモジュール容器下部で
エアー導入口に気密に接続されている。他は図１の例と
同様である。
にある例で、エアー導入パイプはモジュール容器下部で
エアー導入口に気密に接続されている。他は図１の例と
同様である。
【００１８】図９は中空糸膜をＵ字型に組み込んだ片端
取り出しのエレメントに本発明を適用した例である。
取り出しのエレメントに本発明を適用した例である。
【００１９】ここで用いられる中空糸濾過膜エレメント
は、原水を中空糸膜の表面に無数にあいている微細孔で
濾過し、ＳＳ成分や微粒子、ゴミ、細菌などが除かれた
清澄水だけが中空糸膜内部に透過し、濾過水出口から濾
過水として取り出される。中空糸膜エレメントにはこの
ように精密濾過、限外濾過を行う用途から中空糸膜を通
して物質を透析、逆浸透を行う用途、また液体間の物質
移動にとどまらず液体と気体間で物質移動を行う用途、
気体間で物質移動を行う用途までその種類・用途は多岐
にわたっている。通常中空糸濾過膜エレメントの濾過に
おいては原水圧力が大きいほど濾過水量は大きくなる
が、濾過時間の経過と共に前記ＳＳ成分、微粒子などが
膜面に付着して多かれ少なかれ中空糸膜の目詰まりが生
じ、同一圧力あたりの濾過水量が徐々に低下していくの
が普通である。よって、中空糸膜の目詰まりが進行して
濾過水量が低下した適当な時点において、逆洗やエアー
スクラビングを始めとする洗浄操作を行い、目詰まり前
に近いレベルにまで中空糸膜の濾過水量を回復させるこ
とが必要となってくる。
は、原水を中空糸膜の表面に無数にあいている微細孔で
濾過し、ＳＳ成分や微粒子、ゴミ、細菌などが除かれた
清澄水だけが中空糸膜内部に透過し、濾過水出口から濾
過水として取り出される。中空糸膜エレメントにはこの
ように精密濾過、限外濾過を行う用途から中空糸膜を通
して物質を透析、逆浸透を行う用途、また液体間の物質
移動にとどまらず液体と気体間で物質移動を行う用途、
気体間で物質移動を行う用途までその種類・用途は多岐
にわたっている。通常中空糸濾過膜エレメントの濾過に
おいては原水圧力が大きいほど濾過水量は大きくなる
が、濾過時間の経過と共に前記ＳＳ成分、微粒子などが
膜面に付着して多かれ少なかれ中空糸膜の目詰まりが生
じ、同一圧力あたりの濾過水量が徐々に低下していくの
が普通である。よって、中空糸膜の目詰まりが進行して
濾過水量が低下した適当な時点において、逆洗やエアー
スクラビングを始めとする洗浄操作を行い、目詰まり前
に近いレベルにまで中空糸膜の濾過水量を回復させるこ
とが必要となってくる。
【００２０】中空糸濾過膜エレメントを組み込んだモジ
ュールの使用方法としては限定されず、使用者の希望に
合わせて設定することができる。運転方法の例として
は、圧力を一定として濾過水量を変化させる運転方法、
圧力を自動または手動でコントロールしながら濾過水量
を一定に保ち運転する方法、適当な原水源にモジュール
を接続して、圧力温度共に成り行きのままに運転する方
法などが挙げられる。
ュールの使用方法としては限定されず、使用者の希望に
合わせて設定することができる。運転方法の例として
は、圧力を一定として濾過水量を変化させる運転方法、
圧力を自動または手動でコントロールしながら濾過水量
を一定に保ち運転する方法、適当な原水源にモジュール
を接続して、圧力温度共に成り行きのままに運転する方
法などが挙げられる。
【００２１】本発明者らは、この中空糸濾過膜エレメン
トの洗浄において、エアースクラビングによる膜洗浄効
率の向上、およびモジュールメンテナンス性を向上させ
る方法について鋭意検討を行った結果、本発明を見いだ
した。
トの洗浄において、エアースクラビングによる膜洗浄効
率の向上、およびモジュールメンテナンス性を向上させ
る方法について鋭意検討を行った結果、本発明を見いだ
した。
【００２２】本発明の中空糸濾過膜エレメントおよびモ
ジュールは、多孔質中空糸膜の束を濾過材として使用し
た濾過用素子であれば、形式は問わない。好ましい中空
糸濾過膜エレメントの形状については、多数の中空糸膜
の束の両端を接着剤でシールした後に、この接着シール
部の片端を切断することにより中空糸膜を開孔させた構
造であり、エレメント組み込み式としてモジュール容器
内部に収納されているのが普通である。組み込み方法と
してはエレメントと容器はシール材を介して組み込ま
れ、任意にエレメントを容器内から取り外せる容器組み
込み型が好ましいが、接着材などによりエレメントと容
器が一体に接着されている構造を採用することもでき
る。
ジュールは、多孔質中空糸膜の束を濾過材として使用し
た濾過用素子であれば、形式は問わない。好ましい中空
糸濾過膜エレメントの形状については、多数の中空糸膜
の束の両端を接着剤でシールした後に、この接着シール
部の片端を切断することにより中空糸膜を開孔させた構
造であり、エレメント組み込み式としてモジュール容器
内部に収納されているのが普通である。組み込み方法と
してはエレメントと容器はシール材を介して組み込ま
れ、任意にエレメントを容器内から取り外せる容器組み
込み型が好ましいが、接着材などによりエレメントと容
器が一体に接着されている構造を採用することもでき
る。
【００２３】本発明に使用する中空糸濾過膜エレメント
を構成する中空糸膜素材としては、多孔質の中空糸膜で
あれば特に限定しないが、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリビニル
アルコール、セルロースアセテート、ポリアクリロニト
リル、その他の材質を選択することができる。この中で
特に好ましい中空糸膜素材としては、エアースクラビン
グに対して充分な機械的強度を有しているという面か
ら、アクリロニトリルを少なくとも一成分とする重合体
からなる中空糸膜が適当である。アクリロニトリル系重
合体の中でも最も好ましいものとしては、アクリロニト
リルを少なくとも５０モル％以上、好ましくは６０モル
％以上と該アクリロニトリルに対して共重合性を有する
ビニル化合物一種または二種以上を５０％以下、好まし
くは０〜４０モル％からなるアクリロニトリル系重合体
である。また、これらアクリロニトリル系重合体二種以
上、さらに他の重合体との混合物でも良い。上記ビニル
化合物としては、アクリロニトリルに対して共重合性を
有する公知の化合物であれば良く、特に限定されない
が、好ましい共重合体成分としては、アクリル酸、イタ
コン酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、酢酸
ビニル、アリルスルホン酸ソーダー、ｐ−スチレンスル
ホン酸ソーダー等を例示することができる。
を構成する中空糸膜素材としては、多孔質の中空糸膜で
あれば特に限定しないが、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリビニル
アルコール、セルロースアセテート、ポリアクリロニト
リル、その他の材質を選択することができる。この中で
特に好ましい中空糸膜素材としては、エアースクラビン
グに対して充分な機械的強度を有しているという面か
ら、アクリロニトリルを少なくとも一成分とする重合体
からなる中空糸膜が適当である。アクリロニトリル系重
合体の中でも最も好ましいものとしては、アクリロニト
リルを少なくとも５０モル％以上、好ましくは６０モル
％以上と該アクリロニトリルに対して共重合性を有する
ビニル化合物一種または二種以上を５０％以下、好まし
くは０〜４０モル％からなるアクリロニトリル系重合体
である。また、これらアクリロニトリル系重合体二種以
上、さらに他の重合体との混合物でも良い。上記ビニル
化合物としては、アクリロニトリルに対して共重合性を
有する公知の化合物であれば良く、特に限定されない
が、好ましい共重合体成分としては、アクリル酸、イタ
コン酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、酢酸
ビニル、アリルスルホン酸ソーダー、ｐ−スチレンスル
ホン酸ソーダー等を例示することができる。
【００２４】また、次に好ましい中空糸素材としては、
エチレンプロピレンまたは４メチルペンテンなどの単独
または二種以上のオレフィン系重合体からなり、中空糸
膜形状として表面に長径０．１〜１０μｍ、短径０．０
１〜１．０μｍのスリット状の細孔を有するものが適当
である。
エチレンプロピレンまたは４メチルペンテンなどの単独
または二種以上のオレフィン系重合体からなり、中空糸
膜形状として表面に長径０．１〜１０μｍ、短径０．０
１〜１．０μｍのスリット状の細孔を有するものが適当
である。
【００２５】
実施例１ 本発明の中空糸膜エレメントとして、外径４７０μｍ、
内径３５０μｍ、平均ポアサイズ０．０１μｍのポリア
クリロニトリル多孔質中空糸膜２０，０００本からなる
中空糸膜の両端部をエアー噴出口を持つエアー導入パイ
プとともにウレタン接着剤で固定し、しかる後に接着剤
固定部の片端を切断することにより中空糸膜を開孔させ
たものを製作した。このエレメントを、直径１７ｃｍ長
さ１２０ｃｍのモジュール容器に収めた中空糸濾過膜モ
ジュールを用いて濾過実験を行った。
内径３５０μｍ、平均ポアサイズ０．０１μｍのポリア
クリロニトリル多孔質中空糸膜２０，０００本からなる
中空糸膜の両端部をエアー噴出口を持つエアー導入パイ
プとともにウレタン接着剤で固定し、しかる後に接着剤
固定部の片端を切断することにより中空糸膜を開孔させ
たものを製作した。このエレメントを、直径１７ｃｍ長
さ１２０ｃｍのモジュール容器に収めた中空糸濾過膜モ
ジュールを用いて濾過実験を行った。
【００２６】濾過実験では湖水にポリ塩化アルミニウム
（ＰＡＣ）を５ｐｐｍ添加した原水を用い、濾過処理に
おける流量は圧力の自動調整により８リットル／分にな
るように調整した。エレメントの目詰まりが生じても圧
力が程度に応じて上昇し所定の流量が維持されるように
なっている。また、供給圧力が１．０ｋｇｆ／cm２に到
達した時点で透過水による逆洗とエアー導入パイプおよ
びモジュール下部からのエアースクラビング洗浄を行
い、排水した後に通常運転に戻るというサイクルを繰り
返した。この実験では１０００時間を経過しても順調に
濾過でき中空糸束内部や中空糸束の下部端板付近も堆積
物で中空糸が固着することはなかった。
（ＰＡＣ）を５ｐｐｍ添加した原水を用い、濾過処理に
おける流量は圧力の自動調整により８リットル／分にな
るように調整した。エレメントの目詰まりが生じても圧
力が程度に応じて上昇し所定の流量が維持されるように
なっている。また、供給圧力が１．０ｋｇｆ／cm２に到
達した時点で透過水による逆洗とエアー導入パイプおよ
びモジュール下部からのエアースクラビング洗浄を行
い、排水した後に通常運転に戻るというサイクルを繰り
返した。この実験では１０００時間を経過しても順調に
濾過でき中空糸束内部や中空糸束の下部端板付近も堆積
物で中空糸が固着することはなかった。
【００２７】実施例２ エアー噴出孔が、図２、図３のようにエアー導入パイプ
と垂直に連結されたエアー分散管上に設けられている中
空糸膜エレメントを使用したこと以外は、実施例１と同
様の実験を行なった。この実験では実施例１の時と同様
に１０００時間を経過しても順調に瀘過でき、下部端板
付近の中空糸膜束への汚れの堆積がエアー分散管の効果
のによって実施例１より少なかった。
と垂直に連結されたエアー分散管上に設けられている中
空糸膜エレメントを使用したこと以外は、実施例１と同
様の実験を行なった。この実験では実施例１の時と同様
に１０００時間を経過しても順調に瀘過でき、下部端板
付近の中空糸膜束への汚れの堆積がエアー分散管の効果
のによって実施例１より少なかった。
【００２８】比較例１ 中空糸濾過膜エレメントおよび原水、運転条件は実施例
と同様にし、エアースクラビング時に従来型のエレメン
トと同様にモジュール下部からのみエアーを供給し、エ
レメントのエアー噴出口からはエアーを供給しなかっ
た。実験開始後１０００時間を経過した時点で、中空糸
膜束内部、特に下部端板付近で堆積物により中空糸束が
固着し、有効膜面積が減少していることがわかった。
と同様にし、エアースクラビング時に従来型のエレメン
トと同様にモジュール下部からのみエアーを供給し、エ
レメントのエアー噴出口からはエアーを供給しなかっ
た。実験開始後１０００時間を経過した時点で、中空糸
膜束内部、特に下部端板付近で堆積物により中空糸束が
固着し、有効膜面積が減少していることがわかった。
【００２９】
【発明の効果】本発明により、微粒子や懸濁物質を含ん
だ液体を濾過する中空糸濾過膜エレメントおよびモジュ
ールにおいてエアースクラビングによる濾過性能回復が
大幅に向上する。特にエアー噴出口をエアー分散管、エ
アー分散板などで中空糸膜束の中に配した時の効果が大
きい。またメンテナンス性が向上した中空糸濾過膜エレ
メントおよびモジュールが提供される。
だ液体を濾過する中空糸濾過膜エレメントおよびモジュ
ールにおいてエアースクラビングによる濾過性能回復が
大幅に向上する。特にエアー噴出口をエアー分散管、エ
アー分散板などで中空糸膜束の中に配した時の効果が大
きい。またメンテナンス性が向上した中空糸濾過膜エレ
メントおよびモジュールが提供される。
【図１】 本発明エレメントエアー導入パイプ、エアー
噴出手段を備えた中空糸濾過膜エレメントが、モジュー
ル容器に組み込まれたモジュールの一例の縦断面図であ
る。
噴出手段を備えた中空糸濾過膜エレメントが、モジュー
ル容器に組み込まれたモジュールの一例の縦断面図であ
る。
【図２】 本発明のエアー分散管を備えた中空糸濾過膜
エレメントが、モジュール容器に組み込まれたモジュー
ルの一例の横断面図である。
エレメントが、モジュール容器に組み込まれたモジュー
ルの一例の横断面図である。
【図３】 本発明のエアー分散管を備えた中空糸濾過膜
エレメントが、モジュール容器に組み込まれたモジュー
ルの一例のエアー噴出口付近の縦断面図である。
エレメントが、モジュール容器に組み込まれたモジュー
ルの一例のエアー噴出口付近の縦断面図である。
【図４】 本発明の下部端板にエアー噴出手段を備えた
中空糸濾過膜エレメントが、モジュール容器に組み込ま
れたモジュールの一例の横断面図である。
中空糸濾過膜エレメントが、モジュール容器に組み込ま
れたモジュールの一例の横断面図である。
【図５】 本発明の下部端板にエアー噴出手段を備えた
中空糸濾過膜エレメントが、モジュール容器に組み込ま
れたモジュールの一例のエアー噴出口付近の縦断面図で
ある。
中空糸濾過膜エレメントが、モジュール容器に組み込ま
れたモジュールの一例のエアー噴出口付近の縦断面図で
ある。
【図６】 本発明のエアー分散板を備えた中空糸濾過膜
エレメントが、モジュール容器に組み込まれたモジュー
ルの一例の横断面図である。
エレメントが、モジュール容器に組み込まれたモジュー
ルの一例の横断面図である。
【図７】 本発明のエアー分散板を備えた中空糸濾過膜
エレメントが、モジュール容器に組み込まれたモジュー
ルの一例のエアー噴出口付近の縦断面図である。
エレメントが、モジュール容器に組み込まれたモジュー
ルの一例のエアー噴出口付近の縦断面図である。
【図８】 本発明のモジュール容器下部にエアー噴出手
段を備えた中空糸濾過膜モジュールの一例の縦断面図で
ある。
段を備えた中空糸濾過膜モジュールの一例の縦断面図で
ある。
【図９】 中空糸膜をＵ字型にしたエレメントがモジュ
ール容器に組み込まれたモジュールに本発明を適用した
一例の縦断面図である。
ール容器に組み込まれたモジュールに本発明を適用した
一例の縦断面図である。
１：モジュール容器 ２：中空糸膜エレメント １１：原水供給口 １２：排水口 １３：エアー抜き口 １４：透過水口 １５：エアー導入口 １６：モジュール下部エアー導入口 ２１：中空糸膜束 ２２：下部端板 ２３：上部端板 ２４：エアー導入パイプ ２５：エアー噴出口
Claims (6)
- 【請求項１】原水を中空糸膜束の外側から中空糸内部に
濾過する外圧型かつ透過水を片端から取り出す方式であ
って、該中空糸膜束の中央部にエアー導入パイプを有し
ている中空糸膜エレメントであり、かつエレメント全長
の１／２より下方にエレメント外部からの導入エアー噴
出口を持っていることを特徴とする中空糸濾過膜エレメ
ント。 - 【請求項２】エアー噴出口が、エアー導入用パイプ下部
表面に設けられた穴であることを特徴とする請求項１記
載の中空糸濾過膜エレメント。 - 【請求項３】エアー噴出口が、エアー導入パイプと実質
上垂直に連結されたエアー分散板上またはエアー分散管
上に設けられていることを特徴とする請求項１記載の中
空糸濾過膜エレメント。 - 【請求項４】下部端板にエアー噴出手段を備え、該エア
ー噴出手段がエアー導入パイプに気密に接続されている
ことを特徴とする請求項１記載の中空糸濾過膜エレメン
ト。 - 【請求項５】請求項１記載のエレメントが、原水口、エ
アー抜き口、排水口、透過水口、エアー導入口を持つモ
ジュール容器に、シール材を介して該容器中に組み込ま
れていることを特徴とする中空糸濾過膜モジュール。 - 【請求項６】モジュール容器下部にエアー噴出口が設け
られており、エアースクラビング洗浄時にエレメント及
びモジュール容器下部の両方からスクラビングエアーを
噴出させることができることを特徴とする請求項５記載
の中空糸濾過膜モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33513493A JPH07185268A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 中空糸濾過膜エレメントおよびモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33513493A JPH07185268A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 中空糸濾過膜エレメントおよびモジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07185268A true JPH07185268A (ja) | 1995-07-25 |
Family
ID=18285154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33513493A Pending JPH07185268A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 中空糸濾過膜エレメントおよびモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07185268A (ja) |
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