JP2008518748A - 浸漬クロスフロー濾過 - Google Patents
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Abstract
Description
a)汚染率の低減および透過性の向上による膜特性の改良、および
b)濾過/洗浄プロセスの改良である。
前記懸濁液が透過性中空膜の片方の表面に沿うように、前記懸濁液を含む流体を前記膜モジュールに流し込む段階と、
透過性中空膜の壁を介して濾過を生じさせ持続させるために、懸濁固体を含む懸濁液に浸漬された透過性中空膜の壁の両面間に差圧を掛ける段階であって、懸濁液の一部は膜壁を貫通して浄化液または透過液として排出され、固体の少なくとも一部は透過性中空膜上または中に保持され、あるいは懸濁液内に懸濁固体として保持される段階と、
流体保持手段で膜モジュールを少なくとも部分的に囲繞することによって、膜モジュールに流し込まれた流体の少なくとも一部を実質的に保持する段階と
を含む方法を提供する。
2、200繊維を含む標準的浸漬膜濾過モジュールで、バイオリアクタから混合液を濾過する試験が行われた。筐体なしでは、流束30L/m2/hrで安定した濾過性能を達成するには、3m3/hrの空気流量が必要であった。筐体を使用すると、同じ結果を達成するのに必要な空気が、2m3/hrに減少し、33%の空気が節約された。
6 中空繊維膜
7 上側ヘッダ
8 下側ヘッダ
9 透過液収集チャンバ
10 通気開口
11 開放型混合チャンバ
12 スカート
13 筐体またはスリーブ
14 開口
15 穴開きスクリーン
16 間隙
17 空隙
18 空隙
19 間隙
20 膜繊維マット
21 セパレータ
Claims (34)
- 複数の透過性中空膜がその中に装着されているタイプの膜濾過モジュールであって、
使用時には、懸濁固体を含む懸濁液に浸漬された前記透過性中空膜の壁の両面間に差圧を掛け、
該膜壁を介して濾過を生じさせ持続させるために前記懸濁液は前記透過性中空膜の片方の面に接し、
該懸濁液の一部は前記膜壁を貫通して浄化液または透過液として排出され、
固体の少なくとも一部は前記透過性中空膜上または中に保持され、あるいは前記懸濁液内に懸濁固体として保持され、
前記モジュールが、該膜モジュールに流し込まれた流体の少なくとも一部を実質的に保持するために該膜モジュールを少なくとも部分的に囲繞する流体保持手段を備えることを特徴とする膜濾過モジュール。 - 前記流体保持手段が、前記膜モジュールの周囲を実質的に囲繞するスリーブを備えることを特徴とする、請求項1に記載の膜濾過モジュール。
- 前記スリーブが液体不透過性であることを特徴とする、請求項2に記載の膜濾過モジュール。
- 前記スリーブが前記モジュールの全長に沿って延在する箱状の構造であることを特徴とする、請求項2または請求項3に記載の膜濾過モジュール。
- 前記スリーブには、片方の端部に、流体がそこを通って流れることができる開口が設けられていることを特徴とする、請求項2に記載の膜濾過モジュール。
- 前記流体保持手段が、前記モジュールの両側に配置された少なくとも1対の対向する壁を備えることを特徴とする、請求項1に記載の膜濾過モジュール。
- 前記モジュールが50%を超えて前記流体保持手段に囲繞されていることを特徴とする、請求項1に記載の膜濾過モジュール。
- 前記モジュールが70%を超えて前記流体保持手段に囲繞されていることを特徴とする、請求項1に記載の膜濾過モジュール。
- 前記流体が少なくとも幾分かの懸濁液を含むことを特徴とする、請求項1に記載の膜濾過モジュール。
- 前記流体が、ガスおよび/またはガス/液体混合物を含むことを特徴とする、請求項9に記載の膜濾過モジュール。
- 前記モジュールが、前記懸濁液が入っている液槽に浸漬され、前記透過液は、前記膜壁の透過液側に真空圧または静水頭を掛けることにより収集されることを特徴とする、請求項1に記載の膜濾過モジュール。
- 前記モジュール内の前記膜が、少なくとも下側ヘッダから上方へ延在し、前記懸濁液およびガスが、前記モジュールの前記下側ヘッダの下または前記下側ヘッダの近傍に導入されることを特徴とする、請求項1に記載の膜濾過モジュール。
- 前記流体が、前記下側ヘッダの開口を通って前記モジュールに流し込まれることを特徴とする、請求項12に記載の膜濾過モジュール。
- 前記流体が前記モジュールの全長に沿って流れてクロスフロー効果を生じることを特徴とする、請求項1に記載の膜濾過モジュール。
- 前記流体が、前記モジュールに連続的に送り込まれる液体またはガスのいずれか、またはその両方を含むことを特徴とする、請求項1に記載の膜濾過モジュール。
- 前記流体が、前記モジュールに間欠的に送り込まれる液体またはガスのいずれか、またはその両方を含むことを特徴とする、請求項1に記載の膜濾過モジュール。
- 前記流体保持手段が、前記膜モジュールの1つまたは複数のグループを少なくとも部分的に囲繞することを特徴とする、請求項1に記載の複数の膜モジュールを備える膜濾過システム。
- 膜モジュール中に装着された複数の透過性中空膜を用いて懸濁液から固体を濾過する方法であって、
前記懸濁液が前記透過性中空膜の片方の表面に沿うように、該懸濁液を含む流体を前記膜モジュールに流し込む段階と、
前記透過性中空膜の壁を介して濾過を生じさせ持続させるために、懸濁固体を含む前記懸濁液に浸漬された該透過性中空膜の壁の両面間に差圧を掛ける段階であって、前記懸濁液の一部は該膜壁を貫通して浄化液または透過液として排出され、固体の少なくとも一部は前記透過性中空膜上または中に保持され、あるいは前記懸濁液内に懸濁固体として保持される段階と、
流体保持手段で前記膜モジュールを少なくとも部分的に囲繞することによって、該膜モジュールに流し込まれた流体の少なくとも一部を実質的に保持する段階と、を含むことを特徴とする懸濁液から固体を濾過する方法。 - 前記流体保持手段が、前記膜モジュールの周囲を実質的に囲繞するスリーブを備えることを特徴とする、請求項18に記載の懸濁液から固体を濾過する方法。
- 前記スリーブが液体不透過性であることを特徴とする、請求項19に記載の懸濁液から固体を濾過する方法。
- 前記スリーブが稠密質であることを特徴とする、請求項20に記載の懸濁液から固体を濾過する方法。
- 前記スリーブが前記モジュールの全長に沿って延在する箱状の構造であることを特徴とする、請求項19または請求項20に記載の懸濁液から固体を濾過する方法。
- 前記スリーブには、片方の端部に、流体がそこを通って流れることができる開口が設けられていることを特徴とする、請求項22に記載の懸濁液から固体を濾過する方法。
- 前記流体保持手段が、前記モジュールの両側に配置された少なくとも1対の対向する壁を備えることを特徴とする、請求項19に記載の懸濁液から固体を濾過する方法。
- 前記モジュールが50%を超えて前記流体保持手段に囲繞されていることを特徴とする、請求項19に記載の懸濁液から固体を濾過する方法。
- 前記モジュールが70%を超えて前記流体保持手段に囲繞されていることを特徴とする、請求項19に記載の懸濁液から固体を濾過する方法。
- 前記流体が、ガスおよび/またはガス/液体混合物を含むことを特徴とする、請求項19に記載の懸濁液から固体を濾過する方法。
- 前記モジュールが、前記懸濁液が入っている液槽に浸漬され、前記透過液は、前記膜壁の透過液側に真空圧または静水頭を掛けることにより収集されることを特徴とする、請求項19に記載の懸濁液から固体を濾過する方法。
- 前記モジュール内の前記膜が、少なくとも下側ヘッダから上方へ延在し、前記流体が、前記モジュールの前記下側ヘッダの下または前記下側ヘッダの近傍で該モジュールに流し込まれる前記懸濁液およびガスを含むことを特徴とする、請求項19に記載の懸濁液から固体を濾過する方法。
- 前記流体が、前記下側ヘッダの開口を通って前記モジュールに流し込まれることを特徴とする、請求項29に記載の懸濁液から固体を濾過する方法。
- 前記流体を前記モジュールの全長に沿って流してクロスフロー効果を生み出すことを特徴とする、請求項19に記載の懸濁液から固体を濾過する方法。
- 前記流体が連続的に前記モジュールに流し込まれることを特徴とする、請求項19に記載の懸濁液から固体を濾過する方法。
- 前記流体が間欠的に前記モジュールに流し込まれることを特徴とする、請求項19に記載の懸濁液から固体を濾過する方法。
- 前記スリーブが稠密質であることを特徴とする、請求項3に記載の膜濾過モジュール。
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