(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空糸膜とかがり糸からなり、該中空糸膜を経糸および緯糸の一方に配し、他方に該かがり糸を用いて形成される中空糸膜編織物が平行に複数配列され、該中空糸膜編織物を構成する中空糸膜の少なくとも一端が開口状態を保って固定部材で固定されているエレメントと、該エレメントを収納する容器と、該容器内に空気を供給するための給気ヘッダーとを備えている中空糸膜モジュールにおいて、隣接する中空糸膜編織物のかがり糸が、相互に千鳥かがり状の位置に配設されていることを特徴とする中空糸膜モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川水・湖沼水の濾過、工業用水の濾過、砂濾過水の高次処理や排水処理など、汚濁性の高い液体を濾過する際に用いる中空糸膜モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
中空糸膜モジュールは、無菌水、高純度水、飲料水の製造や高次処理、空気の浄化といった精密濾過の分野に用いられる他、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の分野にも適用されている。
【０００３】
高汚濁性水処理においては、中空糸膜モジュールは、濾過時における目詰まりが生じやすいため、一定時間濾過後、モジュール底部より空気を送って中空糸膜を振動させて膜表面を洗浄したり、濾過方向とは逆方向に通水する逆洗等の膜洗浄が繰り返し実施されている。
【０００４】
しかし、従来の精密濾過に用いられる円柱状や同心円状に中空糸膜編織物を集束して配置した中空糸膜モジュールを高汚濁性水処理に用いた場合は、処理時間の経過に伴い膜表面に付着した有機物等の堆積物により中空糸膜同士が固着してしまい、モジュール内の中空糸膜の有効面積が減少し、濾過流量の急激な低下が生じ、また定期的に膜洗浄しても膜機能が容易には回復せず濾過効率の著しい低下が生じた。
【０００５】
この有効面積の減少と洗浄効率の低下の解決策として、中空糸膜編織物をシート状に広げた状態でその一端または両端の中空糸膜を開口状態に保って枠に固定した矩形状の平型の中空糸膜モジュールが提案され、この中空糸膜モジュールを適切な間隔に配置することにより膜表面の洗浄が容易となり、濾過効率の低下を抑えることができる。
【０００６】
しかし、平型の中空糸膜モジュールを円筒状容器に収納すると、中空糸膜以外の部分の占める比率が高くなるため容積効率が悪くなり、角形容器に収納するときには耐圧構造を得るために補強部材を必要とするなど高コストとなる。そこで、複数の平型の中空糸膜編織物を平行に積層したりジグザグ状に折り畳んでモジュール内に収納し、空気ヘッダーから供給した空気によりスクラビングを行うことによって、長期に渡り高い濾過機能を維持することができる中空糸膜モジユールが特開平９−１４１０６３号に提案されている。
【０００７】
これらの中空糸膜モジュールで用いられる中空糸膜編織物は、中空糸膜を経糸及び緯糸の一方に配し、他方にかがり糸を用い公知の編成方法、織成方法にて形成される。
【０００８】
通常、中空糸膜編織物におけるかがり糸の編み込み位置は、編織作業の効率化のため一定位置に設定されている。この中空糸膜編織物を用いてモジュールを作成した場合には、全ての中空糸膜編織物のかがり糸の位置が隣り合うように固定部材で固定されていた。
【０００９】
中空糸膜編織物のかがり糸のピッチは、スクラビングによって隣接する中空糸膜どうしが交錯して絡まるのを防ぐためには小さい方が好ましい。中空糸膜どうしが交錯すると、その部分から堆積物の固着が始まり濾過流量の急激な低下が生じる。
【００１０】
その反面、かがり糸にて編織された部分では、中空糸膜どうしが接触しているため濾過膜としての有効膜面積を減少させることになる。有効膜面積の減少を抑えるためには、かがり糸の編み込み本数を減らす、すなわち、かがり糸のピッチが大きい方が好ましいが、前述の隣接中空糸膜の交錯防止のため大きく設定できないという問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、容器に収納された平型編織物からなる中空糸膜モジュールにおいて、スクラビングによっても隣接する中空糸膜どうしが交錯することなく、かつかがり糸の編み込み数を減らして有効膜面積の減少を抑えるべく検討の結果なされたものであり、従来より少ないかがり糸にて中空糸膜どうしの交錯を防止し、ひいては長期に渡り高い濾過機能を維持し、かつ濾過機能の回復が容易な中空糸膜モジュールを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、中空糸膜とかがり糸からなり、該中空糸膜を経糸および緯糸の一方に配し、他方に該かがり糸を用いて形成される中空糸膜編織物が平行に複数配列され、該中空糸膜編織物を構成する中空糸膜の少なくとも一端が開口状態を保って固定部材で固定されているエレメントと、該エレメントを収納する容器と、該容器内に空気を供給するための給気ヘッダーとを備えている中空糸膜モジュールにおいて、隣接する中空糸膜編織物のかがり糸が、相互に千鳥かがり状の位置に配設されていることを特徴とする中空糸膜モジュールにある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の中空糸膜モジュールの一例を示す断面図であり、図２はエレメントの一例を示す斜視図である。
【００１４】
本発明の中空糸膜モジュールは、中空糸膜１ａとかがり糸１ｂからなる中空糸膜編織物１が固定部材２で平行に複数配列固定されてなるエレメントと、このエレメントを収納する容器３と、容器内に空気を供給するための給気ヘッダー９とから構成される。
【００１５】
中空糸膜編織物１を構成する中空糸膜１ａとしては、例えばポリオレフィン系、セルロース系、ポリビニルアルコール系、ポリスルホン系、ポリメチルメタクリレート系等の各種材料からなるものが用いられ、編織物への編織性の点で強伸度の高いポリエチレン等のポリオレフィン系中空糸膜を用いるのが好ましい。また、中空糸膜は、濾過膜として使用可能なものであれば、孔径、空孔率、膜厚、外径等は特に制限はない。
【００１６】
中空糸膜編織物１のもう一方の構成部材であるかがり糸１ｂとしては、通常の編物や織物に用いられるものが使用できるが、製造時や取り扱い時に中空糸膜１ａを傷めないためには硬くないことが好ましく、マルチフィラメント、紡績糸、加工糸等がより好ましく用いられる。
【００１７】
中空糸膜編織物１は、中空糸膜１ａが経糸及び緯糸の一方に配され、中空糸膜の機能が保持されるならば、どのような編成方法、織成方法によったものであってもよい。しかし、かがり糸１ｂの編み込みピッチは１０〜５００ｍｍが好ましく、５０〜２００ｍｍがより好ましい。
【００１８】
従来のように中空糸膜編織物１におけるかがり糸１ｂの編み込みピッチを一定にし、かつ固定部材からかがり糸までの距離を一定にすると、図３および図４に示すように、隣接する中空膜編織物１のかがり糸１ｂの位置が隣り合う（最近接する）ようにして配設される。この場合、隣接する中空糸膜１ａどうしが交錯しないようにするには、かがり糸１ｂの編み込みピッチを所定の長さより短くする必要があった。
【００１９】
これに対し、本発明の中空糸膜モジュールにおいては、図５および図６に示すように、隣接する中空糸膜編織物１のかがり糸１ｂが相互に千鳥かがり状の位置に配設される。このため、一方のかがり糸１ｂが、隣接する中空糸膜編織物に対してはそのかがり糸１ｂ配設部の中間部に位置することになり、中空糸膜１ａどうしの交錯を防止できるため、かがり糸の編み込みピッチを拡大することができ、これによって中空糸膜１ａの有効膜面積の減少を抑えることができる。
【００２０】
ここで、本発明にいう「相互に千鳥かがり状の位置」とは、一定角度の斜線から構成されるいわゆるジクザグ状折れ線の各折れ曲がり部に相当する位置をいうが、この折れ線については数学的に厳密な意味での一定角度が要求されるものではなく、一つのかがり糸に対してこれに近接する四つのかがり糸の位置までがほぼ同じ距離となるような位置関係を満たす状態をいう。
【００２１】
図１に示す中空糸膜モジュールの場合、中空糸膜編織物１の中空糸膜１ａの一方の端部（図示では上端）が、開口状態を保って固定部材２で容器３の上部内に固定され、かつ中空糸膜編織物１が平行に複数配列されている。
【００２２】
固定部材２は、中空糸膜編織物１を固定すると共に、原水と処理水を液漏れなく仕切る部材として機能するもので、例えばウレタン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が用いられる。
【００２３】
エレメントが収納される容器３は、その材料が原水の高汚濁性水に対する耐食性を有し、処理時の耐圧性構成材となりうるものであれば特に制限はないが、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等の合成樹脂あるいはステンレススチール等の金属からなる。容器３は、原水供給口４、処理水出口５、堆積物排出口６、空気出口７、空気供給口８等を備える。また、容器３は適宜部位で分離可能な構造としてもよい。
【００２４】
エレメントと容器３とは、固定部材２で一体化した構造としてもよいが、エレメントの交換が容易なようにＯリング等でエレメントを容器３に着脱可能に収納してもよい。
【００２５】
本発明の中空糸膜モジュールにおいては、原水供給口４より供給された原水の高汚濁性水は、エレメントに複数配列された中空糸膜編織物１の中空糸膜にて濾過され、濾過処理水として処理水出口５から排出される。一方、スクラビング用の空気は、空気供給口８から給気ヘッダー９に供給される。空気は空気ヘッダー９より放出され、中空糸膜編織物１間を気泡状になって通過しながら中空糸膜編織物１をスクラビングして中空糸膜の膜面洗浄を行い、空気出口７から排出される。スクラビングにより中空糸膜面から剥離された有機物等の堆積物は堆積物排出口６より取り出される。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の中空糸膜モジュールでは、より少ないかがり糸にてスクラビングによる中空糸膜どうしの交錯や固着が防止され、長期に渡って高い濾過効率を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の中空糸膜モジュールを示す断面図である。
【図２】本発明の中空糸膜モジュールに用いるエレメントを示す斜視図である。
【図３】従来の中空糸膜モジュールでの隣接する中空糸膜編織物の例を示す斜視図である。
【図４】従来の中空糸膜モジュールでの隣接する中空糸膜編織物の例を示す断面図である。
【図５】本発明の中空糸膜モジュールでの隣接する中空糸膜編織物の例を示す斜視図である。
【図６】本発明の中空糸膜モジュールでの隣接する中空糸膜編織物の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１    中空糸膜編織物
１ａ    中空糸膜
１ｂ    かがり糸
２    固定部材
３    容器
４    原水供給口
５    処理水出口
６    堆積物排出口
７    空気出口
８    空気供給口
９    給気ヘッダー
【図１】
0003904693.tif 000002
【図２】
0003904693.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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