JPS61120604A - 中空系膜濾過器 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は水などの流体から不純物や特定成分を分離する
のに使用される中空糸膜濾過器に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 一般に中空糸膜は外径０．３〜３ｍｍの１ａｌｌＩな中
空状繊維の膜で単位容積内の膜面積を大きくとることが
できるとともに耐圧性に優れているので、これらを多数
本まとめ、両端を樹脂によって固定、あるいはＵ字状に
した状態で両端を固定してモジュールを形成し、限外濾
過膜用、逆浸透膜用の濾過膜として電子工業、医学、廃
水処理などの各分野で広く使用されている。

ところでこのような中空糸膜においては濾過時間の経過
とともに膜表面に処理対象の微粒子が付着濃縮されて次
第に濾過性能が低下し、定暦浦過であれば濾過差圧の上
界、低圧濾過であれば透水量の減少ということが生じて
いた。

このため従来は濾過面積を大ぎ（したり、膜の初期差圧
を下げたり、また膜の耐圧強度をあげる等の工夫をして
少しでも膜の寿命を延長させるということが行なわれて
きたが、付着微粒子が除去されないので依然として一定
ｗＪ開を経ると新しい膜と交換しなければならなかった
。

近年膜から付着微粒子を除去するためａ８８にや圧力空
気による膜の逆洗方法が検討されでいる。例えば特開昭
５１−１１０４８２号によれば濾液による逆洗を自動的
、定期的に行なうことのできるシステムが考案され、特
開昭４８−３５４５８８では圧力空気で濾過膜の付着微
粒子を剥ｉ！ｆｌさせ、次いで濾液などの液体Ｃ逆洗す
る方法が開示され、また特開昭５３−１０８８２号では
圧ツノ空気による逆洗で付着微粒子を剥離するとともに
中空糸膜を振動させて付着微粒子を除去する方法が開示
されている。

しかしながら特開昭５１−１１０４８２＠および特開昭
４８−３４７８３号に示されている方法は第３図に示す
ように、廃液１を、中空糸膜２を収容した中空糸膜濾過
器３により濾過し、濾過されたｄ！ｉ液をいったん濾液
受タンク４で受け、これを逆洗水として逆洗用ポンプ５
により逆方向に中空糸膜濾過器３に流して逆洗を行なう
ので濾過効率が低下するのみならず、タンク４やポンプ
５が必要であるので不経済であるという問題があった。

なお図中、符号６はベント、符号７は逆洗水受タンクを
示し、符号３１，３２．３３．３４．３６はそれぞれ入
口ライン、ベントライン、排出ライン、出口ライン、逆
洗ラインを示す。

また特開昭５３−１０８８２号に示す方法は、圧力空気
のみの逆洗であるので中空糸膜の微細な開口部には空気
が導入されず、この部分の目づま・１　　　　つは解決
されないという問題があった。ずなわち一般に中空糸膜
の孔の大きさにより気泡が生じる圧力が決まって４５す
、例えば孔径Ｑ、３ｍｍの中空糸膜のバブルポイントが
３ｋ（１／ｃ＋／の場合、３ｋｇ／ｃｉの圧力空気で逆
洗すると孔径Ｑ、３ｍｍ以」−の中空糸膜については空
気が導入されるが、Ｑ、３＋＋＋ｍ未満のものについて
は空気が導入されず目づまりは回復されない。またこの
方法において初期差Ｆ「の回復は、最初中空糸膜内に残
っている濾液が圧力空気によって押し出されることによ
り生じてＪ５す、以後圧力空気が通過しても差圧は回復
されないということを本発明者等は確認しており、圧力
空気のみの逆洗では性能の回復が不充分であることが判
明した。

［発明の目的１ 本発明はこのような点に対処してなされたもので、濾過
効率を低下させないで逆洗性を向ヒさせ、膜の寿命を延
長させうる中空糸膜濾過器を捉供プることを目的とすΣ
。

［発明の概要］ すなわち本発明は中空糸膜濾過器の濾液側に逆洗に必°
要な最低量の液体を貯留でさる液：＝ｉトを設ｆノ、液
室内の個液を圧力空気で押し出りことにより逆洗を（テ
なうことのできる中空糸膜濾過器である。

［発明の実施例１ 以ド木発明を第１図に示す実施例を用いて説明する。な
お第３図と共通する部分は同一符号で表わす。

図において符号８は中空糸膜モジュールを示し、これは
多数本の中空糸膜２がそれぞれの両端を上方に向けＵ字
型に折り返されて集束され、上部基部を樹脂で固定され
て構成されている。符号３はこの中空糸膜−Ｅジュール
８を収容してなる中空糸膜ｄ過器であり、−液側に液室
９が設けられている。また廃液側液室１０上方に廃液入
口ノズル１１、最上方にベントノズル１２、底には逆洗
水排出ノズル１３、濾液側液窄９のＦ方に濾液出ロノス
ル１４、逆洗空気入口ノズル１５５が配されている。

ｄＡ液側波至９の大きさは中空糸ＩＩψの内側の水を全
て′！′ｉ換し、中空糸膜内部に残っているｉ１５！液
を中空糸膜のつけ根から先端まで一定圧力で膜の内側か
ら外側へと均一に押し出すのに必甥な最低量の液体を貯
留できる大きさとし、膜の種類、形状等により決定され
る。たとえば内径的３００μｍ、肉厚６０μｍ、長さ７
００ＩＩＩＩ１１の中空糸膜を約１３００本集束したモ
ジュール１本の中空糸膜濾過器に大きさの異なる液￥９
を設けて後述する操作にて逆洗を行なったところ、逆洗
効率は第２図のグラフに示す通りであり、液室９の大ぎ
さが約２１以上の場合に逆洗効率がほぼ１００％を示し
、差圧が回復することがわかる。このように各中空糸膜
に適した液室９の大きさを決定する必要があり、この液
室９の大きさが不適切であると逆洗の水が通ったところ
のみしか逆洗されず膜の機能が十分に回復されない。ま
た一般的に逆洗後の水、は少ない方が望ましいので最低
量の液体を貯留できる大きさとなるようにする。

上述の構造の中空糸膜濾過器を用いた濾過方法および逆
洗方法について説明する。廃液の処理を行なう場合はま
ず入口弁２１と出口弁２／Ｉを開とし、伯の弁を開とす
ると液体放射性を果物などの処理すべき廃液１は入口ラ
イン３１により中空糸膜濾過器３に導かれ、中空糸膜の
外から内へと通過し、各々の中空糸膜内を通っ′Ｃａ過
されＣ濾液側波￥９に集まり、出口ライン３４より出て
いく。

廃液中の酸化鉄などの微粒子からなる懸濁物は膜面にて
捕Ｓへされるので定圧濾過の場合は流ｍの低下、定量濾
過の場合は差圧のト胃という形で性能低下が生じる。こ
の性能低下量がある値に達すると逆洗を行なうが、逆洗
の場合はベント弁２２を開き、入口弁２１、出口弁２４
、排出弁２３を閉じた状態で逆洗空気弁２５を開くと約
３ｋｌ／ｃｄの圧力空気１６が空気入口ライン３５を通
って逆洗空気入口ノズル１５より導かれ、濾液側′ａ窄
９内の濾液を中空糸膜２の内から外へと１り１シ出寸。

この結果、付着微粒子が中空糸膜から除去され、除去さ
れた（＝Ｊ着微粒子を含む濃縮液は排出ライン３３より
逆洗水受タンク７へと排出される。またべ１　　ントラ
イン３２からのオーバーフロー水も逆洗水受タンク７へ
排出される。

このようにして逆洗をｆｌなうことにより、従来の方法
に比べて逆洗水排出量をあまり増やすことなく逆洗効果
を向上させることができる。なＪ５本実施例では圧力空
気をａ＋！液側液室液室９１入りる方法のみ説明したが
、さらに中空糸膜の一ド方より空気をバブリングすれば
中空糸膜が１辰動されるのでより一層の逆洗効果が発揮
される。

「発明の効果ｊ 以上説明したように本発明は中空糸膜濾過器の濾液側に
逆洗に必要な液体最を確保する液室を設けたことにより
、瀘′ａおよび圧力空気にょる逆洗を行なうことができ
る。従って濾過効率をほとんど低下させることなく逆洗
効率を向上さけ、膜寿命を延長させることができる。ま
た従来の浦液受タンクやポンプなどの付帯設備も不要と
なる。また放射性廃棄物の処理を行なう場合において逆
洗効果の向上は濾過器の定検時における作業ｄの被曝低
減となるので本発明装置は放射性廃棄物の処理に特に有
用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を使用し′Ｃ濾過および逆洗を行な
うための配管系統図、第２図は濾液側液室の大きさと逆
洗効率の関係を調べた実験結果を示すグラフ、第３図は
従来装窮を使用して濾過および逆洗を行なうための配管
系統図である。 １・・・・・・・・・・・・廃　液 ２・・・・・・・・・・・・中空糸膜 ３・・・・・・・・・・・・中空系膜濾過器６・・・・
・・・・・・・・ベント ７・・・・・・・・・・・・逆洗水受タンク８・・・・
・・・・・・・・モジュール９・・・・・・・・・・・
・濾液側液Ｔ１０・・・・・・・・・・・・廃液側液卒
１１・・・・・・・・・・・・入口ノズル１３・・・・
・・・・・・・・逆洗水排出ノズル１４・・・・・・・
・・・・・濾液出ロノズル１５・・・・・・・・・・・
・逆洗空気入口ノズル２１・・・・・・・・・・・・入
口弁 ２３・・・・・・・・・・・・排出弁 ２４・・・・・・・・白・・出口弁 ２５・・・・・・・・・・・・逆洗空気弁第１図 ℃ 第２図 潰嘗の大ξざｔｈ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数本の中空糸膜を収容した濾過器の濾液側に、逆洗に
   必要な最低量の液体を貯留可能とされる液室を設けたこ
   とを特徴とする中空糸膜濾過器。