説明

中空糸膜濾過装置

【課題】中空糸膜を洗浄するための洗浄ポンプや洗浄タンクを不要とした中空糸膜濾過装置を提供する。
【解決手段】該中空糸膜濾過装置7は、共通の原液供給ヘッダ管8にそれぞれバルブ9a,9bを介して原液供給流路10a,10bが接続され、且つバルブ18が設けられた共通の濾過液排出ヘッダ管11にそれぞれ濾過液排出流路12a,12bが接続され、且つ共通の戻り原液ヘッダ管13にそれぞれバルブ14a,14bを介して戻り原液流路15a,15bが接続され、且つ一方の戻り原液流路15a,15bと他方の原液供給流路10a,10bとがそれぞれバルブ6a,6bを介して直列フラッシング管5a,5bにより接続された一対の中空糸濾過膜モジュール16a,16bからなり、バルブ6a,6b,9a,9b,14a,14b,18の開閉操作により該中空糸濾過膜モジュール16a,16bを直列に接続して中空糸膜の外側に原液を流してフラッシング洗浄が可能に構成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、外装ケース内に収容された中空糸膜を透過させて原液を濾過する中空糸膜濾過装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の中空糸膜濾過装置としては、特開2005−088008号公報(特許文献1)に記載されたように外圧式中空糸膜モジュールでエアレーションフラッシングすることが記載されている。
【0003】
【特許文献1】特開2005−088008号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前述の従来例では、中空糸濾過膜に附着した縣濁物質等を洗浄するための洗浄ポンプや洗浄タンクが必要となり濾過装置の設置面積が大きくなり、コストアップとなるという問題があった。
【0005】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、中空糸濾過膜に附着した縣濁物質等を洗浄するための洗浄ポンプや洗浄タンクを不要とした中空糸膜濾過装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的を達成するための本発明に係る中空糸膜濾過装置の第1の構成は、外装ケース内に収容された中空糸膜を透過させて原液を濾過する中空糸膜濾過装置において、前記中空糸膜濾過装置は、原液供給ヘッダ管にそれぞれ開閉バルブを介して原液供給流路が接続され、且つ濾過液排出ヘッダ管にそれぞれ濾過液排出流路が接続されると共に該濾過液排出ヘッダ管に開閉バルブが設けられ、且つ戻り原液ヘッダ管にそれぞれ開閉バルブを介して戻り原液流路が接続され、且つ一方の前記戻り原液流路と他方の前記原液供給流路とがそれぞれ開閉バルブを介して接続された複数の中空糸濾過膜モジュールからなり、前記開閉バルブの開閉操作により該複数の中空糸濾過膜モジュール間で直列に接続して前記中空糸膜の外側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄が可能に構成されたことを特徴とする。
【0007】
また、本発明に係る中空糸膜濾過装置の第3の構成は、前記第1の構成において、前記複数の中空糸濾過膜モジュール間で行う相互フラッシング洗浄液にエアーを混合するエアー供給手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る中空糸膜濾過装置の第1の構成によれば、開閉バルブの開閉操作により複数の中空糸濾過膜モジュール間で直列に接続して前記中空糸膜の外側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄が可能な構成としたことでフラッシング洗浄で廃棄される原液(濃縮液)の液量を低減でき、廃液処理量も低減出来る。
【0009】
また、本発明に係る中空糸膜濾過装置の第3の構成によれば、エアー供給手段により複数の中空糸濾過膜モジュール間で行う相互フラッシング洗浄液にエアーを混合することで、中空糸膜を揺らして洗浄効果を向上することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
図により本発明に係る中空糸膜濾過装置の一実施形態を具体的に説明する。図1は外圧式中空糸膜濾過装置において開閉バルブの開閉操作により複数の中空糸濾過膜モジュール間で直列に接続して中空糸膜の外側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄を行う様子を示す図、図2は外圧式中空糸膜濾過装置において複数の中空糸濾過膜モジュール間で行う相互フラッシング洗浄液にエアーを混合するエアー供給手段を設けた構成を示す図、図3は内圧式中空糸膜濾過装置において開閉バルブの開閉操作により複数の中空糸濾過膜モジュール間で直列に接続して中空糸膜の外側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄を行うと共に複数の中空糸濾過膜モジュール間で行う相互フラッシング洗浄液にエアーを混合するエアー供給手段を設けた構成を示す図である。
【0011】
図1は中空糸膜濾過装置7の各開閉バルブの開閉操作により一対の中空糸濾過膜モジュール16a,16b間で直列に接続して中空糸膜の外側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄を行う様子を示し、各中空糸濾過膜モジュール16a,16bは中空糸膜が外装ケース内に収容された外圧式として構成される。
【0012】
図1に示すように外装ケース内に収容された中空糸膜の外側から原液に圧力をかけて該中空糸膜の内側に濾過液を透過させる外圧式の場合の中空糸膜濾過装置7では、図示しない供給ポンプにより供給される共通の原液供給ヘッダ管8にそれぞれ開閉バルブ9a,9bを介して原液供給流路10a,10bが接続され、且つ共通の濾過液排出ヘッダ管11にそれぞれ濾過液排出流路12a,12bが接続されると共に該濾過液排出ヘッダ管11に開閉バルブ18が設けられ、且つ共通の戻り原液ヘッダ管13にそれぞれ開閉バルブ14a,14bを介して戻り原液流路15a,15bが接続され、且つ一方の戻り原液流路15a,15bと他方の原液供給流路10a,10bとがそれぞれ開閉バルブ6a,6bを介して直列フラッシング管5a,5bにより接続(即ち、戻り原液流路15aと原液供給流路10bとが開閉バルブ6aを介して直列フラッシング管5aにより接続されると共に、戻り原液流路15bと原液供給流路10aとが開閉バルブ6bを介して直列フラッシング管5bにより接続)された一対の中空糸濾過膜モジュール16a,16bからなり、各開閉バルブ6a,6b,9a,9b,14a,14b,18の開閉操作により該一対の中空糸濾過膜モジュール16a,16b間で直列に接続して各中空糸濾過膜モジュール16a,16bの中空糸膜の外側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄が可能に構成されている。
【0013】
次に図1を用いて、一対の中空糸濾過膜モジュール16a,16b間で直列に接続して各中空糸濾過膜モジュール16a,16bの中空糸膜の外側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄を行う操作について説明する。先ず、濾過運転を行う場合には、開閉バルブ9a,9b及び濾過液排出ヘッダ管11の濾過液排出流路12a,12bよりも濾過液流通方向下流側(図1の右側)に設けられた開閉バルブ18を開放すると共に、開閉バルブ6a,6b,14a,14bを閉鎖した状態で各中空糸濾過膜モジュール16a,16bの中空糸膜の外側から内側(外圧式濾過)に原液を透過させて全濾過するか、或いは開閉バルブ14a,14bを開放した状態で原液の一部が中空糸膜の外側を流通して図示しない原液タンクに収容される循環濾過を行う。
【0014】
次に一対の中空糸濾過膜モジュール16a,16b間で直列に接続して各中空糸濾過膜モジュール16a,16bの中空糸膜の外側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄運転する場合において、中空糸濾過膜モジュール16aを先行してフラッシング洗浄運転する場合には、開閉バルブ6a,9a,14bを開放すると共に、開閉バルブ6b,9b,14a,18を閉鎖した状態で原液供給流路10aから原液を供給して該中空糸濾過膜モジュール16aの中空糸膜の外側を流通させて該中空糸膜の外側表面に附着した縣濁物質を剥離して戻り原液流路15aから外部に排除し、更に該戻り原液流路15aから排出されたフラッシング洗浄液を直列フラッシング管5aを介して中空糸濾過膜モジュール16bの原液供給流路10bから供給して該中空糸濾過膜モジュール16bの中空糸膜の外側を流通させて該中空糸膜の外側表面に附着した縣濁物質を剥離して戻り原液流路15bから戻り原液ヘッダ管13を介して外部に排除する。
【0015】
同様に、中空糸濾過膜モジュール16bを先行してフラッシング洗浄運転する場合には、開閉バルブ6b,9b,14aを開放すると共に、開閉バルブ6a,9a,14b,18を閉鎖した状態で原液供給流路10bから原液を供給して該中空糸濾過膜モジュール16bの中空糸膜の外側を流通させて該中空糸膜の外側表面に附着した縣濁物質を剥離して戻り原液流路15bから外部に排除し、更に該戻り原液流路15bから排出されたフラッシング洗浄液を直列フラッシング管5bを介して中空糸濾過膜モジュール16aの原液供給流路10aから供給して該中空糸濾過膜モジュール16aの中空糸膜の外側を流通させて該中空糸膜の外側表面に附着した縣濁物質を剥離して戻り原液流路15aから戻り原液ヘッダ管13を介して外部に排除する。
【0016】
図2は図1に示して前述した外圧濾過式の中空糸膜濾過装置7において、一対の中空糸濾過膜モジュール16a,16b間で行う相互フラッシング洗浄液にエアーを混合するエアー供給手段となるエアー供給ヘッダ管19から分岐したエアー供給枝管19a,19bがそれぞれ開閉バルブ17a,17bを介して原液供給流路10a,10bに連通された場合の一例を示す。中空糸濾過膜モジュール16a,16b間で直列に接続して各中空糸濾過膜モジュール16a,16bの中空糸膜の外側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄運転については図1に示して前述したと同様であり、各中空糸濾過膜モジュール16a,16bのフラッシング洗浄時にその中空糸濾過膜モジュール16a,16bに対応する開閉バルブ17a,17bを適宜開放してエアーバブリングによるフラッシング洗浄運転を実施することが出来る。
【0017】
図3は内圧濾過式の中空糸膜濾過装置7の一例であり、図3に示すように外装ケース内に収容された中空糸膜の内側から原液に圧力をかけて該中空糸膜の外側に濾過液を透過させる内圧式の場合の中空糸膜濾過装置7では、図示しない供給ポンプにより供給される共通の原液供給ヘッダ管8にそれぞれ開閉バルブ9a,9bを介して原液供給流路10a,10bが接続され、且つ共通の濾過液排出ヘッダ管11にそれぞれ濾過液排出流路12a,12bが接続されると共に該濾過液排出ヘッダ管11に開閉バルブ18が設けられ、且つ共通の戻り原液ヘッダ管13にそれぞれ開閉バルブ14a,14bを介して戻り原液流路15a,15bが接続され、且つ一方の戻り原液流路15a,15bと他方の原液供給流路10a,10bとがそれぞれ開閉バルブ6a,6bを介して直列フラッシング管5a,5bにより接続(即ち、戻り原液流路15aと原液供給流路10bとが開閉バルブ6aを介して直列フラッシング管5aにより接続されると共に、戻り原液流路15bと原液供給流路10aとが開閉バルブ6bを介して直列フラッシング管5bにより接続)された一対の中空糸濾過膜モジュール16a,16bからなり、各開閉バルブ6a,6b,9a,9b,14a,14b,18の開閉操作により該一対の中空糸濾過膜モジュール16a,16b間で直列に接続して各中空糸濾過膜モジュール16a,16bの中空糸膜の外側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄が可能に構成されている。
【0018】
次に図3を用いて、一対の中空糸濾過膜モジュール16a,16b間で直列に接続して各中空糸濾過膜モジュール16a,16bの中空糸膜の内側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄を行う操作について説明する。先ず、濾過運転を行う場合には、開閉バルブ9a,9b及び濾過液排出ヘッダ管11の濾過液排出流路12a,12bよりも濾過液流通方向下流側(図3の右側)に設けられた開閉バルブ18を開放すると共に、開閉バルブ6a,6b,14a,14bを閉鎖した状態で各中空糸濾過膜モジュール16a,16bの中空糸膜の内側から外側(内圧式濾過)に原液を透過させて全濾過するか、或いは開閉バルブ14a,14bを開放した状態で原液の一部が中空糸膜の内側を流通して図示しない原液タンクに収容される循環濾過を行う。
【0019】
次に一対の中空糸濾過膜モジュール16a,16b間で直列に接続して各中空糸濾過膜モジュール16a,16bの中空糸膜の内側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄運転する場合において、中空糸濾過膜モジュール16aを先行してフラッシング洗浄運転する場合には、開閉バルブ6a,9a,14bを開放すると共に、開閉バルブ6b,9b,14a,18を閉鎖した状態で原液供給流路10aから原液を供給して該中空糸濾過膜モジュール16aの中空糸膜の内側を流通させて該中空糸膜の内側表面に附着した縣濁物質を剥離して戻り原液流路15aから外部に排除し、更に該戻り原液流路15aから排出されたフラッシング洗浄液を直列フラッシング管5aを介して中空糸濾過膜モジュール16bの原液供給流路10bから供給して該中空糸濾過膜モジュール16bの中空糸膜の内側を流通させて該中空糸膜の内側表面に附着した縣濁物質を剥離して戻り原液流路15bから戻り原液ヘッダ管13を介して外部に排除する。
【0020】
同様に、中空糸濾過膜モジュール16bを先行してフラッシング洗浄運転する場合には、開閉バルブ6b,9b,14aを開放すると共に、開閉バルブ6a,9a,14b,18を閉鎖した状態で原液供給流路10bから原液を供給して該中空糸濾過膜モジュール16bの中空糸膜の内側を流通させて該中空糸膜の内側表面に附着した縣濁物質を剥離して戻り原液流路15bから外部に排除し、更に該戻り原液流路15bから排出されたフラッシング洗浄液を直列フラッシング管5bを介して中空糸濾過膜モジュール16aの原液供給流路10aから供給して該中空糸濾過膜モジュール16aの中空糸膜の内側を流通させて該中空糸膜の内側表面に附着した縣濁物質を剥離して戻り原液流路15aから戻り原液ヘッダ管13を介して外部に排除する。
【0021】
図3においても一対の中空糸濾過膜モジュール16a,16b間で行う相互フラッシング洗浄液にエアーを混合するエアー供給手段となるエアー供給ヘッダ管19から分岐したエアー供給枝管19a,19bがそれぞれ開閉バルブ17a,17bを介して原液供給流路10a,10bに連通されており、中空糸濾過膜モジュール16a,16b間で直列に接続して各中空糸濾過膜モジュール16a,16bの中空糸膜の内側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄運転時にその中空糸濾過膜モジュール16a,16bに対応する開閉バルブ17a,17bを適宜開放してエアーバブリングによるフラッシング洗浄運転を実施することが出来る。
【0022】
尚、前記実施形態において、一対の中空糸濾過膜モジュール16a,16b以外にも複数の中空糸濾過膜モジュールを順次直列に接続したものや、複数の中空糸濾過膜モジュールを並列接続した濾過膜モジュール群を直列に接続した構成も含む。
【0023】
上記構成によれば、各開閉バルブの開閉操作により一対の中空糸濾過膜モジュール16a,16b間で直列に接続して各中空糸濾過膜モジュール16a,16bの中空糸膜の外側或いは内側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄が可能な構成としたことでフラッシング洗浄で廃棄される原液(濃縮液)の液量を低減でき、廃液処理量も低減出来る。
【0024】
また、エアー供給手段となるエアー供給管により一対の中空糸濾過膜モジュール16a,16b間で行う相互フラッシング洗浄液にエアーを混合することで、中空糸膜を揺らして洗浄効果を向上することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【0025】
本発明の活用例として、外装ケース内に収容された中空糸膜を透過させて原液を濾過する中空糸膜濾過装置に適用出来る。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】外圧式中空糸膜濾過装置において開閉バルブの開閉操作により複数の中空糸濾過膜モジュール間で直列に接続して中空糸膜の外側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄を行う様子を示す図である。
【図2】外圧式中空糸膜濾過装置において複数の中空糸濾過膜モジュール間で行う相互フラッシング洗浄液にエアーを混合するエアー供給手段を設けた構成を示す図である。
【図3】内圧式中空糸膜濾過装置において開閉バルブの開閉操作により複数の中空糸濾過膜モジュール間で直列に接続して中空糸膜の外側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄を行うと共に複数の中空糸濾過膜モジュール間で行う相互フラッシング洗浄液にエアーを混合するエアー供給手段を設けた構成を示す図である。
【符号の説明】
【0027】
5a,5b…直列フラッシング管
6a,6b…開閉バルブ
7…中空糸膜濾過装置
8…原液供給ヘッダ管
9a,9b…開閉バルブ
10a,10b…原液供給流路
11…濾過液排出ヘッダ管
12a,12b…濾過液排出流路
13…戻り原液ヘッダ管
14a,14b…開閉バルブ
15a,15b…戻り原液流路
16a,16b…中空糸濾過膜モジュール
17a,17b…開閉バルブ
18…開閉バルブ
19…エアー供給ヘッダ管
19a,19b…エアー供給枝管

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外装ケース内に収容された中空糸膜を透過させて原液を濾過する中空糸膜濾過装置において、
前記中空糸膜濾過装置は、原液供給ヘッダ管にそれぞれ開閉バルブを介して原液供給流路が接続され、且つ濾過液排出ヘッダ管にそれぞれ濾過液排出流路が接続されると共に該濾過液排出ヘッダ管に開閉バルブが設けられ、且つ戻り原液ヘッダ管にそれぞれ開閉バルブを介して戻り原液流路が接続され、且つ一方の前記戻り原液流路と他方の前記原液供給流路とがそれぞれ開閉バルブを介して接続された複数の中空糸濾過膜モジュールからなり、前記開閉バルブの開閉操作により該複数の中空糸濾過膜モジュール間で直列に接続して前記中空糸膜の外側に原液を流して該中空糸膜を洗浄するフラッシング洗浄が可能に構成されたことを特徴とする中空糸膜濾過装置。
【請求項2】
前記複数の中空糸濾過膜モジュール間で行う相互フラッシング洗浄液にエアーを混合するエアー供給手段を有することを特徴とする請求項1に記載の中空糸膜濾過装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2009−72708(P2009−72708A)
【公開日】平成21年4月9日(2009.4.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−244655(P2007−244655)
【出願日】平成19年9月21日(2007.9.21)
【出願人】(303046314)旭化成ケミカルズ株式会社 (2,513)
【Fターム(参考)】