專(zhuān)利名稱(chēng)：中空纖維膜過(guò)濾裝置及中空纖維膜組件的清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能確保防止中空纖維膜反壓清洗時(shí)壓力升高的中空纖維膜過(guò)濾裝置及中空纖維膜組件的清洗方法。
背景技術(shù)：
利用中空纖維膜進(jìn)行的膜過(guò)濾法具有節(jié)約能源、節(jié)約空間、省力化及提高過(guò)濾水質(zhì)等特點(diǎn)，因此在各種領(lǐng)域中的使用正在擴(kuò)大。例如可以舉出下述應(yīng)用，即，將微濾膜和超濾膜應(yīng)用于由江河水、地下水或下水處理水制造工業(yè)用水或自來(lái)水的凈水工藝；和應(yīng)用于在海水淡水化反浸透膜處理工序中的前處理。但是，將原水用膜進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，原水中存在的、將要被除去的污染物如混濁物、有機(jī)物或無(wú)機(jī)物等蓄積在膜表面，引起膜的堵塞。由此，膜的過(guò)濾阻力升高，最終無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行過(guò)濾。因此，為了抑制膜的過(guò)濾阻力升高，必須進(jìn)行膜的清洗。膜的清洗包括反壓清洗，所述反壓清洗使膜過(guò)濾水從膜的2次側(cè)(過(guò)濾水側(cè))向I次側(cè)(原水側(cè))逆流。然而，在上述反壓清洗中，為了抑制膜的過(guò)濾阻力升高，通常需要以膜過(guò)濾通量以上的通量進(jìn)行反壓清洗，存在反壓清洗所必需的壓力非常高的問(wèn)題。為了解決上述課題，例如如專(zhuān)利文獻(xiàn)I所述，公開(kāi)了下述方法，所述方法包括將清洗水從分離膜組件的透過(guò)側(cè)供給到原水側(cè)、從原水側(cè)的2個(gè)出入口排出的工序，并且有對(duì)從原水側(cè)的2個(gè)出入口排出的清洗水的量賦予差異的措施。上述方法的特征在于，通過(guò)對(duì)2個(gè)出口之間的排出水量賦予差異，產(chǎn)生與膜成平行方向的流動(dòng)，易于將附著于分離膜的附著物剝離。但是，為了對(duì)2個(gè)出口之間的排出水量賦予差異，需要在2個(gè)出口處分別設(shè)置流量控制機(jī)構(gòu)，對(duì)其的設(shè)置是復(fù)雜的，而且存在反壓清洗所必需的壓力仍然非常高的問(wèn)題。專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2005-7324號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供中空纖維膜過(guò)濾裝置及中空纖維膜組件的清洗方法，其中，所述裝置和組件利用中空纖維膜進(jìn)行膜過(guò)濾，并能夠?qū)崿F(xiàn)下述效果:利用簡(jiǎn)便的方法抑制膜的過(guò)濾阻力升高，同時(shí)防止中空纖維膜反壓清洗時(shí)的壓力升高。為了解決上述課題，本發(fā)明的中空纖維膜過(guò)濾裝置及中空纖維膜組件的清洗方法具有下述特征。(I) 一種中空纖維膜過(guò)濾裝置，所述中空纖維膜過(guò)濾裝置包含中空纖維膜組件，所述中空纖維膜組件中，由多根中空纖維膜形成的中空纖維膜束插入在筒狀殼體內(nèi)，所述筒狀殼體在筒狀殼體的側(cè)面具有具備供水/排水功能的多個(gè)側(cè)面噴嘴，在筒狀殼體的上端面具有具備供水/排水功能的上端面噴嘴，在筒狀殼體的下端面具有具備供水/排水功能的下端面噴嘴，中空纖維膜束的至少一側(cè)的端部在比多個(gè)側(cè)面噴嘴的位置中的任一個(gè)更高的位置通過(guò)樹(shù)脂粘合而固定在筒狀殼體上，所述中空纖維膜過(guò)濾裝置的特征在于，多個(gè)側(cè)面噴嘴中的至少2個(gè)噴嘴通過(guò)管路互相連通。(2)如(I)所述的中空纖維膜過(guò)濾裝置，其特征在于，通過(guò)管路互相連通的至少2個(gè)側(cè)面噴嘴配置在不同的高度，實(shí)現(xiàn)供水/排水的連通的管路的匯流部位于與通過(guò)管路互相連通的至少2個(gè)側(cè)面噴嘴中的最高位置相同的位置、或比其高的位置。(3)如(I)或(2)所述的中空纖維膜過(guò)濾裝置，其特征在于，通過(guò)管路互相連通的全部側(cè)面噴嘴的內(nèi)徑小于膜過(guò)濾水側(cè)的端面噴嘴的內(nèi)徑。(4) 一種中空纖維膜組件的清洗方法，是包含中空纖維膜組件的中空纖維膜過(guò)濾裝置中的中空纖維膜組件的清洗方法，所述中空纖維膜組件中:由多根中空纖維膜形成的中空纖維膜束插入在筒狀殼體內(nèi)，所述筒狀殼體在所述筒狀殼體的側(cè)面具有具備供水/排水功能的多個(gè)側(cè)面噴嘴，在所述筒狀殼體的上端面具有具備供水/排水功能的上端面噴嘴，在所述筒狀殼體的下端面具有具備供水/排水功能的下端面噴嘴，所述中空纖維膜束的至少一側(cè)的端部在比多個(gè)側(cè)面噴嘴的位置中的任一個(gè)更高的位置通過(guò)樹(shù)脂粘合而固定在筒狀殼體上，所述清洗方法的特征在于，包括:將澄清水從上端面噴嘴供給至中空纖維膜組件內(nèi)；將中空纖維膜的清洗排水從多個(gè)側(cè)面噴嘴同時(shí)排出；及通過(guò)將多個(gè)側(cè)面噴嘴中的至少2個(gè)噴嘴互相連通的管路使排出后的清洗排水匯流。(5)如(4)所述的中空纖維膜組件的清洗方法，其特征在于，通過(guò)管路互相連通的至少2個(gè)側(cè)面噴嘴配置在不同的高度，實(shí)現(xiàn)排出清洗排水的連通的管路的匯流部位于與通過(guò)管路互相連通的至少2個(gè)側(cè)面噴嘴中的最高位置相同的位置、或比其高的位置。(6)如(4)或(5)所述的中空纖維膜組件的清洗方法，其特征在于，通過(guò)管路互相連通的全部側(cè)面噴嘴的內(nèi)徑小于膜過(guò)濾水側(cè)的端面噴嘴的內(nèi)徑。根據(jù)本發(fā)明的中空纖維膜過(guò)濾裝置，由于設(shè)置有將多個(gè)側(cè)面噴嘴互相連通的管路，所以可以利用簡(jiǎn)便的方法抑制膜的過(guò)濾阻力升高、同時(shí)防止中空纖維膜反壓清洗時(shí)的壓力升高。另外，根據(jù)本發(fā)明的中空纖維膜組件的清洗方法，中空纖維膜的清洗排水從筒狀殼體的多個(gè)側(cè)面噴嘴同時(shí)排出，通過(guò)將多個(gè)側(cè)面噴嘴互相連通的管路使排出后的清洗排水匯流，因此，可以利用簡(jiǎn)便的方法抑制膜的過(guò)濾阻力升高、同時(shí)防止中空纖維膜反壓清洗時(shí)的壓力升聞。


[圖1]為表示應(yīng)用了本發(fā)明的中空纖維膜過(guò)濾裝置的一個(gè)例子的裝置流程簡(jiǎn)圖。[圖2]為表示現(xiàn)有中空纖維膜過(guò)濾裝置的一個(gè)例子的裝置流程簡(jiǎn)圖。[圖3]為表示現(xiàn)有中空纖維膜過(guò)濾裝置的另一個(gè)例子的裝置流程簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式以下基于附圖所示的實(shí)施方式更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明不限定于以下實(shí)施方式。本發(fā)明的中空纖維膜過(guò)濾裝置例如如圖1所示設(shè)置有:儲(chǔ)存原水的原水儲(chǔ)存槽I ;供給原水的原水供給泵2 ;在原水供給時(shí)打開(kāi)的原水供給閥3 ;過(guò)濾原水的中空纖維膜組件4;進(jìn)行反壓清洗或空氣清洗時(shí)等打開(kāi)的放氣閥5 ;在膜過(guò)濾時(shí)打開(kāi)的過(guò)濾水閥6 ;儲(chǔ)存膜過(guò)濾水的膜過(guò)濾水儲(chǔ)存槽7 ;將膜過(guò)濾水供給至中空纖維膜組件4進(jìn)行反壓清洗的反洗泵8 ；利用膜過(guò)濾水進(jìn)行反壓清洗時(shí)打開(kāi)的反洗閥9 ;將中空纖維膜組件4的I次側(cè)的水排出時(shí)打開(kāi)的排水閥10 ;將壓縮空氣供給至中空纖維膜組件4下部進(jìn)行空氣清洗時(shí)打開(kāi)的空氣清洗閥11 ;作為壓縮空氣的供給源的壓縮機(jī)12 ;將中空纖維膜組件4的2個(gè)側(cè)面噴嘴連通的連通管13 ;和將中空纖維膜組件4的2個(gè)側(cè)面噴嘴匯流的匯流部14。中空纖維膜組件4的結(jié)構(gòu)為，由多根中空纖維膜形成的中空纖維膜束插入在筒狀殼體內(nèi)，所述筒狀殼體在筒狀殼體的側(cè)面具有多個(gè)具備供水/排水功能的側(cè)面噴嘴，在筒狀殼體的上端面具有具備供給/排出的水功能的上端面噴嘴，在筒狀殼體的下端面具有具備供水/排水功能的下端面噴嘴，中空纖維膜束的至少一側(cè)的端部在比多個(gè)側(cè)面噴嘴的位置中的任一個(gè)更高的位置通過(guò)樹(shù)脂粘合而固定在筒狀殼體上。中空纖維膜組件包括外壓式和內(nèi)壓式，所述外壓式中，從中空纖維膜的外側(cè)供給原水，膜過(guò)濾水從中空纖維膜內(nèi)側(cè)排出，進(jìn)而從筒狀殼體的端面噴嘴排出。所述內(nèi)壓式中，原水從筒狀殼體的端面噴嘴供給，供給至中空纖維膜的內(nèi)側(cè)，膜過(guò)濾水從中空纖維膜的外側(cè)排出，本發(fā)明中作為對(duì)象的中空纖維膜組件為外壓式。圖1給出了側(cè)面噴嘴為2個(gè)、上端面噴嘴為I個(gè)、下端面噴嘴為I個(gè)的情況，但也可以為下述情況，即，側(cè)面噴嘴為3個(gè)以上，上端面噴嘴為2個(gè)以上，下端面噴嘴為2個(gè)以上。另外，圖1給出了將中空纖維膜束彎曲為U字狀后，將兩端部在I個(gè)部位用樹(shù)脂粘合而固定在筒狀殼體上的情況，也可以為下述情況，即，使中空纖維膜束為直線狀，將兩端部分別用樹(shù)脂粘合而固定在筒狀殼體上。中空纖維膜束為U字狀的情況下，在用樹(shù)脂粘合而固定的中空纖維膜束端部，中空纖維膜內(nèi)側(cè)與靠近粘合部的端面噴嘴(圖1的情況下為上端面噴嘴)相連通，因此該端面噴嘴變?yōu)槟み^(guò)濾水側(cè)，包括側(cè)面噴嘴在內(nèi)的剩余噴嘴變?yōu)樵畟?cè)。中空纖維膜束為直線狀的情況下，在用樹(shù)脂粘合而固定在筒狀殼體上的位置中的一方的中空纖維膜束端部，中空纖維膜內(nèi)側(cè)與接近于該粘合部的端面噴嘴相連通，因此該端面噴嘴變?yōu)槟み^(guò)濾水側(cè)，包括側(cè)面噴嘴在內(nèi)的剩余噴嘴變?yōu)樵畟?cè)。另外，該粘合部位于比多個(gè)側(cè)面噴嘴中任意側(cè)面噴嘴高的位置。在另一粘合部中，中空纖維膜端部被埋沒(méi)于樹(shù)脂內(nèi)，沒(méi)有開(kāi)放，但設(shè)置有孔，所述孔能夠使原水和用于清洗空氣的空氣通過(guò)，因此，側(cè)面噴嘴與除膜過(guò)濾水側(cè)的端面噴嘴以外的端面噴嘴同樣地變?yōu)樵畟?cè)。構(gòu)成中空纖維膜束的中空纖維膜的原料沒(méi)有特別限定，可以舉出聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚酰胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、纖維素、乙酸纖維素、聚偏1，1-二氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚四氟乙烯等、和這些聚合物的復(fù)合原料。其中，由于聚偏1，1-二氟乙烯的耐化學(xué)藥品性?xún)?yōu)異，所以通過(guò)定期對(duì)中空纖維膜進(jìn)行藥品清洗，中空纖維膜的過(guò)濾功能恢復(fù)，有助于中空纖維膜組件的長(zhǎng)壽命化，因此優(yōu)選聚偏1，1- 二氟乙烯作為中空纖維膜的原料。另外，中空纖維膜的外徑優(yōu)選在0.3mm以上、3mm以下的范圍內(nèi)。其原因在于，中空纖維膜的外徑過(guò)小時(shí)，存在制作中空纖維膜組件時(shí)操作中空纖維膜時(shí)、或使用中空纖維膜組件時(shí)的過(guò)濾、清洗時(shí)等中空纖維膜彎折而導(dǎo)致破損等問(wèn)題，反之，中空纖維膜的外徑過(guò)大時(shí)，存在能插入同一尺寸的筒狀殼體內(nèi)的中空纖維膜的根數(shù)減少，從而導(dǎo)致過(guò)濾面積減少等問(wèn)題。進(jìn)而，中空纖維膜的膜厚優(yōu)選在0.1mm以上、Imm以下的范圍內(nèi)。其原因在于，膜厚過(guò)小時(shí)，存在中空纖維膜組件的情況下、膜因壓力產(chǎn)生彎折等問(wèn)題，反之，膜厚過(guò)大時(shí)，存在導(dǎo)致壓損和原料費(fèi)用增加等問(wèn)題。筒狀殼體的材質(zhì)的例子包括:聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等聚烯烴；聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、氟化乙烯-聚丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、三氟氯乙烯-乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏1，1-二氟乙烯(PVDF)等氟類(lèi)樹(shù)脂；聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等氯樹(shù)脂；以及聚砜樹(shù)脂、聚醚砜樹(shù)脂、聚芳基砜樹(shù)脂、聚苯基醚樹(shù)脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物樹(shù)脂(ABS)、丙烯腈-苯乙烯共聚物樹(shù)脂、聚苯硫醚樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、聚醚酮樹(shù)脂、聚醚醚酮樹(shù)脂等。這些樹(shù)脂可以單獨(dú)或混合使用。另外，作為除上述樹(shù)脂以外的材質(zhì)，鋁、不銹鋼等是合適的，進(jìn)而，也可以使用樹(shù)脂和金屬的復(fù)合物；玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂、碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂等復(fù)合材料。連通管13將設(shè)置于中空纖維膜組件4的多個(gè)側(cè)面噴嘴連通，連通的側(cè)面噴嘴的個(gè)數(shù)不限定于圖1所示的2個(gè)，也可以為3個(gè)以上。通過(guò)使連通管13與多個(gè)側(cè)面噴嘴連通，中空纖維膜組件的反壓清洗時(shí)，可以將多個(gè)側(cè)面噴嘴作為反洗排水的排出口使用，因此，可以使所需的壓力較低，并且使從多個(gè)側(cè)面噴嘴排出的反洗排水的背壓在匯流部14變?yōu)橄嗟?，從而能夠使中空纖維膜組件原水側(cè)內(nèi)部的混濁物和有機(jī)物等均勻地排出。連通管13的材質(zhì)的例子包括:聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等聚烯烴；聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、氟化乙烯-聚丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、三氟氯乙烯-乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏1，1-二氟乙烯(PVDF)等氟類(lèi)樹(shù)脂；聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等氯樹(shù)脂；以及聚砜樹(shù)脂、聚醚砜樹(shù)脂、聚芳基砜樹(shù)脂、聚苯基醚樹(shù)脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物樹(shù)脂(ABS)、丙烯腈-苯乙烯共聚物樹(shù)脂、聚苯硫醚樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、聚醚酮樹(shù)脂、聚醚醚酮樹(shù)脂等。這些樹(shù)脂可以單獨(dú)或混合使用。另外，作為除上述樹(shù)脂以外的材質(zhì)，鋁、不銹鋼等是合適的，也可以使用樹(shù)脂和金屬的復(fù)合物；玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂、碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂等復(fù)合材料。多個(gè)側(cè)面噴嘴匯流的匯流部14可以位于任意位置，但較優(yōu)選與通過(guò)管路互相連通的至少2個(gè)側(cè)面噴嘴中最高的側(cè)面噴嘴位于相同位置、或在其以上高的位置，其原因在于，進(jìn)行中空纖維膜組件的反壓清洗時(shí)，對(duì)側(cè)面噴嘴之間的排出水量賦予差異，產(chǎn)生與中空纖維膜平行的流動(dòng)，使得附著于中空纖維膜的附著物易剝離。此外，本發(fā)明的中空纖維膜過(guò)濾裝置的中空纖維膜組件4中，優(yōu)選將膜過(guò)濾水側(cè)的端面噴嘴(圖1的情況下為上端面噴嘴)設(shè)置于比另一端面噴嘴(圖1的情況下為下端面噴嘴)高的位置。并且，優(yōu)選使筒狀殼體的軸向盡可能接近于垂直，從而在進(jìn)行中空纖維膜組件的反壓清洗時(shí)，側(cè)面噴嘴之間的排出水量產(chǎn)生更大的差異，產(chǎn)生更多與中空纖維膜平行的流動(dòng)。結(jié)果，附著于中空纖維膜的附著物更易剝離。對(duì)于本發(fā)明的中空纖維膜過(guò)濾裝置中的中空纖維膜組件4的、被連通的全部側(cè)面噴嘴，優(yōu)選其內(nèi)徑小于膜過(guò)濾水側(cè)的端面噴嘴(圖1的情況下為上端面噴嘴)的內(nèi)徑。其原因在于，可以減小連通管的設(shè)置面積。接下來(lái)，利用圖1說(shuō)明利用由上述構(gòu)成形成的中空纖維膜過(guò)濾裝置進(jìn)行原水處理的情況。
打開(kāi)原水供給閥3后，利用原水供給泵2，將蓄積于原水儲(chǔ)存槽I中的原水供給至中空纖維膜組件4的原水側(cè)。儲(chǔ)存于中空纖維膜組件4的原水側(cè)的空氣從處于開(kāi)放狀態(tài)的放氣閥5釋放，釋放結(jié)束后，放氣閥5關(guān)閉。膜過(guò)濾水經(jīng)由處于開(kāi)放狀態(tài)的過(guò)濾水閥6從中空纖維膜組件4排出。由此實(shí)現(xiàn)膜過(guò)濾工序，排出的膜過(guò)濾水儲(chǔ)存于膜過(guò)濾水儲(chǔ)存槽7。進(jìn)行規(guī)定時(shí)間膜過(guò)濾后，原水供給泵2停止，原水供給閥3及過(guò)濾水閥6關(guān)閉，轉(zhuǎn)為下述所示的清洗工序。清洗工序中，打開(kāi)反洗閥9后，利用反洗泵8，將蓄積于膜過(guò)濾水儲(chǔ)存槽7中的膜過(guò)濾水供給至中空纖維膜組件4的膜過(guò)濾水側(cè)。將與膜過(guò)濾成相反方向通過(guò)中空纖維膜的反洗水經(jīng)由處于開(kāi)放狀態(tài)的放氣閥5作為清洗排水從中空纖維膜組件4排出，從而實(shí)現(xiàn)反壓清洗工序。進(jìn)行規(guī)定時(shí)間反洗后，反洗泵8停止，反洗閥9關(guān)閉。與上述反洗同時(shí)、或接著上述反洗，也可以進(jìn)行下述空氣清洗工序，即，通過(guò)打開(kāi)空氣清洗閥11，利用從壓縮機(jī)12供給至中空纖維膜組件4的空氣，以使中空纖維膜搖動(dòng)的方式進(jìn)行清洗。通過(guò)關(guān)閉空氣清洗閥11、打開(kāi)排水閥10，保持在中空纖維膜組件4的原水側(cè)的清洗排水從中空纖維膜組件4排出。由此清洗工序結(jié)束。然后，返回到最初的膜過(guò)濾工序，重復(fù)原水的處理。上述清洗工序中，與膜過(guò)濾成相反方向通過(guò)中空纖維膜的清洗排水從中空纖維膜組件4的筒狀殼體的多個(gè)側(cè)面噴嘴同時(shí)排出，排出后的清洗排水經(jīng)由連通了多個(gè)側(cè)面噴嘴的連通管13在匯流部14匯流，由此進(jìn)行中空纖維膜組件4的反壓清洗時(shí)，可以使所需的壓力較低，同時(shí)能夠?qū)⒅锌绽w維膜組件4原水側(cè)內(nèi)部的混濁物或有機(jī)物等污染物均勻地排出。另外，排出后的清洗排水匯流的位置可以為任意位置，但較優(yōu)選實(shí)現(xiàn)清洗排水的排出的被連通的管路的匯流部的位置位于與由管路連通的至少2個(gè)側(cè)面噴嘴中最高的側(cè)面噴嘴相同的位置、或比其高的位置。其原因在于，進(jìn)行中空纖維膜組件4的反壓清洗時(shí)，對(duì)側(cè)面噴嘴之間的排出水量賦予差異，產(chǎn)生與中空纖維膜平行的流動(dòng)，使得附著于中空纖維膜的附著物易剝離。實(shí)施例<實(shí)施例1>使用I個(gè)外壓式PVDF中空纖維膜組件HFU-2020 (東麗(株)制、全長(zhǎng)為2160mm、上端面噴嘴的內(nèi)徑為65mm、下端面噴嘴的內(nèi)徑為65mm、側(cè)面噴嘴(2個(gè))的內(nèi)徑為50mm)作為中空纖維膜組件，按照?qǐng)D1所示的流程在以下條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。需要說(shuō)明的是，中空纖維膜組件被設(shè)置為使膜過(guò)濾水側(cè)的筒狀殼體的軸向?yàn)榇怪?，并且?cè)面噴嘴的匯流部14被提供為與上端面噴嘴的位置為相同位置。將琵琶湖水(水溫:15 25°C、濁度:3 7NTU(比濁法濁度單位(MphelometricTurbidity Unit))、TOC(總生物碳(Total Organic Carbon):2 3mg/L)作為原水，過(guò)濾通量為2.0m3/(m2.d)，采用全量過(guò)濾方式和定流量過(guò)濾方式，將膜過(guò)濾工序時(shí)間設(shè)定為30分鐘，然后，將中空纖維膜組件按照下述順序進(jìn)行清洗，即，利用過(guò)濾通量1.5倍的通量進(jìn)行反壓清洗工序，時(shí)間為30秒，空氣清洗工序時(shí)間為30秒，將中空纖維膜組件內(nèi)的原水側(cè)的水全量排出，用原水填滿(mǎn)過(guò)濾膜組件內(nèi)的原水側(cè)，再次返回至膜過(guò)濾工序。重復(fù)進(jìn)行上述操作順序。進(jìn)而，以I日進(jìn)行I次的頻率進(jìn)行下述運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)轉(zhuǎn)中，將該中空纖維膜組件按照下述順序利用含有氧化劑的水進(jìn)行反洗，即，使用利用中空纖維膜組件過(guò)濾得到的澄清水的含有氧化劑的反洗工序120秒，氧化劑保持工序20分鐘，利用作為漂洗劑的不含氧化劑的澄清水進(jìn)行的反洗工序120秒，將過(guò)濾膜組件內(nèi)的原水側(cè)的水全量排出，用原水填滿(mǎn)過(guò)濾膜組件內(nèi)的原水側(cè)，然后進(jìn)行返回至膜過(guò)濾工序的操作。反洗工序中，注入次氯酸鈉水溶液(12% )作為氧化劑,使氯濃度為300mg/L。在運(yùn)轉(zhuǎn)初期，膜過(guò)濾工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為20kP，反壓清洗工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為30kPa。上述壓力越低越好，因?yàn)檫@使得反洗泵8的電力消耗量更少。另外，進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)3個(gè)月后的膜過(guò)濾工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為40kPa。上述壓力越低越好，因?yàn)槠浣档湍さ倪^(guò)濾阻力的升高，使得原水供給泵2的電力消耗量更少。<實(shí)施例2>實(shí)施例1中，除了使側(cè)面噴嘴的匯流位置位于比上部噴嘴高20cm的位置之外，在與實(shí)施例1相同的條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。在運(yùn)轉(zhuǎn)初期，膜過(guò)濾工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為20kPa，反壓清洗工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為30kPa。另外，運(yùn)轉(zhuǎn)3個(gè)月后的膜過(guò)濾工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為40kPa。<實(shí)施例3>實(shí)施例1中，除了使側(cè)面噴嘴的匯流位置位于比上部噴嘴低20cm的位置之外，在與實(shí)施例1相同的條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。在運(yùn)轉(zhuǎn)初期，膜過(guò)濾工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為20kPa，反壓清洗工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為30kPa。另外，進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)3個(gè)月后的膜過(guò)濾工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為45kPa。<實(shí)施例4>實(shí)施例1中，除了使上端面噴嘴的內(nèi)徑與側(cè)面噴嘴的內(nèi)徑相同、減小至50mm之外，在與實(shí)施例1相同的條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。在運(yùn)轉(zhuǎn)初期，膜過(guò)濾工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為25kPa，反壓清洗工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為37kPa。另外，進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)3個(gè)月后的膜過(guò)濾工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為45kPa。<比較例1>實(shí)施例1中，如圖2所示的流程，不使用2個(gè)側(cè)面噴嘴中的下方的側(cè)面噴嘴，僅使用上方的側(cè)面噴嘴，也不使用側(cè)面噴嘴的連通管，也不設(shè)置匯流部，在上述情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，除此之外，在與實(shí)施例1相同的條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。在運(yùn)轉(zhuǎn)初期，膜過(guò)濾工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為20kPa，反壓清洗工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為40kPa。另外，進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)3個(gè)月后的膜過(guò)濾工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為60kPa。<比較例2>實(shí)施例1中，如圖3所示的流程，不使用側(cè)面噴嘴的連通管，也不設(shè)置匯流部，在上述情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，除此之外，在與實(shí)施例1相同的條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。在運(yùn)轉(zhuǎn)初期，膜過(guò)濾工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為20kPa，反壓清洗工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)為38kPa，不從2個(gè)側(cè)面噴嘴中的上方側(cè)面噴嘴排出清洗排水。另外，進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)10日后，膜過(guò)濾工序的膜差壓以溫度25°C的校正差壓計(jì)達(dá)到150kPa，無(wú)法繼續(xù)以上運(yùn)轉(zhuǎn)。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的目的涉及適用于由江河水、地下水或下水處理水制造工業(yè)用水或自來(lái)水的凈水工藝、海水淡水化反浸透膜處理工序中的前處理的中空纖維膜過(guò)濾裝置及中空纖維膜組件的清洗方法，本發(fā)明能夠提供低成本的凈水方法和海水淡水化反浸透膜處理工序中的前處理方法，所述方法通過(guò)利用簡(jiǎn)便的方法在抑制膜的過(guò)濾阻力升高的同時(shí)，防止中空纖維膜反壓清洗時(shí)的壓力升高，由此能夠降低設(shè)備成本、特別是反壓清洗用流量控制機(jī)構(gòu)所要求的規(guī)格，同時(shí)維持穩(wěn)定的生產(chǎn)水量和生產(chǎn)水質(zhì)。符號(hào)說(shuō)明1:原水儲(chǔ)存槽2:原水供給泵3:原水供給閥4:中空纖維膜組件5、5’:放氣閥6:過(guò)濾水閥7:膜過(guò)濾水儲(chǔ)存槽8:反洗泵9:反洗閥10:排水閥11:空氣清洗閥12:壓縮機(jī)13:連通管14:匯流部
權(quán)利要求
1.一種中空纖維膜過(guò)濾裝置，所述中空纖維膜過(guò)濾裝置包含中空纖維膜組件，所述中空纖維膜組件中:由多根中空纖維膜形成的中空纖維膜束插入在筒狀殼體內(nèi)，所述筒狀殼體在所述筒狀殼體的側(cè)面具有具備供水/排水功能的多個(gè)側(cè)面噴嘴，在所述筒狀殼體的上端面具有具備供水/排水功能的上端面噴嘴，在所述筒狀殼體的下端面具有具備供水/排水功能的下端面噴嘴，所述中空纖維膜束的至少一側(cè)的端部在比多個(gè)側(cè)面噴嘴的位置中的任一個(gè)更高的位置通過(guò)樹(shù)脂粘合而固定在筒狀殼體上，所述中空纖維膜過(guò)濾裝置的特征在于，多個(gè)側(cè)面噴嘴中的至少2個(gè)噴嘴通過(guò)管路互相連通。
2.如權(quán)利要求1所述的中空纖維膜過(guò)濾裝置，其特征在于，通過(guò)管路互相連通的至少2個(gè)側(cè)面噴嘴配置在不同的高度，實(shí)現(xiàn)供水/排水的連通的管路的匯流部位于與通過(guò)管路互相連通的至少2個(gè)側(cè)面噴嘴中的最高位置相同的位置、或比其高的位置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的中空纖維膜過(guò)濾裝置，其特征在于，通過(guò)管路互相連通的全部側(cè)面噴嘴的內(nèi)徑小于膜過(guò)濾水側(cè)的端面噴嘴的內(nèi)徑。
4.一種中空纖維膜組件的清洗方法,是包含中空纖維膜組件的中空纖維膜過(guò)濾裝置中的中空纖維膜組件的清洗方法，所述中空纖維膜組件中:由多根中空纖維膜形成的中空纖維膜束插入在筒狀殼體內(nèi)，所述筒狀殼體在所述筒狀殼體的側(cè)面具有具備供水/排水功能的多個(gè)側(cè)面噴嘴，在所述筒狀殼體的上端面具有具備供水/排水功能的上端面噴嘴，在所述筒狀殼體的下端面具有具備供水/排水功能的下端面噴嘴，所述中空纖維膜束的至少一側(cè)的端部在比多個(gè)側(cè)面噴嘴的位置中的任一個(gè)更高的位置通過(guò)樹(shù)脂粘合而固定在筒狀殼體上,所述清洗方法的特征在于,包括: 將澄清水從上端面噴嘴供給至中空纖維膜組件內(nèi)； 將中空纖維膜的清洗排水從多個(gè)側(cè)面噴嘴同時(shí)排出；及 通過(guò)將多個(gè)側(cè)面噴嘴中的至少2個(gè)噴嘴互相連通的管路使排出后的清洗排水匯流。
5.如權(quán)利要求4所述的中空纖維膜組件的清洗方法，其特征在于，通過(guò)管路互相連通的至少2個(gè)側(cè)面噴嘴配置在不同的高度，實(shí)現(xiàn)排出清洗排水的連通的管路的匯流部位于與通過(guò)管路互相連通的至少2個(gè)側(cè)面噴嘴中的最高位置相同的位置、或比其高的位置。
6.如權(quán)利要求4或5所述的中空纖維膜組件的清洗方法，其特征在于，通過(guò)管路互相連通的全部側(cè)面噴嘴的內(nèi)徑小于膜過(guò)濾水側(cè)的端面噴嘴的內(nèi)徑。
全文摘要
利用中空纖維膜的膜過(guò)濾法中，為了利用簡(jiǎn)便的方法抑制膜的過(guò)濾阻力升高、同時(shí)防止中空纖維膜反壓清洗時(shí)的壓力升高，本發(fā)明提供一種中空纖維膜過(guò)濾裝置，所述中空纖維膜過(guò)濾裝置包含中空纖維膜組件(4)，所述中空纖維膜組件(4)中，由多根中空纖維膜形成的中空纖維膜束插入在筒狀殼體內(nèi)，所述筒狀殼體在筒狀殼體的側(cè)面具有具備供水/排水功能的多個(gè)側(cè)面噴嘴，在筒狀殼體的上端面具有具備供水/排水功能的上端面噴嘴，在筒狀殼體的下端面具有具備供水/排水功能的下端面噴嘴，中空纖維膜束的至少一側(cè)的端部在比多個(gè)側(cè)面噴嘴的位置中的任一個(gè)更高的位置通過(guò)樹(shù)脂粘合而固定在筒狀殼體上，所述中空纖維膜過(guò)濾裝置中，多個(gè)側(cè)面噴嘴中的至少2個(gè)噴嘴通過(guò)管路互相連通。
文檔編號(hào)B01D63/02GK103189129SQ201180052149
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者森川博文, 池田啟一, 大久保賢一 申請(qǐng)人:東麗株式會(huì)社