JP2005329393A

JP2005329393A - Filtration operation method using membrane module composite body

Info

Publication number: JP2005329393A
Application number: JP2004217059A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Kumami; 和久熊見
Original assignee: Daicen Membrane Systems Ltd
Current assignee: Daicen Membrane Systems Ltd
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2005-12-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filtration operation method using membrane module composite body in which an installation space is made efficient. <P>SOLUTION: A pump 51 is actuated, raw water in a raw water tank 41 is supplied through an inlet 14 of a membrane module composite body 10 and is filtered by a first membrane module 11 and a second membrane module 21 respectively, and liquid filtrate is discharged from outlets 16, 27 and sent into a liquid filtrate tank 42. Since the operation is performed in a state in which two membranes are vertically arranged, the filtration treatment for two membranes can be performed with the area for one membrane module. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、各種水処理に適用できる、膜モジュール複合体を用いた濾過運転方法に関する。 The present invention relates to a filtration operation method using a membrane module composite which can be applied to various water treatments.

液体中の成分を分離したり、SS（懸濁質）を除去する膜は、省エネルギーの観点から色々な用途に使用されてきた。例えば、工場排水処理、河川水や地下水除濁、海水淡水化、バイオリアクター等が知られている。使用される膜も用途に応じて様々であり、河川水を飲用水に利用する場合には、精密濾過膜、限外濾過膜、逆浸透膜等が使用されている。また、排水処理においては、精密濾過膜やダイナミック濾過を使用し、活性汚泥水を活性汚泥固形物と濾過水に分離している。 Membranes that separate components in liquids and remove SS (suspension) have been used in various applications from the viewpoint of energy saving. For example, factory wastewater treatment, river water and groundwater turbidity, seawater desalination, bioreactors and the like are known. The membranes used vary depending on the application, and when river water is used for drinking water, microfiltration membranes, ultrafiltration membranes, reverse osmosis membranes and the like are used. In wastewater treatment, microfiltration membranes and dynamic filtration are used to separate activated sludge water into activated sludge solids and filtered water.

しかし、このような膜を使用した濾過では、膜面にSSが付着して濾過能力を低下させ、必要な濾過水量が得られなくなることがある。このため、膜面を定期的に又は不定期に洗浄することで、膜面に付着したSS分等を除去して濾過能力を保持することが行なわれている。例えば、特開平8-141375号公報では、定期的に濾過側から濾過水を逆透過させることで濾過性能を維持しており、特開平2001-38177号公報では、濾過体の下からエアーを供給することで膜面を洗浄しながら濾過を行うことが提案されている。 However, in filtration using such a membrane, SS may adhere to the membrane surface, reducing the filtration capacity, and the required amount of filtered water may not be obtained. For this reason, the membrane surface is washed regularly or irregularly to remove the SS or the like adhering to the membrane surface to maintain the filtering ability. For example, in JP-A-8-141375, filtration performance is maintained by periodically permeating filtered water from the filtration side. In JP-A-2001-38177, air is supplied from below the filter body. It has been proposed to perform filtration while cleaning the membrane surface.

近年、膜を用いた水処理分野においては、膜モジュール設備の設置スペースの効率化、膜設備のコストダウン、容易な膜モジュール交換要求がある。これは、できるだけ少ない設置面積で多くの膜面積を確保できるようにすることや、膜設備をできるだけ簡易にすることで、建設費等のコストメリットを出そうとするものである。また、膜モジュール交換が容易であれば迅速に交換できるため、メンテナンスの観点からコスト的に有利になるためである。 In recent years, in the field of water treatment using membranes, there is a demand for efficient installation of membrane module equipment, cost reduction of membrane equipment, and easy membrane module replacement. This is intended to provide cost merit such as construction cost by making it possible to secure a large membrane area with the smallest possible installation area and simplifying the membrane equipment as much as possible. Further, if the membrane module can be easily replaced, it can be replaced quickly, which is advantageous from the viewpoint of maintenance.

特許文献１には、中空糸フィルターを積層した膜モジュールを２段以上積み重ね、外圧式で運転することが記載されている。
特開平１−６７２０５号公報 Patent Document 1 describes that two or more membrane modules each having a laminated hollow fiber filter are stacked and operated by an external pressure method.
JP-A-1-67205

このような設置スペースの効率化（狭い設置面積にて、有効膜面積を高める）、膜設備のコストダウン（製造時及び運転時のコストダウン）、容易な膜モジュール交換（メンテナンス作業のコスト低減）は、膜モジュールの濾過運転により大きな影響を受ける。つまり、運転方法が違えば膜モジュール運転に必要な設備も違い、膜設備のコストが大幅に違ってくる。更に膜モジュール設備の設置スペースも大きく影響を受けるほか、膜モジュールの交換方法までもが違ってくる。 Such efficient installation space (increases effective membrane area with a small installation area), cost reduction of membrane equipment (cost reduction during manufacturing and operation), easy membrane module replacement (reduction of maintenance work costs) Are greatly affected by the filtration operation of the membrane module. In other words, if the operation method is different, the equipment required for membrane module operation is also different, and the cost of the membrane equipment is significantly different. Furthermore, the installation space for the membrane module equipment is greatly affected, and the method for replacing the membrane module is also different.

これらを効率化しようとすると、できるだけ膜設備を小さく、簡易な構造にすることが必要となるが、そうなると膜モジュールの十分な物理洗浄ができなくなり、濾過性能が維持できなくなって、高い透過流束、濾過の信頼性を維持することが困難となる。一方、高い透過流束を得て、濾過性能を高く維持すると、膜設備が大きく複雑になり、建設コストが高くなる。更に膜設備が複雑であるため、メンテナンス作業にも時間を要することになっていた。 In order to improve the efficiency of these, it is necessary to make the membrane equipment as small as possible and to have a simple structure. However, if this happens, the membrane module cannot be sufficiently cleaned, and the filtration performance cannot be maintained, resulting in high permeation flux. It becomes difficult to maintain the reliability of filtration. On the other hand, if a high permeation flux is obtained and the filtration performance is maintained high, the membrane equipment becomes large and complicated, and the construction cost increases. Further, since the membrane equipment is complicated, it takes time for maintenance work.

特許文献１のモジュールでは、２段以上積み重ねることで設置スペースの効率化を図っているものの、実施例及び図から明らかなとおり、集水管（パイプ）とロート状の集水部を所定位置に配置し、接着固定する必要があるため、工数の増加による製造コストの増加やメンテナンス作業の容易さについては十分に解決されていない。 In the module of Patent Document 1, the installation space is made more efficient by stacking two or more stages. However, as is clear from the examples and figures, the water collecting pipe (pipe) and the funnel-shaped water collecting portion are arranged at predetermined positions. However, since it is necessary to bond and fix, an increase in manufacturing cost due to an increase in man-hours and ease of maintenance work have not been sufficiently solved.

本発明は、設置スペースの効率化、膜設備のコストダウン、及び容易な膜モジュール交換ができるようになる膜モジュール複合体を用いた濾過運転方法を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a filtration operation method using a membrane module complex that enables efficient installation space, cost reduction of membrane equipment, and easy membrane module replacement.

本発明は、課題の解決手段として、それぞれ内圧型の第１中空糸膜モジュールと第２膜モジュールが長さ方向に接続されてなる膜モジュール複合体を用いた濾過運転方法であり、
膜モジュール複合体が、
第１膜モジュールが、第１筒状ハウジングの一端側が第１ａ液出入口を有する第１キャップで閉塞され、第１筒状ハウジングの周面に１又は２以上の液出入口が設けられ、他端側が開放されたものであり、
第２膜モジュールが、第２筒状ハウジングの一端側が第２ａ液出入口を有する第２キャップで閉塞され、第２筒状ハウジングの周面に１又は２以上の液出入口が設けられ、他端側が開放されたものであり、
第１膜モジュールと第２膜モジュールがそれぞれの開放端面側において、接続部に中空糸膜が存在しない空間が形成されるように、中央液出入口を有する筒状接続具を介して接続一体化されているものであり、
原水を第１ａ液出入口又は第２ａ液出入口から送り、第１膜モジュール及び第２膜モジュールにてにて濾過した後、第２ａ液出入口又は第１ａ液出入口から排出する、膜モジュール複合体を用いた濾過運転方法を提供する。 The present invention is a filtration operation method using a membrane module composite in which a first hollow fiber membrane module and a second membrane module of internal pressure type are connected in the length direction, as means for solving the problems,
Membrane module composite
In the first membrane module, one end of the first cylindrical housing is closed with a first cap having a 1a liquid inlet / outlet, one or more liquid inlets / outlets are provided on the peripheral surface of the first cylindrical housing, and the other end is Is open,
In the second membrane module, one end side of the second cylindrical housing is closed with a second cap having a 2a liquid inlet / outlet, one or more liquid inlets / outlets are provided on the peripheral surface of the second cylindrical housing, and the other end side is Is open,
The first membrane module and the second membrane module are connected and integrated via a cylindrical connector having a central liquid inlet / outlet so that a space where no hollow fiber membrane exists is formed in the connection portion on each open end face side. It is what
A membrane module composite is used, in which raw water is sent from the 1a liquid inlet / outlet or the 2a liquid inlet / outlet, filtered through the first membrane module and the second membrane module, and then discharged from the 2a liquid inlet / outlet or the 1a liquid inlet / outlet. The method of filtering operation was provided.

本発明の膜モジュール複合体を用いた濾過運転方法においては、上記運転方法のほか、原水を第１ａ液出入口及び第２ａ液出入口から送り、第１膜モジュール及び第２膜モジュールにて濾過した後、他の液出入口から透過液を排出する運転方法、更に原水を中央液出入口から送り、第１膜モジュール及び第２膜モジュールにて濾過した後、他の液出入口から透過液を排出する運転方法も使用できる。 In the filtration operation method using the membrane module composite of the present invention, in addition to the above operation method, raw water is sent from the 1a liquid inlet / outlet and the 2a liquid inlet / outlet and filtered through the first membrane module and the second membrane module. An operation method for discharging the permeate from the other liquid inlet / outlet, and an operation method for discharging the permeate from the other liquid inlet / outlet after the raw water is sent from the central liquid inlet / outlet and filtered through the first and second membrane modules. Can also be used.

本発明で用いる膜モジュール複合体は、２本の中空糸膜モジュールを長さ方向に接続したものであり、両端側は第１及び第２キャップで閉塞され、それぞれが液出入口を有しており、ハウジング周面に設けられた１又は２以上の液出入口と中央液出入口を有している。これらの液出入口のそれぞれが、原水供給口、透過液排出口、濃縮液排出口、逆圧洗浄水供給口又は逆圧洗浄排水の排水口となるものである。 The membrane module composite used in the present invention is obtained by connecting two hollow fiber membrane modules in the length direction, both ends are closed by first and second caps, and each has a liquid inlet / outlet. And one or more liquid inlets / outlets and a central liquid inlet / outlet provided on the peripheral surface of the housing. Each of these liquid inlets and outlets serves as a raw water supply port, a permeate discharge port, a concentrate discharge port, a counter pressure washing water supply port, or a counter pressure washing drain.

本発明で用いる膜モジュール複合体は、設置場所の状況（建物の天井の高さ、建物内の広さ及び建物内の使用可能な空間形状等）に応じて、縦置き型、横置き型又はこれらを組み合わせた形式になるように、２本（又は必要に応じて３本以上でもよい）の中空糸膜モジュールを接続して設置することができる。 The membrane module composite used in the present invention can be installed vertically or horizontally depending on the situation of the installation location (the ceiling height of the building, the width of the building, the usable space shape in the building, etc.) Two (or three or more if necessary) hollow fiber membrane modules can be connected and installed so as to form a combination of these.

本発明で用いる膜モジュール複合体において、組み合わせる２本の中空糸膜モジュールは、それぞれ同一形状及び同一構造のものを用いることができ、特許文献１に記載のように、組み合わせに際しての特別な構造及び部材は不要である。なお、中空糸膜モジュール内に充填する中空糸膜の本数、寸法（内径、外径、長さ）、構造（膜の孔径）等は、全体の濾過性能を考慮して、中空糸膜モジュールごとに異ならせることができる。 In the membrane module composite used in the present invention, the two hollow fiber membrane modules to be combined can have the same shape and the same structure, respectively, as described in Patent Document 1, No member is required. The number of hollow fiber membranes to be filled in the hollow fiber membrane module, dimensions (inner diameter, outer diameter, length), structure (pore diameter of the membrane), etc. are determined for each hollow fiber membrane module in consideration of the overall filtration performance. Can be different.

本発明で用いる膜モジュール複合体において、隣接する中空糸膜モジュールの接続方法は特に限定されるものではないが、メンテナンス作業を容易にする観点から、周知のＶバンドカップリングによる結合方法、ハウジング同士を螺子合わせる方法等を適用することができる。 In the membrane module composite used in the present invention, the connection method of adjacent hollow fiber membrane modules is not particularly limited, but from the viewpoint of facilitating maintenance work, a well-known V-band coupling connection method, housings to each other It is possible to apply a method of screwing together.

また、横置き型で使用する場合には、天井の高さに関係なく設置することができ、建物の壁に沿って長手方向に設置することができるため、狭い場所でも設置することができる。更に横置き型で使用する場合には、中空糸膜モジュールは直線的に接続できるほか、適当な接続部材を使用することで、異なる方向（２つの中空糸膜モジュールの軸方向が直交する方向）に接続することもできる。 In addition, when used horizontally, it can be installed regardless of the height of the ceiling and can be installed in the longitudinal direction along the wall of the building, so that it can be installed even in a narrow place. Furthermore, when used in the horizontal type, the hollow fiber membrane module can be connected linearly, and by using an appropriate connecting member, it can be in different directions (directions in which the axial directions of the two hollow fiber membrane modules are orthogonal). You can also connect to.

本発明で用いる膜モジュール複合体は、縦置き型にした場合、設置面積は１本の中空糸膜モジュールと同じであるが、有効膜面積を２倍にすることができるので、単位設置面積当たりの濾過性能を大幅に向上させることができる。更に、膜モジュール複合体で用いる中空糸膜の長さは変わらないため、中空糸膜が長すぎることに伴う圧力損失の発生等による濾過性能の不均一化（中空糸膜の長さ方向における濾過性能の不均一化）が生じることもない。 When the membrane module composite used in the present invention is a vertical type, the installation area is the same as that of one hollow fiber membrane module, but the effective membrane area can be doubled. The filtration performance can be greatly improved. Furthermore, since the length of the hollow fiber membrane used in the membrane module composite does not change, non-uniform filtration performance due to pressure loss caused by the hollow fiber membrane being too long (filtration in the length direction of the hollow fiber membrane) (Non-uniform performance) does not occur.

よって、本発明の濾過運転方法を適用した場合、単位設置面積当たりの濾過性能を大幅に向上させることができると共に、安定した濾過運転をすることができる。また、２本の中空糸膜モジュール同士を分離することで、メンテナンス作業も容易になる。 Therefore, when the filtration operation method of the present invention is applied, the filtration performance per unit installation area can be greatly improved and a stable filtration operation can be performed. Also, the maintenance work is facilitated by separating the two hollow fiber membrane modules.

本発明の濾過運転方法で用いる膜モジュール複合体は、設置スペースの効率化、膜設備のコストダウン、容易な膜モジュール交換ができる点で優れており、本発明の濾過運転方法は高い透過流束を維持することができる。 The membrane module composite used in the filtration operation method of the present invention is superior in that the installation space is efficient, the cost of the membrane equipment is reduced, and the membrane module can be easily replaced. The filtration operation method of the present invention has a high permeation flux. Can be maintained.

図１〜図４により、膜モジュール複合体10を含む膜処理システムを用いたクロスフロー濾過運転する方法を説明する。 A method of performing a cross-flow filtration operation using a membrane treatment system including the membrane module composite 10 will be described with reference to FIGS.

図１、図２及び図３は、膜モジュール複合体を用いた膜処理システムの概略フロー図であり、図１、図２及び図３では、当業者の技術常識である運転に必要な開閉弁等は省略している。図４は、図１、図２及び図３で用いる膜モジュール複合体の概略側面図である。 1, 2 and 3 are schematic flow diagrams of a membrane treatment system using a membrane module composite. In FIGS. 1, 2 and 3, on-off valves necessary for operation, which are common technical knowledge of those skilled in the art, are shown. Etc. are omitted. FIG. 4 is a schematic side view of the membrane module composite used in FIGS. 1, 2, and 3.

なお、以下において幅方向というときは膜モジュール複合体10（中空糸膜モジュール11、21）の幅方向であり、軸方向というときは膜モジュール複合体10（中空糸膜モジュール11、21）の軸方向である。 In the following description, the width direction refers to the width direction of the membrane module composite 10 (hollow fiber membrane modules 11, 21), and the axial direction refers to the axis of the membrane module composite 10 (hollow fiber membrane modules 11, 21). Direction.

〔濾過運転に用いる膜モジュール複合体；図４（ａ）、（ｂ）〕
膜モジュール複合体10は、第１膜モジュール11と第２膜モジュール21が縦方向に接続一体化されたものである。第１膜モジュール11と第２膜モジュール21は、膜交換等のメンテナンス作業時には、容易に分離することができる。図中、各液出入口は、作図の都合上、異なる方向に開口しているが、複数の膜モジュールを組み合わせた膜処理システムにした場合を考慮して、全て同一方向に開口していてもよく、異なる方向に開口していてもよい。 [Membrane module composite used for filtration operation; FIG. 4 (a), (b)]
The membrane module composite 10 is obtained by connecting and integrating a first membrane module 11 and a second membrane module 21 in the vertical direction. The first membrane module 11 and the second membrane module 21 can be easily separated during maintenance work such as membrane exchange. In the figure, each liquid inlet / outlet opens in a different direction for the sake of drawing, but in consideration of the case of a membrane treatment system in which a plurality of membrane modules are combined, all may be opened in the same direction. The openings may be in different directions.

第１膜モジュール11は、第１筒状ハウジング12の一端側が椀状の第１キャップ13で閉塞されており、第１キャップ13の側面（第１筒状ハウジング12に近い球面）側には、幅方向に突き出すようにして第１ａ液出入口14が設けられている。第１キャップ13には、膜モジュール複合体10を安定良く床面上に設置するための台座となる箱部材15が被せられている。第１ａ液出入口14は、箱部材15の側面を貫通している。 In the first membrane module 11, one end side of the first cylindrical housing 12 is closed by a bowl-shaped first cap 13, and on the side surface (spherical surface close to the first cylindrical housing 12) of the first cap 13, The first-a liquid inlet / outlet port 14 is provided so as to protrude in the width direction. The first cap 13 is covered with a box member 15 serving as a pedestal for stably installing the membrane module composite 10 on the floor surface. The first-a liquid inlet / outlet 14 penetrates the side surface of the box member 15.

第１ａ液出入口14は、第１膜モジュール11の側面方向（幅方向）に突き出ており、第１キャップ13の頂面から軸方向には突き出ていない。このため、複数の膜モジュール複合体10を組み合わせて設置するときに各出入口をパイプで連結した場合でも、パイプは膜モジュール複合体10の高さ範囲内に収められるので、濾過性能に影響を与えることなく、全体をコンパクトにすることができる。なお、液出入口の突き出し方向は濾過性能には影響しないので、必要に応じて、第１ａ液出入口14は第１キャップ13の頂面から軸方向に突き出すように設けることもできる。 The first-a liquid inlet / outlet 14 protrudes in the side surface direction (width direction) of the first membrane module 11 and does not protrude in the axial direction from the top surface of the first cap 13. For this reason, even when connecting each inlet / outlet with a pipe when installing a plurality of membrane module composites 10 in combination, the pipes can be accommodated within the height range of the membrane module composite 10, thus affecting the filtration performance. The whole can be made compact. In addition, since the protruding direction of the liquid inlet / outlet does not affect the filtration performance, the 1a liquid inlet / outlet 14 can be provided so as to protrude in the axial direction from the top surface of the first cap 13 as necessary.

第１筒状ハウジング12の周面には、第１ｂ液出入口16及び第１ｃ液出入口17が設けられており、第１キャップ13と反対側端部は開放され、第２膜モジュール21と接続されている。第１ｂ液出入口16及び第１ｃ液出入口17の一方は、濾過運転方法に応じて閉塞してもよい。 A first b liquid inlet / outlet 16 and a first c liquid inlet / outlet 17 are provided on the peripheral surface of the first cylindrical housing 12, and the end opposite to the first cap 13 is opened and connected to the second membrane module 21. ing. One of the first b liquid inlet / outlet 16 and the first c liquid inlet / outlet 17 may be closed depending on the filtration operation method.

第２膜モジュール21は、第２筒状ハウジング22の一端側は椀状の第２キャップ23で閉塞されており、第２キャップ23の側面（第２筒状ハウジング22に近い球面）側には第２ａ液出入口24が設けられている。 In the second membrane module 21, one end of the second cylindrical housing 22 is closed with a hook-shaped second cap 23, and on the side surface (spherical surface close to the second cylindrical housing 22) of the second cap 23. A second-a liquid inlet / outlet 24 is provided.

第２ａ液出入口24は、第２膜モジュール21の側面方向（幅方向）に突き出ており、第２キャップ23の頂面から軸方向には突き出ていない。このため、複数の膜モジュール複合体10を組み合わせて設置するときに各出入口をパイプで連結した場合でも、パイプは膜モジュール複合体10の高さ範囲内に収められるので、濾過性能に影響を与えることなく、全体をコンパクトにすることができる。なお、液出入口の突き出し方向は濾過性能には影響しないので、必要に応じて、第２ａ液出入口24は、第２キャップ23の頂面から軸方向に突き出すように設けることもできる。 The second-a liquid inlet / outlet 24 protrudes in the side surface direction (width direction) of the second membrane module 21 and does not protrude in the axial direction from the top surface of the second cap 23. For this reason, even when connecting each inlet / outlet with a pipe when installing a plurality of membrane module composites 10 in combination, the pipes can be accommodated within the height range of the membrane module composite 10, thus affecting the filtration performance. The whole can be made compact. Since the protruding direction of the liquid inlet / outlet does not affect the filtration performance, the 2a liquid inlet / outlet 24 can be provided so as to protrude in the axial direction from the top surface of the second cap 23 as necessary.

第２筒状ハウジング22の周面には第２ｂ液出入口26及び第２ｃ液出入口27が設けられており、第２キャップ23と反対側端部は開放され、第１膜モジュール11と接続されている。第２ｂ液出入口26及び第２ｃ液出入口27の一方は、濾過運転方法に応じて閉塞してもよい。 A second b liquid inlet / outlet 26 and a second c liquid inlet / outlet 27 are provided on the peripheral surface of the second cylindrical housing 22, and the end opposite to the second cap 23 is opened and connected to the first membrane module 11. Yes. One of the second b liquid inlet / outlet 26 and the second c liquid inlet / outlet 27 may be closed according to the filtration operation method.

第１膜モジュール11及び第２膜モジュール21は、円柱状のものがよいが、四角柱状やそれ以上の多角柱状でもよい。 The first membrane module 11 and the second membrane module 21 are preferably cylindrical, but may be a quadrangular prism shape or a polygonal column shape higher than that.

第１膜モジュール11及び第２膜モジュール21の長さは（一端のキャップ頂面から他端のキャップ頂面までの長さ）、好ましくは300〜3000mmで、より好ましくは1000〜2000mm、更に好ましくは1000〜1600mmであり、外径は、好ましくは50mm〜2000mm、より好ましくは、100mm〜500mm、更に好ましくは150mm〜350mmであり、質量（キャップ付き）は、好ましくは1〜1000kg、より好ましくは5〜200kg、更に好ましくは10〜100kgである。 The length of the first membrane module 11 and the second membrane module 21 (the length from the cap top surface at one end to the cap top surface at the other end) is preferably 300 to 3000 mm, more preferably 1000 to 2000 mm, and still more preferably The outer diameter is preferably 50 mm to 2000 mm, more preferably 100 mm to 500 mm, still more preferably 150 mm to 350 mm, and the mass (with cap) is preferably 1 to 1000 kg, more preferably 5 to 200 kg, more preferably 10 to 100 kg.

第１筒状ハウジング12及び第２筒状ハウジング22内には、所要本数の内圧型の中空糸膜（中空糸膜束）15及び25が充填されている。中空糸膜束は、１束でもよいし、必要に応じて仕切り部材（例えば、特開2002−126465公報の図１〜図７参照）を用いて、２束以上に分けたものが充填されていてもよい。 The first cylindrical housing 12 and the second cylindrical housing 22 are filled with a required number of internal pressure type hollow fiber membranes (hollow fiber membrane bundles) 15 and 25. The hollow fiber membrane bundle may be one bundle or filled with two or more bundles using a partition member (for example, see FIGS. 1 to 7 of JP-A-2002-126465) as necessary. May be.

中空糸膜の材質は特に限定されるものではなく、ポリサルホン系樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、PVA、ポリオレフィン系樹脂、セルロース誘導体系樹脂等のプラスチック類、セラミックス、金属類、複合樹脂が挙げられるが、これらの中でも、セルロース誘導体系樹脂がよい。セルロース誘導体系樹脂は、親水性が高く、接触角は50〜60度と小さく、他の樹脂と比較して、濾過によって膜に汚れが付着しにくいほか、一度ついた汚れも逆圧洗浄等の物理洗浄で除去しやすい。 The material of the hollow fiber membrane is not particularly limited. Plastics such as polysulfone resin, nylon resin, polyethylene terephthalate resin, fluorine resin, polyacrylonitrile resin, PVA, polyolefin resin, cellulose derivative resin, ceramics , Metals, and composite resins. Among these, cellulose derivative resins are preferable. Cellulose derivative resins are highly hydrophilic and have a small contact angle of 50 to 60 degrees. Compared to other resins, dirt is less likely to adhere to the membrane by filtration. Easy to remove by physical cleaning.

中空糸膜の長さは、中空糸膜モジュール11、21（又はそれらのハウジング）長さに応じて決定されるものであり、内径、外径、膜構造は特に制限されず、公知のものを使用することができる。 The length of the hollow fiber membrane is determined according to the length of the hollow fiber membrane modules 11 and 21 (or their housing), and the inner diameter, outer diameter, and membrane structure are not particularly limited, and known ones are used. Can be used.

中空糸膜束は、ハウジングと膜端部が樹脂で直接接着されているハウジング一体型モジュールタイプでもよいし、直接接着されていないカートリッジを収納したカートリッジ型モジュールタイプでもよい。中空糸膜束は、一端側又は両端側の端部がエポキシ樹脂等で接着固定されていてもよいし、一端側が樹脂で封止されていてもよい。中空糸膜は、濾過運転方法（クロスフロー濾過及び全量濾過）、膜モジュール複合体を含む膜処理システムにおける各構成部の配置状態等に応じて、最適な濾過運転が行えるように調整する。 The hollow fiber membrane bundle may be a housing-integrated module type in which the housing and the membrane end are directly bonded with resin, or may be a cartridge-type module type that accommodates a cartridge that is not directly bonded. The hollow fiber membrane bundle may have one end or both ends bonded and fixed with an epoxy resin or the like, or one end sealed with a resin. The hollow fiber membrane is adjusted so that the optimum filtration operation can be performed according to the filtration operation method (cross flow filtration and total amount filtration), the arrangement state of each component in the membrane treatment system including the membrane module composite, and the like.

第１膜モジュール11と第２膜モジュール21は、それぞれの開放端面側において、中央液出入口32を有する筒状接続具31を介して接続一体化されており（Ｖ−バンドカップリング使用）、筒状接続具31内の空間33には、中空糸膜は存在していない。筒状接続具31は、その直径が、第１膜モジュール11及び第２膜モジュール21の内径の80〜120％の範囲であることが好ましい。 The first membrane module 11 and the second membrane module 21 are connected and integrated via a cylindrical connector 31 having a central liquid inlet / outlet port 32 on each open end face side (using V-band coupling). The hollow fiber membrane does not exist in the space 33 in the shaped connector 31. The cylindrical connector 31 preferably has a diameter in the range of 80 to 120% of the inner diameter of the first membrane module 11 and the second membrane module 21.

筒状接続具31内の空間33の容積は、全体の逆圧洗浄流量が10〜100ｍ^３／Ｈであるとき、0.007〜0.07ｍ^３になるように調整されている。このような関係にすることで、下記のとおりの第１及び第２の作用効果が得られる。 The volume of the space 33 in the tubular connector 31 is adjusted to be 0.007 to 0.07 m ³ when the entire back pressure cleaning flow rate is 10 to 100 m ³ / H. By setting it as such a relationship, the following 1st and 2nd effect is obtained.

（第１の作用効果）
中空糸膜が存在しない空間33と接続した中央液出入口32から原水を供給する場合は、全体の透過流量（ｍ^３／Ｈ）に応じて、必要な量の原水を各中空糸膜モジュールに均等に分配できるようになり、逆に中空糸膜が存在しない空間33と接続した中央液出入口32から透過液を排出する場合は、全体の逆圧洗浄流量（ｍ^３／Ｈ）に応じて、必要な量の透過液を排水できるようになる。 (First effect)
When the raw water is supplied from the central liquid inlet / outlet 32 connected to the space 33 where no hollow fiber membrane exists, the required amount of raw water is evenly distributed to each hollow fiber membrane module according to the total permeation flow rate (m ³ / H). When the permeate is discharged from the central liquid inlet / outlet 32 connected to the space 33 where there is no hollow fiber membrane, it is necessary depending on the total counter pressure washing flow rate (m ³ / H). A large amount of permeate can be drained.

（第２の作用効果）
中空糸膜が存在しない空間33と接続した中央液出入口32から原水を供給したり、逆圧洗浄水を圧入したり、逆に前記液出入り口32から透過液、濃縮液、逆圧洗浄排水を排水したりすることができるようになるため、水処理現場の状況に応じて、多様な濾過運転方法を適用することができるようになる（以上を「第２の作用効果」という）。 (Second effect)
Raw water is supplied from the central liquid inlet / outlet 32 connected to the space 33 where there is no hollow fiber membrane, reverse pressure washing water is injected, and conversely, the permeate, concentrated liquid, and reverse pressure washing waste water are drained from the liquid inlet / outlet 32. Therefore, various filtering operation methods can be applied according to the situation of the water treatment site (the above is referred to as “second effect”).

中央液出入口32の口径（断面積）及び他の液出入口の口径（断面積）は、所望の透過流束を維持して濾過運転できるように調整されている。所望の透過流束を維持する場合には、定期に又は不定期に逆圧洗浄をする必要があるが、逆圧洗浄の際に上記範囲の逆圧洗浄流量を維持して逆圧洗浄することで、所望の透過流束を安定して維持できる。そして、そのためには、原水入口及び透過液出口の口径は40〜170mm程度にすればよい。 The diameter (cross-sectional area) of the central liquid inlet / outlet 32 and the diameter (cross-sectional area) of other liquid inlets / outlets are adjusted so that a desired permeation flux can be maintained and a filtration operation can be performed. In order to maintain the desired permeation flux, it is necessary to perform back-pressure cleaning regularly or irregularly, but back-pressure cleaning should be performed while maintaining the back-pressure cleaning flow rate in the above range during back-pressure cleaning. Thus, the desired permeation flux can be stably maintained. For that purpose, the diameters of the raw water inlet and the permeate outlet may be about 40 to 170 mm.

第１筒状ハウジング12、第２筒状ハウジング22、及び筒状接続具31の材質は、ポリサルホン系樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート、セルロース誘導体樹脂等のプラスチック類、セラミックス、ステンレスのような金属類でもよいし、樹脂ファイバー、カーボンファイバー、グラスファイバー等を含む複合樹脂でもよい。 The materials of the first cylindrical housing 12, the second cylindrical housing 22, and the cylindrical connector 31 are polysulfone resin, nylon resin, polyethylene terephthalate resin, fluorine resin, polyacrylonitrile resin, acrylic resin, polyolefin resin. Resins, plastics such as polycarbonate and cellulose derivative resins, ceramics, metals such as stainless steel, and composite resins including resin fibers, carbon fibers, glass fibers, and the like may be used.

複合膜モジュール10においては、中空糸膜充填部のハウジング内径（Ａ）と中空糸膜の有効長さ（Ｂ）の比率（Ｒ＝Ｂ／Ａ）が２＜Ｒ＜６が好ましく、より好ましくは２＜Ｒ＜４である。 In the composite membrane module 10, the ratio (R = B / A) of the housing inner diameter (A) of the hollow fiber membrane filling portion to the effective length (B) of the hollow fiber membrane is preferably 2 <R <6, more preferably 2 <R <4.

複合膜モジュール10においては、内圧型の中空糸膜モジュールを使用するため、外圧型に比べてモジュール内に充填する中空糸膜の充填率（単位面積当たりの充填本数）を大きくすることができ、更に２つ以上を長さ方向に接続するため、特に縦置き型で使用する場合は、中空糸膜充填部のハウジング内径（Ａ）（中空糸膜の幅方向の合計断面積、及び膜モジュールの設置面積）を一定にしたまま、中空糸膜の有効長さ（Ｂ）（有効膜面積）を増加させることができる。例えば、１つの膜モジュールに1000本の中空糸膜を充填し、計２本の膜モジュールを使用したときは、中空糸膜は合計で2000本となるが、中空糸膜充填部のハウジング内径（Ａ）は変わらず（中空糸膜の幅方向の合計断面積、及び膜モジュールの設置面積は、充填された状態の1000本分となる）、中空糸膜の有効長さ（Ｂ）の合計は中空糸膜モジュール２つ分の長さとなる（有効膜面積の合計は2000本分の面積となる）。 In the composite membrane module 10, since an internal pressure type hollow fiber membrane module is used, it is possible to increase the filling rate (the number of filling per unit area) of the hollow fiber membrane filled in the module compared to the external pressure type, Further, in order to connect two or more in the length direction, especially when used in a vertical type, the housing inner diameter (A) of the hollow fiber membrane filling part (total cross-sectional area in the width direction of the hollow fiber membrane and the membrane module) The effective length (B) (effective membrane area) of the hollow fiber membrane can be increased while keeping the installation area) constant. For example, when one membrane module is filled with 1000 hollow fiber membranes and a total of 2 membrane modules are used, the total number of hollow fiber membranes is 2000. A) is unchanged (the total cross-sectional area in the width direction of the hollow fiber membrane and the installation area of the membrane module is equivalent to 1000 in the filled state), and the total effective length (B) of the hollow fiber membrane is This is the length of two hollow fiber membrane modules (the total effective membrane area is the area of 2000).

本発明の膜モジュール複合体は、２本の中空糸膜モジュールを組み合わせたものであり、１本の場合と比べると有効膜面積は２倍となったが、縦置型では、設置面積自体は１本の場合と全く同じである。 The membrane module composite of the present invention is a combination of two hollow fiber membrane modules, and the effective membrane area is doubled compared to the case of one, but in the vertical type, the installation area itself is 1 It is exactly the same as the book.

〔膜モジュール複合体を用いた濾過運転〕
（１）第１の濾過運転方法（図１）
図１により、膜モジュール複合体10を含む膜処理システムを用いたクロスフロー濾過運転について説明する。なお、各中空糸膜モジュールはクロスフロー濾過運転ができるように調整されている（ハウジング内に充填された複数の中空糸膜束相互間と、中空糸膜束とハウジング間が樹脂で封止されている）。 [Filtration operation using membrane module composite]
(1) First filtration operation method (FIG. 1)
A cross-flow filtration operation using a membrane treatment system including a membrane module composite 10 will be described with reference to FIG. Each hollow fiber membrane module is adjusted so that a cross-flow filtration operation can be performed (a plurality of hollow fiber membrane bundles filled in the housing and a space between the hollow fiber membrane bundles and the housing are sealed with resin. ing).

原水ポンプ51を作動させ、原水タンク41内の原水をライン61から膜モジュール複合体10の第１ａ液出入口（原水入口）14に供給する。 The raw water pump 51 is operated, and the raw water in the raw water tank 41 is supplied from the line 61 to the first-a liquid inlet / outlet (raw water inlet) 14 of the membrane module complex 10.

原水は特に制限されないが、通常、粘度が1〜200mPa・s、好ましくは1.5〜100 mPa・s、より好ましくは２〜50 mPa・sのもので、通常、SSの含有率が0.1〜10000mg/L、好ましくは1〜5000mg/L、より好ましくは５〜1000mg/Lのものを濾過処理することができる。 The raw water is not particularly limited, but usually has a viscosity of 1 to 200 mPa · s, preferably 1.5 to 100 mPa · s, more preferably 2 to 50 mPa · s, and usually the SS content is 0.1 to 10,000 mg / s. L, preferably 1 to 5000 mg / L, more preferably 5 to 1000 mg / L can be filtered.

第１膜モジュール11で濾過された透過液は、第１ｂ液出入口（透過液出口）16から排出され、ライン62から透過液タンク42に送られる。第１膜モジュール11で生じた濃縮液は、筒状接続具31内の空間33に流入した後、第２膜モジュール21において濾過され、透過液は、第２ｃ液出入口（透過液出口）27から排出され、ライン62から透過液タンク42に送られる。第２膜モジュール21で生じた濃縮液は、第２ａ液出入口（濃縮液出口）24から排出され、一部はライン64、61に戻して再度処理する。 The permeate filtered by the first membrane module 11 is discharged from the 1b liquid inlet / outlet (permeate outlet) 16 and sent from the line 62 to the permeate tank 42. The concentrated liquid generated in the first membrane module 11 flows into the space 33 in the cylindrical connector 31 and is then filtered in the second membrane module 21, and the permeate is supplied from the second c liquid inlet / outlet (permeate outlet) 27. It is discharged and sent from the line 62 to the permeate tank 42. The concentrated liquid produced in the second membrane module 21 is discharged from the second-a liquid inlet / outlet (concentrated liquid outlet) 24, and a part thereof is returned to the lines 64 and 61 and processed again.

第２膜モジュール21では、より粘度の高い原水（第１膜モジュール11の濾過で生じた濃縮液）を濾過するため、第１膜モジュール11における濾過運転時よりも膜間圧力を高めたり、使用する中空糸膜の内径を第１膜モジュール11のものより大きくしたりすることが望ましい。 In the 2nd membrane module 21, in order to filter raw water with higher viscosity (concentrated liquid generated by the filtration of the 1st membrane module 11), the pressure between the membranes is increased or used compared with the filtration operation in the 1st membrane module 11. It is desirable to make the inner diameter of the hollow fiber membrane to be larger than that of the first membrane module 11.

濾過運転は、１０〜９０分間程度の濾過運転後、運転を停止して、逆圧洗浄を0.5〜３分間程度行う。逆圧洗浄は、逆圧洗浄ポンプ53を作動させて、透過水タンク42内の透過水をライン62から第１膜モジュール11及び第２膜モジュール21内に圧入する。このとき、薬液ポンプ52を作動させ、薬液タンク43内の薬液（次亜塩素酸ナトリウム溶液等）を逆圧洗浄水内に添加してもよい。洗浄後の逆圧洗浄排水は、中央液出入口32及び第１ａ液出入口14から排出する。 In the filtration operation, after the filtration operation for about 10 to 90 minutes, the operation is stopped and back pressure washing is performed for about 0.5 to 3 minutes. In the reverse pressure cleaning, the reverse pressure cleaning pump 53 is operated to press-fit the permeated water in the permeated water tank 42 into the first membrane module 11 and the second membrane module 21 from the line 62. At this time, the chemical liquid pump 52 may be operated, and the chemical liquid (sodium hypochlorite solution or the like) in the chemical liquid tank 43 may be added to the reverse pressure washing water. The back-pressure washing waste water after washing is discharged from the central liquid inlet / outlet 32 and the 1a liquid inlet / outlet 14.

この濾過運転において、筒状接続具31内の空間33を利用し、第１膜モジュール11と第２膜モジュール21の運転時における逆圧洗浄流量（ｍ^３／Ｈ）に応じて、筒状接続具31内の空間33の容積を調整することにより、第１及び第２の作用効果が得られる。 In this filtration operation, the space 33 in the tubular connector 31 is used, and the tubular connection is made according to the back pressure washing flow rate (m ³ / H) during the operation of the first membrane module 11 and the second membrane module 21. By adjusting the volume of the space 33 in the tool 31, the first and second functions and effects can be obtained.

（２）第２の濾過運転方法（図２）
次に、図２により、膜モジュール複合体10を含む膜処理システムを用いた全量濾過運転について説明する。図２では、図１の膜処理システムとは原水ポンプ51の設置位置のみが異なっている。なお、各中空糸膜モジュールは全量濾過運転ができるように調整されている（ハウジング内に充填された複数の中空糸膜束の一端開口部が樹脂で封止されている）。 (2) Second filtration operation method (FIG. 2)
Next, with reference to FIG. 2, the total amount filtration operation using the membrane processing system including the membrane module composite 10 will be described. 2, only the installation position of the raw water pump 51 is different from the membrane treatment system of FIG. In addition, each hollow fiber membrane module is adjusted so that the whole quantity filtration operation can be performed (one end opening part of the several hollow fiber membrane bundle with which it filled in the housing is sealed with resin).

原水ポンプ51を作動させ、原水タンク41内の原水をライン61から膜モジュール複合体10の第１ａ液出入口（原水入口）14と第２ａ液出入口（原水入口）24に供給する。原水は特に制限されないが、例えば、第１の濾過運転方法と同じものを処理できる。 The raw water pump 51 is operated, and the raw water in the raw water tank 41 is supplied from the line 61 to the first-a liquid inlet / outlet (raw water inlet) 14 and the second-a liquid inlet / outlet (raw water inlet) 24 of the membrane module complex 10. Although raw | natural water is not restrict | limited in particular, For example, the same thing as the 1st filtration driving | operation method can be processed.

第１膜モジュール11で濾過された透過液は、第１ｂ液出入口（透過液出口）16から排出され、ライン62から透過液タンク42に送られる。第１膜モジュール11で生じた濃縮液は、定期的に中央液出入口（濃縮液出口）32及び第１ａ液出入口（透過液及び濃縮液出口）14（ライン64）から排出する。 The permeate filtered by the first membrane module 11 is discharged from the 1b liquid inlet / outlet (permeate outlet) 16 and sent from the line 62 to the permeate tank 42. The concentrated liquid produced in the first membrane module 11 is periodically discharged from the central liquid inlet / outlet (concentrated liquid outlet) 32 and the 1a liquid inlet / outlet (permeated liquid and concentrated liquid outlet) 14 (line 64).

第２膜モジュール21で濾過された透過液は、第２ｃ液出入口（透過液出口）27から排出され、ライン62から透過液タンク42に送られる。第２膜モジュール21で生じた濃縮液は、定期的に中央液出入口（濃縮液出口）32及び第２ａ液出入口（透過液及び濃縮液出口）24（ライン65）から排出する。 The permeate filtered by the second membrane module 21 is discharged from the second c liquid inlet / outlet (permeate outlet) 27 and sent from the line 62 to the permeate tank 42. The concentrated liquid produced in the second membrane module 21 is periodically discharged from the central liquid inlet / outlet (concentrated liquid outlet) 32 and the second a liquid inlet / outlet (permeated liquid and concentrated liquid outlet) 24 (line 65).

濾過運転は、１０〜９０分間程度の濾過運転後、運転を停止して、逆圧洗浄を0.5〜３分間程度行う。逆圧洗浄は、逆圧洗浄ポンプ53を作動させて、透過水タンク42内の透過水をライン62から第１膜モジュール11及び第２膜モジュール21内に圧入する。このとき、薬液ポンプ52を作動させ、薬液タンク43内の薬液（次亜塩素酸ナトリウム溶液等）を逆圧洗浄水内に添加してもよい。洗浄後の逆圧洗浄水は、中央液出入口32及び第１液出入口14から排出する。 In the filtration operation, after the filtration operation for about 10 to 90 minutes, the operation is stopped and back pressure washing is performed for about 0.5 to 3 minutes. In the reverse pressure cleaning, the reverse pressure cleaning pump 53 is operated to press-fit the permeated water in the permeated water tank 42 into the first membrane module 11 and the second membrane module 21 from the line 62. At this time, the chemical liquid pump 52 may be operated, and the chemical liquid (sodium hypochlorite solution or the like) in the chemical liquid tank 43 may be added to the reverse pressure washing water. The backwash water after washing is discharged from the central liquid inlet / outlet 32 and the first liquid inlet / outlet 14.

（３）第３の濾過運転方法（図３）
図３により、膜モジュール複合体10を含む膜処理システムを用いたクロスフロー濾過運転について説明する。図３では、図１の膜処理システムとは一部構成部の配置が異なっている点でのみ相違している。 (3) Third filtration operation method (FIG. 3)
With reference to FIG. 3, the cross-flow filtration operation using the membrane treatment system including the membrane module composite 10 will be described. FIG. 3 is different from the film processing system of FIG. 1 only in that the arrangement of some of the components is different.

原水ポンプ51を作動させ、原水タンク41内の原水をライン61から膜モジュール複合体10の中央液出入口（原水入口）32に供給し、第１膜モジュール11及び第２膜モジュール21において濾過処理する。原水は特に制限されないが、例えば、第１の濾過運転方法と同じものを処理できる。 The raw water pump 51 is operated, and the raw water in the raw water tank 41 is supplied from the line 61 to the central liquid inlet / outlet (raw water inlet) 32 of the membrane module complex 10 and filtered in the first membrane module 11 and the second membrane module 21. . Although raw | natural water is not restrict | limited in particular, For example, the same thing as the 1st filtration driving | operation method can be processed.

第１膜モジュール11で濾過された透過液は、第１ｂ液出入口（透過液出口）16から排出され、ライン62から透過液タンク42に送られる。第１膜モジュール11で生じた濃縮液は、第１ａ液出入口（濃縮液出口）14から排出され、濃縮液の一部又は全部はライン63に戻して再度処理する。 The permeate filtered by the first membrane module 11 is discharged from the 1b liquid inlet / outlet (permeate outlet) 16 and sent from the line 62 to the permeate tank 42. The concentrated liquid generated in the first membrane module 11 is discharged from the first-a liquid inlet / outlet (concentrated liquid outlet) 14, and part or all of the concentrated liquid is returned to the line 63 and processed again.

第２膜モジュール21で濾過された透過液は、第２ｃ液出入口（透過液出口）27から排出され、ライン62から透過液タンク42に送られる。第２膜モジュール21で生じた濃縮液は、第２ａ液出入口（濃縮液出口）24から排出され、濃縮液の一部又は全部はライン63に戻して再度処理する。 The permeate filtered by the second membrane module 21 is discharged from the second c liquid inlet / outlet (permeate outlet) 27 and sent from the line 62 to the permeate tank 42. The concentrated liquid produced in the second membrane module 21 is discharged from the second-a liquid inlet / outlet (concentrated liquid outlet) 24, and part or all of the concentrated liquid is returned to the line 63 and processed again.

濾過運転は、１０〜９０分間程度の濾過運転後、運転を停止して、逆圧洗浄を0.5〜３分間程度行う。逆圧洗浄は、逆圧洗浄ポンプ53を作動させて、透過水タンク42内の透過水をライン62から第１膜モジュール11及び第２膜モジュール21内に圧入する。このとき、薬液ポンプ52を作動させ、薬液タンク43内の薬液（次亜塩素酸ナトリウム溶液等）を逆圧洗浄水内に添加してもよい。洗浄後の逆圧洗浄排水は、中央液出入口32及び第１液出入口14から排出する。 In the filtration operation, after the filtration operation for about 10 to 90 minutes, the operation is stopped and back pressure washing is performed for about 0.5 to 3 minutes. In the reverse pressure cleaning, the reverse pressure cleaning pump 53 is operated to press-fit the permeated water in the permeated water tank 42 into the first membrane module 11 and the second membrane module 21 from the line 62. At this time, the chemical liquid pump 52 may be operated, and the chemical liquid (sodium hypochlorite solution or the like) in the chemical liquid tank 43 may be added to the reverse pressure washing water. The backwash water after washing is discharged from the central liquid inlet / outlet 32 and the first liquid inlet / outlet 14.

従来の内圧型の中空糸膜を用いた中空糸膜モジュールでは、粘度の高い液体やSS成分を多く含む液体を濾過する場合は、中空糸膜の内側を液体が通過するときに圧力損失が生じたり、部分的にSS分の過濃縮が生じたりして、濾過性能が不均一になる。この現象は、中空糸膜の長さを大きくするほど顕著になるため、中空糸膜を長くして濾過能力を高めようとしても、内圧型中空糸膜の実用可能な長さには自ずから限界があった。 In conventional hollow fiber membrane modules using internal pressure hollow fiber membranes, when filtering high-viscosity liquids or liquids containing a large amount of SS components, pressure loss occurs when the liquid passes inside the hollow fiber membranes. Or partially overconcentrate SS, resulting in non-uniform filtration performance. This phenomenon becomes more prominent as the length of the hollow fiber membrane becomes larger. Therefore, even if the hollow fiber membrane is lengthened to increase the filtration capacity, the practical length of the internal pressure type hollow fiber membrane is naturally limited. there were.

しかし、本発明で用いる膜モジュール複合体では、１本の中空糸膜モジュールに充填する中空糸膜の長さを短くし、複数本を長さ方向に接続することで、前記した問題を解決し、高い濾過性能を維持できるようにしたものである。 However, in the membrane module composite used in the present invention, the length of the hollow fiber membrane filled in one hollow fiber membrane module is shortened, and a plurality of them are connected in the length direction to solve the above-mentioned problem. The high filtration performance can be maintained.

更に本発明で用いる膜モジュール複合体では、中央部付近に中空糸膜の存在しない空間を積極的に設け、その空間を利用することにより、濾過運転をより円滑に行うことができるようになったものである。 Furthermore, in the membrane module composite used in the present invention, a space without a hollow fiber membrane is actively provided in the vicinity of the central portion, and by using this space, the filtration operation can be performed more smoothly. Is.

本発明の濾過運転方法は、工場排水処理、河川水や地下水除濁、海水淡水化、バイオリアクター等に適用することができる。 The filtration operation method of the present invention can be applied to factory wastewater treatment, river water and groundwater turbidity, seawater desalination, bioreactors and the like.

実施例１
図５に示す中空糸膜モジュールFW50RVC-FUC1582（ダイセン・メンブレン・システムズ社製，有効膜面積50m^２，ハウジングの内径300mm，液出入口のノズル口径８０mm，但し、図１における第１ａ液出入口14と第２ａ液出入口24に相当する液出入口は、図１と同様になるように取付位置を変更した。）の一端側のみキャップを外したもの２つを用意した。なお、中空糸膜は、酢酸セルロース製のもの（分画分子量15万）であり、第１膜モジュール11では、内径0.8mm、外径1.3mm、長さ（有効長さ）900mmのものが合計で24，500本（幅方向の断面積318cm^２）充填されており、第２膜モジュール21では、内径0.8mm、外径1.3mm、長さ（有効長さ）900mmのものが合計で20,000本（幅方向の断面積265cm^２）充填されている。比率Ｒは、第１膜モジュール11では、900mm／300mm＝３であり、第２膜モジュール21では900mm／300mm＝３であった。 Example 1
Hollow fiber membrane module FW50RVC-FUC1582 shown in FIG. 5 (Daisen Membrane Systems Co., Ltd., effective membrane area 50 m ² , housing inner diameter 300 mm, liquid inlet / outlet nozzle diameter 80 mm, except for 1a liquid inlet / outlet 14 in FIG. Two liquid inlets and outlets corresponding to the liquid inlet / outlet 24a were prepared in the same manner as in FIG. The hollow fiber membrane is made of cellulose acetate (molecular weight cut off 150,000), and the first membrane module 11 has an inner diameter of 0.8 mm, an outer diameter of 1.3 mm, and a length (effective length) of 900 mm. 24,500 (cross-sectional area of 318 cm ^{2 in the} width direction) are filled, and the second membrane module 21 has a total of 20,000 with an inner diameter of 0.8 mm, an outer diameter of 1.3 mm, and a length (effective length) of 900 mm. (Cross-sectional area in the width direction 265 cm ² ) is filled. The ratio R was 900 mm / 300 mm = 3 for the first membrane module 11 and 900 mm / 300 mm = 3 for the second membrane module 21.

次に、中空糸膜モジュールと同じ内径を有する筒状接続具を挟んで２つの中空糸膜モジュールを合わせた状態で、Ｖ−バンドカップリングを用いて液密が維持できるように接続して、図４（ａ）、（ｂ）に示す膜モジュール複合体（空間33の容積は0.01ｍ^３）を得た。この膜モジュール複合体は、有効膜面積100m^２となったが、中空糸膜の幅方向の断面積及び膜モジュールの設置面積は、図５の中空糸膜モジュールと変わりはない。 Next, in a state where the two hollow fiber membrane modules are combined with a cylindrical connector having the same inner diameter as the hollow fiber membrane module, the V-band coupling is used so that liquid tightness can be maintained, The membrane module composite shown in FIGS. 4A and 4B (the volume of the space 33 is 0.01 m ³ ) was obtained. This membrane module composite has an effective membrane area of 100 m ² , but the cross-sectional area in the width direction of the hollow fiber membrane and the installation area of the membrane module are the same as the hollow fiber membrane module of FIG.

この膜モジュール複合体を図１に示す膜処理システムに組み込んで、上記の第１の濾過運転方法に従って濾過運転を行った。原水として河川水を用い、透過流束1.5m／dayで内圧式クロスフロー濾過運転を行い、60分ごとに２分間逆圧洗浄を4.5m／dayで行った。逆圧洗浄水には、3ppmの遊離塩素濃度になるように調整した次亜塩素酸ナトリウム水溶液を用いた。 This membrane module composite was incorporated into the membrane treatment system shown in FIG. 1, and the filtration operation was performed according to the first filtration operation method described above. River water was used as raw water, an internal pressure type cross flow filtration operation was performed at a permeation flux of 1.5 m / day, and back pressure washing was performed at 4.5 m / day for 2 minutes every 60 minutes. As the backwash water, an aqueous sodium hypochlorite solution adjusted to a free chlorine concentration of 3 ppm was used.

濾過運転時は、原水タンク41に河川水を連続的に供給し、原水ポンプ51にて、膜モジュール複合体10の原水ノズル14に原水を送った。濃縮液は、上部キャップ23のノズル24から排出し、原水ポンプ51手前に戻した。 During the filtration operation, the river water was continuously supplied to the raw water tank 41, and the raw water was sent to the raw water nozzle 14 of the membrane module complex 10 by the raw water pump 51. The concentrated liquid was discharged from the nozzle 24 of the upper cap 23 and returned to the front of the raw water pump 51.

透過液は、透過液タンク42に蓄えられ、定期的に濾過停止した後、逆洗浄ポンプ53で膜モジュール複合体10に送って逆圧洗浄した。逆圧洗浄排水は、膜モジュール複合体10の原水ノズル14及び濃縮液ノズル24から系外へ排出するとともに、筒状接続具31のノズル32からも系外へ排出した。 The permeated liquid was stored in the permeated liquid tank 42, periodically stopped, and then sent to the membrane module complex 10 by the back washing pump 53 to perform back pressure washing. The back pressure washing waste water was discharged out of the system from the raw water nozzle 14 and the concentrate nozzle 24 of the membrane module complex 10, and was also discharged out of the system from the nozzle 32 of the cylindrical connector 31.

この条件で１ヶ月間濾過運転した。濾過を行う前の純水透過流束と濾過を行った後の純水透過流束を比較した。結果を表１に示す。 The filtration operation was performed for 1 month under these conditions. The pure water permeation flux before filtration was compared with the pure water permeation flux after filtration. The results are shown in Table 1.

実施例２
実施例１の第１膜モジュール11と同じもの２本からなる膜モジュール複合体を組み込んだ図２に示す膜処理システムを用いて、原水タンク41の河川水を、原水ポンプ51で膜モジュール複合体10の上下のノズル14、24から供給し、上記の第２の濾過運転方法に従って全量濾過方式で実施例１と同じ条件で濾過運転を行い、評価を行った。なお、２つの膜モジュールの中空糸膜は、いずれも第１膜モジュール11と同じものである。結果を表１に示す。 Example 2
Using the membrane treatment system shown in FIG. 2 incorporating the same two membrane module composites as the first membrane module 11 of the first embodiment, the river water in the raw water tank 41 is converted by the raw water pump 51 into the membrane module composite. Evaluation was performed by supplying from 10 upper and lower nozzles 14, 24 and performing a filtration operation under the same conditions as in Example 1 in a full-volume filtration system according to the second filtration operation method described above. The hollow fiber membranes of the two membrane modules are both the same as the first membrane module 11. The results are shown in Table 1.

実施例３
実施例１の第１膜モジュール11と同じもの２本からなる膜モジュール複合体を組み込んだ図３に示す膜処理システムを用いて、原水タンク41の河川水を、原水ポンプ51で膜モジュール複合体10の中央ノズル32から供給し、上記の第３の濾過運転方法に従ってクロスフロー濾過方式で実施例１と同じ条件で濾過運転を行い、評価を行った。なお、２つの膜モジュールの中空糸膜は、いずれも第１膜モジュール11と同じものである。結果を表１に示す。 Example 3
Using the membrane treatment system shown in FIG. 3 incorporating the same membrane module composite comprising the same two membrane modules as the first membrane module 11 of the first embodiment, the river water in the raw water tank 41 is converted into the membrane module composite by the raw water pump 51. Evaluation was performed by supplying from 10 central nozzles 32 and performing a filtration operation under the same conditions as in Example 1 using the cross-flow filtration method according to the third filtration operation method described above. The hollow fiber membranes of the two membrane modules are both the same as the first membrane module 11. The results are shown in Table 1.

比較例１
図５の中空糸膜モジュール２本を、図６のように並列に配置した膜処理システムにより、クロスフロー濾過運転をした。２つの膜モジュールの中空糸膜は、いずれも第１膜モジュール11と同じものである。中空糸膜モジュールの有効膜面積の合計は、実施例２と同様であるが、設置面積は実施例２の２倍を要した。これを、実施例２と全く同様に運転し評価を行った。 Comparative Example 1
A cross-flow filtration operation was performed using a membrane treatment system in which two hollow fiber membrane modules shown in FIG. 5 were arranged in parallel as shown in FIG. The hollow fiber membranes of the two membrane modules are both the same as the first membrane module 11. The total effective membrane area of the hollow fiber membrane module was the same as in Example 2, but the installation area required twice that in Example 2. This was operated and evaluated in exactly the same manner as in Example 2.

表１から明らかなとおり、実施例１、２、３及び比較例１では、濾過前と濾過後の低下割合は同等であった（純水透過流束は、膜間圧力98kPa、水温25℃に換算したもの）が、設置面積は、比較例１は実施例１、２、３の２倍であるから、単位設置面積当たりの純水透過流束には顕著な差が生じたことになる。 As is clear from Table 1, in Examples 1, 2, 3 and Comparative Example 1, the rate of decrease before and after filtration was the same (the pure water permeation flux was at a transmembrane pressure of 98 kPa and a water temperature of 25 ° C. However, since the installation area in Comparative Example 1 is twice that of Examples 1, 2, and 3, the difference in pure water permeation flux per unit installation area is significant.

膜モジュール複合体を用いた膜処理システムの概略フロー図。1 is a schematic flow diagram of a membrane processing system using a membrane module composite. 膜モジュール複合体を用いた膜処理システムの概略フロー図。1 is a schematic flow diagram of a membrane processing system using a membrane module composite. 膜モジュール複合体を用いた膜処理システムの概略フロー図。1 is a schematic flow diagram of a membrane processing system using a membrane module composite. （ａ）は膜モジュール複合体の概略側面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大断面図。(A) is a schematic side view of a membrane module complex, (b) is a partially enlarged sectional view of (a). 膜モジュール複合体に用いる中空糸膜モジュールの概略側面図。The schematic side view of the hollow fiber membrane module used for a membrane module composite. 比較例で使用した膜処理システムの概略フロー図。The schematic flowchart of the film processing system used by the comparative example.

Explanation of symbols

１０膜モジュール複合体
１１第１膜モジュール
１２第１筒状ハウジング
１３第１キャップ
１４第１ａ液出入口
１６第１ｂ液出入口
１７第１ｃ液出入口
２１第２膜モジュール
２２第２筒状ハウジング
２３第１キャップ
２４第２ａ液出入口
２６第２ｂ液出入口
２７第２ｃ液出入口
３１筒状接続具
３２中央液出入口
３３空間

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Membrane module complex 11 1st membrane module 12 1st cylindrical housing 13 1st cap 14 1a liquid inlet / outlet 16 1b liquid inlet / outlet 17 1c liquid inlet / outlet 21 2nd membrane module 22 2nd cylindrical housing 23 1st cap 24 2a liquid inlet / outlet 26 2b liquid inlet / outlet 27 2c liquid inlet / outlet 31 cylindrical connector 32 central liquid inlet / outlet 33 space

Claims

It is a filtration operation method using a membrane module composite in which a first hollow fiber membrane module and a second membrane module of internal pressure type are connected in the length direction,
Membrane module composite
In the first membrane module, one end of the first cylindrical housing is closed with a first cap having a 1a liquid inlet / outlet, one or more liquid inlets / outlets are provided on the peripheral surface of the first cylindrical housing, and the other end is Is open,
In the second membrane module, one end side of the second cylindrical housing is closed with a second cap having a 2a liquid inlet / outlet, one or more liquid inlets / outlets are provided on the peripheral surface of the second cylindrical housing, and the other end side is Is open,
The first membrane module and the second membrane module are connected and integrated via a cylindrical connector having a central liquid inlet / outlet so that a space where no hollow fiber membrane exists is formed in the connection portion on each open end face side. It is what
Filtration using a membrane module complex that feeds raw water from the first-a liquid inlet / outlet or the second-a liquid inlet / outlet, filters the first membrane module and the second membrane module, and then discharges the raw water from the second-a liquid outlet / first-a liquid inlet / outlet how to drive.

A filtration operation method using the membrane module composite according to claim 1, wherein raw water is sent from the 1a liquid inlet / outlet and the 2a liquid inlet / outlet and filtered through the first membrane module and the second membrane module, and then the other liquid A filtration operation method using a membrane module complex, in which a permeate is discharged from an inlet / outlet.

A filtration operation method using the membrane module composite according to claim 1, wherein raw water is sent from a central liquid inlet / outlet, filtered through a first membrane module and a second membrane module, and then a permeate is discharged from another liquid inlet / outlet. And a filtration operation method using the membrane module composite.

The operation method of the membrane module composite according to any one of claims 1 to 3, wherein the membrane module composite includes a housing inner diameter (A) of a hollow fiber membrane filling portion and an effective length of the hollow fiber membrane (B ) Ratio (R = B / A) is 2 <R <6, and the filtration operation method using the membrane module composite is used.

In the operation method of the membrane module composite according to any one of claims 1 to 4, the volume of the space in which no hollow fiber membrane exists as the membrane module composite is a total back pressure washing flow rate (m ³ / H). A filtration operation method using a membrane module complex, which uses a material adjusted according to the conditions.