(57)【要約】【課題】作業性に優れ、適用に制限がない、中空糸膜モジュールの補修方法であって、当該補修方法によって補修された中空糸膜及びこれに隣接する中空糸膜が破損しにくい、中空糸膜モジュールの補修方法並びに当該補修方法によって補修された中空糸膜モジュールを提供する。【解決手段】複数本の中空糸膜と、中空糸膜を固定するポッティング樹脂２１ａ、２１ｂとを備えた中空糸膜モジュールを補修する方法であって、破損部を含む中空糸膜の長さ方向の一部分を切除して、切除により開口した中空糸膜の端部１１ａ、１１ｂから、樹脂注入ノズル４０を挿入して、硬化前の粘度が室温で１０ｍＰａ・ｓ以上６，０００ｍＰａ・ｓ以下の補修用樹脂５０を、樹脂注入ノズルから注入して、補修用樹脂５０が中空糸膜の中空部１３ａ、１３ｂを塞いだ状態で、補修用樹脂５０を硬化させる、中空糸膜モジュールの補修方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の中空糸膜と、前記中空糸膜を固定するポッティング樹脂とを備えた中空糸膜モジュールを補修する方法であって、
前記中空糸膜に生じた破損部を含む、前記中空糸膜の長さ方向の一部分を切除して、
切除により開口した前記中空糸膜の端部から、樹脂注入ノズルを挿入して、
硬化前の粘度が室温で１０ｍＰａ・ｓ以上６，０００ｍＰａ・ｓ以下の補修用樹脂を、前記樹脂注入ノズルから注入して、
前記補修用樹脂が、前記中空糸膜の中空部を塞いだ状態で、前記補修用樹脂を硬化させる、中空糸膜モジュールの補修方法。
【請求項２】
前記樹脂注入ノズルの先端が少なくともポッティング樹脂に到達するまで、前記樹脂注入ノズルを挿入する、請求項１に記載の中空糸膜モジュールの補修方法。
【請求項３】
前記中空糸膜の中空部に、硬化前の粘度が室温で１０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下の前記補修用樹脂を、前記樹脂注入ノズルから注入して、前記中空糸膜に前記補修用樹脂を含浸させた後に、再び前記補修用樹脂を注入する、請求項１又は２に記載の中空糸膜モジュールの補修方法。
【請求項４】
複数本の中空糸膜と、前記中空糸膜を固定するポッティング樹脂とを備え、前記中空糸膜の少なくとも一本の、長さ方向の一部分が切除され、切除により開口した前記中空糸膜の中空部が、補修用樹脂で塞がれた中空糸膜モジュールであって、
前記中空部のうち、前記中空糸膜の外周が前記ポッティング樹脂と接する部分の少なくとも一部が、前記補修用樹脂で塞がれ、
前記中空部のうち、前記中空糸膜の外周がポッティング樹脂と接していない部分の、前記補修用樹脂で閉塞された部分の長さが、３０ｍｍ以下である、中空糸膜モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空糸膜モジュールの補修方法及び本発明の方法によって補修された中空糸膜モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
下水・浄水処理、再生水の精製等の水処理に、複数本の中空糸膜と集水部とを備えた中空糸膜モジュールが広く使用されている。これを用いて各種の水処理を行うと、被処理水に含まれる異物等が、中空糸膜の表面に閉塞するため、エアスクラビングを用いた洗浄、濾過方向と逆方向に通液することによる洗浄、化学薬品を用いた洗浄等が定期的に実施される。
【０００３】
ところでこれらの洗浄が長期間にわたって繰り返されると、中空糸膜の表面が、物理的及び／又は化学的な耐久性が劣化する。耐久性が劣化した中空糸膜の表面上には破損部が生じることがあり、そこから、被処理水中の微粒子が濾過水側に混入してしまう。
そこで、中空糸膜モジュールの分離・濾過性能を維持するために、破損部がある場合は補修を行う。補修方法として、例えば、破損部に直接樹脂を塗布して硬化する方法（特許文献１）や、破損が生じた中空糸膜の開口端部に樹脂を塗布する方法（特許文献２）、中空糸膜の中空部に樹脂を注入して硬化させる方法（特許文献３）、破損が生じた中空糸膜を切除して、切除によって開口した端部を覆うように樹脂を塗布する方法（特許文献４）、破損が生じた中空糸膜を切断し、切断した糸を結紮する方法等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５６３７２１４号公報
【特許文献２】国際公開第２００６／０３７２３４号
【特許文献３】特許第５８１１７３８号公報
【特許文献４】国際公開第２０１２／１４７９３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び特許文献３に開示されている補修方法では、中空糸膜１本あたりに生じた破損部の数が多い場合に、そのすべての破損部に樹脂を一つずつ塗布又は注入しなければならず、作業性に劣る。
また、特許文献２に開示されている補修方法は、破損が生じた中空糸膜の開口端部が封止できるような構造の中空糸膜モジュールでなければそもそも適用できない。開口端部が封止できるような構造に中空糸膜モジュールを設計するには、中空糸膜モジュールの形状が複雑になるため、実際には特許文献２の補修方法が適用される中空糸膜モジュールはその形状・構造に制限がある。
また、特許文献４に開示されている補修方法は、補修後の中空糸膜モジュールにエアスクラビング洗浄を実施すると、中空糸膜の先端に塗布されて硬化した樹脂が、中空糸膜より硬いため、そのような樹脂が隣接する中空糸膜と擦れあい、中空糸膜の破損の再発原因となっていた。また特許文献４の方法により補修された中空糸膜は、塗布された樹脂の分だけ表面積が大きくなるので、エアスクラビング洗浄を行うと、中空糸膜モジュールの集水部に固定されている部分で折れ曲がりやすく、補修された中空糸膜が破損の再発原因となっていた。
【０００６】
本発明は上記背景に鑑みてなされたものであり、作業性に優れ、適用される中空糸膜モジュールに制限がない中空糸膜モジュールの補修方法であって、当該補修方法によって補修された中空糸膜モジュールにエアスクラビング洗浄を実施しても、補修された中空糸膜及び隣接する中空糸膜が破損しにくい、中空糸膜モジュールの補修方法並びに当該補修方法によって補修された中空糸膜モジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は下記の態様を有する。
すなわち、本発明は以下に関する。
［１］  複数本の中空糸膜と、前記中空糸膜を固定するポッティング樹脂とを備えた中空糸膜モジュールを補修する方法であって、前記中空糸膜に生じた破損部を含む、前記中空糸膜の長さ方向の一部分を切除して、切除により開口した前記中空糸膜の端部から、樹脂注入ノズルを挿入して、硬化前の粘度が室温で１０ｍＰａ・ｓ以上６，０００ｍＰａ・ｓ以下の補修用樹脂を、前記樹脂注入ノズルから注入して、前記補修用樹脂が、前記中空糸膜の中空部を塞いだ状態で、前記補修用樹脂を硬化させる、中空糸膜モジュールの補修方法。
［２］  前記樹脂注入ノズルの先端が少なくともポッティング樹脂に到達するまで、前記樹脂注入ノズルを挿入する、［１］に記載の中空糸膜モジュールの補修方法。
［３］  前記中空糸膜の中空部に、硬化前の粘度が室温で１０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下の前記補修用樹脂を、前記樹脂注入ノズルから注入して、前記中空糸膜に前記補修用樹脂を含浸させた後に、再び前記補修用樹脂を注入する、［１］又は［２］に記載の中空糸膜モジュールの補修方法。
［４］  複数本の中空糸膜と、前記中空糸膜を固定するポッティング樹脂とを備え、前記中空糸膜の少なくとも一本の、長さ方向の一部分が切除され、切除により開口した前記中空糸膜の中空部が、補修用樹脂で塞がれた中空糸膜モジュールであって、
前記中空部のうち、前記中空糸膜の外周が前記ポッティング樹脂と接する部分の少なくとも一部が、前記補修用樹脂で塞がれ、
前記中空部のうち、前記中空糸膜の外周がポッティング樹脂と接していない部分の、前記補修用樹脂で閉塞された部分の長さが、３０ｍｍ以下である、中空糸膜モジュール。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の中空糸膜モジュールの補修方法は、作業性に優れ、種々の形状・構造の中空糸膜モジュールに適用できる。また当該補修方法によって補修された中空糸膜ジュールに対してエアスクラビング洗浄を実施しても、補修された中空糸膜及び隣接する中空糸膜が破損しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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２（ａ）は図１中（Ｉ）の部分を、図２（ｂ）は図１中（ＩＩ）の部分を拡大した図である。
【図３】本発明の補修方法を説明する図である。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は本発明の補修方法を、図４（ｃ）は本発明の補修方法で補修された補修部を説明する断面図である。
【図５】本発明のより好ましい補修方法を説明する断面図である。
【図６】本発明の許容する補修方法で補修された補修部の断面図である。
【図７】本発明の中空糸膜モジュールの他の一例を示す斜視図である。
【図８】図８（ａ）は図７中（ＩＩＩ）の部分を、図８（ｂ）は図７中（ＩＶ）の部分を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。
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る。この中空糸膜モジュール１０Ａは、シート状に配列された複数本の中空糸膜１１と、中空糸膜１１の長さ方向の両端部に設けられた２本の集水部２０ａ、２０ｂとを備えている。各中空糸膜１１の両端部は、ポッティング樹脂２１ａ、２１ｂによって集水部２０ａ、２０ｂに接着固定されている。また、中空糸膜１１の両端部は開口した状態で、集水部２０ａ、２０ｂの内部に設けられた流水路２２ａ、２２ｂと連通している。
【００１１】
また、この例の中空糸膜モジュール１０Ａは、２本の集水部２０ａ、２０ｂを連通する２本の導水管３０ａ、３０ｂを備えていて、一方の集水部（上側集水部）２０ａの長さ方向の端部に、濾過水を得る取水口２４が形成されている。そのため、この中空糸膜モジュール１０Ａで被処理水を吸引濾過した際には、他方の集水部（下側集水部）２０ｂに集められた濾過水が導水管３０ａ、３０ｂを通って上側集水部２０ａへと集められ、取水口２４からは、上側集水部２０ａと下側集水部２０ｂに集められた濾過水が取り出せるようになっている。
【００１２】
中空糸膜１１の材質は、特に限定されない。具体例としては例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）やポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル、セルロース誘導体、ポリアミド、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレートなども挙げられる。これらのうち１種以上を含む樹脂を使用できる。また、これらの樹脂の共重合体や一部に置換基を導入したものであってもよい。
【００１３】
ポッティング樹脂２１ａ、２１ｂは、濾過水側と被処理水側とを隔てられれば、特に限定されず、公知のものでよい。ポッティング樹脂２１ａ、２１ｂの材質としては、例えばポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられ、これらのうち１種以上を含む樹脂を使用できる。
【００１４】
集水部２０ａ、２０ｂ及び導水管３０ａ、３０ｂは、濾過水側と被処理水側とを隔てられれば、特に限定されず、公知のものでよい。集水部２０ａ、２０ｂ及び導水管３０ａ、３０ｂの材質としては、機械的強度及び耐久性を有するものが好適に用いられ、例えばポリカーボネート、ポリスルホン、ポリオレフィン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、変成ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などが挙げられ、これらのうち１種以上を含む樹脂を使用できる。あるいは、ステンレス、チタンなどの耐腐食性金属を用いてもよい。
【００１５】
このような中空糸膜モジュールに生じる破損部の特定は、例えば破損部位が特定可能なリーク検査方法、例えば、水や界面活性剤などの液体中に浸漬した膜内部に気体を送り込み、気泡の発生状況により破損部を特定する方法や、着色液などの着色流体を流し込み、着色の有無で破損部を特定する方法などにより行われる。
【００１６】
本発明の中空糸膜モジュールの補修方法（以下、「本法」とも記す。）は、例えば図３及び図４に示すように行う。
まず、図３に示すように、破損部１２が生じた中空糸膜１１から、破損部１２を含む長さ方向の一部分を切除する。図３中、符号Ｍが切除された中空糸膜である。これにより中空糸膜１１に２つの開口した端部１１ａ、１１ｂが生じ、中空部１３ａ、１３ｂが開口する。
ついで樹脂注入器６０に、中空糸膜１１の内径よりも小さな外径を備えた樹脂注入ノズル４０を接続し、図４（ａ）に示すように、切除により開口した端部１１ａ（１１ｂ）から、樹脂注入ノズル４０を挿入する。
そして、図４（ｂ）に示すように、硬化前の粘度が室温で１０ｍＰａ・ｓ以上６，０００ｍＰａ・ｓ以下の補修用樹脂５０を、樹脂注入ノズル４０から中空部１３ａ（１３ｂ）に注入する。注入後、樹脂注入ノズル４０を中空糸膜１１から引き抜いて、注入された補修用樹脂５０が、中空部１３ａ（１３ｂ）を塞いだ状態で、補修用樹脂５０を硬化させる。こうして図４（ｃ）に示すように、破損部１２を含む中空糸膜Ｍが切除されて開口した中空糸膜１１の中空部１３ａ（１３ｂ）が硬化した補修用樹脂５２で閉塞され、中空糸膜モジュールの補修がなされる。
【００１７】
ここで図３に示すように、中空糸膜１１から、破損部１２を含む中空糸膜Ｍを切除する際には、切除により新たに開口する端部１１ａ、１１ｂから、各ポッティング樹脂２１ａ、２１ｂに至るまでの中空糸膜の長さＬ１が、２０〜１００ｍｍの範囲内であることが好ましい。Ｌ１が２０ｍｍ以上であると、補修用樹脂５０で中空部１３ａ、１３ｂを封止する作業中に、この中空糸膜１１の根元の屈曲を抑制して補修を行えるので、中空糸膜１１の根元が損傷するなどのトラブルが起こりにくい。一方、Ｌ１が１００ｍｍ未満であると、樹脂注入ノズル４０の挿入が容易となる。さらに、補修後の中空糸膜モジュール１０Ａを、例えば被処理水槽に浸漬してエアスクラビング洗浄を行った際には、補修した中空糸膜１１が過度に揺動しにくい。そのため、過度な揺動による他の中空糸膜１１との擦れが抑制され、根元の大きな屈曲に起因する中空糸膜１１の損傷も低減される。破損部１２を含む長さ方向の一部分を切除する際には、以上の点を考慮して、Ｌ１が２０〜１００ｍｍの範囲内となるように切除位置を決定することが好ましい。
【００１８】
また、図４（ａ）に示すように、切除により開口した中空糸膜の端部１１ａ（１１ｂ）から、樹脂注入ノズル４０を挿入する際は、樹脂注入ノズル４０の先端が、少なくともポッティング樹脂２１ａ（２１ｂ）に到達するまで、樹脂注入ノズル４０を挿入することが好ましい。樹脂注入ノズル４０の先端が少なくともポッティング樹脂２１ａ（２１ｂ）に到達していれば、補修用樹脂５０を注入する際における中空糸膜１１の破裂を防止でき、補修用樹脂５０が中空糸膜１１の内膜面を透過して、膜外へ漏れることも防止できる。
【００１９】
図４（ａ）に示す樹脂注入ノズル４０の外径は、０．２ｍｍ以上であることが好ましく、中空糸膜１１の内径よりも０．１〜０．５ｍｍ程度小さいことが好ましい。樹脂注入ノズル４０の外径が０．２ｍｍ以上であると、樹脂注入ノズル４０が折れることなく端部１１ａ、１１ｂからスムーズに挿入される。また、樹脂注入ノズル４０の外径が中空糸膜１１の内径より大きいと、中空部１３ａ、１３ｂへの挿入が困難となり、中空糸膜１１を破損する恐れがある。
樹脂注入ノズル４０の内径は０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが望ましい。樹脂注入ノズル４０の内径が０．５ｍｍ以上であると、補修用樹脂５０を注入する際に、より低い圧力を加えても注入ができる。一方、樹脂注入ノズル４０の内径が２．０ｍｍ以下であると、より高い圧力を加えても、急激な補修用樹脂５０の注入が起こりにくく、補修用樹脂の急激な注入によって、中空糸膜１１が内部から破裂する恐れがなくなる。また、樹脂注入ノズル４０の内・外径が上記の範囲であれば、注入時に、樹脂注入ノズル４０と中空糸膜１１の隙間から補修用樹脂５０が漏れにくい。
樹脂注入ノズル４０の先端は中空糸膜を傷つけないよう鋭利でないものが好ましい。例としては注射針の先端を金鑢で平滑にしたものが挙げられる。
樹脂注入器６０としては、公知の樹脂注入器でよく、補修用樹脂５０が注入可能であれば特に限定はされない。
【００２０】
補修用樹脂５０として用いられる樹脂は特に限定されないが、具体的には、溶剤揮散型、湿気硬化型、加熱硬化型、硬化剤混合型、紫外線硬化型及び熱溶融型の各樹脂が用いられ、補修用樹脂５０はこれらの各樹脂から選ばれる少なくとも一つを含むことが好ましい。
【００２１】
硬化前の補修用樹脂５０の粘度は室温（℃）で１０ｍＰａ・ｓ以上６，０００ｍＰａ・ｓ以下であるが、１５ｍＰａ・ｓ以上５，０００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましく、２０ｍＰａ・ｓ以上２，０００ｍＰａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。硬化前の粘度が室温で１０ｍＰａ・ｓ以上であると、注入した補修用樹脂５０が、中空糸膜１１の中空部１３ａ、１３ｂに保持されるため、補修用樹脂５０が重力方向に流出して、目的外の部分に垂れて付着するなどのトラブルが生じにくい。また、６，０００ｍＰａ・ｓ以下であると、樹脂注入ノズル４０によってスムーズに注入でき、さらには中空糸膜１１の内層に含浸しやすくなるため、補修部の十分な耐圧強度が得られる。
なお、本明細書において、粘度とは、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０３：２０１１に準拠して測定される値である。
【００２２】
ところで、図５（ａ）に示すように、中空部１３ａ（１３ｂ）に、硬化前の粘度が室温で１０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下の補修用樹脂５０を、樹脂注入ノズル４０から注入すると、中空糸膜１１に補修用樹脂５０が含浸して、中空部１３ａ（１３ｂ）が流水路２２ａ（２２ｂ）と連通することがある。また、粘度のみならず、中空糸膜１１の膜構造、補修用樹脂５０の物性、又は温度・湿度等の使用条件によっても、中空部１３ａ（１３ｂ）が流水路２２ａ（２２ｂ）と連通することがある。
この場合、中空糸膜１１に補修用樹脂５０を含浸させた後に、再び補修用樹脂５０を注入して、中空部１３ａ（１３ｂ）を塞いだ状態で補修用樹脂５０を硬化させると、封止性及び補修部の耐圧強度が優れるため好ましい。
【００２３】
図５（ｂ）に示すように、樹脂注入ノズルを中空部１３ａ（１３ｂ）に挿入する際には、樹脂注入ノズル４０の少なくとも先端が、ポッティング樹脂２１ａ（２１ｂ）に到達しているか、又は先に注入された補修用樹脂５０に到達していることが好ましい。樹脂注入ノズル４０が上記のいずれかを満たす位置に到達するまで中空部１３ａ（１３ｂ）に挿入されていれば、補修用樹脂５０を注入する際における中空糸膜１１の破裂を防止でき、さらに補修用樹脂５０が中空糸膜１１の内膜面を透過して膜外へ漏れることを防止できる。
【００２４】
図１に示すように、本法によって補修された中空糸膜モジュールは、複数本の中空糸膜１１と、中空糸膜１１を集水部２０ａ、２０ｂに固定するポッティング樹脂２１ａ、２１ｂとを備え、中空糸膜１１の少なくとも一本の、長さ方向の一部分が切除されている。さらに、図１中（Ｉ）及び（ＩＩ）の部分を図２に拡大して示すように、切除により開口した中空部１３ａ、１３ｂは硬化した補修用樹脂５２でそれぞれ塞がれている。
【００２５】
また図４（ｃ）に示すように、本法によって補修された中空糸膜モジュールの中空糸膜は、破損部１２を含む中空糸膜Ｍが切除されて開口した中空部１３ａ（１３ｂ）のうち、中空糸膜１１の外周がポッティング樹脂２１ａ（２１ｂ）と接する部分の少なくとも一部が、硬化した補修用樹脂５２で塞がれている。すなわち、中空部１３ａ（１３ｂ）のうち、ポッティング界面２３ａ（２３ｂ）よりもポッティング樹脂２１ａ（２１ｂ）側の中空部１３ａ（１３ｂ）の少なくとも一部が、硬化した補修用樹脂５２によって塞がれている。このように中空部１３ａ、１３ｂが硬化した補修用樹脂５２によって閉塞されれば、濾過水側と被処理水側が隔てられ、中空糸膜の分離・濾過性能が維持される。
【００２６】
本法によって補修された中空糸膜モジュール１０Ａは、図４（ｃ）に示すように、中空部１３ａ（１３ｂ）のうち、中空糸膜１１の外周がポッティング樹脂２１ａ（２１ｂ）と接していない部分の、硬化した補修用樹脂５２で閉塞された部分の長さＬ２は３０ｍｍ以下であることが好ましく、１０ｍｍ以下であることがより好ましい。硬化した補修用樹脂５２によって閉塞された部分の中空糸膜は、隣接する未補修の中空糸膜よりも物理的に硬くなるが、Ｌ２の長さが３０ｍｍ以下であれば、エアスクラビング洗浄を実施した際に、閉塞された部分の中空糸膜が周囲の隣接する他の中空糸膜と擦れ合いにくくなるため好ましく、また中空糸膜モジュールの集水部に固定されている部分で折れ曲がりにくくなるため好ましい。
【００２７】
図６に示すように、本法によって補修された中空糸膜モジュール１０Ａは、中空部１３ａ（１３ｂ）のうち、中空糸膜１１の外周がポッティング樹脂２１ａ（２１ｂ）と接している部分でのみ補修用樹脂が注入・硬化されていてもよい。すなわち中空部１３ａ（１３ｂ）は、ポッティング界面２３ａ（２３ｂ）よりもポッティング樹脂２１ａ（２１ｂ）側の中空部１３ａ（１３ｂ）でのみ、硬化した補修用樹脂５２によって塞がれてもよい。この場合も、中空部１３ａ、１３ｂが硬化した補修用樹脂５２によって閉塞されているため、濾過水側と被処理水側が隔てられ、中空糸膜の分離・濾過性能が維持される。また、エアスクラビング洗浄を実施した際も、閉塞された部分の中空糸膜が、周囲の隣接する他の中空糸膜と擦れにくい。
【００２８】
なお、補修対象の中空糸膜モジュールの形態には制限はなく、例えば、図７及び図８に示すように、導水管３０ａ，３０ｂを具備せず、上側集水部２０ａに集められた濾過水のみを取水口２４から取り出す形態の中空糸膜モジュール１０Ｂも例示できる。この場合には、破損部１２を含む中空糸膜Ｍを切除した後、濾過水が集水される上側の集水部２０ａに連通した方の中空部１３ａのみを補修用樹脂５０で閉塞すればよく、上側の集水部２０ａに連通していない下側の集水部２０ｂ側の中空部１３ｂは閉塞されなくてもよい。この形態の中空糸膜モジュール１０Ｂの場合には、中空部１３ｂが開放していても、被処理水が濾過水側に混入することはない。このように被処理水が端部から濾過水側に混入しない限りは、切除により開口した２つの端部のうちの一方のみを閉塞して、他方を開放しておいてもよく、中空糸膜モジュールの形態に応じて適宜選択できる。
【００２９】
（作用効果）
以上説明したように、本発明の中空糸膜モジュールの補修方法によれば、中空糸膜１１に生じた破損部１２を含む長さ方向の一部分が切除され、切除により開口した中空糸膜の中空部に補修用樹脂５０が注入され、中空部内で補修用樹脂５０が硬化することで、切除により開口した中空部が閉塞される。よって、本法により補修された中空糸膜モジュールは、エアスクラビング洗浄が実施されても、中空糸膜の中空内で硬化した補修用樹脂が他の中空糸膜と直接触れ合うことがなく、補修用樹脂で補修された中空糸膜は他の中空糸膜と擦れ合いにくくなるので、中空糸膜の破損の再発を低減することができる。
本法によって補修された中空糸膜モジュールの中空糸膜は、切断した中空糸膜の端部を覆うように樹脂を塗布して補修した場合と比べて、中空糸膜モジュールの集水部２０ａ、２０ｂに固定されている部分で折れ曲がりにくいので、中空糸膜の折れ曲がった箇所に新たな破損部が生じることを低減できる。
本法は、補修用樹脂５０を中空部１３ａ、１３ｂで硬化させるため、作業中に補修用樹脂５０が補修対象でない他の中空糸膜１１に付着する恐れがなく、他の中空糸膜１１を補修対象の中空糸膜１１と隔離しておく必要もないため、作業性に優れる。さらに本法は適用される中空糸膜モジュールの形状や構造によって適用が制限されない。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００３１】
［実施例１］
孔径０．０５μｍ、外径１．６５ｍｍ、内径１．００ｍｍ、膜面積４０ｍ２のＰＶＤＦ製中空糸膜モジュール１０Ａ（三菱レイヨン製、品名「ステラポアー７６００」）を用いた。中空糸膜１１は各ポッティング樹脂２１ａ、２１ｂによって固定され、集水部２０ａ、２０ｂと連通している。導水管３０ａ，３０ｂには、角パイプを用いた。中空糸膜モジュール１０Ａの外径寸法は、幅Ｗ１２５０ｍｍ、高さＨ２０００ｍｍ、奥行きＤ３０ｍｍである。まず、中空糸膜モジュール１０Ａを水中に浸漬した状態で中空糸膜内部に気体を送り込み、気泡の発生状況により中空糸膜１１に生じた破損部１２の位置を特定したところ、ポッティング樹脂２１ａから９００ｍｍの位置にあることが分かった。
ついで、図２に示す方法に沿って、補修を行った。
まず両側のポッティング樹脂２１ａ、２１ｂからの長さＬ１がそれぞれ５０ｍｍの位置、２箇所で各中空糸膜１１を切断し、破損部１２を含む中空糸膜１１の長さ方向の一部分を取り除いた。
ついで、樹脂注入器６０（テルモシリンジ（登録商標）、容量１ｍＬ、テルモ株式会社製）に外径０．８０ｍｍの樹脂注入ノズル４０（テルモ注射針（２１Ｇ、テルモ株式会社製）の先端を金鑢で平滑にしたもの）を接続し、これを用いて、補修用樹脂５０（ロックタイト（登録商標）４３０５、粘度９００ｍＰａ・ｓ、紫外線・湿気硬化型、ヘンケル社製）を、上記の切断により生じた端部１１ａ（１１ｂ）から、中空部１３ａ（１３ｂ）に注入した。ここで樹脂注入ノズル４０の先端は少なくともポッティング樹脂２１ａ（２１ｂ）に到達するまで挿入した。
補修用樹脂５０がポッティング樹脂２１ａ（２１ｂ）にまで到達し、中空部１３ａ（１３ｂ）が塞がれているのを目視によって確認してから、湿気存在環境（温度：２０℃、湿度５０％）下で２時間静置して補修用樹脂５０を硬化させた。
このように補修を行った図１の中空糸膜モジュール１０Ａを水中に移し、取水口２４から中空糸膜モジュール１０Ａの内圧が１００ｋＰａとなるように空気を供給し、破損検査を行った。破損検査において、端部１１ａ、１１ｂからはエア漏れが確認されず、中空糸膜１１の中空部１３ａ、１３ｂが確実に閉塞されていることが確認できた。
なお、本実施例で粘度は、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０３：２０１１に準拠して測定を行った。
【００３２】
［実施例２］
補修用樹脂５０として、ロックタイト（登録商標）４３０４（粘度２０ｍＰａ・ｓ、紫外線・湿気硬化型、ヘンケル社製）を用いた以外は、実施例１と同様の方法で補修用樹脂５０を中空部１３ａ（１３ｂ）に注入した。補修用樹脂５０を注入した後、湿気存在環境（温度：２０℃、湿度５０％）下で１０分静置し、中空糸膜に補修用樹脂５０を含浸させた。その後、補修用樹脂５０を再び注入し、中空部１３ａ（１３ｂ）を閉塞し、実施例1と同様の方法で硬化させた。ここで樹脂注入ノズル４０の先端が少なくとも補修用樹脂５０に到達するまで挿入した。
このように補修を行った中空糸膜モジュール１０Ａを実施例１と同様の破損検査をしたところ、端部１１ａ、１１ｂからはエア漏れが確認されず、中空糸膜１１の中空部１３ａ，１３ｂが確実に閉塞されていることが確認できた。
【００３３】
［実施例３、４、比較例１〜３］
表１に示すように補修用樹脂５０を変更し、本発明の中空糸膜モジュールの補修方法を実施した。表１中、注入回数（回）が「１」である実施例・比較例は、補修用樹脂５０を変更した以外は実施例１と同様に実施し、注入回数が「２」である実施例・比較例は、補修用樹脂５０を変更した以外は実施例２と同様に実施した。
なお、実施例４で補修を行った中空糸膜モジュール１０Ａについては、１年間、活性汚泥に、線速度１００ｍ／ｈｒの条件下で曝気（エアスクラビング）した後、内圧が１００ｋＰａの条件で空気を供給して破損検査をした。端部１１ａ、１１ｂ及びそれらと隣接する周辺の中空糸膜からはエア漏れが確認されず、新たな破損部は検出されなかった。
破損検査でエア漏れが確認された場合は、表１中に「○」と表記し、エア漏れが検出された場合は、表１中「×」と表記した。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
［比較例４］
中空糸膜１１の破損部を切除した後、補修用樹脂５０としてＳｃｏｔｃｈ−Ｗｅｌｄ Ｈｏｔ Ｍｅｌｔ Ａｄｈｅｓｉｖｅ ３７４８‐Ｑ（スリーエム社製）を用いて、該樹脂を加熱により溶融して、中空糸膜の切断面を覆うように塗布して補修を実施した。補修後、実施例１と同条件で破損検査をしたところ、補修部からのエア漏れが確認されなかった。次に、補修された中空糸膜モジュールを、１年間、活性汚泥に、線速度１００ｍ／ｈｒで曝気（エアスクラビング）した後、中空糸膜の内部から１００ｋＰａの圧縮空気で破損検査をしたところ、補修部周辺の中空糸膜、並びに補修部よりもポッティング樹脂側の中空糸膜からエア漏れが確認された。
【００３６】
表１に示すように、粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上６，０００ｍＰａ・ｓ以下の補修用樹脂を用いて補修した実施例１〜４の中空糸膜モジュールは、本法により適切に補修され、十分な耐圧強度を有していた。
１度目の補修用樹脂の注入後に補修用樹脂を中空糸膜に含浸させて、再び補修用樹脂を注入して硬化した実施例２、及び実施例３の中空糸膜モジュールも、適切に補修され、十分な耐圧強度を有していた。
実施例４の中空糸膜モジュールは、１年間、活性汚泥に曝気した後でも、十分な耐圧強度を有していたので、補修された中空糸膜が集水部に固定されている部分で折れ曲がったり、中空糸膜が周囲の中空糸膜と擦れたりすることによって、新たな破損部が生じていなかった。
粘度が６，０００ｍＰａ・ｓより大きい補修用樹脂を用いた比較例１の中空糸膜モジュールは、中空糸膜の内層に補修用樹脂が含浸しなかったため、耐圧強度が不十分であったと考えられる。
粘度が１０ｍＰａ・ｓより小さい補修用樹脂を用いた比較例２の中空糸膜モジュールは、中空糸膜の内層に補修用樹脂が過度に含浸し、中空部がポッティング樹脂と連通していた。
粘度が１０ｍＰａ・ｓより小さい補修用樹脂を用いた比較例３の中空糸膜モジュールは、中空糸膜の内層に補修用樹脂が過度に含浸し、１度目の補修用樹脂の注入後に再び補修用樹脂を注入して硬化させても、中空部がポッティング樹脂と連通していた。
切断面に直接溶融樹脂を塗布した比較例４の中空糸膜モジュールは、エアスクラビング中に補修用樹脂と中空糸膜の表面が擦れあい、補修部よりもポッティング樹脂側を起点として中空糸膜が折れ曲がっていたと考えられる。
【符号の説明】
【００３７】
１１  中空糸膜
１１ａ、１１ｂ  切断により生じた中空糸膜の端部
１２  破損部
１３ａ、１３ｂ  切断により開口した中空糸膜の中空部
２０ａ、２０ｂ  集水部
２１ａ、２１ｂ  ポッティング樹脂
２２ａ、２２ｂ  流水路
２３ａ、２３ｂ  ポッティング界面
２４  取水口
４０  樹脂注入ノズル
５０  補修用樹脂
５２  硬化した補修用樹脂
６０  樹脂注入器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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