JP3850775B2 - Hollow fiber membrane module - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空糸膜モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
液出入口を有するケースハウジング内に所要数の中空糸膜束を収容し、ケースハウジング内への液(原水、透過水等)の出入りを前記液出入口のみにより行うタイプの中空糸膜モジュールがあり、このようなタイプのものは、比較的大型のモジュールに適用されることが多い。
【0003】
しかし、このようなタイプの中空糸膜モジュールを用いて濾過運転するとき、液出入口から原水等が出入りすることになるため、液出入口に面した位置にある中空糸膜束のみが、原水等の出入りに伴う圧力を受け続ける結果、複数の中空糸膜束が揺れて、互いに衝突を繰り返すことになる。
【0004】
このような事態が生じた場合、中空糸膜束を構成する中空糸膜の断線等の破損が生じやすく、中空糸膜束の内、特定部位の中空糸膜の交換頻度が高くなるという問題があり、交換作業による濾過運転の中断、運転コストの上昇等の問題が生じる。
【0005】
本発明は、中空糸膜束の取付構造等を改善することにより、長期間継続して安定した濾過運転ができる中空糸膜モジュールを提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、課題の解決手段として、液出入口を有する縦長のケースハウジング内に複数の中空糸膜束が収容されており、中空糸膜束が複数本の中空糸膜の一端又は両端が接着剤で一体化されたものである中空糸膜モジュールであり、前記複数の中空糸膜が束結束手段により結束されている中空糸膜モジュールを提供するものである。
【0007】
この発明は、全ての中空糸膜束が結束手段で結束されているものだけではなく、本発明の課題を解決できる限りにおいて、一部中空糸膜束(例えば、中空糸膜束が環状に多重配置されている場合の内環に位置する中空糸膜束)が結束されていないものも含む。
【0008】
このように複数の中空糸膜束の一端又は両端が接着剤で一体化され、更に結束手段で結束されていることにより、液出入り口からの液出入りに伴う液圧により、中空糸膜束同士が揺れて、互いに衝突を繰り返すことを防止するように作用する。
【0009】
請求項2の発明は、課題の他の解決手段として、液出入口を有する縦長のケースハウジング内に複数の中空糸膜束が収容されており、中空糸膜束が複数本の中空糸膜の一端又は両端が接着剤で一体化されたものである中空糸膜モジュールであり、前記複数の中空糸膜束が、ケースハウジングの一端又は両端側に配置された枠体からなる補強材内に収容固定され、更に前記複数の中空糸膜束が結束手段により結束されている中空糸膜モジュールを提供するものである。
【0010】
この発明は、全ての中空糸膜束が結束手段で結束されているものだけではなく、本発明の課題を解決できる限りにおいて、一部中空糸膜束(例えば、中空糸膜束が環状に多重配置されている場合の内環に位置する中空糸膜束)が結束されていないものも含む。
【0011】
このように複数の中空糸膜束が補強材内に収容固定され、更に結束手段で結束されていることにより、液出入り口からの液出入りに伴う液圧により、中空糸膜束同士が揺れて、互いに衝突を繰り返すことを防止するように作用する。
【0012】
請求項3の発明は、上記各発明において、結束手段により結束された中空糸束の複数又は全部が、更に結束手段で結束されているものである。このように結束手段で結束された複数又は全部の中空糸膜束を、更に結束手段で結束することにより、上記作用をより強く発現させることができる。
【0013】
請求項4〜11は、本発明の課題を解決する上で、請求項1、2等の発明の好ましい態様に係る発明である。
【0014】
本発明でいう「中空糸膜束」は、複数の中空糸膜が束ねられたもの、又は複数の中空糸膜が接着剤で一体化された小さな束を複数束ねた集合体の意味であり、前記した小さな束同士は、接着剤で一体化されていても良く、接着剤で一体化されていなくても良い。また、1つの中空糸膜束を形成する中空糸本数は特に制限されず、作業性等を考慮して適宜決定する。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の中空糸膜モジュールを説明する。図1は中空糸膜モジュールの概略部分断面図、図2は他実施形態である中空糸膜モジュールの概略部分断面図であり、いずれの図面も筒状本体部とキャップは断面を示すが、他は断面ではなく、ハッチングは部材ごとの区別を明確にするために付した。図3は、図2で用いた補強材の平面図、図4は、図3の正面図である。図5は他実施形態である中空糸膜モジュールの概略部分断面図である。
【0016】
まず図1で示す中空糸膜モジュール10について説明する。中空糸膜モジュール10は、筒状本体部12と、上部キャップ14と下部キャップ15とから外殻(ケースハウジング)が形成されている。なお、下部キャップ15を設けずに、筒状本体部12の下部を閉塞して底部を設けても良い。これらの筒状本体部12、上部キャップ14、下部キャップ15は、繊維強化樹脂又はステンレス製であることが好ましい。
【0017】
上部キャップ14には、フランジ14bを有する上部出入口(濃縮液出口、透過水出口、逆圧洗浄水の供給口又は原水供給口)14aが設けられており、下部キャップ15には、フランジ15bを有する下部液出入口(原水供給口、濃縮液出口、透過水出口、又は逆圧洗浄水の供給口)15aが設けられている。
【0018】
上部出入口14aには、例えば濃縮液ラインを形成するパイプ40を接続するが、このとき、上部出入口14aのフランジ14bと、パイプ40のフランジ41との間にはシール材を介在させることが望ましい。
【0019】
下部出入口15aには、例えば原水供給ラインを形成するパイプ42を接続するが、このとき、上部出入口15aのフランジ15bと、パイプ42のフランジ43との間にはシール材を介在させることが望ましい。
【0020】
筒状本体部12の側面中央部には、前記側面から外側に突き出た状態で、筒状の透過水出入口20(以下、20は透過水出入口とするが、原水供給口又は濃縮液出口にすることもできる。)が設けられている。これらの透過水出入口20の開口部側には、フランジ22を有する透過水キャップ21が取付られている。透過水キャップ21は、先端にフランジ45を有する透過水ラインを形成するパイプ44とシール材を介して接続される。
【0021】
中空糸膜束16は、複数本の中空糸膜の一端又は両端が接着剤18で一体化された小さな束の集合体であり小さな束同士は、それらの両端部において互いに接しているが、接着剤18で一体化されていない。一番外側の中空糸膜束16は、接着剤18により筒状本体部12端部の内壁面に固着されている。
【0022】
このようにして中空糸膜束16同士を樹脂封止することにより、液の出入り(例えば、逆圧洗浄水の供給)に伴う流れによって中空糸膜束16同士が揺れて衝突を繰り返し、破損することが防止される。なお、下部キャップ15側は樹脂封止しなくても良いが、中空糸膜束16を液圧で揺れ難くする観点からは、上部キャップ14側と同様にして樹脂封止した方が好ましい。
【0023】
中空糸膜束16は、長さ方向中央部において、結束手段26により結束されている。このとき、複数の中空糸膜束16、又は全ての中空糸膜束16を結束手段により結束することもできる。
【0024】
結束手段26は、帯状部材、環状部材(例えばOリング)又は管状部材(例えば樹脂又はゴムチューブ)にすることができる。帯状部材及び管状部材は巻き付け、更に締め付けて使用するため、それらの長さは中空糸膜束16の結束部の直径より長く、環状部材は穴に中空糸束を挿入して使用するため、その直径は、中空糸膜束16の結束部の直径以下である。
【0025】
結束手段26による結束部は、透過水出入口20に対向する位置になるように調整されている。このような結束手段26により中空糸膜束16の中央部を結束することで、濾過運転時、透過水出入口20からの逆圧洗浄水等の出入りに伴う液圧により、中空糸膜束16同士が揺れて衝突を繰り返し、破損することが防止される。
【0026】
結束手段26は、透水性でかつ伸縮性を有するものであることが好ましい。透水性を有するものにすることにより、結束部分においても濾過をすることができるので、膜の有効面積を低下させることがない。更に、伸縮性を有するものにすることにより、例えば逆圧洗浄水等の液圧により中空糸膜束16が揺れた場合においても、中空糸膜束16同士が衝突を繰り返さない程度の結束強度を維持できるほか、揺れた場合には揺れを吸収して抑えるように作用する。
【0027】
結束手段は、上記作用をなすため、幅が好ましくは2〜1300mm、より好ましくは5〜100mm、厚みが好ましくは0.1〜30mm、より好ましくは帯状部材であることが好ましい。
【0028】
中空糸膜束16の非結束部における最大径(d1)と、結束部における最小径(d2)との比(d2/d1)は、好ましくは0.25〜1、より好ましくは0.50〜0.90、更に好ましくは0.75〜0.85である。
【0029】
d2/d1が前記範囲内であると、結束手段26による上記作用を高めることができると共に、結束力を適度にすることで、結束部における中空糸膜に対して過度の圧力を加えることがない。
【0030】
更に結束手段26は、透水性で、かつ伸縮性を有するものであり、中空糸膜モジュール10を運転する際に生じる液圧の変化に対応して、中空糸膜束16の結束部における径が、好ましくは最大110%、より好ましくは最大120%、更に好ましくは最大150%まで増加できるものが望ましい。
【0031】
このような性質を有する結束手段26を用いることにより、濾過運転時、逆圧洗浄水等の液圧により中空糸膜束16が揺れた場合においても、中空糸膜束16同士が衝突を繰り返さない程度の結束強度を維持できるほか、揺れた場合には揺れを吸収して抑えるように作用する。
【0032】
中空糸膜モジュール10では、筒状本体部12の内径(D)と、中空糸膜束16に含まれる中空糸膜1本の外径(D1)との比(D1/D)は、好ましくは1/125〜1/900、より好ましくは1/200〜1/700、更に好ましくは1/300〜1/500である。
【0033】
中空糸膜モジュール10では、筒状本体部12の内径(D)と、中空糸膜束全体の外径(D2)との比(D2/D)は、好ましくは0.78〜0.96、より好ましくは0.80〜0.94、更に好ましくは0.85〜0.92である。
【0034】
D1/D比又はD2/D比を上記範囲に設定することにより、単位面積当たりの中空糸膜の充填率(収容本数)を増加させることができ、その結果、有効膜面積を増加させることができるので、中空糸膜モジュールの濾過性能を向上させることができる。
【0035】
図1で示す中空糸膜モジュール10では、濾過運転時、透過水出入口20から逆圧洗浄水を供給する際、中空糸膜束16に対して液圧が加えられるが、中空糸膜束16の両端側が樹脂で固定されており、更に中央部が結束手段26で結束されているので、前記液圧を受けた場合でも、中空糸膜束16の揺れを小さくして、中空糸膜束16同士が衝突を繰り返して損傷することを防止できる。
【0036】
次に、図2で示す中空糸膜モジュール100について説明する。中空糸膜モジュール100は、補強材50を用いたほかは中空糸膜モジュール10と同一のものであるため、同一部分は同一番号を付して説明を略す。
【0037】
筒状本体部12の両端開口部においては、上部キャップ14及び下部キャップ15側に中空糸膜束用補強材50が配置されている。中空糸膜束用補強材50は、筒状本体部12の内周面に接着固定されている。
【0038】
補強材50は、環状外枠51と、環状外枠51内を仕切る複数の仕切り板52との組み合わせからなり、複数の仕切り板52は、環状外枠51と中央部の基点部53との間を連結している。補強材50は、軽量で高強度にするため、繊維強化樹脂製であることが好ましい。
【0039】
環状外枠51内は、環状外枠51の一部周辺(円弧)と、2つの仕切り板52とで囲まれた8つの扇形孔a〜hを有しており、扇形孔は8以上であれば特に上限は制限されず、適用する中空糸膜モジュールの大きさ等に応じて適宜設定する。
【0040】
環状外枠51内の面積A1に対する扇形孔a〜hの全占有面積A2の割合(A2/A1)は、好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、更に好ましくは80%以上である。前記割合を65%以上にすることにより、単位面積当たりの中空糸膜束の充填率(収容本数)増加させることができ、その結果、有効膜面積を増加させることができるので、中空糸膜モジュールの濾過性能を向上させることができる。なお、A2は、A1から仕切り板52の面積を引いた値である。
【0041】
環状外枠51の幅W1は、好ましくは1〜30mm、より好ましくは5〜20mm、更に好ましくは7〜15mmであり、厚みT1は、好ましくは10〜200mm、より好ましくは20〜100mm、更に好ましくは30〜60mmである。
【0042】
仕切り板52の幅W2は、好ましくは1〜30mm、より好ましくは5〜20mm、更に好ましくは7〜15mmであり、厚みT2は、好ましくは10〜200mm、より好ましくは20〜100mm、更に好ましくは30〜60mmである。
【0043】
中空糸膜束用補強材50の扇形孔a〜h内には、中空糸膜束16の上端部又は下端部が挿入され、中空糸膜束16を構成する中空糸膜同士、並びに中空糸膜束16、環状外枠51及び仕切り板52が互いに樹脂(接着剤)で固着一体化されている。なお、下部キャップ14側の補強材50は、必要に応じて配置すれば良い。
【0044】
このような補強材50を併用することにより、中空糸膜束16の支持固定が容易となるほか、逆圧洗浄水等の液の出入りに伴う流れによって中空糸膜束16同士が揺れて衝突を繰り返し、破損することが防止される。
【0045】
次に、図5で示す中空糸膜モジュール200について説明する。中空糸膜モジュール100は、結束手段の形態が異なるほかは中糸膜モジュール10と同一のものであるため、同一部分は同一番号を付して説明を略す。
【0046】
図5で示すものでは、1つの中空糸膜束16の全体が、1つの結束手段226で被覆されている。
【0047】
結束手段226は、透水性でかつ伸縮性を有する筒状部材(但し、直径は中空糸膜束16の直径以下で、長さは中空糸膜束の長さと同程度のもの)、又は帯状部材(但し、幅は中空糸膜束の直径より大きくて、長さは中空糸膜束の長さと同程度のもの)を用いることができる。結束手段226として帯状部材を用いたときは、合わせ部分を接着する。
【0048】
結束手段226は、長さ方向の両端部が接着剤18の部分で中空糸膜束16と一体化されている。このように中空糸膜束16と一体化されていることにより、結束手段226が剥がれたり、脱落したりすることが防止される。
【0049】
図1、図2、図5で示した各中空糸膜モジュールは、中空糸膜束の全体を、帯状部材、環状部材(例えばOリング)又は管状部材(例えば樹脂又はゴムチューブ)のような1つの結束手段で結束することもできる。
【0050】
【実施例】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【0051】
実施例1
図5に示すような中空糸膜モジュール100を作製するに当たり、下記の各部材を用いた。補強材は図2、3で示すものである。
【0052】
(ケースハウジング)
筒状本体部12は、内径450mm(D)、外径465mm、長さ1110mmのFRP製のものを用い、両端にはSUS製の上部及び下部キャップ14、15を取り付けた。14aが濃縮液出口、15aが原水供給口となる。
【0053】
透過水出入口20は、筒状本体部12の長さ方向の中央位置に、開口径300mmのものを設けた。
【0054】
(補強材50)
環状外枠51の幅(W1)は12mm、厚み(T1)は50mm、仕切り板52の幅(W2)は10mm、厚み(T2)は50mm
環状外枠51内の面積(A1)は158.963mm2
扇形a〜hの全占有面積(A2)は120,000mm2
A2/A1=0.75
(中空糸膜束)
内径0.8mm、外径1.3mm(D1)、長さ1110mmの酢酸セルロース系中空糸膜を用い、2050本を1束とした。
【0055】
D1/D=1.3/450
以上の各部材を用い、次のようにして中空糸膜モジュールを作製した。大日本プラスチック社製のネトロン軽包装「HR3L白70」(袋状の網からなるもの)に中空糸膜束を挿入し、中央部を含む長さ1060mmの部分が被覆された状態で、端部を接着剤で固定した。同様にして計24束を作製した。
【0056】
補強材50の扇形孔a〜hには、それぞれ3束ずつを挿入し、遠心シール機(東邦機械工業(株)製,横型遠心成型機)により、筒状本体部12の両端側に位置する中空糸膜束相互、及び中空糸膜束と補強材50の環状外枠51の内周面とをウレタン系接着剤で接着封止した。接着剤の厚み(接着剤で固着一体化された中空糸膜の一端側の長さ)は50mm(両端で100mm)、有効膜面積は120m2であった。
【0057】
更に、計24束の中空糸膜束全体の直径(D2)が約390mm(D2/D=390/450=0.87)になるように、内径0.6mm、外径1.0mmの軟質ポリ塩化ビニル製チューブを巻いて結束し、中空糸膜モジュールを得た。
【0058】
この中空糸膜モジュールは、各中空糸膜束の長さ方向中央部が結束手段で結束されている上に、中空糸膜束全体が1つの結束手段で結束されているため、濾過運転時の液の出入り(特に透過水出入口20からの逆圧洗浄水の供給)に伴う液圧が加えられた場合であっても、中空糸膜束が揺れ動くことがなく、長期間(1年)にわたって中空糸膜の損傷も起こらず、安定運転ができた。
【0059】
実施例2
中空糸膜束の結束手段として、三菱電線社製のOリング(線径2.62mm、ID72.70)を用いたほかは実施例1と同様にして、中空糸膜モジュールを得た。
【0060】
この中空糸膜モジュールは、各中空糸膜束の長さ方向中央部が結束手段で結束されている上に、中空糸膜束全体が1つの結束手段で結束されているため、濾過運転時の液の出入り(特に透過水出入口20からの逆圧洗浄水の供給)に伴う液圧が加えられた場合であっても、中空糸膜束が揺れ動くことがなく、長期間(1年)にわたって中空糸膜の損傷も起こらず、安定運転ができた。
【0061】
【発明の効果】
本発明の中空糸膜モジュールは、中空糸膜束の一端又は両端側が樹脂又は補強材と樹脂で固定されており、更に結束手段で結束されているので、濾過運転時においても、中空糸膜束同士が衝突して損傷することが防止される。このため、長期間、安定した濾過運転ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 中空糸膜モジュールの概略部分断面図。
【図2】 他実施形態の中空糸膜モジュールの概略部分断面図。
【図3】 中空糸膜束用補強材の平面図。
【図4】 図3の正面図。
【図5】 他実施形態の中空糸膜モジュールの概略部分断面図。
【符号の説明】
10、100 中空糸膜モジュール
12 筒状本体部
14 上部キャップ
15 下部キャップ
16 中空糸膜束
18 封止樹脂
20 透過水出入口
26 結束手段
50 補強材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hollow fiber membrane module.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
There is a type of hollow fiber membrane module in which a required number of hollow fiber membrane bundles are accommodated in a case housing having a liquid inlet / outlet, and liquid (raw water, permeated water, etc.) enters and exits into the case housing only by the liquid inlet / outlet, Such types are often applied to relatively large modules.
[0003]
However, this type when filtration is operated using a hollow fiber membrane module, this means that the raw water or the like to enter and exit from the liquid entrance, only the hollow fiber membrane bundle at a position facing the liquid doorway, the raw water such as As a result of continuing to receive the pressure accompanying the entry and exit, the plurality of hollow fiber membrane bundles sway and repeatedly collide with each other.
[0004]
When such a situation occurs, there is a problem that breakage or the like of the hollow fiber membrane constituting the hollow fiber membrane bundle is likely to occur, and the replacement frequency of the hollow fiber membrane at a specific part in the hollow fiber membrane bundle is increased. There are problems such as interruption of filtration operation due to replacement work and increase in operating cost.
[0005]
An object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module capable of performing a stable filtration operation continuously for a long period of time by improving the mounting structure of the hollow fiber membrane bundle.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, as a means for solving the problem, a plurality of hollow fiber membrane bundles are accommodated in a vertically long case housing having a liquid inlet / outlet, and the hollow fiber membrane bundle is one end or both ends of the plurality of hollow fiber membranes. Is a hollow fiber membrane module integrated with an adhesive, and provides a hollow fiber membrane module in which the plurality of hollow fiber membranes are bound by a bundle binding means.
[0007]
The present invention is not limited to all the hollow fiber membrane bundles bundled by the binding means. As long as the problems of the present invention can be solved, some hollow fiber membrane bundles (for example, the hollow fiber membrane bundles are annularly multiplexed). The hollow fiber membrane bundle (located in the inner ring in the case of arrangement) is not bound.
[0008]
In this way, one end or both ends of a plurality of hollow fiber membrane bundles are integrated with an adhesive and further bundled by a bundling means. It works to prevent shaking and repeated collisions.
[0009]
In another aspect of the present invention, a plurality of hollow fiber membrane bundles are accommodated in a vertically long case housing having a liquid inlet / outlet, and the hollow fiber membrane bundle is one end of a plurality of hollow fiber membranes. Alternatively, a hollow fiber membrane module in which both ends are integrated with an adhesive, and the plurality of hollow fiber membrane bundles are housed and fixed in a reinforcing member made of a frame body arranged at one end or both end sides of the case housing. Furthermore, the present invention provides a hollow fiber membrane module in which the plurality of hollow fiber membrane bundles are bound by a binding means.
[0010]
The present invention is not limited to all the hollow fiber membrane bundles bundled by the binding means. As long as the problems of the present invention can be solved, some hollow fiber membrane bundles (for example, the hollow fiber membrane bundles are annularly multiplexed). The hollow fiber membrane bundle (located in the inner ring in the case of arrangement) is not bound.
[0011]
In this way, a plurality of hollow fiber membrane bundles are housed and fixed in the reinforcing material, and further bundled by the binding means, so that the hollow fiber membrane bundles are shaken by the liquid pressure accompanying the liquid in and out from the liquid inlet / outlet, It acts to prevent repeated collisions.
[0012]
In the invention of claim 3, in the above inventions, a plurality or all of the hollow fiber bundles bound by the binding means are further bound by the binding means. Thus, the said effect | action can be expressed more strongly by further bundling with the bundling means the plural or all the hollow fiber membrane bundles bundled by the bundling means.
[0013]
Claims 4 to 11 are inventions according to preferred embodiments of the inventions of Claims 1 and 2 for solving the problems of the present invention.
[0014]
`` Hollow fiber membrane bundle '' as used in the present invention means a bundle of a plurality of hollow fiber membranes or an aggregate of a plurality of small bundles in which a plurality of hollow fiber membranes are integrated with an adhesive, The small bundles described above may be integrated with an adhesive or may not be integrated with an adhesive. Further, the number of hollow fibers forming one hollow fiber membrane bundle is not particularly limited, and is appropriately determined in consideration of workability and the like.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the hollow fiber membrane module of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of a hollow fiber membrane module, and FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of a hollow fiber membrane module which is another embodiment. Is not a cross section, but hatching is added to clarify the distinction of each member. 3 is a plan view of the reinforcing material used in FIG. 2, and FIG. 4 is a front view of FIG. FIG. 5 is a schematic partial sectional view of a hollow fiber membrane module according to another embodiment.
[0016]
First, the hollow
[0017]
The
[0018]
For example, a
[0019]
For example, a
[0020]
A cylindrical permeated water inlet / outlet 20 (hereinafter referred to as 20 is a permeated water inlet / outlet, but is a raw water supply port or a concentrated liquid outlet) in a state of protruding outward from the side surface at the center of the side surface of the cylindrical
[0021]
The hollow
[0022]
By sealing the hollow fiber membrane bundles 16 with the resin in this way, the hollow fiber membrane bundles 16 sway and collide repeatedly due to the flow accompanying the flow of liquid (for example, supply of back pressure washing water), and are damaged. It is prevented. The
[0023]
The hollow
[0024]
The bundling means 26 can be a band-shaped member, an annular member (for example, an O-ring) or a tubular member (for example, a resin or rubber tube). Since the band-shaped member and the tubular member are wound and further tightened, the length thereof is longer than the diameter of the binding portion of the hollow
[0025]
The bundling portion by the bundling means 26 is adjusted so as to face the permeated water inlet /
[0026]
The binding means 26 is preferably water permeable and stretchable. By having water permeability, filtration can be performed even in the bound portion, so that the effective area of the membrane is not reduced. Furthermore, by making it stretchable, for example, when the hollow
[0027]
In order to perform the above-mentioned action, the bundling means preferably has a width of 2 to 1300 mm, more preferably 5 to 100 mm, a thickness of preferably 0.1 to 30 mm, and more preferably a belt-shaped member.
[0028]
The ratio (d 2 / d 1 ) between the maximum diameter (d 1 ) in the non-binding portion of the hollow
[0029]
When d 2 / d 1 is within the above range, the above-described action by the bundling means 26 can be enhanced, and an excessive pressure is applied to the hollow fiber membrane in the bundling portion by moderate bundling force. There is no.
[0030]
Further, the bundling means 26 is water permeable and stretchable, and the diameter of the bundling portion of the hollow
[0031]
By using the bundling means 26 having such properties, the hollow fiber membrane bundles 16 do not repeatedly collide with each other even when the hollow fiber membrane bundles 16 are shaken by a liquid pressure such as backwash water during filtration operation. In addition to being able to maintain a certain degree of binding strength, it acts to absorb and suppress shaking when shaken.
[0032]
In the hollow
[0033]
In the hollow
[0034]
By setting the D 1 / D ratio or the D 2 / D ratio in the above range, the filling rate (accommodation number) of hollow fiber membranes per unit area can be increased, and as a result, the effective membrane area is increased. Therefore, the filtration performance of the hollow fiber membrane module can be improved.
[0035]
In the hollow
[0036]
Next, the hollow
[0037]
In the opening portions at both ends of the cylindrical
[0038]
The reinforcing
[0039]
The inside of the annular
[0040]
The ratio (A 2 / A 1 ) of the total occupied area A 2 of the fan-shaped holes a to h to the area A 1 in the annular
[0041]
The width W 1 of the annular
[0042]
The width W 2 of the
[0043]
In the fan holes a to h of the reinforcing
[0044]
By using such a reinforcing
[0045]
Next, the hollow fiber membrane module 200 shown in FIG. 5 will be described. Since the hollow
[0046]
In the case shown in FIG. 5, the entire hollow
[0047]
The binding means 226 is a cylindrical member that is permeable and stretchable (however, the diameter is equal to or less than the diameter of the hollow
[0048]
The bundling means 226 is integrated with the hollow
[0049]
1, 2, and 5, each hollow fiber membrane module includes a whole hollow fiber membrane bundle 1 such as a belt-like member, an annular member (for example, an O-ring), or a tubular member (for example, a resin or rubber tube). Bundling can also be performed by two bundling means.
[0050]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0051]
Example 1
In producing the hollow
[0052]
(Case housing)
The cylindrical
[0053]
The permeated water inlet /
[0054]
(Reinforcing material 50)
The width (W 1 ) of the annular
The area (A 1 ) in the annular
The total occupied area (A 2 ) of the sectors a to h is 120,000 mm 2
A 2 / A 1 = 0.75
(Hollow fiber membrane bundle)
A cellulose acetate-based hollow fiber membrane having an inner diameter of 0.8 mm, an outer diameter of 1.3 mm (D 1 ), and a length of 1110 mm was used, and 2050 bundles were bundled.
[0055]
D 1 /D=1.3/450
Using each of the above members, a hollow fiber membrane module was produced as follows. Insert the hollow fiber membrane bundle into the netron light packaging “HR3L White 70” (made of bag-shaped net) made by Dainippon Plastic Co., Ltd., and cover the 1060mm long part including the central part. Was fixed with an adhesive. A total of 24 bundles were produced in the same manner.
[0056]
Three bundles are inserted into each of the fan-shaped holes a to h of the reinforcing
[0057]
Furthermore, the total diameter (D 2 ) of the total 24 bundles of hollow fiber membranes is about 390 mm (D 2 /D=390/450=0.87). A flexible polyvinyl chloride tube was wound and bound to obtain a hollow fiber membrane module.
[0058]
In this hollow fiber membrane module, since the center part in the length direction of each hollow fiber membrane bundle is bound by the binding means, and the entire hollow fiber membrane bundle is bound by one binding means, The hollow fiber membrane bundle does not move even when liquid pressure is applied due to the entry and exit of the liquid (particularly the supply of back pressure wash water from the permeate inlet / outlet 20), and the hollow fiber membrane bundle is hollow for a long period (one year). The yarn membrane was not damaged and stable operation was possible.
[0059]
Example 2
A hollow fiber membrane module was obtained in the same manner as in Example 1 except that an O-ring (wire diameter 2.62 mm, ID 72.70) manufactured by Mitsubishi Electric Corporation was used as a binding means for the hollow fiber membrane bundle.
[0060]
In this hollow fiber membrane module, since the center part in the length direction of each hollow fiber membrane bundle is bound by the binding means, and the entire hollow fiber membrane bundle is bound by one binding means, The hollow fiber membrane bundle does not move even when liquid pressure is applied due to the entry and exit of the liquid (particularly the supply of back pressure wash water from the permeate inlet / outlet 20), and the hollow fiber membrane bundle is hollow for a long period (one year). The yarn membrane was not damaged and stable operation was possible.
[0061]
【The invention's effect】
In the hollow fiber membrane module of the present invention, one or both ends of the hollow fiber membrane bundle are fixed with a resin or a reinforcing material and a resin, and are further bound by a binding means. It is prevented that they collide with each other and are damaged. For this reason, stable filtration operation can be performed for a long time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of a hollow fiber membrane module.
FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of a hollow fiber membrane module according to another embodiment.
FIG. 3 is a plan view of a reinforcing material for a hollow fiber membrane bundle.
4 is a front view of FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view of a hollow fiber membrane module according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記複数の中空糸膜束が、結束手段としての帯状部材又は管状部材が巻き付けられて、更に締め付けられることで結束されているか、或いは結束手段としての環状部材の穴に挿入されることで結束されており、
前記液出入口がケースハウジングの側面の長さ方向中央部又はその近傍に設けられており、中空糸膜束の結束部が液出入口に対向する位置になるように調整されている中空糸膜モジュール。A hollow fiber in which a plurality of hollow fiber membrane bundles are accommodated in a vertically long case housing having a liquid inlet / outlet, and one or both ends of the hollow fiber membrane bundles are integrated with an adhesive. A membrane module,
The plurality of hollow fiber membrane bundles are bundled by winding a band-like member or tubular member as a bundling means and further tightening, or by being inserted into a hole of an annular member as a bundling means. And
The hollow fiber membrane module, wherein the liquid inlet / outlet is provided at a central portion in the length direction of the side surface of the case housing or in the vicinity thereof, and the binding portion of the hollow fiber membrane bundle is adjusted to a position facing the liquid inlet / outlet .
前記複数の中空糸膜束が結束手段により結束されており、
前記液出入口がケースハウジングの側面の長さ方向中央部又はその近傍に設けられており、中空糸膜束の結束部が液出入口に対向する位置のみになるように調整されている中空糸膜モジュール。A hollow fiber in which a plurality of hollow fiber membrane bundles are accommodated in a vertically long case housing having a liquid inlet / outlet, and one or both ends of the hollow fiber membrane bundles are integrated with an adhesive. A membrane module,
The plurality of hollow fiber membrane bundles are bound by a binding means ,
The hollow fiber membrane module in which the liquid inlet / outlet is provided in the lengthwise central portion of the side surface of the case housing or in the vicinity thereof, and the binding portion of the hollow fiber membrane bundle is adjusted only at a position facing the liquid inlet / outlet. .
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