[发明专利]中空丝膜组件

说明书

技术领域

本发明涉及中空丝膜组件。更详细而言，涉及防止生成过滤水时 和清洗中空丝膜时出水口处的压力上升，能长期稳定地持续过滤运转 的中空丝膜组件。

背景技术

在将集拢大约数百根～数万根中空丝膜得到的中空丝膜束收纳 在筒状壳体内、用树脂粘合固定该中空丝膜束的两端部得到的外压式 中空丝膜组件中，通常将用于供给原水的供水口和用于排出原水的排 水口设置在筒状壳体的两端部附近、并且在筒状壳体的轴向上述粘合 固定部的内侧的壳体侧面。如上所述在壳体侧面设置供水口和排水口 时，反复研究制成下述装置结构来消除水流的死空间(dead space)， 即，在设置有该供水口和排水口的部位的筒状壳体内侧设置整流筒 (设置有大量孔的筒状体)，以包围该整流筒外周的方式形成环状流路 (参见专利文献1、2)。

从供水口向该中空丝膜组件内供给原水时，原水从该供水口附近 的环状流路经整流筒的孔流入中空丝膜束的外侧区域，在此透过中空 丝膜面渗入其内部，该过滤水通过中空丝膜的内部，从开口的端部排 出。此处，以错流式进行原水处理时，未透过中空丝膜面的剩余原水 通过排水口附近的整流筒的孔，经环状流路从排水口排出。

在上述中空丝膜组件中，开始过滤运转前，从供水口供给原水， 与错流式原水处理的情况相同，原水从排水口流出。通过如上所述地 供给原水并排出，使最初进入组件内的气体等从排水口流出，从而能 使原水充满组件内的过滤区域。

但是，虽说原水充满中空丝膜组件内，但如果立即开始过滤运转， 则残留在原水供给管路中途的管道内等的空气随原水经时地渗入中 空丝膜组件内，空气堵塞中空丝膜面的孔，导致有效过滤膜面积减少。 因此，原水充满过滤区域内后，不立即开始过滤运转，而是暂时持续 供给原水，使其从排水口流出，排出进入组件内的空气，然后开始过 滤运转。

进而，一定时间的过滤工序结束后，进行下述清洗，即，从过滤 水出口侧供给过滤水或高压空气，流向原水侧的反流清洗；或从供水 口侧供给混有高压空气的原水或仅供给高压空气，排出蓄积在组件内 的悬浮物质的空气清洗。进行上述清洗时，也使清洗废水和废气从排 水口流出。

在上述情况下，流入过滤区域内的水和空气被排出到组件外时， 经设置在整流筒上的孔(称为整流孔)流入整流筒周围的环状流路，最 后，从设置在侧面上的排水口流出到组件外。由于通过整流筒的孔流 出的水和空气均集中于排水口的附近，所以该排水口附近的压力损耗 增加。结果，需要提高过滤运转所需的驱动力或清洗时的供给压力， 除至开始过滤为止的时间损耗和运转能量损耗之外，也产生原水损 耗。

另外，上述问题不仅在将供水口设置在筒状壳体的端部附近且于 筒状壳体的轴向、粘合固定部的内侧的壳体侧面位置时发生，在下述 情况下也同样发生：将供水口设置在筒状壳体的端部、在粘合固定部 设置原水通过的贯通孔的情况；将排出口设置在筒状壳体的端部附近 且于筒状壳体的轴向、粘合固定部的内侧的壳体侧面位置的情况。

作为解决上述问题的方法，例如提出了如专利文献1所述在圆周 上改变设置在整流筒上的整流孔的开孔面积使其距离排出口越远越 大的方案，或如专利文献2所述在排水口附近配置整流筒使整流筒外 侧的环状流路的宽度最大的方案等。

通过上述改良方法能在很大程度上减轻上述在排水口附近的流 量增加所导致的压力损耗增大的问题。

但是，在整流筒内，中空丝膜被欲排出的水流和空气流挤压，发 生中空丝膜被压紧在整流筒内壁的整流孔附近的现象，出现整流孔容 易被压紧的中空丝膜束堵塞的问题。该中空丝膜导致整流孔堵塞的问 题在整流孔的直径较小时或在组件内填充大量中空丝膜的高填充率 时尤其容易产生。因此，为了充分降低过滤运转时的运转驱动力和清 洗时的供给压力，要求减小整流孔堵塞导致的压力损耗。

以上说明了外压式中空丝膜组件的情况，在下述内压式中空丝膜 的情况下，也同样产生中空丝膜被欲排出的水流或空气流挤压，被压 紧在整流筒内壁的整流孔附近，堵塞整流孔，产生压力损耗的问题， 上述内压式中空丝膜将原水供给口设置在筒状壳体的下端部或上端 部，将原水导入中空丝膜的内侧，从中空丝膜的内侧向外侧进行过滤， 从设置在筒状壳体的端部附近且于筒状壳体的轴向上粘合固定部的 内侧的壳体侧面的过滤水排出口排出过滤水。

上述排出时整流孔堵塞的问题难以用上述现有技术来解决。