(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の中空糸膜が端部で固定された固定端部を有し、該固定端部で中空糸膜内部を開口して集水する構造であるとともに、外筒で覆われることなく構成された中空糸膜モジュールであって、該中空糸膜モジュールは、少なくとも一端の固定端部に貫通部を有し、該中空糸膜モジュールが、原液が実質的に大気圧力に開放された槽内に浸漬設置して用いられるに際し、前記少なくとも一端の固定端部に有する貫通部を下方に配置して用いられることを特徴とする中空糸膜モジュール。
【請求項２】
固定端部に隣接して、中空糸膜から生じた透過液を集めるための手段をさらに具備している、請求項１に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項３】
中空糸膜を支持する固定端部が２つである請求項１または２に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項４】
中空糸膜の両端が一つの固定端部に支持されているものである請求項１または２に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の中空糸膜モジュールを、原液が実質的に大気圧力に開放された槽内に設置された気体噴出手段の上方に浸漬設置し、前記中空糸膜の外側に原液を流通させ、中空糸膜の内側を原液の圧力より低い圧力として、原液から中空糸膜を通じて透過液を得る中空糸膜モジュールの使用方法において、前記気体噴出手段を用いて原液中に気体を噴出させる操作を有する中空糸膜モジュールの使用方法。
【請求項６】
請求項１〜４いずれかに記載の中空糸膜モジュールを複数配置してなる分離ユニット。
【請求項７】
前記複数の中空糸膜モジュール同士が、各中空糸膜モジュールに備えられた前記透過液を集めるための手段を介して連結されている請求項６に記載の分離ユニット。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれかに記載の中空糸膜モジュールが、原液が実質的に大気圧力に開放された槽内に浸漬設置されてなる水処理装置であって、前記中空糸膜モジュールが該槽内に設置された気体噴出手段の上方に設置されている水処理装置。
【請求項９】
請求項６または７に記載の分離ユニットが、原液が実質的に大気圧力に開放された槽内に浸漬設置されてなる水処理装置であって、前記分離ユニットが該槽内に設置された気体噴出手段の上方に設置されている水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
排水処理等に利用する中空糸膜モジュールおよびその使用方法、分離ユニット、水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
膜による液体分離技術が注目され、様々な用途に向けた分離膜が開発されており、そのひとつに中空糸膜が挙げられる。中空糸膜は膜モジュール化された際に単位体積当たりの膜面積が大きく取れる点で優位であり、様々な目的に応じた中空糸膜モジュールの開発が行われている。
【０００３】
中空糸膜モジュールに期待される用途の一つに排水処理が挙げられる。排水処理では膜分離に関わらす、大量処理が可能で、流入排水の負荷変動に強く、長期にわたり安定して運転できる技術が要求される。しかし膜分離を用いると排水処理のように高濃度の液体の分離の際には膜面の汚れが激しく膜の分離性能が低下しやすい。この分野に使用される中空糸膜は分離の際に、膜面への汚物の堆積が激しいことから、中空糸膜の外表面から内表面へ向かって分離を行う外圧型中空糸膜が好適である。外圧型中空糸膜では内圧型のように中空糸膜内部が汚れにより閉塞されることがなく、気泡などの水流で中空糸膜を揺動させたり、膜の内部から液体を圧入する逆洗等により堆積した汚れを容易に剥離できる。この外圧式中空糸膜を複数用いてケース内に膜束を収容した中空糸膜モジュール、あるいは密閉可能なタンクに複数の中空糸膜モジュール懸垂して使用するものがある。双方ともに密閉容器内に原水を加圧供給することで分離に必要な膜間差圧を得る。しかし原水が高濃度あるいは時として高粘度になる排水処理の場合では、容器内に液体を供給することが困難であること、膜面から剥離された汚れを容器外に排出することが困難であることが挙げられる。そこで最近になり特開平5-23549号公報のように膜モジュールを内部に気体噴出或いは撹拌等による水流を有する水槽内に浸漬して、中空糸膜内部を吸引することにより透過水を得る、槽浸漬タイプの中空糸膜モジュールがある。このモジュールを排水処理槽に浸漬して使用すれば、槽内の水流により膜外表面の堆積物を剥離除去しながら透過側を吸引することにより分離を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、円形断面の接着固定部を有する場合、中空糸膜の両端を接着固定したものには接着固定部中央部付近に膜束へは水流が行き渡りにくい。一方片端のみを接着固定した特開平5-23549号公報のようなモジュールを使用しても下方から来る水流は下側の膜束根元の接着固定部中央付近の中空糸膜には下方からの水流が行き渡りにくい。このような形状であると水流の行き渡らない部分の膜面に汚物が堆積して中空糸膜間が閉塞し、その結果、有効膜面積が減少し分離能力が低下する。このような構造は高い分離機能を有する中空糸膜には不向きである。
【０００５】
また一方で原水を容器に加圧供給する場合には実開昭61-106307号公報、特開昭61-291007号公報や特公平1-30524号公報のようにモジュールの下部に当たる部分に貫通孔を有することで内側の膜束へも原水を進入させたり、逆洗により除去した汚れを内側からも排出する形状がある。しかし水槽内に浸漬して中空糸膜の内部を吸引して使用する方法では、原水を容器に加圧供給する場合とは異なり、接着固定部に設けた小さな貫通孔には、槽内の気泡あるいは撹拌による水流は接着固定部中央には行き渡らない。さらに片端のみの貫通孔では逆端付近で水流がよどんでしまい剥離除去の効果を疎外する。加えて中央貫通孔から内側の中空糸膜束を多孔質の内筒あるいは保護筒で覆っても、水流による膜面堆積物剥離除去の効果を疎外し、膜束の外側を外筒で覆った場合も同じである。
【０００６】
中空糸膜束の表面には水流が当たっても、接着固定部の外側から内側、或いは内側から外側に厚みのあると、中空糸膜束の内側の中空糸膜には構造的に水流が行き渡りにくくなり、接着固定部付近では汚れが堆積しやすくなる。
【０００７】
本用途に使用される中空糸膜モジュールには接着固定部内部へも水流が行き渡りやすく分離による汚れが堆積しにくい新たな構造が必要であった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、基本的に下記の構成を有する。
【０００９】
（１）複数の中空糸膜が端部で固定された固定端部を有し、該固定端部で中空糸膜内部を開口して集水する構造であるとともに、外筒で覆われることなく構成された中空糸膜モジュールであって、該中空糸膜モジュールは、少なくとも一端の固定端部に貫通部を有し、該中空糸膜モジュールが、原液が実質的に大気圧力に開放された槽内に浸漬設置して用いられるに際し、前記少なくとも一端の固定端部に有する貫通部を下方に配置して用いられることを特徴とする中空糸膜モジュール。
（２）固定端部に隣接して、中空糸膜から生じた透過液を集めるための手段をさらに具備している、上記中空糸膜モジュール。
（３）中空糸膜を支持する固定端部が２つである上記中空糸膜モジュール。
（４）中空糸膜の両端が一つの固定端部に支持されているものである上記中空糸膜モジュール。
（５）上記中空糸膜モジュールを、原液が実質的に大気圧力に開放された槽内に設置された気体噴出手段の上方に浸漬設置し、前記中空糸膜の外側に原液を流通させ、中空糸膜の内側を原液の圧力より低い圧力として、原液から中空糸膜を通じて透過液を得る中空糸膜モジュールの使用方法において、前記気体噴出手段を用いて原液中に気体を噴出させる操作を有する中空糸膜モジュールの使用方法。
（６）上記中空糸膜モジュールを複数配置してなる分離ユニット。
（７）前記複数の中空糸膜モジュール同士が、各中空糸膜モジュールに備えられた前記透過液を集めるための手段を介して連結されている上記分離ユニット。
（８）（１）〜（４）のいずれかに記載の中空糸膜モジュールが、原液が実質的に大気圧力に開放された槽内に浸漬設置されてなる水処理装置であって、前記中空糸膜モジュールが該槽内に設置された気体噴出手段の上方に設置されている水処理装置。
（９）（６）または（７）に記載の分離ユニットが、原液が実質的に大気圧力に開放された槽内に浸漬設置されてなる水処理装置であって、前記分離ユニットが該槽内に設置された気体噴出手段の上方に設置されている水処理装置。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
本発明の中空糸膜モジュールにおける貫通部とは、中空糸膜の固定部の表面からその反対面まで貫かれた構造であり、その方向は、モジュールの長軸方向あるいは中空糸膜が直線状に走行している（即ち、Ｕ字型配置の中空糸膜の湾曲部分ではない）方向にほぼ平行である。これは処理液がよどみなく流れることを図ったものであるので、中空糸内部や集水部とは、隔てられていて、つながっていない構造である。
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の詳細を説明するが、本発明はこれら図面により特に限定されるものではない。
【００１６】
図１は本発明による中空糸膜モジュールの一例である。中空糸膜１は両端で接着固定された後、接着固定端部で中空糸膜内部を開口して透過水が取り出せるようになっている。両端の接着固定部２には集水キャップ４が装着され透過水を集める集水部を形成する。モジュール端部の集水部には貫通部３が設けてある。貫通部３は、図２のように中空糸膜１の両端を曲げ片端で接着固定した中空糸膜モジュールに設けられていても良い。貫通部３は複数を均等に配置するのも良いが、好ましくは単数が中央に設けられていることである。貫通部内部を水流が通過し得る形状であれば多角形断面であっても良く、特に限定するものではない。製作上簡単な構造である円形で有ればより好ましい。
【００１７】
図１では、他端にも貫通部を有する固定端部が設けられていることにより、固定端部の隣接する膜間の投影領域を横切らずに膜束領域から出る水流路を有することができる。即ち、水流が中空糸膜にほぼ平行になり、モジュールを貫通するように流れるので内部で水流によどみがなく好ましい。かかる機構は、図２や図３のようなＵ字型モジュール構成でも実現できるが、最も好ましくは図１のように両方の接着固定部に貫通部が設けられていることで、進入した水流がより通過しやすくなる。なお、図３のようにＵ字型モジュール構成にして上部に連結手段を有する場合、該連結手段に貫通部がないときは中空糸膜屈曲部は、液内にあり連結手段は液外にあることが好ましく、双方が液内にある場合は双方の間にはモジュール全長に対して５〜３０％程度の長さの距離を有することが好ましい。貫通部３は所定の接着固定部断面積に対して、大きいほど進入した水流を保持でき、大量の水を循環させることができ、かつ接着固定部２が薄く小さくなることにより構造的にも汚泥が堆積しにくくなる。よって接着固定部付近に水が行き渡り、堆積物除去の面で効果が現れる。ただ大きすぎると接着固定部が小さくなり装填する中空糸膜の本数が減少し、モジュール当たりの処理能力が低くなる。これらの点を考慮すると貫通部の大きさはモジュール端部断面における貫通部の開口部の面積占有率が５〜９３％が好ましく、より好ましくは１０〜７２％であり、さらに好ましくは３０〜６８％である。ここで、端部断面とは、モジュールの長軸方向あるいは中空糸膜が平行に走行している方向に直交する平面で切った時の断面を指す。もちろん、該貫通部の面積に中空糸膜内の孔の断面積が含まれるものではない。
【００１８】
貫通部３の製作方法は円形容器内に内部に貫通部を有し得るように中空糸膜を配列して接着固定後、機械加工により設けても良いし、矩形の接着固定部を曲げて環状に変形させて製作しても良い。また、円弧の一部をなす形状の容器で接着固定されたものを結合することで環状の接着固定部を形成するのも良い。単に矩形の接着固定部でつないで囲むようにし、内部に多角形の貫通部を持つようにするのも良い。好ましくは内部に貫通部を有する容器内で接着固定することで、最も好ましくは中心部分に貫通部を有する環状容器内で接着固定することである。
【００１９】
ここでいう貫通部は接着固定部内側へも水流が進入しうるもので、貫通部内側を内筒などで覆うことは膜面への水流の接触を低減させるのであまり好ましくない。むしろモジュールの内外面の中空糸膜は覆われることのない方が好ましい。膜束の損傷等を考慮し覆う必要が有ればできるだけ水流による剥離除去の効果を損なわないものがよい。
【００２０】
中空糸膜の本数は多本数を貫通部を有する接着固定部に高い充填率で装填すれば、モジュール当たりの処理能力が上がり好ましいが、接着固定部に均一になるように配し、汚泥の堆積を防止しても良い。水流が行き渡りやすいように貫通部を囲むように筒状に中空糸膜が配列されていればより好ましい。配列方法は一本ずつ均等に配することも好ましいが、少数の膜束を製作し、膜束単位で均一に配するのも良い。より好ましくは、予め平面的に規則正しく配列させた中空糸膜を数層重ねた膜束を複数用いて製作することで、この膜束を使用すれば膜束内でも水流が循環し、膜束は薄い接着固定部に均一にかつ高い充填率で配することが可能で処理能力の高いモジュールを製作できる。図４や図５のように片端で接着固定した場合も、平面的に規則正しく配列させた中空糸膜を数層重ねた膜束７を使用することで製作できる。こうした場合には、支持パイプ６により、膜束を容易に支持することも好ましい。図６のように平面的に規則正しく配列させた中空糸膜を数層重ねた膜束７を交差させるように支持することが好ましい。モジュール化する際、中空糸の両端を固定すると水流による膜の揺動が小さくなるが、膜の乱れが防止でき良い。一方、片端でＵ字状に曲げる形状では大きな揺動を得ることができて良い。しかし、曲げ部分の中空糸膜間を水流が通過し得るように配すること、大きな揺れにより破損を生じることに注意して使用する必要がある。使用環境に応じてモジュール形状に変化を持たせるのも良い。
【００２１】
両端を接着固定するものには、両接着固定部２を連結するための支持パイプ６を有することが好ましい。これによりモジュールの構造が保持され、中空糸膜１の折れ曲がりを防止できる。また片端を接着固定したものも、膜の倒れや乱れを防ぐ上でも支持パイプを有することが好ましい。支持パイプ６は接着固定部２外側に接着することも良い。接着固定部２に埋め込むようにすると、モジュール構造あるいは膜束の支持強度が上がりより好ましい。埋め込む際には膜面積の減少を最小限に抑えるためできるだけ細いものを選ぶ方がよい。本数については特に限定はしないが、接着固定部に均等に配されることが好ましい。また支持パイプを中空糸開口端で開口させれば、透過水を逆端に移送できるためより好ましい。透過水移送に支持パイプを用いる場合は透過水の圧損ができるだけ小さいように内径の太いものを用いるのも良い。
【００２２】
図７のように、中空糸膜束の端部で中空糸膜相互間を接着固定し、接着固定端部で切断して中空糸膜内部を開口して、そこに図８に示したような集水キャップ４を接続することにより、中空糸膜内部から出る膜透過水を集める集水部を形成して使用することができる。集水キャップの形状は接着固定部の空隙を保持し得るような形状であれば特に限定するものではない。集水キャップの接続方法については、接着により接続しても良いし、Ｏリング、ガスケット等を介し、ねじ、フランジ等により接続されるのも良い。脱着が容易で、シール性がよいものが好ましいが特に限定するところではない。集水キャップには１個以上の連結手段５が配備されていることが好ましい。これにより複数の中空糸膜モジュール８のユニット化を容易にする。連結手段はユニオン、フランジなど連結を容易にするものが良いが、単にネジがついているものであっても構わず特に限定するところではない。また、支持パイプにより透過水を逆端に移送する場合は集水キャップに連結手段を設けなくても良い。その際には支持パイプに連結手段が装着されている必要がある。モジュールの逆端で接続可能なものであれば特に限定するところではない。
【００２３】
図７、図８に示す集水キャップ４は中空糸膜端部を接着固定する際に同時に接続できるもの、或いは接着固定部と集水キャップが一体となったものであればより好ましい。
【００２４】
本発明の中空糸膜モジュール８は各端部に貫通部３を有し、その貫通部部分が大きいという構造の特性上、モジュール容積当たりの膜面積は同容積の膜モジュールと比較しても小さくなるため、膜モジュールの全長を長くすること或いは、複数の中空糸膜モジュール８を連結した分離ユニット９を形成して、処理量増加に対応することが好ましい。膜モジュールの全長を長くする場合は、中空糸膜１の長さにより中空糸膜内部を透過する液体の圧損を考慮する必要がある。好ましい中空糸膜の長さは膜両端を固定する場合は２ｍ以内、Ｕ字状に使用する場合は４ｍ以内である。より好ましくはそれぞれ１．３ｍ、と２．６ｍ以内、最も好ましくはそれぞれ０．８ｍと１．６ｍ以内である。
【００２５】
次に連結手段５を介して複数の中空糸膜モジュール８を複数結合した分離ユニット９の例とそれぞれに装置化された際のフローを図１０、図１２、及び図１４に示す。図９及び図１０は両側の接着固定部に貫通部を有する場合の一例で、両端の集水キャップの連結手段を所定数の中空糸膜モジュール８を接続可能な導水塔１０に接続してある。この場合、導水塔１０の連結手段間の長さを変動可能にしておくことが好ましいが、構造的に強度を満たし、集水能力のあるものであれば特に限定するものではない。図１１及び図１２は下端に位置する集水キャップから上端に透過水を移送した際の一例で、複数のモジュールを装填したユニット板１１に集水ヘッド１２を設けることで、下方の開口端からも支持パイプを通して上方に移液でき好ましい。このようにするとモジュールの交換が水槽上方から行え作業性がよい。このユニットの場合はＵ字状に曲げられた中空糸膜間を通過した水流がよどまないように、ユニット盤を液面よりも高く配するのも良い。中空糸膜の両端から集水すれば片端に比べ、膜内を透過水が通る際の流動抵抗が軽減され、全長の長い中空糸膜を使用する際には好ましい。図１３〜図１５は集水キャップの連結手段を介してユニット化した一例である。また、これらの分離ユニットを装置化した際の例を挙げている。水槽としては、実質的に大気圧力に開放された水槽１３のようなものであれば大きな水流を付与できる。例として各ユニットを単数用いた場合を示したが、複数を並列につなぐのも良い。また導水等などを直列につなぐとユニットの専有敷地面積を小さくできより好ましい。
【００２６】
使用の際に生物処理槽に浸漬して固液分離を行い、透過水を得ることも良いし、凝集処理槽、沈殿槽での固液分離に用いても良い。好気性生物処理槽のように水槽内に水流のあるもの場合は、そのまま浸漬して使用しても良い。槽内に水流のない場合は、新たに水槽内に撹拌翼や気体噴出手段１４など配備し、気体供給手段１５より空気に代表されるような各種気体を供給し、分離ユニットの膜面に付着した汚れを剥離可能な水流を起こすことが好ましい。より好ましくは、分離ユニットの各中空糸膜モジュールの下に気体噴出手段を設けることである。これにより膜面に効果的に気体噴出による水流を当て汚れを剥離することができ、既存の水槽内の水流により汚れの剥離除去が困難である場合も、この気体噴出手段によりさらに水流を増すことで対応可能である。さらに好ましくは槽内に水流に加えて各中空糸膜モジュールの貫通部内側にも気体噴出手段を付設することで汚泥の剥離に効果がある。内側から気体を噴出させるとモジュール全長全域で気泡がモジュール内に捕捉され、剥離の効果が促進される。気体の噴出量を増やせば膜間から外側へもあふれるように気泡が抜け出て更に効果を増す。最も好ましくは貫通部の内側に加えて膜モジュールの外周にも気体噴出手段を有することである。気体噴出手段はモジュールと別途に設けられていても効果は同じであるが、一体化させるとより的確に気泡を接触させることができる。取付方法については特に限定するものではない。
【００２７】
分離に使用する際の透過側の吸引手段１６はポンプが一般的であるが、水槽内の水位と透過水取り出し口の水位差により分離し弁により取得流量を調節することもできる。透過側を負圧にできればその方法は特に限定するものではない。ポンプと水位差を併用して使用することは運転が安定する上動力コストも低くなり好ましい。
【００２８】
本発明の中空糸膜モジュールに使用する中空糸膜は、限外濾過膜、精密濾過膜、が適当であり、運転動力の低い逆浸透膜でも良い。外圧型多孔質中空糸膜を使用してあれば、それ以上の形式は特に問わない。また、膜構造においても対称膜、非対称膜等を限定するものではない。
【００２９】
中空糸膜素材としては、中空糸が形成されるものであれば特に限定はしないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコール、セルロースアセテート、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフルオロエチレン等を用いることが可能である。この中で好ましい素材としては、アクリロニトリルを少なくとも一成分とする重合体またはオレフィン系重合体が挙げられ、特に好ましくは、アクリロニトリルを５０モル％以上、更に好ましくは６０モル％以上と該アクリロニトリルに対して共重合性を有するビニル化合物一種または二種以上からなるアクリロニトリル共重合体である。また、これらアクリロニトリル共重合体二種以上、さらに重合体との混合物でも良い。上記ビニル化合物としては、アクリロニトリルに対して共重合性を有する公知の化合物であれば良く、特に限定されないが、アクリル酸、イタコン酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、酢酸ビニル、アクリルスルホン酸ソーダ、ｐ−スチレンスルホン酸ソーダ等が挙げられる。また、次に好ましい中空糸膜素材としては、エチレン、プロピレン、４メチルペンテン等の一種またはに種以上のオレフィン系共重合体からなるものが適当である。
【００３０】
また、モジュールの構造部材は使用用途が排水である場合は、その成分に応じて適宜変えることがよい。原水の成分に侵される材料でなければ、特に限定はしないが、塩ビ等のように強く、安価であることが好ましい。また、分離ユニット構成部材はステンレスのように永年的に使える素材により、交換の予想される中空糸膜モジュール部分については安価なものを選ぶのもより好ましい。中空糸膜モジュール部分についても永年的の使用可能な部分と、交換の予想される部分において、使用素材を変えるのもさらに好ましい。
【００３１】
【実施例】
実施例１
孔径０．０１μｍのポリアクリロニトリル中空糸膜を７５０本を平面上に規則正しく配列した中空糸膜束を４束使用し、モジュール中空糸膜有効長を全束８００ｍｍ、有効膜面積５ｍ2、全長９２０ｍｍ、支持パイプを有し、かつ両端に環状の接着固定部を持ち、貫通部占有率約５６％中空糸膜モジュールを３個からなる導水塔に接続した分離ユニットを製作し、活性汚泥処理の曝気槽（排水成分：し尿、ＭＬＳＳ約１００００ｐｐｍ）中に浸漬して透過側を水位差３０ｃｍ（３ｋＰａ）で吸引して透過水を得た。連続的に分離を実施した。約３ヶ月した後、取得流量が２００→１５０ｃｃ／ｍｉｎとなったところで分離ユニットを取り出したが、接着固定部付近に汚泥は堆積しておらず、膜の破損も見られなかった。
【００３２】
実施例２
実施例１と同じポリアクリロニトリル中空糸膜を７５０本を平面上に規則正しく配列した中空糸膜束を２束使用し、Ｕ字状に曲げて、モジュール中空糸膜有効長を各束それぞれ１５００、１６００ｍｍとし、有効膜面積４．８ｍ2、全長９２０ｍｍ、片端のみを環状容器内で接着固定し、開口端に集水キャップを装着し、貫通部占有率約５６％、Ｕ字曲げ部分を支持パイプにより支持すると共に支持パイプにより上方に移液可能でモジュール下部の貫通部内部と外部に気体噴出手段を有する中空糸膜モジュールを３個を集水ヘッドに装填してなる分離ユニットを製作し、凝集処理槽（鉄系凝集剤使用）に浸漬し、気体噴出手段に空気を５０Ｌ／ｍｉｎの割合で供給し、透過側をポンプで７ｋＰａで吸引して透過水を得た。連続的に分離を実施した。約３ヶ月した後、取得水量が３８０から３００ｃｃ／ｍｉｎに変化したところで分離ユニットの集水ヘッドを開き、中空糸膜モジュールを一つずつ取り出したが、各モジュール共に接着固定部付近に汚泥は堆積しておらず、膜の破損も見られなかった。
【００３３】
比較例１
接着固定部に貫通部を有さない実施例２と同じ膜面積のモジュールを集水ヘッドに装填してなる分離膜ユニットを用いて実施例２と同じ条件で分離を実施した。３週間で取得水量が低下したため（１００ｃｃ／ｍｉｎへ低下）各モジュールを取り出すと、モジュールの中央部分の膜束に大量の汚れが堆積していた。
【００３４】
比較例２
接着固定部に貫通部を有さないかわりに、そこの部分に中空糸膜を充填しモジュール当たりの膜面積を８．６ｍ2とした以外は実施例２と同形状である中空糸膜モジュールを用いて、実施例２と同条件で分離を実施した。約３ヶ月した後、取得水量が６００から３１０ｃｃ／ｍｉｎ低下したところで分離ユニットの集水ヘッドを開き、中空糸膜モジュールを一つずつ取り出した。各モジュール共に接着固定部内側の中空糸膜間に大量の汚泥が堆積していた。
【００３５】
【発明の効果】
本発明により、排水処理に代表される高濃度の原水の固液分離を行う中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜モジュールの接着固定部に貫通部を有することで膜モジュール内部にも水流を与え、分離に伴い膜面に堆積する汚れを剥離除去でき、有効膜面性を保持し、モジュール内の中空糸膜を効率的に使用できる。またこの中空糸膜モジュールを連結可能とすることで、大量処理化に対応でき、長期にわたり安定した運転を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の両端に接着固定部を持ち両側に貫通部を有する中空糸膜モジュールの一例。
【図２】  本発明の片側に接着固定部を持ち貫通部を有する中空糸膜モジュールの一例。
【図３】  本発明の片側に接着固定部を持ち貫通部を有する中空糸膜モジュールで上部に連結手段を有する一例。
【図４】  本発明の中空糸膜を平面上に規則正しく配列させた中空糸膜モジュールの一例。
【図５】  本発明の中空糸膜を平面上に規則正しく配列させた中空糸膜モジュールで上部に連結手段を有する一例。
【図６】  本発明の中空糸膜を平面上に規則正しく配列させた中空糸膜モジュールの膜束を支持パイプ付近でＵ字状に曲げた一例の拡大図。
【図７】  本発明の中空糸膜モジュールに用いる集水キャップで集水部を封止したの一例。
【図８】  本発明の中空糸膜モジュールに用いる集水キャップの一例。
【図９】  本発明の中空糸膜モジュールを複数連結した分離ユニットの一例。
【図１０】  本発明の中空糸膜モジュールを複数連結した分離ユニットの運転フローの一例。
【図１１】  本発明の中空糸膜モジュールを複数連結した分離ユニットの一例。
【図１２】  本発明の中空糸膜モジュールを複数連結した分離ユニットの運転フローの一例。
【図１３】  本発明の中空糸膜モジュールを複数連結した分離ユニットの一例。
【図１４】  本発明の中空糸膜モジュールを複数連結した分離ユニットの運転フローの一例。
【図１５】  本発明の中空糸膜モジュールを複数連結した分離ユニット連結状態を示した一例。
【符号の説明】
１：中空糸膜
２：接着固定部
３：貫通部
４：集水キャップ
５：連結手段
６：支持パイプ
７：平面的に規則正しく配列させた中空糸膜を数層重ねた中空糸膜束
８：中空糸膜モジュール
９：分離ユニット
１０：導水塔
１１：ユニット板
１２：集水ヘッド
１３：水槽
１４：気体噴出手段
１５：気体供給手段
１６：吸引手段
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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