学会誌「EICA」

[論文] 中空糸膜を用いた水処理における流動状態と圧力損失の予測モデルの構築

内容

中空糸膜を用いた水処理システムにおけるファウリング抑制を目的として，簡易的に内部流動状
況と圧力の時間変化を予測するためのモデルを構築した。内部流動状況は1 次元層流モデルを用い
て表現し，さらにその時間経過後における流動状況は摂動法を用いた。モデルの妥当性を評価する
ために流動解析(CFD) と比較した結果，運転初期における流動状況及び圧力変化を予測出
来ることを示した。
さらに外圧型の中空糸膜ユニットでのファウリング抑制方法を検討した結果，静圧回復の利用が
有効であることが判明した。

巻

15巻2・3号2010年

Page

67

題名

中空糸膜を用いた水処理における流動状態と圧力損失の予測モデルの構築

Title

Construction of Model to Forecast Flow Condition and Trans Membrane Differential Pressure of Hollow Fiber Mem Brane in Water Treatment Systems

著者

村上吉明1)，谷田克義2)

Authors

Yoshiaki Murakami1) and Katsuyosi Tanida2)

著者表記

1)(株)神鋼環境ソリューション　商品市場技術開発センター　プロセス技術開発部,　 2)水汚泥技術開発部

Author attribution

1) Waste Treatment Systems and Process Development Department Business and Technical Department Section Kobelco-eco Solutions Co., Ltd., 2) Water and Sludge Treatment Systems Development Department Business and Technical Department Section Kobelco-eco Solutions Co., Ltd.

著者勤務先名

Office name

著者所属名

キーワード

中空糸膜，モデリング，シミュレーション，摂動法，静圧回復

Key Words

hollow fiber membrane,modeling,simulation, perturbation theory, static pressure recovery

概要

中空糸膜を用いた水処理システムにおけるファウリング抑制を目的として，簡易的に内部流動状 況と圧力の時間変化を予測するためのモデルを構築した。内部流動状況は1 次元層流モデルを用い て表現し，さらにその時間経過後における流動状況は摂動法を用いた。モデルの妥当性を評価する ために流動解析(CFD) と比較した結果，運転初期における流動状況及び圧力変化を予測出 来ることを示した。 さらに外圧型の中空糸膜ユニットでのファウリング抑制方法を検討した結果，静圧回復の利用が 有効であることが判明した。

Abstract

In order to predict the change of internal flow condition and trans membrane differential pressure (TMP) in the water treatment process with hollow fiber membrane, the model was constructed. The flow condition was expressed by one dimension laminar flow model. Flow condition after taking time was forecasted by the method of perturbation theory. Validity of the model was evaluated by CFD. As a result, it was confirmed the model make it possible to predict the flow condition and the change of TMP in the first stage of operation. Furthermore, by utilizing static pressure recovery, fouling can be repressed in cross-flow type hollow fiber membrane unit.