



本発明は、中空糸膜モジュールとその製造方法に関する。 The present invention relates to a hollow fiber membrane module and a manufacturing method thereof.
各種分野の水処理手段として、モジュールケース内に中空糸膜束を懸垂した状態で配置した中空糸膜モジュールが知られている(特許文献1〜4)。 As water treatment means in various fields, hollow fiber membrane modules are known in which a hollow fiber membrane bundle is suspended in a module case (Patent Documents 1 to 4).
特許文献1の図1に示す中空糸膜モジュールは、段落番号0025において次のように説明されている。
「両端が開口した筒状ケース3内に多数本の中空糸膜2を収納し、中空糸膜2の上方の端部は、端面を開口状態としつつ筒状ケース3の上端に合成高分子樹脂4で液密に固定している。一方、中空糸膜2の下方の端部は、10束から800束程度の小束2aに分割し、小束単位で端面を閉塞部材5でまとめて閉塞している。なお、下方の端部において、中空糸膜2は小束2a単位で自由に動ける状態となっており、小束単位で自由に動ける状態であれば、U字状に折り曲げた糸束の湾曲部を閉塞部材5でまとめるようにしてもよい。」
そして、このように中空糸膜束を懸垂配置することで、濾過工程時やエアースクラビング時に、小束単位で適度に自由運動する(揺れる)ことができ、懸濁物質の付着を防止したり、懸濁物質を効率的に脱落させたりすることができるという効果が記載されている(段落番号0017)。The hollow fiber membrane module shown in FIG. 1 of Patent Document 1 is described in paragraph number 0025 as follows.
“Many hollow fiber membranes 2 are accommodated in a cylindrical case 3 having both ends open, and the upper end of the hollow fiber membrane 2 is a synthetic polymer resin at the upper end of the cylindrical case 3 with the end face open. On the other hand, the lower end of the hollow fiber membrane 2 is divided into small bundles 2a of about 10 to 800 bundles, and the end surfaces are collectively closed with the closing member 5 in units of small bundles. At the lower end, the hollow fiber membrane 2 is free to move in units of small bundles 2a, and if it is free to move in units of small bundles, the yarn is bent into a U shape The bending portion of the bundle may be bundled with the closing member 5. "
And, by suspending the hollow fiber membrane bundle in this way, at the time of the filtration process or air scrubbing, it can freely move freely (shake) in small bundle units, preventing the adhesion of suspended substances, The effect that a suspended substance can be efficiently dropped is described (paragraph number 0017).
本発明は、中空糸膜束の一端部側が接着剤でモジュールケースに固定され、他端部側が吊り下げられた懸垂型の中空糸膜モジュールであり、濾過運転時において、接着剤固定部と中空糸膜束の境界部分で断線し難い中空糸膜モジュールと、その製造方法を提供することを課題とする。 The present invention is a suspension-type hollow fiber membrane module in which one end side of a hollow fiber membrane bundle is fixed to a module case with an adhesive and the other end side is suspended. It is an object of the present invention to provide a hollow fiber membrane module that is difficult to break at a boundary portion of a yarn membrane bundle and a method for manufacturing the same.
本発明は、モジュールケース内に複数の中空糸膜束が懸垂されている中空糸膜モジュールであって、
前記複数の中空糸膜束のそれぞれの第1端部側が別々に束ねられており、
前記複数の中空糸膜束のそれぞれの第2端部側が、放射状に拡げられ、かつ少なくとも隣接する中空糸膜束の中空糸膜同士が斜めに交わった状態で一体化されており、
前記複数の中空糸膜束の第2端部側が上になり、第1端部が下になるようにして懸垂されている、中空糸膜モジュールを提供する。The present invention is a hollow fiber membrane module in which a plurality of hollow fiber membrane bundles are suspended in a module case,
The first end side of each of the plurality of hollow fiber membrane bundles is bundled separately,
The second end side of each of the plurality of hollow fiber membrane bundles is radially expanded, and at least the hollow fiber membranes of adjacent hollow fiber membrane bundles are integrated with each other in an oblique manner,
A hollow fiber membrane module is provided in which the plurality of hollow fiber membrane bundles are suspended so that the second end side is on the top and the first end is on the bottom.
また本発明は、上記の中空糸膜モジュールの製造方法であって、
1本の中空糸膜束の第1端部側を複数束に分割する第1工程、
複数束に分割した第1端部側のそれぞれを別々に一体化することで、第1端部側が複数に分割され束ねられて一体化され、第2端部側が一体化されていない中空糸膜束を得る第2工程、
第2工程で得た中空糸膜束をケースハウジング内に入れ、中空糸膜束の第2端部側を放射状に拡げた後、前記ケースハウジングの長さに合わせて切断する第3工程、
前記中空糸膜束の第2端部の切断面を接着剤で封止する第4工程、
前記中空糸膜束の第2端部を樹脂で一体化すると共に、前記中空糸膜束の第2端部とケースハウジングを樹脂で一体化する第5工程、
第5工程で一体化した前記中空糸膜束の第2端部を切断して開口させる第6工程を有している、中空糸膜モジュールの製造方法を提供する。Further, the present invention is a method for producing the above hollow fiber membrane module,
A first step of dividing the first end of one hollow fiber membrane bundle into a plurality of bundles;
A hollow fiber membrane in which the first end side divided into a plurality of bundles is separately integrated separately, so that the first end side is divided into a plurality of bundles and integrated, and the second end side is not integrated A second step of obtaining a bundle,
A third step in which the hollow fiber membrane bundle obtained in the second step is put in a case housing, the second end side of the hollow fiber membrane bundle is radially expanded, and then cut according to the length of the case housing;
A fourth step of sealing the cut surface of the second end of the hollow fiber membrane bundle with an adhesive;
A fifth step of integrating the second end of the hollow fiber membrane bundle with a resin and integrating the second end of the hollow fiber membrane bundle with a case housing with a resin;
Provided is a method for producing a hollow fiber membrane module, comprising a sixth step of cutting and opening the second end of the hollow fiber membrane bundle integrated in the fifth step.
本発明の中空糸膜モジュールは、濾過運転および逆圧洗浄時において中空糸膜束に圧力が加えられたときであっても、中空糸膜束が樹脂で固定された部分と中空糸膜束との境界部分における断線し難くなっている。このため、長期間安定した濾過運転ができるようになる。 The hollow fiber membrane module of the present invention includes a portion in which the hollow fiber membrane bundle is fixed with a resin and a hollow fiber membrane bundle even when pressure is applied to the hollow fiber membrane bundle during filtration operation and back pressure washing. It is hard to break at the boundary part of. For this reason, it becomes possible to perform a stable filtration operation for a long time.
<中空糸膜モジュール>
中空糸膜モジュール10は、両端側が閉塞された筒状のケースハウジング11内に中空糸膜束12〜15が配置されている。<Hollow fiber membrane module>
In the hollow
筒状のケースハウジング11は公知のものであり、合成樹脂、金属およびそれらの組み合わせなどからなるものである。
筒状のケースハウジング11は、図示していないが、処理対象となる原水入口、濾過水出口、濃縮水出口などの出入り口、逆圧洗浄水入口、洗浄排水出口などを適宜組み合わせて有することができる。
筒状ケースハウジング11は、底面11a側に散気装置を配置して、濾過運転時において、底面11a側から散気(曝気)することができる。
また前記散気装置は、膜面を洗浄するためのエアースクラビング用の装置として使用できるものでもよい。The
Although not shown, the
The
The air diffuser may be one that can be used as an air scrubbing device for cleaning the membrane surface.
中空糸膜束の本数および一束の中空糸膜の本数は、いずれも特に制限されるものではなく、ケースハウジング11の容積および目的とする濾過性能に応じて決めることができる。
中空糸膜束12〜15は、多数本の中空糸膜22〜25が束ねられたものであり、それぞれの第1端部12a〜15a側が別々に束ねられており、第1端部12a〜15aのそれぞれに対応する反対側が第2端部12b〜15bとなる。
中空糸膜束12〜15は、第1端部12a〜15a側に間隔をあけて一列に配置されている。
中空糸膜束が3本であるときは、3本の束が三角形の頂点に位置するように配置することができる。
中空糸膜束が4本であるときは、一列に配置するほかに、4本の束が正方形の頂点に位置するように配置することができる。
中空糸膜束5本以上であるときは、1列または2列以上に配置することができるほか、一重の環状または二重以上の環状に配置することもできる。The number of hollow fiber membrane bundles and the number of bundles of hollow fiber membranes are not particularly limited, and can be determined according to the volume of the
The hollow
The hollow
When there are three hollow fiber membrane bundles, they can be arranged so that the three bundles are located at the apexes of the triangle.
When there are four hollow fiber membrane bundles, in addition to arranging them in a row, they can be arranged so that the four bundles are located at the vertices of a square.
When there are five or more hollow fiber membrane bundles, they can be arranged in one row or two or more rows, and can also be arranged in a single ring or double or more rings.
中空糸膜22〜25は公知のものを使用することができ、材質は特に制限されるものではなく、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートなどのセルロースエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどのポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリプロピレン、フッ素樹脂からなる中空糸膜を使用することができる。
中空糸膜22〜25の合計本数はモジュールケース11の容積、濾過性能(膜面積)などに応じて調整されるものであるが、例えば100〜10000本の範囲にすることができる。
中空糸膜束12〜15の中空糸膜22〜25の本数は、いずれも同一本数である必要はなく、例えば両端に位置する中空糸膜束12、15の本数を少なくし、中間に位置する中空糸膜束13、14の本数を多くすることができる。As the
The total number of the
The number of
第1端部12a〜15aを束ねる方法は特に制限されるものではなく、接着剤などで一体化する方法、粘着テープなどで一体化する方法を適用することができる。
第1端部12a〜15aは閉塞されており、開口されていない。
図1では、中空糸膜束の第1端部12a〜15aが、底部に接着剤31が入ったキャップ30内に差し込まれて固定された状態が示されている。
キャップ30は、合成樹脂などからなるものであり、中空糸膜束の第1端部12a〜15aの外径と同程度であるか、僅かに大きな内径を有するものが好ましい。
キャップ30の深さは1〜15cm程度でよく、厚みは0.5〜5mm程度でよい。
またキャップ30を使用した場合、キャップ30が錘としても機能するため、濾過運転時などにおいて第1端部12a〜15aの位置が維持されやすくなる。The method of bundling the
The
FIG. 1 shows a state in which the
The
The depth of the
Further, when the
中空糸膜束12〜15は、それぞれの第2端部12b〜15b側が放射状に拡げられ、かつ少なくとも隣接する中空糸膜束12〜15の中空糸膜22〜25同士が斜めに交わった状態で、樹脂固定部35において一体化されている。
中空糸膜12〜15の第2端部12b〜15bの拡がりの程度は、各膜束で異なっていてもよい。
中空糸膜束12〜15の中空糸膜22〜25は、全てが放射状に拡げられていなくてもよく、中心に位置する一部の中空糸膜22〜25は第1端部12a〜15a(キャップ30)の長さ方向に沿う方向に伸ばされているものがあってもよい。
中空糸膜束12〜15の第2端部12b〜15bは、樹脂固定部35においてケースハウジング11と共に一体化されているが、第2端部12b〜15b側の中空糸膜22〜25は開口されている。
なお、図1(a)は、第2端部12b〜15b側の中空糸膜22〜25の交わり状態と樹脂固定部35の両方が分かるように図示している。The hollow
The degree of expansion of the
The
The
In addition, Fig.1 (a) has shown in figure so that both the intersection state of the hollow fiber membranes 22-25 by the side of the
本発明において前記の「斜めに交わった状態」は、少なくとも隣接する中空糸膜22〜25同士が斜め方向に交わっており、1本の中空糸膜が複数点で他の複数本の中空糸膜と接触している状態である。なお、以下においては、前記した状態を「斜めに交差している」ということがある。
中空糸膜束12〜15の中空糸膜22〜25が斜めに交わる程度は同一である必要はなく、モジュールケース11内における各中空糸膜束の位置などにより異なるものである。
図1(a)と図2に示されているとおり、両端に位置している中空糸膜束12と中空糸膜束15は、中間に位置している中空糸膜束13と中空糸膜束14と比べると、隣接する中空糸膜との交わり(接触)の程度が小さくなっている。In the present invention, the “inclined state” means that at least the adjacent
The degree to which the
As shown in FIG. 1 (a) and FIG. 2, the hollow
本発明では、第1の実施形態として、
中空糸膜束12の中空糸膜22と中空糸膜束13の中空糸膜23の一部または全部が斜めに交わっている実施形態、
中空糸膜束13の中空糸膜23と中空糸膜束14の中空糸膜24の一部または全部が斜めに交わっている実施形態、
中空糸膜束14の中空糸膜24と中空糸膜束15の中空糸膜25の一部または全部が斜めに交わっている実施形態を含む。
第1の実施形態では、中空糸膜束12〜15のうち、隣接する中空糸膜束の中空糸膜同士が斜めに交わっている状態になるものである。In the present invention, as the first embodiment,
Embodiment in which a part or all of the
Embodiments in which a part or all of the
This embodiment includes an embodiment in which a part or all of the
In the first embodiment, among the hollow fiber membrane bundles 12 to 15, the hollow fiber membranes of the adjacent hollow fiber membrane bundles are in an obliquely intersecting state.
また本発明では、第2の実施形態として、
中空糸膜束12の中空糸膜22と中空糸膜束14の中空糸膜24の一部が斜めに交わっている実施形態、
中空糸膜束13の中空糸膜23と中空糸膜束15の中空糸膜25の一部が斜めに交わっている実施形態も含まれる。
第2の実施形態では、中空糸膜束12〜15のうち、隣接する中空糸膜束の中空糸膜同士が斜めに交わっている状態になると共に、一つおいて配置された中空糸膜束の中空糸同士の一部も斜めに交わっている状態になるものである。
中空糸膜束12〜15の第1端部12a〜15aの間隔を調整することによって、第1の実施形態にしたり、第2の実施形態にしたりすることができる。In the present invention, as a second embodiment,
Embodiment in which a part of the
An embodiment in which the
In the second embodiment, among the hollow fiber membrane bundles 12 to 15, the hollow fiber membrane bundles adjacent to each other are in an obliquely intersecting state, and the hollow fiber membrane bundles arranged one by one The hollow fibers are partially crossed at an angle.
By adjusting the distance between the
中空糸膜束12〜15の第1端部12a〜15aの外径(D1)と第2端部12b〜15bの外径(D2)は、D2/D1=1.5〜5であることが好ましく、D2/D1=2〜4であることがより好ましい。
D2/D1が1.5以上であると、隣接する中空糸膜束12〜15の中空糸膜22〜25同士が斜めに交差し易くなるので好ましい。
D2/D1が5以下であると、隣接する中空糸膜束12〜15の中空糸膜22〜25同士が斜めに交差し易くなり、中空糸膜束12〜15(第1端部12a〜15a)の中心軸と中空糸膜22〜25がなす角度があまり大きくならず、第1端部12a〜15a側が分離したり、断線したりし難くなるので好ましい。
特に図1に示すようにキャップ30を使用する場合は、D2/D1が5以下であると、キャップ30の開口部の縁において中空糸膜22〜25が大きな角度で折れ曲がることが抑制されるため、前記した分離や断線が生じ難くなるので好ましい。The outer diameter (D1) of the first ends 12a to 15a and the outer diameter (D2) of the second ends 12b to 15b of the hollow fiber membrane bundles 12 to 15 are D2 / D1 = 1.5 to 5. Preferably, D2 / D1 = 2-4.
It is preferable that D2 / D1 is 1.5 or more because the
When D2 / D1 is 5 or less, the
In particular, when the
図1(b)に示すように中空糸膜束12〜15の長さがLであるとき、隣接する中空糸膜束の中空糸膜同士が、中空糸膜束12〜15の第1端部12a〜15aから0.1L〜0.4Lの長さ範囲から第2端部12b〜15bまでが斜めに交わっている状態になっていることが好ましい。 When the length of the hollow fiber membrane bundles 12-15 is L as shown in FIG.1 (b), the hollow fiber membranes of an adjacent hollow fiber membrane bundle are the 1st edge part of the hollow fiber membrane bundles 12-15. It is preferable that the length ranges from 12a to 15a to 0.1L to 0.4L to the
中空糸膜束12〜15の第1端部12a〜15aの間隔(w1)は、モジュールケース11への中空糸膜の充填率などを考慮して決めることができる。 The distance (w1) between the
中空糸膜モジュール10は、モジュールケース11内において、中空糸膜束12〜15の第2端部12b〜15b(樹脂固定35)が上になり、第1端部12a〜15aが下になるようにして懸垂されている。
第1端部12a〜15a(それぞれのキャップ30の底面)は、モジュールケース11の底面11aと接触していてもよいし、底面11aとの間に間隔があってもよい。第1端部12a〜15a(それぞれのキャップ30の底面)とモジュールケース11の底面11aが接触している場合でも、接着はしておらず、外力が加えられると中空糸膜束12〜15は揺れ動くことができるようになっている。In the hollow
The
図1および図2に示すようにして、本発明の中空糸膜モジュール10では、中空糸膜束12〜15の第1端部12a〜15a側は別々に束ねられているが、中空糸膜束12〜15の第2端部12b〜15b側の中空糸膜22〜25は、少なくとも隣接する中空糸膜22〜25同士が斜めに複雑に交わっている状態(即ち、1本の中空糸膜が複数点、好ましくは3点以上で他の中空糸膜と接触している状態)で配置されている。
このため、中空糸膜モジュール10を濾過運転するとき、モジュールケース11の底面11aから散気(曝気)したとき、または膜面を洗浄するためにエアースクラビングしたときには、中空糸膜束12〜15の第1端部12a〜15aが揺れ動くため、膜面に懸濁物質が付着することが抑制させることができたり、容易に脱落させることができたりするため好ましい。
また中空糸膜束12〜15の第1端部12a〜15a側は隙間があるため、濾過運転時には原水が前記隙間から出入りでき、逆圧洗浄時には洗浄排水の排水経路も確保できる。
さらには、中空糸膜束12〜15の第2端部12b〜15b側が互いに斜めに交差しているため、モジュールケース11の底面11aから散気(曝気)したとき、膜面を洗浄するためにエアースクラビングしたとき、または逆圧洗浄したときであっても、第2端部12b〜15bは揺れ動き難くなり、樹脂固定部35と中空糸膜束12〜15の境界部分も揺れ動き難くなるため、従来技術と比べると前記境界部分における中空糸膜の断線が生じ難くなっている。As shown in FIGS. 1 and 2, in the hollow
For this reason, when the hollow
Moreover, since there is a gap on the
Furthermore, since the
図3は、別実施形態の中空糸膜モジュール110である。
ケースハウジング111内には、図1(a)と同様にして、中空糸膜束112〜115、中空糸膜束116〜119が懸垂されている。
中空糸膜束112〜115は、横方向(図3の長辺方向)に一列に並べて配置され、中空糸膜束116〜119は、横方向(図3の長辺方向)に一列に並べて配置されている。
中空糸膜束112〜115と中空糸膜束116〜119は、それぞれが縦方向(図3の短辺方向)に二列になるように配置されている。
中空糸膜束112〜115の第1端部112a〜115aと第2端部112b〜115bは、図2と同様にD2/D1=1.5〜5の関係を満たしていることが好ましい。
中空糸膜束116〜119の第1端部116a〜119aと第2端部116b〜119bは、図2と同様にD2/D1=1.5〜5の関係を満たしていることが好ましい。FIG. 3 shows a hollow
In the
The hollow fiber membrane bundles 112 to 115 are arranged in a row in the lateral direction (long side direction in FIG. 3), and the hollow fiber membrane bundles 116 to 119 are arranged in a row in the lateral direction (long side direction in FIG. 3). Has been.
The hollow fiber membrane bundles 112 to 115 and the hollow fiber membrane bundles 116 to 119 are arranged in two rows in the longitudinal direction (short side direction in FIG. 3).
It is preferable that the
The
図3に示す実施形態では、中空糸膜束112〜115は隣接する膜束の中空糸膜同士が交差しており、中空糸膜束116〜119は隣接する膜束の中空糸膜同士が交差している。
さらに図3に示す実施形態では、中空糸膜束112と中空糸膜束116の中空糸膜同士が交差しており、中空糸膜束113と中空糸膜束117の中空糸膜同士が交差しており、中空糸膜束114と中空糸膜束118の中空糸膜同士が交差しており、中空糸膜束115と中空糸膜束119の中空糸膜同士が交差している。
また、図3に示す実施形態では、中空糸膜束112と中空糸膜束117、中空糸膜束113と中空糸膜束117のように、斜め方向に隣接する中空糸膜束の中空糸膜同士が交差していてもよい。In the embodiment shown in FIG. 3, the hollow fiber membrane bundles 112 to 115 intersect with each other, and the hollow fiber membrane bundles 116 to 119 intersect with each other. doing.
Further, in the embodiment shown in FIG. 3, the hollow
In the embodiment shown in FIG. 3, the hollow
図3に示す実施形態では、図1、図2に示す実施形態よりも中空糸膜束の本数が増加しているが、中空糸膜束の中空糸膜がより複雑に斜めに交差しているため、モジュールケース11の底面11aから散気(曝気)したとき、または膜面を洗浄するためにエアースクラビングしたときであっても、第2端部112b〜115b、116b〜119bは揺れ動き難くなり、樹脂固定部35と中空糸膜束112〜115、116〜119の境界部分も揺れ動き難くなるため、従来技術と比べると前記境界部分からの中空糸膜の断線が生じ難くなる。 In the embodiment shown in FIG. 3, the number of hollow fiber membrane bundles is increased as compared with the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, but the hollow fiber membranes of the hollow fiber membrane bundle intersect more obliquely more complicatedly. Therefore, even when air is diffused (aerated) from the
<中空糸膜モジュールの製造方法>
図1、図2により本発明の中空糸膜モジュール10の製造方法を工程ごとに説明する。
なお、第1工程〜第6工程は順序を示すものであり、工数を限定するものではない。例えば、一つの工程を二つに分けたり、二つの工程を一つにしたりすることもできる。<Method for producing hollow fiber membrane module>
The manufacturing method of the hollow
In addition, a 1st process-a 6th process show an order, and do not limit a man-hour. For example, one process can be divided into two, or two processes can be combined into one.
第1工程において、1本の中空糸膜束の第1端部側を複数束に分割する。
前記の1本の中空糸膜束とは、例えば、中空糸膜が合計で100〜10000本の範囲からなる束である。
第1工程では、1本の中空糸膜束の第1端部(図1の第1端部12a〜15a)側のみを複数束(図1(a)では4束)に分割する。
このとき、分割した第1端部側は紐のようなもので仮留めしてもよい。In the first step, the first end side of one hollow fiber membrane bundle is divided into a plurality of bundles.
The single hollow fiber membrane bundle is, for example, a bundle having a total of 100 to 10,000 hollow fiber membranes.
In the first step, only the first end portion (
At this time, the divided first end side may be temporarily fastened with a string.
第2工程において、複数束に分割した第1端部側のそれぞれを別々に一体化することで、第1端部12a〜15a側が複数に分割され束ねられて一体化され、第2端部12b〜15b側が一体化されていない中空糸膜束12〜15を得る。
中空糸膜束12〜15の第1端部12a〜15a側を一体化する方法としては、図1(a)に示されているとおり、底部に接着剤31が入ったキャップ30内に中空糸膜束12〜15の第1端部12a〜15a側を差し込んで固定する方法が好ましい。
中空糸膜束12〜15の第1端部12a〜15aの開口部は、キャップ30内において接着剤31で閉塞される。
第2工程において分割され一体化された第1端部12a〜15bに対応する反対側端部が、それぞれ第2端部12b〜15bとなる。In the second step, each of the first end side divided into a plurality of bundles is separately integrated, whereby the
As a method of integrating the
The openings of the first ends 12 a to 15 a of the hollow fiber membrane bundles 12 to 15 are closed with an adhesive 31 in the
Opposite ends corresponding to the first ends 12a to 15b divided and integrated in the second step become second ends 12b to 15b, respectively.
第3工程において、第2工程で得た中空糸膜束をケースハウジング内に入れ、中空糸膜束の第2端部側を放射状に拡げた後、前記ケースハウジングの長さに合わせて切断する。
特許文献1の図1に示されている中空糸膜モジュールのような場合には、中空糸膜2(膜束2a)の長さの調整は容易であるが、本発明の場合には、図1(a)に示すように第2端部12b〜15b側が放射状に拡げられているため、第3工程が必要になる。
この工程は、第1端部12a〜15aを上にして、第2端部12b〜15bを下にした状態で実施することができる。
なお、第2工程の終了時には、第2端部12b〜15bは、一本の束状態であり、第3工程にて1本の束を放射状に拡げることで、第1端部12a〜15aに対応した第2端部12b〜15b側が互いに斜めに複雑に交差した状態になる。In the third step, the hollow fiber membrane bundle obtained in the second step is placed in the case housing, the second end side of the hollow fiber membrane bundle is radially expanded, and then cut according to the length of the case housing. .
In the case of the hollow fiber membrane module shown in FIG. 1 of Patent Document 1, it is easy to adjust the length of the hollow fiber membrane 2 (membrane bundle 2a). As shown to 1 (a), since the
This step can be performed with the first ends 12a to 15a facing up and the second ends 12b to 15b facing down.
At the end of the second step, the
第4工程において、第3工程で切断した第2端部12b〜15b側の切断面(開口部)を接着剤で封止する。
このとき、第2端部12b〜15bは、樹脂固定部35はないが、外観上は図1(a)と同様の状態になっている。In the fourth step, the cut surfaces (openings) on the
At this time, the
第5工程において、前記中空糸膜束の第2端部12b〜15b同士を樹脂で一体化すると共に、前記中空糸膜束の第2端部12b〜15bとケースハウジング11を樹脂で一体化する。
第5工程は、周知の遠心ポッティング法を適用して実施することができる。遠心ポッティング法は、例えば、特開2002−355535号公報(図2など)、特開2004−49986号公報(図1〜図3など)、特開2015−142886号公報(図8など)に記載され、図示された方法を使用することができる。
この工程の処理によって、第2端部12b〜15bは図1(a)、図2に示す状態になる。
ポッティング剤(接着剤)は、例えば公知のウレタン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤を使用することができる。In the fifth step, the second ends 12b to 15b of the hollow fiber membrane bundle are integrated with resin, and the second ends 12b to 15b of the hollow fiber membrane bundle and the
The fifth step can be performed by applying a well-known centrifugal potting method. Centrifugal potting methods are described, for example, in JP-A No. 2002-355535 (FIG. 2 and the like), JP-A No. 2004-49986 (FIGS. 1 to 3 and the like), and JP-A No. 2015-142886 (FIG. 8 and the like). And the illustrated method can be used.
By the process of this step, the
As the potting agent (adhesive), for example, a known urethane resin adhesive or epoxy resin adhesive can be used.
第6工程において、第5工程で樹脂(樹脂系接着剤)により一体化した第2端部12b〜15b側を切断して開口させる。
この工程の処理によって、図1(a)に示す樹脂固定部35が形成される。In the sixth step, the
By this process, the
実施例1
200本の酢酸セルロース製の中空糸膜(品名:AMK−1,膜種:FUC1582:ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社製)(長さ110cm,外径50mm,合計膜面積0.8m2)の束を用意した。
(第1工程)
前記中空糸膜束の第1端部から約20cmの長さ位置にて、四分割して約50本ずつの4つの束(中空糸膜束12〜15)にした。Example 1
A bundle of 200 cellulose acetate hollow fiber membranes (product name: AMK-1, membrane type: FUC1582: manufactured by Daisen Membrane Systems Co., Ltd.) (
(First step)
The hollow fiber membrane bundle was divided into four bundles (hollow fiber membrane bundles 12 to 15) by dividing into four at a length of about 20 cm from the first end of the hollow fiber membrane bundle.
(第2工程)
4つの束の第1端部のそれぞれにキャップ(ポリエチレン製,深さ7cm,厚さ1mm,外径12mm)を被せた。キャップの底には予め接着剤(エポキシ系接着剤)約10gを入れておき、4本の束の第1端部をキャップに固定すると共に、第1端部の開口部分を封止した。
第2工程の終了時には、第1端部と反対側の第2端部は一つの束の状態になっているが、4本の束の第1端部(第1端部12a〜15a)に対応する部分がそれぞれの第2端部(第2端部12b〜15b)となる。(Second step)
Caps (made of polyethylene, depth 7 cm, thickness 1 mm,
At the end of the second step, the second end opposite to the first end is in a single bundle, but the first ends of the four bundles (first ends 12a to 15a) Corresponding portions become the respective second ends (second ends 12b to 15b).
(第3工程)
第1端部が4本の束であり、第2端部が1本の束である中空糸膜束を合成樹脂製の筒形状のモジュールケース(長さ105cm,外径5cm,内径4cm)内に収容した。
このとき、第1端部側が上になり、第2端部側が下になるようにした。4本の第1端部側の間隔(w1)は約0.8cmとした。
その後、モジュールケースの長さに合わせて第2端部を切断した。(Third step)
A hollow fiber membrane bundle in which the first end portion is a bundle of four and the second end portion is a bundle in a cylindrical module case made of synthetic resin (length: 105 cm, outer diameter: 5 cm, inner diameter: 4 cm) Housed in.
At this time, the first end side was on the upper side and the second end side was on the lower side. The distance (w1) between the four first end portions was about 0.8 cm.
Thereafter, the second end portion was cut according to the length of the module case.
(第4工程)
第2端部の切断面である開口部に接着剤(エポキシ樹脂系接着剤)を塗布して封止した。
(第5工程)
遠心ポッティング法(ウレタン樹脂系接着剤を使用)を適用して樹脂固定部(図1の樹脂固定部35)を形成することで、第2端部側の中空糸膜同士と、第2端部側の中空糸膜束とモジュールケースを一体化した。
(第6工程)
樹脂固定部を切断して第2端部側を開口させて、本発明の中空糸膜モジュールを得た。(4th process)
An adhesive (epoxy resin adhesive) was applied to the opening which is the cut surface of the second end and sealed.
(5th process)
By applying a centrifugal potting method (using a urethane resin adhesive) to form a resin fixing portion (
(Sixth step)
The resin fixing portion was cut and the second end side was opened to obtain the hollow fiber membrane module of the present invention.
試験例1
実施例1で得た中空糸膜モジュールを含む図4に示す濾過装置を使用して、下記条件にて濾過運転を実施した。
原水:揖保川の表流水
入口圧力:29.4kPa(0.3kg/cm2)
濾過流量:54L/h
Flux(外圧):1.6m/d
循環流量:110L/h
濾過時間:40分
逆圧洗浄水流量:240L/h
逆圧洗浄倍率:4.4倍(240L/h/54L/h)Test example 1
Using the filtration apparatus shown in FIG. 4 including the hollow fiber membrane module obtained in Example 1, filtration operation was performed under the following conditions.
Raw water: Surface water of the Hobo River Inlet pressure: 29.4 kPa (0.3 kg / cm2 )
Filtration flow rate: 54 L / h
Flux (external pressure): 1.6 m / d
Circulation flow rate: 110 L / h
Filtration time: 40 minutes Back pressure washing water flow rate: 240 L / h
Back pressure washing magnification: 4.4 times (240 L / h / 54 L / h)
ポンプ61を使用して、原水タンク50の原水をライン55により中空糸膜モジュール51に供給して濾過運転した。
濾過水は濾過水ライン56により濾過水タンク52に貯水した後、ポンプ12を使用して返送ライン57により原水タンク50に戻した。
濾過時間40分ごとに運転を停止して、逆圧洗浄を実施した。逆圧洗浄は、ポンプ62を使用して、濾過水タンク52の濾過水を中空糸膜モジュール51に供給して実施した。洗浄排水は排水ライン58から排出した。
このような濾過運転と逆圧洗浄を80日間実施したが、樹脂固定部35と中空糸膜束12〜15の境界部分における断線は発生しなかった。Using the
The filtered water was stored in the filtered
The operation was stopped every 40 minutes of filtration time, and back pressure washing was performed. Back pressure washing was performed by supplying filtered water from the
Such filtration operation and back pressure washing were carried out for 80 days, but no disconnection occurred at the boundary between the
本発明の中空糸膜モジュールは、浄水場、各種分野における汚水処理施設、海水淡水化施設などにおいて使用することができる。 The hollow fiber membrane module of the present invention can be used in water purification plants, sewage treatment facilities in various fields, seawater desalination facilities, and the like.
10 中空糸膜モジュール
11 ケースハウジング
12〜15 中空糸膜束
12a〜15a 第1端部
12b〜15b 第2端部
22〜25 中空糸膜
30 キャップ
31 接着剤
35 樹脂固定部DESCRIPTION OF
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