JPH0761421B2 - Hollow fiber filter module - Google Patents
Hollow fiber filter moduleInfo
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- JPH0761421B2 JPH0761421B2 JP4918187A JP4918187A JPH0761421B2 JP H0761421 B2 JPH0761421 B2 JP H0761421B2 JP 4918187 A JP4918187 A JP 4918187A JP 4918187 A JP4918187 A JP 4918187A JP H0761421 B2 JPH0761421 B2 JP H0761421B2
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- hollow fiber
- air
- backwashing
- filter module
- fiber filter
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Description
発明の目的 Purpose of the invention
本発明は、空気逆洗型の中空糸フィルターモジュールに
関する。The present invention relates to an air backwash type hollow fiber filter module.
微細な水中の懸濁物などを濾過する目的で、中空糸を多
数本結束してモジュールに構成したフィルターが広く用
いられるようになった。ひとつの重要な分野は、原子力
発電所のタービン復水の浄化であって、微細な水酸化鉄
などを除去するのにこれが使われている。 このフィルターの目詰りを解消するための逆洗操作に
は、水を用いる方式と空気を用いる方式とがあり、空気
逆洗はさらに、本来の空気逆洗と空気スクラビングがあ
る。本来の空気逆洗とは、中空糸の内部から外側に向け
て空気を流し、その空気が気泡となって中空糸束を上昇
することにより生じる水流で、中空糸の表面に付着して
いる懸濁質を洗い流すものである。これに対し空気スク
ラビングは、中空糸の内部から水を流し出すとともに中
空糸束に外部から空気を流し、その気泡の上昇がひきお
こす水流で、上記と同様の洗浄効果を生じさせる方法で
ある。 本来の空気逆洗が可能な中空糸は、比較的孔径の大きい
（0.2〜１μｍ）ものであって、内部から外部へ空気が
通り抜けることは容易であるが、分離性能はあまりよく
ない。一方、分離性能のよい、従って径孔の小さい（0.
05〜0.3μｍ）中空糸は、それ自体を空気が通り抜ける
ことが困難であって空気逆洗が効果的に行なえないか
ら、空気スクラビングにより逆洗することになる。しか
し、そのためにモジュールの構造が複雑になることは避
けられない。For the purpose of filtering fine suspended matter in water, a filter formed by binding a plurality of hollow fibers into a module has been widely used. One important area is the purification of turbine condensate in nuclear power plants, which is used to remove fine iron hydroxide and the like. The backwashing operation for removing the clogging of the filter includes a method using water and a method using air, and the air backwashing further includes the original air backwashing and air scrubbing. Original air backwash is a water flow generated by flowing air from the inside of the hollow fiber to the outside, and the air becomes bubbles to rise the hollow fiber bundle. The turbidity is washed away. On the other hand, air scrubbing is a method in which water is caused to flow out from the inside of the hollow fiber and air is caused to flow from the outside into the bundle of hollow fibers to cause bubbles to rise, thereby producing a cleaning effect similar to the above. The original hollow fiber that can be backwashed with air has a relatively large pore size (0.2 to 1 μm), and it is easy for air to pass from the inside to the outside, but the separation performance is not so good. On the other hand, it has good separation performance and therefore has a small diameter hole (0.
(05-0.3 μm) Hollow fibers are difficult to allow air to pass through themselves and cannot be effectively backwashed with air, so they must be backwashed by air scrubbing. However, this inevitably complicates the module structure.
本発明の目的は、上記した従来の装置の弱点を補って、
モジュール全体としては高い分離性能を保ちながら、空
気スクラビングでない本来の空気逆洗が可能であり、従
って構造が簡単でよい中空糸フィルターモジュールを提
供することにある。 発明の構成The object of the present invention is to make up for the weaknesses of the above-mentioned conventional device,
An object of the present invention is to provide a hollow fiber filter module which is capable of backwashing originally without air scrubbing while maintaining high separation performance as a whole module, and therefore has a simple structure. Structure of the invention
本発明の空気逆洗型中空糸フィルターモジュールは、孔
径が0.03〜0.5μｍのフィルター用中空糸を多数本結束
してなる中空糸フィルターモジュールにおいて、孔径0.
5〜１μｍの空気逆洗用中空糸を、中空糸全本数の１〜1
0％混合配置したことを特徴とする。 中空糸の混合配置の状況を模式的に示せば、第１図のと
おりである。孔径が0.05〜0.3μｍのフィルター用の中
空糸２は、空気はほとんど通過しないが、分離性能のす
ぐれたものであって、素材としてはポリスルホン、ポリ
アミドまたはポリエステルからえらんだものが好適であ
る。ここで「ポリスルホン」とは、下記の式（Ｉ）また
は（II）で示されるくり返し単位を有するものである。 −φ−SO2−φ （Ｉ） 〔ただし、φは置換基を有しまたは有さない芳香族炭化
水素基である。置換基としては、たとえば水素、メチ
ル、ハロゲン、ニトロ、スルホン酸（またはその塩）、
カルボン酸（またはその塩）などの基があげられる。〕 ポリアミドとしては、ナイロン６、ナイロン66、芳香族
ポリアミド等があげられる。 ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート、芳香族ポリエステル等が
あげられる。 一方、孔径が0.5〜１μｍの逆洗用中空糸３は、分離性
能は高くないが、空気はよく通過させるものであって、
この素材は、ポリスルホンまたは架橋ポリビニルアルコ
ールのように、水に濡れた状態で空気を通しやすいもの
をえらぶ。 架橋ポリビニルアルコールとは、たとえばグルタルアル
デヒド、グリオキザール等による分子間アセタール化架
橋、ホルムアルデヒド等による分子内アセタール化およ
び両者を組み合わせた架橋剤による処理、電子線架橋等
の架橋処理を施したポリビニルアルコールをいう。 以上述べたフィルター用中空糸および逆洗用中空糸は、
既知の技術に従い、湿式法または乾湿式法によって製造
される。 空気逆洗用中空糸３は、第１図に示すようにフィルター
用中空糸２の間に均等に分布させて、必要により適宜の
保護筒４とともに、モジュール１に構成する。The air backwashing hollow fiber filter module of the present invention is a hollow fiber filter module in which a large number of filter hollow fibers having a pore size of 0.03 to 0.5 μm are bound together, and a pore size of 0.
Hollow fiber for back washing with air of 5 to 1 μm is 1 to 1 of the total number of hollow fibers.
It is characterized in that it is mixed and arranged at 0%. The situation of the mixing arrangement of the hollow fibers is schematically shown in FIG. The hollow fiber 2 for a filter having a pore size of 0.05 to 0.3 μm does not allow air to pass therethrough, but has excellent separation performance, and a material selected from polysulfone, polyamide or polyester is preferable. Here, the "polysulfone" has a repeating unit represented by the following formula (I) or (II). −φ−SO 2 −φ (I) [However, φ is an aromatic hydrocarbon group with or without a substituent. Examples of the substituent include hydrogen, methyl, halogen, nitro, sulfonic acid (or a salt thereof),
Examples thereof include groups such as carboxylic acid (or salt thereof). Examples of the polyamide include nylon 6, nylon 66, aromatic polyamide and the like. As polyester, polyethylene terephthalate,
Examples thereof include polybutylene terephthalate and aromatic polyester. On the other hand, the backwashing hollow fiber 3 having a pore size of 0.5 to 1 μm does not have high separation performance, but allows air to pass therethrough,
This material should be selected from materials such as polysulfone or cross-linked polyvinyl alcohol that allow easy passage of air when wet with water. The cross-linked polyvinyl alcohol means, for example, polyvinyl alcohol which has been subjected to inter-molecular acetalization cross-linking with glutaraldehyde, glyoxal or the like, intra-molecular acetalization cross-linking with formaldehyde or the like, treatment with a cross-linking agent combining both of them, and cross-linking treatment such as electron beam cross-linking. . The hollow fiber for filters and the hollow fiber for backwash described above are
It is manufactured by a wet method or a dry-wet method according to a known technique. The hollow fibers 3 for backwashing air are evenly distributed among the hollow fibers 2 for a filter as shown in FIG.
上述の中空糸フィルターモジュール１は、たとえば第２
図に示すように使用して、濾過装置を組み立てる。 空気逆洗は、第２図にみるように、モジュールの濾液導
出口側から空気を圧入し、排気するだけでよい。圧入さ
れた空気は、空気逆洗用中空糸から第１図のように液中
に出、微細気泡が集合して大きな気泡となり、上昇して
液流を生じさせる。 効果的な上昇液流をひきおこすには、空気逆洗用中空糸
が中空糸の全本数のうち、少なくとも１％存在しなけれ
ばならない。通常は数％が適当であって、その限度では
全体の分離性能は実質上損なわれない。しかし10％を超
すと、分離性能の低下が無視できなくなる。The hollow fiber filter module 1 described above is, for example, the second
Assemble the filtration device using as shown. As shown in FIG. 2, air backwashing may be performed by simply injecting air from the filtrate outlet side of the module and exhausting it. The press-fitted air comes out of the hollow fiber for backwashing into the liquid as shown in FIG. 1, and fine air bubbles aggregate to form large air bubbles, which rise to generate a liquid flow. In order to cause an effective rising liquid flow, at least 1% of the total number of hollow fibers for air backwashing should be present. A few percent is usually adequate, at which limit the overall separation performance is not substantially impaired. However, if it exceeds 10%, the deterioration of separation performance cannot be ignored.
フィルター用中空糸として、ポリスルホン「ユーデルＰ
−1700」（ユニオンカーバイド社製）を素材として乾湿
式紡糸して得た孔径0.03〜0.1μｍの中空糸を2200本、
空気逆洗用中空糸として、グルタルアルデヒドで架橋し
たポリビニルアルコールを素材とする孔径0.5〜1.0μｍ
の中空糸「SF401」（クラレ製）を115本（全本数の５
％）組み合わせ、前者の中に後者がほぼ均等に配置され
るように混合して、第２図に示す構造のモジュールを構
成した。 このモジュールを７本装入した復水濾過装置を組み立
て、放射性クラッド廃液の模擬液として用意した水酸化
鉄10ppmを含有する水を濾過した。 7000lを濾過したところで差圧が1.0kg/cm2Ｇまで上昇し
たので、逆洗を行なった。 逆洗は、装置の濾液導出口に3.0kg/cm2Ｇの圧力の空気
を送り、それに応じた排気をすることにより、10分間で
完了した。 なお、濾液を分析して確認したところでは、分離効率の
低下は、フィルター用中空糸だけの装置が示す99.9％か
ら、本装置では99.8％と、わずかな低下に止まった。こ
れは実用上問題にならない差である。 発明の効果 本発明の空気逆洗型中空糸フィルターモジュールは、分
離性能の高い中空糸フィルターが主体であるから、多く
の用途に所望される分離性能のレベルをみたすことがで
きる。 一方で、少量混在させた空気逆洗用中空糸を通して空気
を吹き出すことにより効果的な空気逆洗が行なえ、空気
スクラビング型の逆洗を行なう装置にくらべて、濾過装
置の構造を簡単にすることができる。 この利益は、従来の分離性能の高い、つまり孔径の小さ
いフィルター用中空糸からなるモジュールを使った濾過
装置では、第３図に示すような逆洗水と逆洗空気を併用
した逆洗を行なう必要のあることを考え合わせれば、容
易に理解されるであろう。Polysulfone "Udel P" as hollow fiber for filters
-1700 "(manufactured by Union Carbide Co., Ltd.) as a raw material, and 2200 hollow fibers having a pore diameter of 0.03 to 0.1 μm obtained by dry and wet spinning.
As a hollow fiber for air backwashing, polyvinyl alcohol cross-linked with glutaraldehyde is used as the material, and the pore size is 0.5 to 1.0 μm.
115 hollow fibers "SF401" (made by Kuraray) (5 in total)
%) And mixed so that the latter are almost evenly arranged in the former to form a module having a structure shown in FIG. A condensate filter equipped with seven of these modules was assembled, and water containing 10 ppm of iron hydroxide prepared as a simulated liquid of the radioactive clad waste liquid was filtered. When 7,000 liters were filtered, the differential pressure rose to 1.0 kg / cm 2 G, so backwashing was performed. The backwash was completed in 10 minutes by sending air having a pressure of 3.0 kg / cm 2 G to the filtrate outlet of the apparatus and exhausting air accordingly. In addition, when the filtrate was analyzed and confirmed, the decrease in separation efficiency was 99.9% shown by the device having only the hollow fiber for a filter, and 99.8% by this device, which was only a slight decrease. This is a difference that does not pose a problem in practical use. EFFECTS OF THE INVENTION Since the air backwashing hollow fiber filter module of the present invention is mainly composed of a hollow fiber filter having a high separation performance, the level of the separation performance desired for many applications can be achieved. On the other hand, effective air backwashing can be performed by blowing air through a small amount of hollow air for backwashing, which simplifies the structure of the filtration device compared to an air scrubbing type backwashing device. You can The benefit is that the conventional filtration device with high separation performance, that is, a module composed of filter hollow fibers having a small pore size, performs backwashing using both backwash water and backwash air as shown in FIG. It will be easy to understand if you consider what you need.
第１図は、本発明の空気逆洗型の中空糸フィルターモジ
ュールの構造と逆洗時の状況を示す、模式的な断面図で
ある。 第２図は、第１図の中空糸フィルターモジュールを組み
込んだ濾過装置における、逆洗の方法を示す断面図であ
る。 第３図は、従来の高分離性能の中空糸だけからなるフィ
ルターモジュールを装入した濾過装置における逆洗の方
法を示す、第２図に対応する断面図である。 １……空気逆洗型の中空糸フィルターモジュール ２……フィルター用中空糸 ３……空気逆洗用中空糸 ４……保護筒FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the air backwashing type hollow fiber filter module of the present invention and the situation at the time of backwashing. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a method of backwashing in a filtration device incorporating the hollow fiber filter module of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2, showing a method of backwashing in a filtration device equipped with a conventional filter module consisting of only hollow fibers having high separation performance. 1 …… Air backwashing type hollow fiber filter module 2 …… Filter hollow fiber 3 …… Air backwashing hollow fiber 4 …… Protective tube
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭56−25164（ＪＰ，Ｂ２) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References Japanese Patent Publication Sho 56-25164 (JP, B2)
Claims (2)
糸を多数本結束してなる中空糸フィルターモジュールに
おいて、孔径0.5〜１μｍの空気逆洗用中空糸を、中空
糸全本数の１〜10％混合配置したことを特徴とする空気
逆洗型の中空糸フィルターモジュール。1. A hollow fiber filter module comprising a plurality of filter hollow fibers having a pore diameter of 0.03 to 0.5 .mu.m, which are bundled in a hollow fiber filter module having a pore diameter of 0.5 to 1 .mu.m. % Air-backwashing type hollow fiber filter module characterized by being mixed and arranged.
ン、ポリアミドまたはポリエステルからえらんだもので
あり、空気逆洗用中空糸の素材がポリスルホンまたは架
橋ポリビニルアルコールからえらんだものである特許請
求の範囲第１項の中空糸フィルターモジュール。2. The hollow fiber for filter is made of polysulfone, polyamide or polyester, and the hollow fiber for air backwash is made of polysulfone or crosslinked polyvinyl alcohol. Hollow fiber filter module of paragraph.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4918187A JPH0761421B2 (en) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | Hollow fiber filter module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4918187A JPH0761421B2 (en) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | Hollow fiber filter module |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63218212A JPS63218212A (en) | 1988-09-12 |
| JPH0761421B2 true JPH0761421B2 (en) | 1995-07-05 |
Family
ID=12823872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4918187A Expired - Lifetime JPH0761421B2 (en) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | Hollow fiber filter module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0761421B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5625164B2 (en) | 2010-04-01 | 2014-11-19 | 国立大学法人 宮崎大学 | Puncture needle |
-
1987
- 1987-03-04 JP JP4918187A patent/JPH0761421B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5625164B2 (en) | 2010-04-01 | 2014-11-19 | 国立大学法人 宮崎大学 | Puncture needle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63218212A (en) | 1988-09-12 |
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