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JP3486451B2 - 中空糸膜モジュール - Google Patents

中空糸膜モジュール

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JP3486451B2
JP3486451B2 JP07315494A JP7315494A JP3486451B2 JP 3486451 B2 JP3486451 B2 JP 3486451B2 JP 07315494 A JP07315494 A JP 07315494A JP 7315494 A JP7315494 A JP 7315494A JP 3486451 B2 JP3486451 B2 JP 3486451B2
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fiber membrane
membrane module
sheet
module
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勝 上原
明 星出
直也 田中丸
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Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中空糸膜モジュールに
関し、特に汚濁性(殊に有機物の汚濁性)の高い液体を
濾過するのに適した中空糸膜モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、中空糸膜モジュールは、無菌水、
飲料水、高純度水の製造や、空気の浄化といったいわゆ
る精密濾過の分野において多く使用されてきたが、近
年、下水処理場における二次処理、三次処理や、浄化槽
における固液分離等の高汚濁性水処理用途に用いる検討
が様々な形で行われている。
【0003】これらの分野で用いられている中空糸膜モ
ジュールも、従来の精密濾過の分野において用いられて
きた円形状や同心円状に中空糸膜を収束して配置した円
筒形タイプのものがほとんどであった。また、改良が施
されるとしても、中空糸膜の充填率や充填形態を変える
だけのものが多かった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の中空
糸膜モジュールを用いて高汚濁性水(例えば、SS≧5
0ppm,TOC≧100ppm)の濾過処理を行った
場合には、使用に伴ない中空糸膜表面に付着した有機物
等の堆積物を介して、中空糸膜同士が固着(接着)して
一体化されることにより、モジュール内の中空糸膜の有
効膜面積が低下し、濾過流量の急激な減少がみられた。
特に、この現象は円筒形モジュールの中心部の中空糸膜
において著しく、大型のもの程顕著であった。
【0005】また、このようにして中空糸膜同士が固着
して一体化した中空糸膜モジュールを定期的に膜面洗浄
や逆洗を行う場合も、一旦固着一体化したモジュールの
機能回復は容易ではなく、洗浄効率の低下がみられた。
【0006】この問題の解決策として、集束型で円筒形
の中空糸膜モジュールに換えて、多本数の中空糸膜をシ
ート状に並び拡げて配置し、中空糸膜の片端部または両
端部が一つまたは異なる二つの構造材内において固定部
材でそれぞれの開口状態を保ちつつ固定されてなる中空
糸膜モジュールであって、固定部材の中空糸膜に垂直な
断面の形状がいずれも細長いほぼ矩形である中空糸膜モ
ジュールが提案されている(特開平5−220356号
公報等)。
【0007】このようなシート状の平型の中空糸膜モジ
ュールは、中空糸膜を層間隔を設けて内外層に均等に配
置させることが可能となり、膜面洗浄の際、中空糸膜表
面を均等に洗浄することが極めて容易となるので、これ
までのような濾過効率の低下を抑えることができるな
ど、高汚濁性水の濾過に適したモジュールである。
【0008】しかし、このタイプの中空糸膜モジュール
においても、汚濁度の高い原水を濾過する場合には、中
空糸膜に気泡を当てて振動させての洗浄(スクラビン
グ)が不十分であると、濾過を続けるうちに中空糸膜間
に濁質が次第に堆積した。この濁質の堆積は有効膜面積
の減少を招き、差圧の上昇及び流量低下を引き起しモジ
ュールの寿命を早めるという問題があった。
【0009】本発明の目的は、高汚濁性水の濾過に使用
しても中空糸膜間に濁質が堆積しにくく、スクラビング
が効率よく実施でき、長期に亘って差圧の上昇及び流量
低下を引き起すことが少ない中空糸膜モジュールを提供
することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、シ
ート状に並び拡げて配設された中空糸膜と、中空糸膜の
端部を開口状態を保ちつつこれを固定する固定部材と、
固定部材を支持収納する構造材とを有してなり、固定部
材の中空糸膜に垂直な断面の形状が細長いほぼ矩形であ
る中空糸膜モジュールにおいて、該中空糸膜のシート状
集合体を挟み込むようにフィルムシートが配設されてな
る中空糸膜モジュールである。
【0011】
【実施例】以下、本発明の中空糸膜モジュールにつき図
面を参照しつつより詳細に説明する。
【0012】図1は、本発明の中空糸膜モジュールの一
例を示す斜視図であり、図2はその横断面図である。本
発明の中空糸膜モジュール1は、基本的には、構造材2
と、固定部材3と、中空糸膜4と、フィルムシート5を
有して構成される。これらに加え、各種付属部材が付設
されてもよい。
【0013】構造材2は、中空糸膜モジュール全体を支
持する部材として機能し、細長いほぼ矩形の開口部を有
するとともに、その内部に濾液室6を有する。その材質
としては機械的強度および耐久性を有するものであれば
よく、例えばポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリ
プロピレン、アクリル樹脂、ABS樹脂、変成PPE樹
脂、塩化ビニル樹脂等が例示される。使用後に焼却処理
が必要な場合には、燃焼により有毒ガスを出さずに完全
燃焼させることのできる炭化水素系の樹脂を材質とする
のが好ましい。
【0014】図1のように、直線状に配置された中空糸
膜の両端が開口を有するタイプの中空糸膜モジュールで
は一モジュール当り2個の構造材が使用されるが、中空
糸膜がU字状に折り曲げられて用いられるタイプのモジ
ュールでは1個の構造材が使用される。なお、濾液取り
出し口7が構造材2の一端もしくは両端に配設されてい
る。
【0015】構造材2の開口部は、そこに中空糸膜を伴
って充填固定される固定部材の中空糸膜に垂直な断面の
形状が細長いほぼ矩形となるようなものであることが必
要であり、この矩形の短辺の長さが30mm以下となる
ことが好ましく、15mm以下となることが特に好まし
い。すなわち、中空糸膜が固定部材の紐状の帯域に固定
されることでモジュール内の中空糸膜全体が平坦なシー
ト状に並び拡げて配設される。このように、多数本の中
空糸膜をほぼ平行に揃えてシート状に並び拡げること
で、中空糸膜束が一本の棒状に固着一体化するのが防止
される。一方、矩形の長辺の長さについては特に限定は
ないが、余り短いと一つの中空糸膜モジュール内に配設
できる中空糸膜の本数が減少するので好ましくなく、ま
た余り長いと製造が困難になるので好ましくない。通
常、長辺の長さは100〜2000mm程度とされる。
【0016】固定部材3は、構造材2の開口部に充填固
定され、多数本の中空糸膜3の各端部を開口状態を保っ
たまま集束して固定するとともに、かつこれらの中空糸
膜を濾過膜として機能させるために、被処理水と処理水
とを液密に仕切る部材として機能する。固定部材3は、
通常エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレ
タン等の液状樹脂を硬化させて形成される。
【0017】中空糸膜4としては、種々のものが使用で
き、例えばセルロース系、ポリオレフィン系、ポリビニ
ルアルコール系、PMMA系、ポリスルフォン系等の各
種材料からなるものが使用できるがポリエチレン、ポリ
プロピレン等の強伸度の高い材質のものが好ましい。な
お、濾過膜として使用可能なものであれば、孔径、空孔
率、膜厚、外径等には特に制限はないが、除去対象物や
容積当たりの膜面積の確保および中空糸膜の強度等を考
えると、好ましい例としては、孔径0.01〜1μm、
空孔率20〜90%、膜厚5〜300μm、外径20〜
2000μmの範囲を挙げることができる。また、バク
テリアの除去を目的とする場合の孔径は0.2μm以下
であることが必須となり、有機物やウイルスの除去を目
的とする場合には分画分子量数万から数十万の限外濾過
膜を用いる場合もある。
【0018】中空糸膜の表面特性としては、表面に親水
基等を持ついわゆる恒久親水化膜であることが望まし
い。恒久親水化膜の製法としては、ポリビニルアルコー
ルのような親水性高分子で中空糸膜を製造する方法、ま
たは疎水性高分子膜の表面を親水化する方法等公知の方
法が使用できる。例えば親水性高分子を膜面に付与し疎
水性中空糸膜を親水化する際の親水性高分子の例として
は、エチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物、ポリビ
ニルピロリドン等を挙げることができる。別の手法によ
る膜面親水化の例としては、親水性モノマーの膜面重合
方式があり、このモノマーの例としてはジアセトンアク
リルアマイド等を挙げることができる。また、他の手法
としては疎水性高分子(例えばポリオレフイン)に親水
性高分子をブレンドして紡糸製膜する手法を挙げること
ができ、使用する親水性高分子の例としては上述したも
のが挙げられる。表面が疎水性の中空糸膜であると、被
処理水中の有機物と中空糸膜表面との間に疎水性相互作
用が働き膜面ヘの有機物吸着が発生し、それが膜面閉塞
につながり濾過寿命が短くなる。また、吸着由来の目詰
まりは膜面洗浄による濾過性能回復も一般には難しい。
恒久親水化膜を用いることにより有機物と中空糸膜表面
との疎水性相互作用を減少させることができ、有機物の
吸着を抑えることができる。さらに疎水性膜ではスクラ
ビングの際に気泡によって膜面が乾燥状態となることが
あり、これにより疎水性が強まりフラックスの低下を招
くことがあるが、恒久親水化膜では乾燥してもフラック
スの低下が生じない。
【0019】中空糸膜4を、構造材2の細長いほぼ矩形
の開口部にシート状に並べて収納するには、中空糸膜を
例えば経糸として用いて編地としたものを一枚、または
この編地を数枚積層した積層体を使用するのが好適であ
る。
【0020】本発明の中空糸膜モジュールには、更にフ
ィルムシート5が配設されるが、このフィルムシート
は、スクラビングの際の散気管等から供給された気泡を
中空糸膜のシート状集合体に沿って導くことを主目的と
するもので、気泡が上昇していっても、フィルムシート
によって中空糸膜モジュールから離散していくのが防止
され、供給された気泡を確実かつ有効に中空糸膜に当て
ることができる。
【0021】フィルムシート5は、気泡の誘導機能が果
せるだけの強度があれば厚み、材質等は限定されず、板
と呼べる程度の厚みを有していてもよいが、濁質が堆積
しないように表面が平滑なものが好ましい。
【0022】フィルムシート5は、中空糸膜4のシート
状集合体を挟み込むように配置されていれば、例えば筒
状のフィルムシート中に中空糸膜のシート状集合体を収
納するようにな形態でも、二枚のフィルムシート間に中
空糸膜のシート状集合体がサンドイッチ状に挟まれた形
態でもよい。ただし、中空糸膜のシート状集合体の全体
を覆うだけの面積を有していることが好ましい。
【0023】中空糸膜モジュールにおけるフィルムシー
ト5の固定は、中空糸膜と同様に固定部材3中に埋没さ
せて固定してもよいし、構造材2に固着してもよいしあ
るいはフィルムシートを固定するために別途支持部材を
付設しこれに固定してもよい。また、散気管等の気泡の
供給源に向けて、フィルムシートの両下端をラッパ状に
拡げ、気泡が外部に漏れないようにするのも有効であ
る。
【0024】中空糸膜のシート状集合体が中空糸膜編織
物を何枚か重ねた積層体により形成されている場合に
は、中空糸膜編織物と中空糸膜編織物との間にもフィル
ムシートを配設してもよい。このようにフィルムシート
を配設し、シート状に配置された中空糸膜を内蔵する空
間を区画割りすることで供給された気泡をより均一かつ
確実にモジュール内の中空糸膜に当てることができる。
【0025】中空糸膜を内蔵するフィルムシートで挟ま
れた空間は、気泡が中空糸膜から遠く離れるのを防止す
る機能を果すためものであるため、フィルムシート間の
間隔(w)が余り広くなるのは好ましくない。フィルム
シート間の間隔(w)は50mm以下が好ましく、20
mm以下がより好ましい。
【0026】本発明の中空糸膜モジュールは、密閉容器
内に配設して被処理水を加圧して中空糸膜を透過させる
いわゆる加圧濾過法にも使用できるが、活性汚濁槽や沈
澱槽等に配設し、中空糸膜を透過した処理水を回収する
サイドを吸引する吸引濾過法で使用することが好まし
い。特に、吸引濾過法を採用することにより、濾過時に
被処理水を槽内で循環させたり、濾過を行いながらのス
クラビングによる膜面洗浄が実施しやすくなる。また、
周期的に一時吸引を停止する、いわゆる間欠吸引運転方
法を採用することにより、膜面堆積物が膜面内部へ入り
込むのを効率的に防止することができ、中空糸膜モジュ
ールの機能回復処理の頻度を少なくすることもできる。
【0027】また、下方から気泡を供給してスクラビン
グを実施するため、図1のようにフィルムシートがほぼ
鉛直方向を向きかつ中空糸膜が水平方向を向くように配
置して用いるのが好ましいが、フィルムシートが傾斜板
のように多少角度をもつように配置して用いることも可
能である。
【0028】本発明の中空糸膜モジュールは、特に高汚
濁性水の濾過に適しており、具体的な利用分野として
は、河川水の濾過、工業用水濾過、下水の固液分離、排
水処理(例えば合併浄化槽での処理)等が挙げられる。
【0029】
【発明の効果】本発明の中空糸膜モジュールでは、多数
本の中空糸膜がシート状に並び拡げられているので、中
空糸膜間への有機物の堆積が生じにくく、中空糸膜間の
固着一体化が防止される。また、スクラビングの際にモ
ジュールに対して供給された気泡がフィルムシートの配
設によって中空糸膜から離散するのが防止されるため、
膜面洗浄が効率よく実施でき、特に高汚濁性水の濾過に
おいて長期に渡って差圧の上昇及び流量低下が防止でき
る。
【0030】また、フィルムシートは中空糸膜の移動を
物理的に規制するので、固定部材からの中空糸膜立ち上
がり部分に中空糸膜の動きに伴う応力が集中するのを防
止する機能も発揮でき、モジュール内の中空糸膜の損傷
確率を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の中空糸膜モジュールの一例を示す斜視
図である。
【図2】図1の中空糸膜モジュールの横断面図である。
【符号の説明】
1 中空糸膜モジュール 2 構造材 3 固定部材 4 中空糸膜 5 フィルムシート 6 濾液室 7 濾液取り出し口 W フィルムシート間の間隔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−342(JP,A) 特開 平4−290529(JP,A) 特開 昭62−227408(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 61/00 - 71/82 C02F 1/44

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シート状に並び拡げて配設された中空糸
    膜と、中空糸膜の端部を開口状態を保ちつつこれを固定
    する固定部材と、固定部材を支持収納する構造材とを有
    してなり、固定部材の中空糸膜に垂直な断面の形状が細
    長いほぼ矩形である中空糸膜モジュールにおいて、該中
    空糸膜のシート状集合体を挟み込むようにフィルムシー
    トが配設されてなる中空糸膜モジュール。
  2. 【請求項2】 シート状に並び拡げられた中空糸膜が中
    空糸膜編織物の積層体により形成され、中空糸膜編織物
    と中空糸膜編織物との間にもフィルムシートが配設され
    てなる請求項1記載の中空糸膜モジュール。
JP07315494A 1994-04-12 1994-04-12 中空糸膜モジュール Expired - Fee Related JP3486451B2 (ja)

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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5639373A (en) 1995-08-11 1997-06-17 Zenon Environmental Inc. Vertical skein of hollow fiber membranes and method of maintaining clean fiber surfaces while filtering a substrate to withdraw a permeate
DE69633806T2 (de) 1995-08-11 2005-05-12 Zenon Environmental Inc., Oakville Vorrichtung zur Permeatentnahme aus einem flüssigen Substrat mit mehreren Bestandteilen
US7037426B2 (en) 2000-05-04 2006-05-02 Zenon Environmental Inc. Immersed membrane apparatus
US8852438B2 (en) 1995-08-11 2014-10-07 Zenon Technology Partnership Membrane filtration module with adjustable header spacing
ES2353254T3 (es) * 1996-12-20 2011-02-28 Siemens Water Technologies Corp. Procedimiento de lavado.
TWI222895B (en) * 1998-09-25 2004-11-01 Usf Filtration & Separations Apparatus and method for cleaning membrane filtration modules
CA2290053C (en) 1999-11-18 2009-10-20 Zenon Environmental Inc. Immersed membrane module and process
US6156200A (en) * 1998-12-08 2000-12-05 Usf Filtration & Separations Group, Inc. Gas-scrubbed hollow fiber membrane module
ATE286777T1 (de) * 1999-11-18 2005-01-15 Zenon Environmental Inc Überlaufverfahren und getauchtes membranfiltrationssystem zu dessen durchführung
KR100569681B1 (ko) * 2003-11-17 2006-04-10 주식회사 코오롱 침지형 중공사막 모듈
JP2008539054A (ja) 2005-04-29 2008-11-13 シーメンス・ウォーター・テクノロジーズ・コーポレイション 膜フィルターのための化学洗浄
SG140229A1 (en) 2005-08-22 2008-03-28 Siemens Water Tech Corp An assembly for water filtration using a tube manifold to minimise backwash
US9764288B2 (en) 2007-04-04 2017-09-19 Evoqua Water Technologies Llc Membrane module protection
KR20130135980A (ko) 2007-05-29 2013-12-11 지멘스 인더스트리 인코포레이티드 펄스형 공기리프트 펌프를 이용한 막 세정 방법 및 장치
AU2009273775B2 (en) 2008-07-24 2014-11-20 Evoqua Water Technologies Llc Frame system for membrane filtration modules
AU2010257526A1 (en) 2009-06-11 2012-01-12 Siemens Industry, Inc Methods for cleaning a porous polymeric membrane and a kit for cleaning a porous polymeric membrane
EP2563501B1 (en) 2010-04-30 2019-05-15 Evoqua Water Technologies LLC Fluid flow distribution device
WO2012040412A1 (en) 2010-09-24 2012-03-29 Siemens Industry, Inc. Fluid control manifold for membrane filtration system
HUE058060T2 (hu) 2011-09-30 2022-07-28 Rohm & Haas Electronic Mat Szigetelõ szelep
KR101964484B1 (ko) 2011-09-30 2019-04-01 에보쿠아 워터 테크놀로지스 엘엘씨 개선된 매니폴드 배열
WO2014004645A1 (en) 2012-06-28 2014-01-03 Siemens Industry, Inc. A potting method
EP2895257A1 (en) 2012-09-14 2015-07-22 Evoqua Water Technologies LLC A polymer blend for membranes
US9764289B2 (en) 2012-09-26 2017-09-19 Evoqua Water Technologies Llc Membrane securement device
US9962865B2 (en) 2012-09-26 2018-05-08 Evoqua Water Technologies Llc Membrane potting methods
AU2013101765A4 (en) 2012-09-27 2016-10-13 Evoqua Water Technologies Llc Gas Scouring Apparatus for Immersed Membranes
WO2015050764A1 (en) 2013-10-02 2015-04-09 Evoqua Water Technologies Llc A method and device for repairing a membrane filtration module
AU2016294153B2 (en) 2015-07-14 2022-01-20 Evoqua Water Technologies Llc Aeration device for filtration system

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