JP2005270809A - Filter - Google Patents

Filter Download PDF

Info

Publication number
JP2005270809A
JP2005270809A JP2004088160A JP2004088160A JP2005270809A JP 2005270809 A JP2005270809 A JP 2005270809A JP 2004088160 A JP2004088160 A JP 2004088160A JP 2004088160 A JP2004088160 A JP 2004088160A JP 2005270809 A JP2005270809 A JP 2005270809A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cell
filter
filter element
casing
stock solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004088160A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4264017B2 (en
Inventor
Kiyotaka Sugiura
清高 杉浦
Koji Hattori
浩二 服部
Hiroyuki Oyachi
裕行 大矢知
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP2004088160A priority Critical patent/JP4264017B2/en
Publication of JP2005270809A publication Critical patent/JP2005270809A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4264017B2 publication Critical patent/JP4264017B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water cleaning filter capable of suppressing the clogging of cells with a peeled suspended substance when the suspended substance accumulated on a partition wall by filtration operation is peeled by backwashing. <P>SOLUTION: The filter 1 is composed of a filter element 3 having partition walls comprising a porous material and having cells becoming liquid flow channels 4 formed thereto by the partition walls and a casing 2 capable of housing the filter element 3 and constituted so that the filter element 3 is built in the casing 2 so as to allow a liquid to flow in a vertical direction G. The filter element 3 is formed so that the cells 4 become small in diameter in a tapered state from one end parts 4b of the cells to the other end parts 4a thereof and built in the casing so that a raw liquid flows in the cells 4 from one end parts 4b of the cells and the foreign matter deposited on the partition walls in the cells 4 can be discharged toward one end parts 4b at the time of backwashing. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、浄水用の濾過器に関し、詳しくは、フィルタエレメントを逆洗するときに、セル内に懸濁物質等が詰まることを防止することができる濾過器に関する。   The present invention relates to a filter for water purification, and more particularly to a filter that can prevent suspended substances and the like from being clogged in a cell when a filter element is backwashed.

近年、世界的な水不足に加えて、クリプトスポリジウムやO−157をはじめとする病原性微生物の問題が深刻化しており、安全性が高く高品質の水を簡易に製造し得る浄水プロセスが求められている。多孔質体を濾材とするフィルタエレメントを用いた精密濾過(MF:Micro filtration)や限外濾過(UF:Ultra filtration)は、簡便な操作により液体中の懸濁物質や病原性微生物等の有害物質(以下、「異物」又は「懸濁物質等」ということがある。)を効果的に除去し得る浄水プロセスとして注目を集めている。精密濾過や限外濾過に用いられるフィルタエレメントとしては、樹脂やセラミック等の多孔質体からなる隔壁を有し、その隔壁によって、液体の流路となるセルが形成された構造のものが汎用されている。   In recent years, in addition to the global water shortage, problems of pathogenic microorganisms such as Cryptosporidium and O-157 have become serious, and a water purification process that can easily produce high-quality water with high safety is required. ing. Microfiltration (MF) and ultrafiltration (UF) using a filter element with a porous medium as a filter medium are toxic substances such as suspended substances and pathogenic microorganisms in liquids by simple operations. (Hereinafter, sometimes referred to as “foreign matter” or “suspension material”) is attracting attention as a water purification process that can effectively remove it. As filter elements used for microfiltration and ultrafiltration, a filter element having a partition made of a porous material such as resin or ceramic, and having a cell forming a liquid flow path by the partition is generally used. ing.

例えば、中空糸膜フィルタは、中空糸を濾材とし、これを多数本集合させたフィルタエレメントであり、多孔質樹脂からなるキャピラリー状の隔壁を有し、その隔壁によって中心部を貫通するセルが形成された構造となっている。この構造においては、被処理液体(原液)を所定の圧力で中空糸の外部に供給すると、液体は多孔質樹脂からなる隔壁を透過して中空糸の中心部を貫通するセル内に流入する。この際、隔壁において懸濁物質や病原性微生物等の有害物質が除去され、セル内に流入した液体を浄化された処理済液体(濾液)として回収することができる。即ち、中空糸膜フィルタにおいては、隔壁によって形成されたセルが濾液を流通させる濾液流路として利用されている。   For example, a hollow fiber membrane filter is a filter element in which a plurality of hollow fibers are used as a filter medium, and has a capillary-shaped partition wall made of a porous resin, and a cell penetrating the central portion is formed by the partition wall. It has a structured. In this structure, when the liquid to be treated (raw solution) is supplied to the outside of the hollow fiber at a predetermined pressure, the liquid flows through the partition made of porous resin and flows into the cell penetrating the center of the hollow fiber. At this time, harmful substances such as suspended substances and pathogenic microorganisms are removed in the partition wall, and the liquid flowing into the cell can be recovered as a purified treated liquid (filtrate). That is, in the hollow fiber membrane filter, the cell formed by the partition is used as a filtrate flow path for circulating the filtrate.

また、図4に示すモノリス状フィルタ31は、セラミック多孔質体を濾材とし、液体の流路方向が平行となるように多数のセル32が形成されたフィルタエレメントである。このフィルタエレメントは、セラミック多孔質体からなる格子状の隔壁を有し、その隔壁によって区分された多数のセル32が形成されたハニカム構造となっている。この構造においては、被処理液体(原液)を所定の圧力で多数のセル32の内部に供給すると、液体はセラミック多孔質体からなる隔壁を透過してセル外に流出する。この際、隔壁において懸濁物質や病原性微生物等の有害物質が除去され、セル外、ひいてはモノリスの外部に流出した液体を浄化された処理済液体(濾液)として回収することができる。即ち、図4に示すモノリス状フィルタ31おいては、隔壁によって形成されたセル32が原液を流通させる原液流路として利用されている。   A monolithic filter 31 shown in FIG. 4 is a filter element in which a ceramic porous body is used as a filter medium and a large number of cells 32 are formed so that the liquid flow paths are parallel to each other. This filter element has a lattice-shaped partition wall made of a ceramic porous body, and has a honeycomb structure in which a large number of cells 32 divided by the partition wall are formed. In this structure, when a liquid to be treated (raw solution) is supplied to the inside of a large number of cells 32 at a predetermined pressure, the liquid permeates the partition made of a ceramic porous body and flows out of the cells. At this time, harmful substances such as suspended substances and pathogenic microorganisms are removed in the partition wall, and the liquid flowing out of the cell and thus outside the monolith can be recovered as a purified treated liquid (filtrate). That is, in the monolithic filter 31 shown in FIG. 4, the cell 32 formed by the partition is used as a stock solution flow path for circulating the stock solution.

上記のフィルタエレメントを精密濾過や限外濾過に用いる際には、フィルタエレメントがケーシング内に内蔵されてなる濾過器の形態で用いられることが多い。上記のフィルタエレメントは、セルを濾液流路として利用するか、原液流路として利用するかの相違はあるものの、いずれも隔壁によって原液流路と濾液流路とが区分された構造を有している。従って、フィルタエレメントをケーシング内に内蔵させ、O−リング等のシール材により、原液流路と濾液流路とを液密的に隔離させる構造とすることによって、濾液のみを分離して回収することが可能となる。通常、このような濾過器では、フィルタエレメントが、液体を鉛直方向に流通させるように、ケーシング内に内蔵されている。   When the above filter element is used for microfiltration or ultrafiltration, it is often used in the form of a filter in which the filter element is built in a casing. The above filter elements have a structure in which the stock solution flow path and the filtrate flow path are separated by a partition, although there is a difference between using the cell as a filtrate flow path or as a stock flow path. Yes. Therefore, only the filtrate can be separated and recovered by incorporating the filter element in the casing and having a structure in which the raw liquid flow path and the filtrate flow path are separated liquid-tightly by a sealing material such as an O-ring. Is possible. Usually, in such a filter, the filter element is built in the casing so that the liquid flows in the vertical direction.

上記のような濾過器は、継続的に濾過を行うと、フィルタエレメントの隔壁表面に濾別された懸濁物質等が徐々に堆積するため、透水量は次第に減少してしまう。従って、定期的ないしは不定期に、フィルタエレメントに対し、濾過とは逆方向に(即ち、濾液流路側から原液流路側に向かって)清澄水や洗浄用薬液等を加圧流通させる「逆洗」と称される洗浄操作を行っている。この逆洗により、フィルタエレメントの隔壁表面に堆積した懸濁物質等を剥離させて除去することができ、透水量を当初に近いレベルまで回復させることが可能となる。   When the filter as described above is continuously filtered, suspended substances and the like that have been separated by filtration gradually accumulate on the surface of the partition wall of the filter element, so that the amount of water permeation gradually decreases. Accordingly, “backwashing” in which clarified water, a cleaning chemical solution, or the like is circulated through the filter element in a direction opposite to the filtration (that is, from the filtrate flow path side to the stock solution flow path side) under pressure or periodically. The washing operation called is performed. By this backwashing, suspended substances and the like deposited on the surface of the partition wall of the filter element can be peeled and removed, and the water permeability can be recovered to a level close to the initial level.

ところが、逆洗時に剥離した懸濁物質がセルを通って外部に排出されるときに、懸濁物質がセルを詰まらせることがあるという問題があった(例えば、特許文献1参照)。
特開平7−251041号公報
However, there has been a problem that the suspended substance may clog the cell when the suspended substance separated during backwashing is discharged to the outside through the cell (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-7-251041

特に、モノリス状のフィルタエレメントである場合に、セルの径(セルの孔の直径)が小さいため、懸濁物質等がセルに詰まりやすいという問題があった。   In particular, in the case of a monolithic filter element, there is a problem that suspended cells and the like are easily clogged because the cell diameter (cell hole diameter) is small.

本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、濾過操作により隔壁に堆積した懸濁物質等を逆洗により剥離したときに、剥離した懸濁物質等によりセルが詰まることを抑制することができる浄水用の濾過器を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and suppresses clogging of cells due to the suspended suspended matter when the suspended matter deposited on the partition wall is separated by backwashing by backwashing. The present invention provides a filter for water purification that can be used.

本発明によって以下の濾過器が提供される。   The following filter is provided by the present invention.

[1]多孔質体からなる隔壁を有し、前記隔壁によって、液体の流路となるセルが形成されたフィルタエレメント、及び前記フィルタエレメントを内蔵し得るケーシングからなり、前記フィルタエレメントが、液体を鉛直方向に流通させるように、前記ケーシング内に内蔵されてなり、被処理液体(原液)を濾過することができる濾過器であって、前記フィルタエレメントが、前記セルがその一方の端部(セルの一方の端部)から他方の端部に向かってテーパ状に径が小さくなるように形成されてなるものであり、被処理液体(原液)を濾過するときに、前記セルの一方の端部側から前記原液が前記セル内に流入し、逆洗のときに前記セル内の前記隔壁に堆積した異物を前記セルの一方の端部側に排出することができるように、前記フィルタエレメントが前記ケーシング内に内蔵された濾過器。 [1] A partition having a partition made of a porous body, a filter element in which a cell serving as a liquid flow path is formed by the partition, and a casing in which the filter element can be built, wherein the filter element A filter built in the casing so as to circulate in a vertical direction and capable of filtering a liquid to be treated (raw solution), wherein the filter element has one end of the cell (cell One end of the cell is formed so that the diameter decreases in a tapered manner from the other end to the other end, and when the liquid to be treated (raw solution) is filtered, the one end of the cell The filter so that the stock solution flows into the cell from the side, and foreign matter accumulated on the partition in the cell during backwashing can be discharged to one end side of the cell. Remento filter that is built in the casing.

[2]前記フィルタエレメントが、前記セルの一方の端部側を鉛直方向下側にして、前記ケーシング内に内蔵された[1]に記載の濾過器。 [2] The filter according to [1], wherein the filter element is built in the casing with one end of the cell being vertically downward.

[3]前記ケーシングが、前記フィルタエレメントに原液を供給し得る原液供給口、前記フィルタエレメントから処理済液体(濾液)を送出し得る濾液送出口、及び前記フィルタエレメントから前記原液を排出し得る原液排出口が形成されたものである[1]又は[2]に記載の濾過器。 [3] A stock solution supply port through which the casing can supply a stock solution to the filter element, a filtrate delivery port through which a treated liquid (filtrate) can be sent out from the filter element, and a stock solution from which the stock solution can be discharged from the filter element The filter according to [1] or [2], wherein a discharge port is formed.

[4]前記フィルタエレメントが、セラミック多孔質体からなるとともに、液体の流路方向が平行となるように多数のセルが形成されたモノリス状のフィルタエレメントである[1]〜[3]のいずれかに記載の濾過器。 [4] The monolithic filter element according to any one of [1] to [3], wherein the filter element is made of a ceramic porous body and has a number of cells formed so that the liquid flow path directions are parallel to each other. A filter according to the above.

本発明の濾過器は、原液を濾過するときに、セルの径の大きい側の端部(セルの一方の端部)から原液がセル内に流入するように構成され、清澄水等を加圧流通させて逆洗するときには、セルの内壁面に堆積した懸濁物質等を、上記一方の端部側から排出させることができるように構成されている。そして、セルの径が、懸濁物質等が排出される側の端部に向かって大きくなっているため、逆洗時に、排出される懸濁物質等によりセルが詰まることを防止することができる。   The filter of the present invention is configured such that when the stock solution is filtered, the stock solution flows into the cell from the end of the cell having the larger diameter (one end of the cell), and pressurizes clear water or the like When it is circulated and backwashed, it is configured such that suspended substances and the like deposited on the inner wall surface of the cell can be discharged from the one end side. And since the diameter of the cell becomes larger toward the end on the side where the suspended solids are discharged, it is possible to prevent the cell from being clogged with the discharged suspended solids during backwashing. .

以下、本発明の濾過器を実施するための最良の形態について図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, the best mode for carrying out the filter of the present invention will be specifically described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments.

図1は、本発明の濾過器の一の実施の形態を模式的に示す断面図である。本発明の濾過器の一の実施の形態は、図1に示すように、フィルタエレメント3とそのフィルタエレメント3を内蔵し得るケーシング2から構成され、フィルタエレメント3は液体を鉛直方向Gに流通させるようにケーシング2内に内蔵されている。そして、本実施の形態の濾過器1を構成するフィルタエレメント3は、セル4がその一方の端部4b(セルの一方の端部)から他方の端部4a(セルの他方の端部)に向かってテーパ状に径が小さくなるように形成されている。そして、被処理液体(原液)を濾過するときには、セルの一方の端部4b側から原液がセル4内に流入し、原液を濾過した後に、逆洗によりセル4内の隔壁に堆積した異物(懸濁物質等)をセルの一方の端部4b側に排出することができるように、フィルタエレメント3がケーシング2内に内蔵されている。本実施の形態の濾過器1は、原液が濾過器1の鉛直方向G下側から上側に向けて流入するように構成されているため、フィルタエレメント3が、セルの一方の端部4b側を鉛直方向G下側(下方向)にして、ケーシング2内に内蔵されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of the filter of the present invention. As shown in FIG. 1, one embodiment of the filter according to the present invention includes a filter element 3 and a casing 2 in which the filter element 3 can be built, and the filter element 3 circulates liquid in the vertical direction G. As shown in FIG. And as for the filter element 3 which comprises the filter 1 of this Embodiment, the cell 4 is changed from the one edge part 4b (one edge part of a cell) to the other edge part 4a (the other edge part of a cell). It is formed so that the diameter decreases toward the taper. When the liquid to be treated (stock solution) is filtered, the stock solution flows into the cell 4 from the one end 4b side of the cell. After the stock solution is filtered, the foreign matter ( The filter element 3 is built in the casing 2 so that the suspended substance or the like can be discharged to the one end 4b side of the cell. The filter 1 of the present embodiment is configured such that the stock solution flows in from the lower side in the vertical direction G of the filter 1 toward the upper side. Therefore, the filter element 3 is connected to the one end 4b side of the cell. In the casing 2, the vertical direction G is below (downward).

図1に示す本実施の形態の濾過器1で原液を濾過する場合には、原液を底部キャップ13の原液供給口5からフィルタエレメント3のセル4内に所定の圧力で供給すると、その原液は、セルを区画する隔壁を透過する際に濾過され、フィルタエレメント3の外周面3aから、フィルタエレメント3の外周面3aとケーシング本体11の内周面11aとの間に形成される空間18に濾液として流出する。この濾液は、空間18内に貯留されていき、最終的にはケーシング本体11の濾液送出口6から回収される。このようにして、本実施の形態の濾過器1で原液を濾過すると、隔壁に原液中の懸濁物質等が堆積するため濾過効率が悪化してくる。そのため、隔壁に堆積した懸濁物質等を逆洗により除去する必要がある。濾過器1を逆洗する場合には、濾液送出口6から洗浄水等(清澄水等)を高圧で供給し、洗浄水を隔壁を透過させてセル4内に流入させ、セル4内を流して原液供給口5から排出させる。このとき、隔壁に堆積していた懸濁物質等は隔壁表面から遊離し、一部は洗浄水と共に原液供給口5から排出される。また、隔壁から遊離はしても隔壁付近に滞留する懸濁物質等も存在することがあるため、更に原液排出口7から圧縮エアを供給し、遊離していた懸濁物質等を、圧縮エアで吹き飛ばすようにして原液供給口5から排出する。   When the stock solution is filtered by the filter 1 of the present embodiment shown in FIG. 1, when the stock solution is supplied from the stock solution supply port 5 of the bottom cap 13 into the cell 4 of the filter element 3 at a predetermined pressure, the stock solution is The filtrate is filtered when passing through the partition walls partitioning the cell, and the filtrate is passed from the outer peripheral surface 3a of the filter element 3 to the space 18 formed between the outer peripheral surface 3a of the filter element 3 and the inner peripheral surface 11a of the casing body 11. As spills. This filtrate is stored in the space 18 and finally recovered from the filtrate outlet 6 of the casing body 11. In this way, when the stock solution is filtered with the filter 1 of the present embodiment, the filtration efficiency deteriorates because suspended substances and the like in the stock solution are deposited on the partition walls. Therefore, it is necessary to remove suspended substances and the like accumulated on the partition walls by backwashing. When the filter 1 is back-washed, wash water or the like (clarified water or the like) is supplied from the filtrate outlet 6 at a high pressure, and the wash water is allowed to flow through the partition wall and flow into the cell 4 and flow through the cell 4. To be discharged from the stock solution supply port 5. At this time, suspended substances and the like deposited on the partition walls are released from the partition wall surfaces, and a part thereof is discharged from the stock solution supply port 5 together with the cleaning water. In addition, there may be suspended substances etc. that stay in the vicinity of the partition even if they are released from the partition wall, and further supply compressed air from the stock solution discharge port 7 to remove the suspended substance etc. that has been released. It is discharged from the stock solution supply port 5 as if it is blown away.

上記のように濾過器を逆洗すると、セルの一方の端部の径と他方の端部の径が同じ場合、又は逆洗用の洗浄水や圧縮エアが排出される側であるセルの一方の端部の径が、他方の端部の径より小さい場合には、懸濁物質等がセルから外部に排出される前に、セル内で詰まってしまうという問題があった。これに対し、本実施の形態の濾過器では、セルがその一方の端部(逆洗用の洗浄水や圧縮エアが排出される側の端部)から他方の端部に向かってテーパ状に径が小さくなるように形成されているため、セルが詰まることを防止することができる。これは、セルの径が、懸濁物質等の進行方向に向かって大きくなるため、仮に詰まりかけたとしても進行方向に少し移動できれば流路(径)が大きくなり詰まりは解消されてセルから容易に排出されることができるためである。   When the filter is backwashed as described above, if the diameter of one end of the cell is the same as the diameter of the other end, or one of the cells on the side from which washing water or compressed air for backwashing is discharged When the diameter of one end is smaller than the diameter of the other end, there is a problem that the suspended matter or the like is clogged in the cell before being discharged from the cell. On the other hand, in the filter of the present embodiment, the cell is tapered from one end thereof (the end on the side from which washing water or compressed air for backwashing is discharged) toward the other end. Since the diameter is reduced, the cells can be prevented from being clogged. This is because the cell diameter increases in the direction of travel of suspended matter, etc. Even if it is clogged, if it can move a little in the direction of travel, the flow path (diameter) will increase and clogging will be eliminated and it will be easy from the cell. This is because it can be discharged.

以下、フィルタエレメント、ケーシング及び濾過器について更に詳細に説明する。   Hereinafter, the filter element, the casing, and the filter will be described in more detail.

(1)フィルタエレメント
本明細書において「フィルタエレメント」というときは、多孔質体からなる隔壁を有し、その隔壁によって、液体の流路となるセルが形成されたものを意味する。このようなフィルタエレメントによれば、原液が隔壁を透過してセル内に流入する際に、又は原液が隔壁を透過してセル外に流出する際に、隔壁において懸濁物質や病原性微生物等の有害物質(異物)が除去され、セル内に流入した液体ないしはセル外に流出した液体を浄化された処理済液体(濾液)として回収することができる。そして、懸濁物質や病原性微生物等の有害物質(異物)は、フィルタエレメントのセル内の隔壁に堆積する。
(1) Filter element In this specification, the term “filter element” means a cell having a partition made of a porous material, and a cell forming a liquid flow path formed by the partition. According to such a filter element, when the stock solution permeates the partition wall and flows into the cell, or when the stock solution permeates the partition wall and flows out of the cell, suspended matter, pathogenic microorganisms, etc. The harmful substances (foreign substances) are removed, and the liquid flowing into the cell or the liquid flowing out of the cell can be recovered as a purified treated liquid (filtrate). And harmful substances (foreign substances) such as suspended substances and pathogenic microorganisms are deposited on the partition walls in the filter element cell.

フィルタエレメントを構成する材質は、セラミック多孔質体であることが好ましい。   The material constituting the filter element is preferably a ceramic porous body.

フィルタエレメントを構成するセラミックとしては、例えば、アルミナ(Al23)、チタニア(TiO2)、ムライト(Al23・SiO2)、又はジルコニア(ZrO2)等が用いられる。中でも、粒子径が制御された原料を入手し易く、安定なスラリーを形成でき、かつ、耐食性が高い、アルミナが好適に用いられる。セラミックは、機械的強度や耐久性に優れるため信頼性が高く、耐食性が高いため酸やアルカリ等による薬液洗浄の際の劣化が少なく、更には、濾過能力を決定する平均細孔径の精密な制御が可能であるといった様々な利点を有している。 As the ceramic constituting the filter element, for example, alumina (Al 2 O 3 ), titania (TiO 2 ), mullite (Al 2 O 3 · SiO 2 ), zirconia (ZrO 2 ), or the like is used. Among these, alumina is suitably used because it is easy to obtain a raw material with a controlled particle size, can form a stable slurry, and has high corrosion resistance. Ceramics are highly reliable due to their excellent mechanical strength and durability, and have high corrosion resistance, so there is little deterioration during chemical cleaning with acids, alkalis, etc., and furthermore, precise control of the average pore size that determines the filtration capacity Has various advantages such as being possible.

セラミック製のフィルタエレメントとしては、チューブ状フィルタや既に説明したモノリス状フィルタを代表的な例として挙げることができる。チューブ状フィルタは、セラミック多孔質体からなる筒状の隔壁を有し、その隔壁によって区分された、中心部を貫通する単一のセルが形成された構造を呈している。一方、モノリス状フィルタは、セラミック多孔質体からなる格子状の隔壁を有し、その隔壁によって区分された多数のセルが形成されたハニカム構造を呈している。中でも、単位体積当たりの濾過面積が大きく処理能力が高い、モノリス状フィルタが好適に用いられる。   As a filter element made from ceramic, a tubular filter and the monolithic filter already demonstrated can be mentioned as a typical example. The tubular filter has a cylindrical partition wall made of a ceramic porous body, and has a structure in which a single cell penetrating the central portion, which is divided by the partition wall, is formed. On the other hand, the monolithic filter has a honeycomb structure in which lattice-shaped partition walls made of a ceramic porous body are formed and a large number of cells divided by the partition walls are formed. Among them, a monolithic filter having a large filtration area per unit volume and high processing capability is preferably used.

チューブ状フィルタやモノリス状フィルタとしては、セラミック多孔質体からなる隔壁を有し、その隔壁によって、液体の流路方向が平行となるように多数のセルが形成された基材と、隔壁の表面(即ち、セルの内周面)に形成された、基材より平均細孔径が小さいセラミック多孔質体からなる濾過膜とから構成されたものを好適に用いることができる。   As a tubular filter or a monolithic filter, a substrate having a partition made of a ceramic porous body, a plurality of cells formed by the partition so that the liquid flow direction is parallel, and the surface of the partition What was comprised from the filter membrane which consists of a ceramic porous body formed in (namely, inner peripheral surface of a cell) and whose average pore diameter is smaller than a base material can be used suitably.

このような構造では、専ら濾過膜によって濾過機能が発揮されるため、基材の平均細孔径を大きく構成することができる。従って、隔壁を透過してセル外に流出した液体が基材内部を透過する際の流動抵抗を低減させることができ、透水量を増加させることが可能となる。   In such a structure, since the filtration function is exhibited exclusively by the filtration membrane, the average pore diameter of the substrate can be increased. Therefore, it is possible to reduce the flow resistance when the liquid that has permeated through the partition walls and has flowed out of the cell permeates the inside of the base material, and the amount of water permeation can be increased.

濾過膜を構成するセラミック多孔質体の平均細孔径は、要求される濾過性能(除去すべき物質の粒径)により異なるが、精密濾過や限外濾過に用いるフィルタエレメントの場合であれば、0.01〜1.0μm程度である。一方、基材を構成するセラミック多孔質体の平均細孔径は、機械的強度と透水量のバランスを考慮して決定される。通常は、平均細孔径1〜数100μm程度のセラミック多孔質体が基材として用いられる。   The average pore size of the ceramic porous body constituting the filtration membrane varies depending on the required filtration performance (particle size of the substance to be removed), but in the case of a filter element used for microfiltration or ultrafiltration, it is 0. About 0.01 to 1.0 μm. On the other hand, the average pore diameter of the ceramic porous body constituting the substrate is determined in consideration of the balance between mechanical strength and water permeability. Usually, a ceramic porous body having an average pore diameter of about 1 to several 100 μm is used as the substrate.

本実施の形態の濾過器において、セルの一方の端部から他方の端部に向かってテーパ状に径が小さくなるように形成されるようにするために、基材のセルの形状をテーパ状に加工してもよいが、図2に示すように、濾過膜22の厚さをセルの一方の端部4b側を薄くし、セルの他方の端部4a側を厚くすることによっても上記のようにセルをテーパ状にすることができる。この場合、セルの一方の端部4bに形成される濾過膜22(薄い側の濾過膜)の厚さは100〜250μmであることが好ましく、セルの他方の端部4aに形成される濾過膜22(厚い側の濾過膜)の厚さは150〜300μmであることが好ましい。そして、上記薄い側の濾過膜の厚さと、厚い側の濾過膜の厚さとの差は、10〜100μmであることが好ましい。ここで、図2は、本実施の形態の濾過器を構成するフィルタエレメントの一のセルを模式的に示した部分断面図である。図2において、基材の隔壁21間の距離(直径)は、基材の一方の端部から他方の端部まで同じである。また、基材と濾過膜との間に中間層(図示せず)を形成させ、その中間層の厚さを、一方の端部側から他方の端部側に向けて漸次変化させることによりセルをテーパ状としてもよい。ここで、本実施の形態において、テーパ状とは、セルの径(直径)が一方の端部から他方の端部に向かって連続的に小さくなっていく形状をいうが、一定の割合で径が変化してもよいし、部分的に変化の割合が変わって、途中で段差が生じるような形状であってもよい。   In the filter of the present embodiment, the shape of the cell of the base material is tapered so that the diameter decreases in a tapered manner from one end of the cell toward the other end. However, as shown in FIG. 2, the thickness of the filtration membrane 22 can be reduced by reducing the thickness of one end 4b of the cell and increasing the thickness of the other end 4a of the cell. Thus, the cell can be tapered. In this case, the thickness of the filtration membrane 22 (thin side filtration membrane) formed at one end 4b of the cell is preferably 100 to 250 μm, and the filtration membrane formed at the other end 4a of the cell. The thickness of 22 (thick filtration membrane) is preferably 150 to 300 μm. The difference between the thickness of the thin filtration membrane and the thickness of the thick filtration membrane is preferably 10 to 100 μm. Here, FIG. 2 is a partial cross-sectional view schematically showing one cell of the filter element constituting the filter of the present embodiment. In FIG. 2, the distance (diameter) between the partition walls 21 of the substrate is the same from one end of the substrate to the other end. In addition, an intermediate layer (not shown) is formed between the base material and the filtration membrane, and the thickness of the intermediate layer is gradually changed from one end side to the other end side, thereby forming a cell. May be tapered. Here, in the present embodiment, the taper shape means a shape in which the cell diameter (diameter) continuously decreases from one end portion toward the other end portion, but the diameter is a constant ratio. May be changed, or the ratio of the change may be partially changed to form a step in the middle.

基材は、骨材粒子を含む坏土を成形し、乾燥し、焼成する方法等により得ることができ、濾過膜は、基材の隔壁表面に骨材粒子を含むスラリーを成膜し、乾燥し、焼成する方法等により形成することができる。成膜は、ディップ成膜法等の従来公知の成膜法により行うことができるが、ピンホール等の膜欠陥を有効に防止し得る濾過製膜法(特公昭63−66566号公報参照)により行うことが好ましい。   The base material can be obtained by a method of forming a clay containing aggregate particles, drying and firing, and the filtration membrane is formed by forming a slurry containing aggregate particles on the partition wall surface of the base material and drying And can be formed by a firing method or the like. The film formation can be performed by a conventionally known film formation method such as a dip film formation method, but by a filtration film formation method (see Japanese Patent Publication No. 63-66566) that can effectively prevent film defects such as pinholes. Preferably it is done.

フィルタエレメントのセルをテーパ状に形成する方法としては、上記基材の製造方法において、濾過製膜法を採用することができる。濾過製膜法は、基材(多孔質体)の細孔内を液体で置換した後、基材のうち濾過膜を形成すべき面と濾過膜を形成しない面とを気密的に隔離した状態において、濾過膜を形成すべき面に対し、セラミックからなる骨材粒子を含む成膜用のスラリーを連続的に送液して接触させ、次いで、濾過膜を形成すべき面側と濾過膜を形成しない面側との間に濾過差圧を付与することにより、基材表面にセラミックの膜を成膜する方法である。濾過製膜法によりセルの内壁面(隔壁表面)に濾過膜を形成する場合には、スラリーをスラリー流入側端部から流入させ、セル内を流し、スラリー流出側端部から流出させながら、セル内から隔壁側にスラリーを吸引することによりセルの内壁面(隔壁表面)にスラリーに含有されるセラミックを成膜する。このようにして、セルの内壁面にセラミックの膜(濾過膜)を形成すると、スラリー流入側端部に近いほど濾過膜が厚く形成され、スラリー流出側端部に近いほど濾過膜が薄く形成されることができる。製膜の際、エレメントを直立させることで上下に膜厚差(上側が薄く、下側が厚い)をつけることが可能である。このようにして得られたフィルタエレメントは、成膜された濾過膜が薄い側のセルの端部をセルの一方の端部として、鉛直方向下側を向くようにケーシングに内蔵させればよい。   As a method of forming the filter element cells in a tapered shape, a filtration film-forming method can be employed in the above-described substrate manufacturing method. In the filtration film forming method, after the inside of the pores of the base material (porous body) is replaced with liquid, the surface of the base material where the filtration membrane should be formed and the surface where the filtration membrane is not formed are hermetically isolated , A film-forming slurry containing aggregate particles made of ceramic is continuously fed to and brought into contact with the surface on which the filtration membrane is to be formed. This is a method of forming a ceramic film on the surface of the substrate by applying a filtration differential pressure between the surface not to be formed. When a filtration membrane is formed on the inner wall surface (partition wall surface) of the cell by the filtration membrane formation method, the slurry is allowed to flow from the slurry inflow side end, flow through the cell, and flow out from the slurry outflow side end. The ceramic contained in the slurry is formed on the inner wall surface (partition wall surface) of the cell by sucking the slurry from the inside to the partition side. Thus, when a ceramic membrane (filtration membrane) is formed on the inner wall surface of the cell, the filtration membrane is formed thicker as it is closer to the slurry inflow end, and the filtration membrane is formed thinner as it is closer to the slurry outflow end. Can. During film formation, it is possible to create a difference in film thickness (upper side is thin and lower side is thick) by making the element stand upright. The filter element thus obtained may be built in the casing so as to face downward in the vertical direction, with the end of the cell on the side where the formed filtration membrane is thin as one end of the cell.

通常、基材や濾過膜の平均細孔径は、これらを構成する骨材粒子の平均粒子径によって制御する。即ち、平均粒子径が大きい骨材粒子を用いれば、平均細孔径が大きい基材や濾過膜を構成することができ、平均粒子径が小さい骨材粒子を用いれば、平均細孔径が小さい基材や濾過膜を構成することができる。   Usually, the average pore diameter of the base material and the filtration membrane is controlled by the average particle diameter of the aggregate particles constituting them. That is, if aggregate particles having a large average particle diameter are used, a substrate or a filtration membrane having a large average pore diameter can be formed, and if aggregate particles having a small average particle diameter are used, a substrate having a small average pore diameter is used. Or a filtration membrane.

なお、上述のように、基材と濾過膜との間に、これらの中間の平均細孔径を有するセラミック多孔質体からなる中間膜が少なくとも1層形成されたものも好ましい実施形態の一つである。平均細孔径が大きい基材の隔壁表面に、平均粒子径が小さい骨材粒子を含むスラリーを成膜して濾過膜を形成しようとすると、スラリー中の骨材粒子が基材の細孔内部にまで入り込んでその細孔を閉塞し、透水量の低下を来すおそれがある。上記の構造は、濾過膜形成用スラリー中の骨材粒子を中間膜の表面でトラップすることができるため、基材の細孔内部にまで骨材粒子が入り込む事態を防止することが可能である点において好ましい。   In addition, as described above, an embodiment in which at least one interlayer film made of a ceramic porous body having an intermediate average pore diameter between these is formed between the base material and the filtration membrane is also one preferred embodiment. is there. When a slurry containing aggregate particles having a small average particle diameter is formed on the partition wall surface of the base material having a large average pore diameter to form a filtration membrane, the aggregate particles in the slurry are placed inside the pores of the base material. May enter and block the pores, resulting in a decrease in water permeability. In the above structure, the aggregate particles in the slurry for forming the filtration membrane can be trapped on the surface of the intermediate film, so that it is possible to prevent the aggregate particles from entering the pores of the base material. It is preferable in terms.

また、上記のような基材と濾過膜とから構成されるモノリス状フィルタとしては、少なくともモノリスの端面(セル開口部以外の部分)が、ガラス等の不透水性材料からなる被膜により被覆されたものを好適に用いることができる(例えば、特開昭61−8106号公報、特開2001−300273号公報参照)。   Moreover, as a monolithic filter composed of the base material and the filtration membrane as described above, at least the end face of the monolith (portion other than the cell opening) is covered with a coating made of an impermeable material such as glass. Can be preferably used (see, for example, JP-A Nos. 61-8106 and 2001-300303).

通常、モノリスの端面には濾過膜が形成されておらず、平均細孔径が大きい基材が露出しているため、その部分から基材内部に浸入した原液が、既に濾過膜を透過して基材内部を流通している濾液に混入してしまう場合がある。上記の構造は、原液が濾液に混入する事態を回避することができ、濾液が汚染されることを防止し得る点において好ましい。   Usually, no filtration membrane is formed on the end face of the monolith, and the base material having a large average pore diameter is exposed. Therefore, the stock solution that has entered the base material from that portion has already permeated through the filtration membrane. In some cases, it may be mixed into the filtrate circulating in the material. The above structure is preferable in that the situation in which the stock solution is mixed into the filtrate can be avoided and the filtrate can be prevented from being contaminated.

更に、モノリス状フィルタとしては、例えば、図3に示すモノリス状フィルタ31のように、多数のセル32が形成されていることに加え、その長手方向の一部に、並列する一群のセルとモノリス33の外部空間とを連通させる集水スリット34が形成され、その集水スリット34に連通するセル(集水セル)の両端開口部が目封止部材35によって目封止されたものを好適に用いることができる。   Further, as the monolithic filter, for example, a large number of cells 32 are formed as in the monolithic filter 31 shown in FIG. 3, and a group of cells and a monolith arranged in parallel in a part of the longitudinal direction. A water collecting slit 34 that communicates with the external space 33 is formed, and a cell (water collecting cell) that communicates with the water collecting slit 34 is plugged at both ends with plugging members 35. Can be used.

モノリス状フィルタにおいては、中心部近傍のセルほど濾液がモノリス外部に流出する際の流動抵抗が大きいため、濾液がモノリス外部に流出する際の流動抵抗が小さい外周部近傍のセルのみが濾過に使用されてしまい、実質的な濾過面積、ひいては透水量が減少することが起こり得る。上記の構造は、中心部近傍のセルから流出した濾液を集水スリット経由でモノリスの外部空間に速やかに流出させることができる。従って、中心部近傍のセルについても有効に活用することができ、実質的な濾過面積、ひいては透水量を大幅に増加させることが可能である。このような構造は、中心部近傍のセルからモノリス外周までの距離が長い、大型のモノリス状フィルタ(例えば、外径50〜300mmφのもの)の場合に特に有効である。なお、集水セルについては、セルの両端開口部を目封止する構造としているため、セル開口部から原液が混入することはない。   In a monolithic filter, the flow resistance when the filtrate flows out of the monolith is larger in the cells near the center, so only the cells near the outer periphery where the flow resistance is small when the filtrate flows out of the monolith are used for filtration. It can happen that the substantial filtration area and thus the water permeability is reduced. With the above structure, the filtrate flowing out from the cell in the vicinity of the central portion can be quickly discharged into the external space of the monolith via the water collecting slit. Therefore, the cell in the vicinity of the central portion can be effectively used, and the substantial filtration area and consequently the water permeation amount can be greatly increased. Such a structure is particularly effective in the case of a large monolithic filter (for example, having an outer diameter of 50 to 300 mmφ) having a long distance from the cell near the center to the outer periphery of the monolith. In addition, about the water collection cell, since it is set as the structure which plugs the both-ends opening part of a cell, undiluted | mixed liquid does not mix from a cell opening part.

集水スリットは、並列する一群のセルをモノリスの外部空間と連通させるように破断することにより形成することができる。セルの破断は、焼成前の成形体、乾燥体の段階で行ってもよいし、焼成後の焼結体の段階で行ってもよい。また、セル開口部の目封止は、例えば、モノリスと同じ材料からなる坏土(目封止材)を目封止すべきセルの開口部に充填した後、乾燥・焼成する方法等により行うことができる。図3に示すように、集水スリット34は、モノリス33の両端面近傍にそれぞれ複数ずつ形成されることが多い。そして、各集水スリット34が、相互に平行するように形成されることが一般的である。   The water collecting slit can be formed by breaking a group of cells arranged in parallel so as to communicate with the external space of the monolith. The rupture of the cell may be performed at the stage of the formed body before firing and the dried body, or may be performed at the stage of the sintered body after firing. Further, the plugging of the cell opening is performed by, for example, a method of drying and firing after filling the cell opening to be plugged with a clay (plugging material) made of the same material as the monolith. be able to. As shown in FIG. 3, the water collecting slits 34 are often formed in the vicinity of both end faces of the monolith 33. And it is common that each water collecting slit 34 is formed so that it may mutually be parallel.

チューブ状フィルタやモノリス状フィルタの形状については、その濾過機能を阻害しない限りにおいて特に制限はない。全体的な形状としては、例えば、図4に示すような円柱状の他、四角柱状、又は三角柱状等の形状が挙げられる。中でも、押出成形がし易く、焼成変形が少なく、ケーシングとのシールが容易な円柱状が好適に用いられる。精密濾過や限外濾過に用いる場合には、外径30〜300mmφ程度、長さ150〜2000mm程度の円柱状とすることが好ましい。   The shape of the tube filter or monolith filter is not particularly limited as long as the filtration function is not hindered. Examples of the overall shape include a columnar shape as shown in FIG. 4, a quadrangular prism shape, a triangular prism shape, and the like. Among them, a columnar shape that is easy to be extruded, has little firing deformation, and is easy to seal with the casing is preferably used. When used for microfiltration or ultrafiltration, it is preferable to use a cylindrical shape having an outer diameter of about 30 to 300 mmφ and a length of about 150 to 2000 mm.

セル形状(液体の流通方向と直交する断面における形状)としては、例えば、図4に示すような円形セルの他、四角形セル、六角形セル、又は三角形セル等の形状が挙げられる。中でも、逆洗の際に、隔壁表面に堆積した懸濁物質等を剥離させて除去することが容易な円形セルが好適に用いられる。セルの直径(径)は、0.5〜10mmであることが好ましい。0.5mmより小さいと濾過抵抗が大きくなり濾過効率が低下することがある。10mmより大きいと濾過面積が小さくなり濾過効率が低下することがある。特に、精密濾過や限外濾過に用いる場合には、セル径1〜5mmφ程度の円形セルとすることが好ましい。   Examples of the cell shape (shape in a cross section orthogonal to the liquid flow direction) include shapes such as a square cell, a hexagonal cell, and a triangular cell in addition to a circular cell as shown in FIG. Among them, a circular cell that can be easily removed by separating and removing suspended substances deposited on the surface of the partition wall during backwashing is preferably used. The diameter (diameter) of the cell is preferably 0.5 to 10 mm. If it is smaller than 0.5 mm, the filtration resistance may increase and the filtration efficiency may decrease. If it is larger than 10 mm, the filtration area becomes small and the filtration efficiency may be lowered. In particular, when used for microfiltration or ultrafiltration, a circular cell having a cell diameter of about 1 to 5 mmφ is preferable.

(2)ケーシング
本明細書において「ケーシング」というときは、フィルタエレメントを内蔵し得る容体を意味する。即ち、ケーシングには内部空間が形成されており、その内部空間にフィルタエレメントを内蔵し得るように構成されている。上記の如く、フィルタエレメントとしては、柱状のものが汎用されることから、ケーシングは、これらの柱状体を内蔵し得る筒状に構成されることが多い。例えば、円柱状のフィルタエレメントを用いる場合には、円筒状のケーシングが好適に用いられる。
(2) Casing In this specification, the term “casing” means a container that can contain a filter element. That is, an internal space is formed in the casing, and the filter element can be built in the internal space. As described above, columnar elements are generally used as filter elements, and therefore the casing is often configured in a cylindrical shape that can incorporate these columnar bodies. For example, when a columnar filter element is used, a cylindrical casing is preferably used.

例えば、図1に示すように、ケーシング2には、液体を鉛直方向に流通させるように、フィルタエレメント3が内蔵されて濾過器1が構成される。例えば、フィルタエレメント3として、円柱状のモノリス状フィルタを用いる場合であれば、そのモノリス状フィルタは、セルが鉛直方向Gに向かって開口するように縦置き式に内蔵されることになる。このような濾過器1においては、原液をフィルタエレメント3の下端側(セルの一方の端部4b側)から供給し、上端側(セルの他方の端部4a側)に向かって流通させる際に濾過が行われる(いわゆる上向流濾過)。そして、原液を濾過した後に、逆洗によりセル4内の隔壁に堆積した異物(懸濁物質等)は、セルの一方の端部4a側に排出するように構成されている。   For example, as shown in FIG. 1, the filter element 1 is configured by incorporating a filter element 3 in the casing 2 so that the liquid flows in the vertical direction. For example, if a cylindrical monolithic filter is used as the filter element 3, the monolithic filter is built in a vertical arrangement so that the cell opens toward the vertical direction G. In such a filter 1, when the stock solution is supplied from the lower end side (one end 4 b side of the cell) of the filter element 3 and circulates toward the upper end side (the other end 4 a side of the cell). Filtration takes place (so-called upward flow filtration). After the stock solution is filtered, foreign substances (suspended substances and the like) deposited on the partition walls in the cell 4 by backwashing are discharged to the one end 4a side of the cell.

また、ケーシング2には、その内部空間と連通するように、フィルタエレメント3に原液を供給し得る原液供給口5、フィルタエレメント3から濾液を送出し得る濾液送出口6、及びフィルタエレメント3から原液を排出し得る原液排出口7という3種類の開口部が形成されている。これらの開口部にはフランジを付設し、配管と容易に連結させることが可能な構造とすることが一般的である。   Further, the casing 2 has a stock solution supply port 5 through which the stock solution can be supplied to the filter element 3, a filtrate delivery port 6 through which the filtrate can be sent from the filter element 3, and a stock solution from the filter element 3 so as to communicate with the internal space. Three types of openings, namely, a stock solution discharge port 7 capable of discharging water, are formed. Generally, these openings are provided with flanges so that they can be easily connected to piping.

原液供給口は、フィルタエレメントに原液を供給するための開口部であり、逆洗排液を排出する際にも利用される。上向流濾過を行う濾過器においては、原液をフィルタエレメントの下端側から供給するため、図1に示すように、原液供給口5はケーシング2の下端側に形成されることが多い。   The stock solution supply port is an opening for supplying the stock solution to the filter element, and is also used when discharging the backwash drainage liquid. In a filter that performs upward flow filtration, since the stock solution is supplied from the lower end side of the filter element, the stock solution supply port 5 is often formed on the lower end side of the casing 2 as shown in FIG.

濾液送出口は、フィルタエレメントから濾液を送出するための開口部であり、逆洗用清澄水を供給する際にも利用される。ケーシング内のエア抜きを容易にする観点から、図1に示すように、ケーシング2の上端側に濾液送出口6を形成することが好ましい。   The filtrate outlet is an opening for delivering filtrate from the filter element, and is also used when supplying clear water for backwashing. From the viewpoint of facilitating air bleeding in the casing, it is preferable to form a filtrate outlet 6 on the upper end side of the casing 2 as shown in FIG.

原液排出口は、フィルタエレメントから原液を排出するための開口部であり、逆洗用圧縮エアを供給する際にも利用される。フィルタエレメントから排出される原液としては、水張り運転時のドレン排水の他、クロスフロー運転(フィルタエレメントに対して原液を循環流通させながら連続的に濾過を行う方法)時の循環原液等が挙げられる。   The stock solution discharge port is an opening for discharging the stock solution from the filter element, and is also used when supplying compressed air for backwashing. Examples of the stock solution discharged from the filter element include drainage wastewater at the time of water filling operation and circulating stock solution at the time of cross-flow operation (a method of continuously filtering while circulating the stock solution through the filter element). .

上向流濾過を行う濾過器においては、原液をフィルタエレメントの上端側から排出するため、図1に示すように、原液排出口7はケーシング2の上端側に形成されることが一般的である。   In a filter that performs upward flow filtration, since the stock solution is discharged from the upper end side of the filter element, the stock solution discharge port 7 is generally formed on the upper end side of the casing 2 as shown in FIG. .

なお、ケーシングは一体的に構成されている必要はなく、幾つかの部材により構成されていてもよい。例えば、図1に示すケーシング2のように、中空筒状のケーシング本体11と、その上端に装着される上部キャップ12と、下端に装着される底部キャップ13とから構成されたものが挙げられる。このケーシング2においては、ケーシング本体11の上端部近傍に濾液送出口6が、上部キャップ12の頂部に原液排出口7が、底部キャップ13の下端部に原液供給口5が形成されている。   In addition, the casing does not need to be comprised integrally, and may be comprised by some members. For example, like the casing 2 shown in FIG. 1, the thing comprised from the hollow cylindrical casing main body 11, the top cap 12 with which the upper end is mounted | worn, and the bottom cap 13 with which the lower end is mounted | worn is mentioned. In the casing 2, a filtrate delivery port 6 is formed in the vicinity of the upper end of the casing body 11, a stock solution discharge port 7 is formed at the top of the upper cap 12, and a stock solution supply port 5 is formed at the lower end of the bottom cap 13.

ケーシングを幾つかの部材により構成する場合には、フランジを利用してそれらの部材を連結させることが好ましい。この際、連結させる各部材間には、図1に示すように、ゴム等の弾性材からなるO−リング14,15やリング状の平パッキン等のシール材を介在させ、液密性を確保した状態で各部材を連結することが好ましい。例えば、連結させる両部材のフランジに沿ってシール材を配置し、フランジのシール材配置部分より外周側に各々ボルト穴を設け、ボルトとナットにより固定する方法等が挙げられる。この際、シール材の配置を容易とし、確実な固定を行うべく、フランジにシール材を配置・固定するための凹溝を設けてもよい。   When the casing is composed of several members, it is preferable to connect the members using a flange. At this time, as shown in FIG. 1, sealing members such as O-rings 14 and 15 made of an elastic material such as rubber or a ring-shaped flat packing are interposed between the members to be connected to ensure liquid tightness. It is preferable to connect each member in the state which was carried out. For example, a method of arranging a sealing material along the flanges of both members to be connected, providing bolt holes on the outer peripheral side of the sealing material arrangement portion of the flange, and fixing with bolts and nuts, etc., can be mentioned. At this time, in order to facilitate the arrangement of the sealing material and to perform reliable fixing, a concave groove for arranging and fixing the sealing material may be provided on the flange.

ケーシングは、不透水性で耐食性が高い材質により構成することが好ましい。セラミック製のフィルタエレメントの場合にはステンレス製のケーシング等が好適に用いられる。   The casing is preferably made of a material that is impermeable and has high corrosion resistance. In the case of a ceramic filter element, a stainless steel casing or the like is preferably used.

(3)濾過器
本実施の形態の濾過器を形成する際には、原液流路と濾液流路とをシール材により液密的に隔離させた状態でフィルタエレメントをケーシング内に内蔵する構造とすることが必要である。その構造は特に限定されないが、通常は、フィルタエレメント両端面の外縁部に沿って、セル開口部を閉塞しないようにシール材を配置し、そのシール材をケーシングの一部に当接させる構造が採用される。そして、被処理液体(原液)を濾過するときに、セルの径の大きい側の端部(一方の端部)側から原液がセル内に流入するように、フィルタエレメントがケーシング内に内蔵されるようにする。
(3) Filter When the filter of the present embodiment is formed, a structure in which the filter element is built in the casing in a state in which the raw solution flow path and the filtrate flow path are liquid-tightly separated by a sealing material; It is necessary to. The structure is not particularly limited, but usually, a structure in which a sealing material is arranged along the outer edge of both end faces of the filter element so as not to close the cell opening, and the sealing material is in contact with a part of the casing. Adopted. Then, when filtering the liquid to be treated (stock solution), the filter element is built in the casing so that the stock solution flows into the cell from the end portion (one end portion) on the larger diameter side of the cell. Like that.

このシール材の形状、構造、材質等は特に限定されるものではなく、例えば、ゴム等の弾性材からなるO−リングやリング状の平パッキン等であってもよい。O−リングやリング状の平パッキンを、フィルタエレメントの端面における外縁部に沿って、複数のセル開口部の全てを取り囲むように配置することにより、上記2つの機能を担保することができる。   The shape, structure, material, and the like of the sealing material are not particularly limited, and may be, for example, an O-ring made of an elastic material such as rubber, a ring-shaped flat packing, or the like. By arranging an O-ring or ring-shaped flat packing so as to surround all of the plurality of cell openings along the outer edge of the end face of the filter element, the above two functions can be ensured.

但し、フィルタエレメントとして、モノリス状フィルタを用いる場合には、図1に示すように、シール材として、シールキャップ16,17を用いることが好ましい。本明細書において「シールキャップ」というときは、フィルタエレメントのような柱状体の端部に被着させて用いられるキャップ状のシール材を意味する(例えば、特開平10−184919号公報参照)。このようなキャップ状のシール材は、O−リングやリング状の平パッキンと比較して、フィルタエレメントに簡便かつ確実に固定可能であることに加え、高い液密性を確保できる点において好ましい。   However, when a monolithic filter is used as the filter element, it is preferable to use seal caps 16 and 17 as the sealing material as shown in FIG. In this specification, the term “seal cap” means a cap-like seal material used by being attached to the end of a columnar body such as a filter element (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-184919). Such a cap-shaped sealing material is preferable in terms of ensuring high liquid-tightness in addition to being able to be easily and reliably fixed to the filter element, as compared to O-rings and ring-shaped flat packings.

図5(a)及び図5(b)は、シールキャップの一の実施の形態を模式的に示す説明図であり、図5(a)が上面図、図5(b)が図5(a)のA−A’断面図である。図5(a)及び図5(b)に示すシールキャップ16は、ゴム等の弾性材から構成された、断面L字状を呈する環状部材であり、垂直方向に延出する胴部16bと、水平方向に延出する頂部16aとからなり、中央開口部16cを有している。   5 (a) and 5 (b) are explanatory views schematically showing one embodiment of a seal cap. FIG. 5 (a) is a top view, and FIG. 5 (b) is FIG. 5 (a). It is an AA 'sectional view of). A seal cap 16 shown in FIGS. 5A and 5B is an annular member having an L-shaped cross section made of an elastic material such as rubber, and a body portion 16b extending in the vertical direction. It consists of a top portion 16a extending in the horizontal direction and has a central opening portion 16c.

図6(a)及び図6(b)は、シールキャップの使用状態を模式的に示す説明図であり、図6(a)が上面図、図6(b)が図6(a)のA−A’断面図である。図6(a)及び図6(b)に示すように、シールキャップ16は、胴部16bがモノリス状フィルタ31の外周面31aに、頂部16aがモノリス状フィルタ31の端面に、各々密着するように、モノリス状フィルタ31の端部に被着させて用いられる。中央開口部16cは、モノリス状フィルタ31の多数のセル32が全て露出するように形成されており、全てのセル32を有効に利用することができるように構成されている。   6A and 6B are explanatory views schematically showing the use state of the seal cap, in which FIG. 6A is a top view and FIG. 6B is A in FIG. 6A. It is -A 'sectional drawing. As shown in FIGS. 6A and 6B, the seal cap 16 has the body portion 16 b in close contact with the outer peripheral surface 31 a of the monolithic filter 31 and the top portion 16 a in close contact with the end surface of the monolithic filter 31. And attached to the end of the monolithic filter 31. The central opening 16c is formed so that all the many cells 32 of the monolithic filter 31 are exposed, and is configured so that all the cells 32 can be used effectively.

図1に示す本実施の形態の濾過器1は、上部キャップ12頂部の原液排出口7をバルブ等で閉塞することにより、デッドエンド型の濾過器として用いられることが好ましい。但し、原液排出口7と原液供給口5を配管等で連結させ、原液が濾過器1内を循環するように構成することにより、クロスフロー型の濾過器として用いることもできる。   The filter 1 of the present embodiment shown in FIG. 1 is preferably used as a dead-end type filter by closing the stock solution outlet 7 at the top of the upper cap 12 with a valve or the like. However, the undiluted solution discharge port 7 and the undiluted solution supply port 5 are connected by a pipe or the like so that the undiluted solution circulates in the filter 1 so that it can be used as a cross-flow type filter.

浄水場や工場等の大規模な濾過設備として使用し、大量の原液を処理することが要請される場合には、多数の本実施の形態の濾過器を連結して使用することができる。その場合には、各濾過器の原液供給口は、原液を各濾過器に供給するための原液供給ヘッダ管にフランジを介して接続され、濾液送出口は、濾液をまとめて回収するための濾液回収ヘッダ管にフランジを介して接続され、原液排出口は、濾過後の原液をまとめて回収するための原液回収ヘッダ管にフランジを介して接続されていることが好ましい。   When it is used as a large-scale filtration facility such as a water purification plant or a factory and it is required to process a large amount of undiluted solution, a large number of filters of this embodiment can be connected and used. In that case, the stock solution supply port of each filter is connected via a flange to a stock solution supply header pipe for supplying the stock solution to each filter, and the filtrate delivery port is a filtrate for collecting the filtrate together. It is preferable to be connected to the recovery header pipe through a flange, and the stock solution discharge port is connected to a stock solution recovery header pipe for collecting the stock solution after filtration through the flange.

本発明の濾過器は、飲料水・工業用水の製造、医薬・食品分野、又は下水、産業排水の浄化等の広範な分野において、液体中の懸濁物質や病原性微生物等の有害物質を除去するために用いられる。   The filter of the present invention removes harmful substances such as suspended substances and pathogenic microorganisms in liquids in a wide range of fields such as drinking water and industrial water production, medicine and food, or purification of sewage and industrial wastewater. Used to do.

本発明の濾過器の一の実施の形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically one Embodiment of the filter of this invention. 本発明の濾過器の一の実施の形態を構成するフィルタエレメントの一のセルを模式的に示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing typically one cell of filter element which constitutes one embodiment of a filter of the present invention. 本発明の濾過器の一の実施の形態を構成するフィルタエレメントを模式的に示す斜視図である。It is a perspective view showing typically the filter element which constitutes one embodiment of the filter of the present invention. フィルタエレメントの一の実施の形態を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view showing typically one embodiment of a filter element. シールキャップの一の実施の形態を模式的に示す説明図であり、図5(a)が上面図、図5(b)が図5(a)のA−A’断面図である。5A and 5B are explanatory views schematically showing an embodiment of a seal cap, in which FIG. 5A is a top view and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. シールキャップの使用状態を模式的に示す説明図であり、図6(a)が上面図、図6(b)が図6(a)のA−A’断面図である。FIGS. 6A and 6B are explanatory views schematically showing a usage state of the seal cap, in which FIG. 6A is a top view and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…濾過器、2…ケーシング、3…フィルタエレメント、3a…フィルタエレメントの外周面、4,32…セル、4a…セルの他方の端部、4b…セルの一方の端部、5…原液供給口、6…濾液送出口、7…原液排出口、11…ケーシング本体、11a…ケーシング本体の内周面、12…上部キャップ、13…底部キャップ、14,15…O−リング、16,17…シールキャップ、16a…頂部、16b…胴部、16c…中央開口部、18…空間、21…隔壁、22…濾過膜、31…モノリス状フィルタ、31a…モノリス状フィルタの外周面、33…モノリス、34…集水スリット、35…目封じ部材、G…鉛直方向。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Filter, 2 ... Casing, 3 ... Filter element, 3a ... Outer peripheral surface of filter element, 4, 32 ... Cell, 4a ... Other end part of cell, 4b ... One end part of cell, 5 ... Stock solution supply Mouth, 6 ... Filtrate outlet, 7 ... Stock solution outlet, 11 ... Casing body, 11a ... Inner peripheral surface of casing body, 12 ... Upper cap, 13 ... Bottom cap, 14, 15 ... O-ring, 16, 17 ... Seal cap, 16a ... top, 16b ... body, 16c ... center opening, 18 ... space, 21 ... partition, 22 ... filtration membrane, 31 ... monolith filter, 31a ... peripheral surface of monolith filter, 33 ... monolith, 34 ... Water collecting slit, 35 ... Sealing member, G ... Vertical direction.

Claims (4)

多孔質体からなる隔壁を有し、前記隔壁によって、液体の流路となるセルが形成されたフィルタエレメント、及び前記フィルタエレメントを内蔵し得るケーシングからなり、前記フィルタエレメントが、液体を鉛直方向に流通させるように、前記ケーシング内に内蔵されてなり、被処理液体(原液)を濾過することができる濾過器であって、
前記フィルタエレメントが、前記セルがその一方の端部(セルの一方の端部)から他方の端部に向かってテーパ状に径が小さくなるように形成されてなるものであり、
被処理液体(原液)を濾過するときに、前記セルの一方の端部側から前記原液が前記セル内に流入し、逆洗のときに前記セル内の前記隔壁に堆積した異物を前記セルの一方の端部側に排出することができるように、前記フィルタエレメントが前記ケーシング内に内蔵された濾過器。
A filter element having a partition wall made of a porous material, a cell in which a cell serving as a liquid flow path is formed by the partition wall, and a casing in which the filter element can be built, wherein the filter element allows the liquid to flow vertically. A filter that is built in the casing so as to circulate and can filter a liquid to be treated (raw solution),
The filter element is formed such that the diameter of the cell decreases in a tapered shape from one end portion (one end portion of the cell) to the other end portion,
When the liquid to be treated (stock solution) is filtered, the stock solution flows into the cell from one end side of the cell, and the foreign matter deposited on the partition walls in the cell during backwashing is removed from the cell. A filter in which the filter element is built in the casing so that it can be discharged to one end side.
前記フィルタエレメントが、前記セルの一方の端部側を鉛直方向下側にして、前記ケーシング内に内蔵された請求項1に記載の濾過器。   The filter according to claim 1, wherein the filter element is built in the casing with one end of the cell being vertically downward. 前記ケーシングが、前記フィルタエレメントに原液を供給し得る原液供給口、前記フィルタエレメントから処理済液体(濾液)を送出し得る濾液送出口、及び前記フィルタエレメントから前記原液を排出し得る原液排出口が形成されたものである請求項1又は2に記載の濾過器。   A raw solution supply port through which the casing can supply a stock solution to the filter element, a filtrate delivery port through which a treated liquid (filtrate) can be sent out from the filter element, and a stock solution discharge port through which the stock solution can be discharged from the filter element The filter according to claim 1 or 2, wherein the filter is formed. 前記フィルタエレメントが、セラミック多孔質体からなるとともに、液体の流路方向が平行となるように多数のセルが形成されたモノリス状のフィルタエレメントである請求項1〜3のいずれかに記載の濾過器。   The filtration according to any one of claims 1 to 3, wherein the filter element is a monolithic filter element made of a ceramic porous body and having a number of cells formed so that the liquid flow path directions are parallel to each other. vessel.
JP2004088160A 2004-03-25 2004-03-25 Filter Expired - Fee Related JP4264017B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004088160A JP4264017B2 (en) 2004-03-25 2004-03-25 Filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004088160A JP4264017B2 (en) 2004-03-25 2004-03-25 Filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005270809A true JP2005270809A (en) 2005-10-06
JP4264017B2 JP4264017B2 (en) 2009-05-13

Family

ID=35171025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004088160A Expired - Fee Related JP4264017B2 (en) 2004-03-25 2004-03-25 Filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4264017B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014147919A (en) * 2013-02-04 2014-08-21 Metawater Co Ltd Membrane filtration system
CN109650634A (en) * 2017-10-12 2019-04-19 杜炎 Duct type purifying equipment for running water
WO2022068110A1 (en) * 2020-09-29 2022-04-07 三达膜科技(厦门)有限公司 Ceramic filter membrane with membrane thickness in gradient distribution, and preparation method therefor
CN114836949A (en) * 2022-05-16 2022-08-02 Tcl家用电器(合肥)有限公司 Washing machine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014147919A (en) * 2013-02-04 2014-08-21 Metawater Co Ltd Membrane filtration system
CN109650634A (en) * 2017-10-12 2019-04-19 杜炎 Duct type purifying equipment for running water
WO2022068110A1 (en) * 2020-09-29 2022-04-07 三达膜科技(厦门)有限公司 Ceramic filter membrane with membrane thickness in gradient distribution, and preparation method therefor
CN114836949A (en) * 2022-05-16 2022-08-02 Tcl家用电器(合肥)有限公司 Washing machine

Also Published As

Publication number Publication date
JP4264017B2 (en) 2009-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8083943B2 (en) Filtration device
US7087166B1 (en) Filter element and filter device having replaceable filter
US7449110B2 (en) Filter and filter module
JP2011519310A (en) Monolith diaphragm module for filtering liquids
WO2006080482A1 (en) Method for manufacturing module having selectively permeable membrane and module having selectively permeable membrane
JP2005511282A (en) Filter element and filter device for crossflow filtration
CA2459665C (en) Filtering method
JP2005511282A5 (en)
KR100858951B1 (en) Filter and method for backwashing of the filter
JP4264017B2 (en) Filter
WO2007004263A1 (en) Filter
JP2005270810A (en) Filter apparatus
JP4358538B2 (en) Ceramic filter
JP2005270811A (en) Filter
WO2007004261A1 (en) Filter
JP4271066B2 (en) Filtration device and header for filtration device
JP2005270832A (en) Filter, casing therefor and filter assembling method
JPS6320003A (en) Precision filter
JP2000079329A (en) Filter membrane module
JP4519376B2 (en) Method for producing porous filter
CN215365140U (en) Filtering system and filtering device
WO2007004264A1 (en) Filtration device and header for filtration device
JP2000070683A (en) Hollow fiber membrane type permeation membrane module
CN112897725A (en) Filtering system and filtering device
WO2007004265A1 (en) Filter, casing for filter, and method of assembling filter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060825

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20080331

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080912

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081009

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081014

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090120

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090213

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130220

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140220

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees