JP2010234328A

JP2010234328A - 平膜エレメント

Info

Publication number: JP2010234328A
Application number: JP2009087391A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Okawa; 雄介大川; Yasuyuki Okuno; 泰幸奥野; Hidemi Osagawa; 秀実長川; Naoki Okuma; 那夫紀大熊; Kotaro Kitamura; 光太郎北村
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2010-10-21

Abstract

【課題】濾過や薬剤洗浄が膜シートの全面に亘って均一に行うことができるようにするとともに、濾過時や薬剤洗浄時の流速を上げることを可能にし、これによって、濾過や薬剤洗浄の効率を向上できるようにした平膜エレメントを提供すること。
【解決手段】支持板２の少なくとも一方の面に膜シート１の周縁１１を接合することにより構成され、膜シート１で被処理水を濾過する平膜エレメントＡにおいて、膜シート１を支持板２の膜シート１が接合された面に線状に接合することにより、膜シートの接合した周縁の内側を上下に仕切る横方向の接合部１２を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、平膜エレメントに関し、特に、支持板の面に膜シートの周縁を接合することにより構成され、平膜シートで被処理水を濾過するようにした平膜エレメントに関するものである。

従来、排水などの被処理水に浸漬設置され、被処理水を濾過して固液分離を行う平膜エレメントは、例えば、図５に示すように、濾過可能な膜シート１の周縁１１が矩形状の支持板２の面に接合して構成されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

この平膜エレメントＡ’で濾過を行う場合、支持板２に設けられた排出口３から吸引が行われ、この排出口３からの吸引力により被処理水が膜シート１を透過して、濾過水として集水されて系外へ排出されるようにされている。

また、平膜エレメントＡ’は、その濾過能力を保持するために、定期的な薬剤洗浄が行われる。
主な薬剤洗浄の方法として、排出口３に対する吸引を停止した後、排出口３に対して薬液を注入する方法が採用される。
これにより、平膜エレメントＡ’の膜シート１が裏面から浸透した薬剤によって洗浄される。

特開平６−１７８９２０号公報特開平７−１３２２１４号公報特開２００５−３１３１５３号公報

しかしながら、従来の平膜エレメントＡ’は、縦長の矩形状で、単に膜シート１の周縁１１を支持板２の面に接合して構成されているものであるため、膜面全体において反応槽内の汚水（被処理水）を吸引するようにしているため、濾過時や薬剤洗浄時に膜シート１に吸引力や注入力がかかったときに膜シート１に弛みや偏り、さらには、膜シート１を対向して配設した場合に隣接する膜シート１同士が接触する事態が生じ、濾過や薬剤洗浄が膜シート１の全面に亘って均一に行うことができず、濾過や薬剤洗浄の効率が低下するという問題があった。
また、膜シート１の支持板２の面への接合力には限りがあるため、濾過時や薬剤洗浄時の流速を上げることが困難であるという問題があった。
そして、上記の問題が、平膜エレメントＡ’を大形化（大面積化）するための障害になっていた。

本発明は、上記従来の平膜エレメントの有する問題点に鑑み、濾過や薬剤洗浄が膜シートの全面に亘って均一に行うことができるようにするとともに、濾過時や薬剤洗浄時の流速を上げることを可能にし、これによって、濾過や薬剤洗浄の効率を向上できるようにした平膜エレメントを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の平膜エレメントは、支持板の少なくとも一方の面に膜シートの周縁を接合することにより構成され、前記膜シートで被処理水を濾過する平膜エレメントにおいて、前記膜シートを前記支持板の膜シートが接合された面に線状に接合することにより、前記膜シートの接合した周縁の内側を上下に仕切る横方向の接合部を形成したことを特徴とする。

この場合において、前記横方向の接合部を１箇所又は２箇所以上形成することができる。

また、前記支持板の膜シートが接合された面に濾過水を集水する複数本の集水溝を形成するとともに、該集水溝で集水された濾過水を排出する排出口をそれぞれ備えることができる。

また、前記支持板の膜シートが接合された面に濾過水を集水する複数本の集水溝を形成するとともに、該集水溝で集水された濾過水が合流する合流路と、前記集水溝のそれぞれの一端と前記合流路とを連通する連通部と、前記合流路に合流した濾過水を排出する排出口とを備えることができる。

本発明の平膜エレメントによれば、支持板の少なくとも一方の面に膜シートの周縁を接合することにより構成され、前記膜シートで被処理水を濾過する平膜エレメントにおいて、前記膜シートを前記支持板の膜シートが接合された面に線状に接合することにより、前記膜シートの接合した周縁の内側を上下に仕切る横方向の接合部を形成することにより、膜シートの接合強度を横方向の接合部によって高めることができるとともに、膜シートのテンションの大きさを膜シートの全面に亘って均一化することができる。
これによって、濾過や薬剤洗浄が膜シートの全面に亘って均一に行うことができ、また、濾過時や薬剤洗浄時の流速を上げることが可能となることと相俟って、濾過や薬剤洗浄の効率を向上することができ、また、平膜エレメントを大形化（大面積化）することができる。
また、膜シートのテンションの大きさを膜シートの全面に亘って均一化できるため、膜シートに弛みや偏りが生じることを防止し、膜シートを対向して配設した場合に隣接する膜シート同士が接触することによって膜シートが摩耗することを防止することができる。

また、前記横方向の接合部を１箇所又は２箇所以上形成することにより、膜シートの接合した周縁の内側の膜シートと支持板に挟まれた空間を、適切な面積になるように、複数（２室以上）に上下に仕切ることができる。

また、前記支持板の膜シートが接合された面に濾過水を集水する複数本の集水溝を形成するとともに、該集水溝で集水された濾過水を排出する排出口をそれぞれ備えることにより、複数（２室以上）に上下に仕切られた膜シートと支持板に挟まれた空間からそれぞれの排出口を介して均一に濾過水を吸引したり、該空間に均一に薬剤洗浄のための薬剤を注入することができる。

また、前記支持板の膜シートが接合された面に濾過水を集水する複数本の集水溝を形成するとともに、該集水溝で集水された濾過水が合流する合流路と、前記集水溝のそれぞれの一端と前記合流路とを連通する連通部と、前記合流路に合流した濾過水を排出する排出口とを備えることにより、複数（２室以上）に上下に仕切られた膜シートと支持板に挟まれた空間から共通の排出口を介して均一に濾過水を吸引したり、該空間に均一に薬剤洗浄のための薬剤を注入することができる。

本発明の平膜エレメントの第１実施例を示す正面図である。同平膜エレメントの一部を切り欠いた正面図で、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）のＸ部の拡大図である。同平膜エレメントの変形例を示す正面図である。本発明の平膜エレメントの第２実施例を示す正面図である。従来の平膜エレメントの一例を示す一部を切り欠いた斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図２に、本発明の平膜エレメントの第１実施例を示す。
この平膜エレメントＡは、従来の平膜エレメントＡ’と同様、濾過可能な膜シート１の周縁１１が矩形状の支持板２の面に接合して構成され、膜シート１で被処理水を濾過するようにされている。

そして、本実施例の平膜エレメントＡにおいては、膜シート１を支持板２の膜シート１が接合された面に線状に接合することにより、膜シート１の接合した周縁１１の内側を上下に仕切る横方向の接合部１２を形成するようにしている。

この場合において、膜シート１は、透水性を有する材質で構成され、被処理水を固液分離可能な平膜を使用することができる。

支持板２は、縦長の矩形状の板材からなり、主に膜シート１が接合される膜面部を備えるようにしている。
なお、膜シート１が接合される膜面部は、支持板２の一方の面に形成するようにするほか、両方の面に形成するようにすることもできる。

支持板２を構成する材料には、レーザー吸収性を有する熱可塑性樹脂を採用することが好ましく、例えば、カーボンブラックを含有したＡＢＳ樹脂を好適に用いることができる。
これにより、膜シート１の支持板２への接合にレーザーによる接合方法を用いることができる。
なお、膜シート１の支持板２への接合方法は、これに限定されず、膜シート１の周縁１１及び接合部１２を、線状に接合することができるものである限りにおいて、その他の加熱手段による溶着や接着剤による接着による任意の方法を採用することができる。

また、支持板２を２つ以上の部材から構成する場合には、一方の部材をレーザー透過性を有する樹脂を採用することが好ましく、例えば、透明なＡＢＳ樹脂を好適に用いることができる。
これにより、この部材の外側からレーザーを照射して、２つの部材を溶着することができる。

ところで、本実施例においては、横方向の接合部１２を１箇所に形成することにより、膜シート１の接合した周縁１１の内側の膜シート１と支持板２に挟まれた空間を２室Ｒ１、Ｒ２に上下に仕切るようにしたが、接合部１２を形成する数は、これに限定されず、例えば、図３に示す変形例のように、接合部１２を２箇所（又はそれ以上の箇所）に形成することもできる。
これにより、膜シート１の接合した周縁１１の内側の膜シート１と支持板２に挟まれた空間を、適切な面積になるように、複数の室（２室以上。図３に示す変形例においては、３室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）に上下に仕切ることができる。

そして、図２に示すように、支持板２の膜シート１が接合された面に、濾過水を集水する複数本の横方向の集水溝を形成する（図２において、横方向の集水溝を形成した部分に符号２Ａを付す。）とともに、これらの集水溝で集水された濾過水を排出する排出口３（ヘッダー管）をそれぞれの仕切られた空間毎に備えるようにしている。
ここで、集水溝で集水された濾過水を排出口３に導くために、本実施例においては、支持板２の膜シート１が接合された面に、膜シート１を上端で支持して通水空間を確保できるようにする多数のエンボス状の突起部を形成する（図２において、突起部を形成した部分に符号２Ｂを付す。）とともに、突起部を形成した部分と排出口３とを連通部４を介して接続するようにしている。
なお、多数のエンボス状の突起部を形成することに代えて、支持板２の膜シート１が接合された面の略全面に集水溝を形成し、これらの集水溝で集水された濾過水を排出口３に排出する縦方向の溝を形成することもできる。
これにより、複数の室Ｒ１、Ｒ２（、Ｒ３・・・）に上下に仕切られた膜シート１と支持板２に挟まれた空間からそれぞれの排出口３を介して均一に濾過水を吸引したり、該空間に均一に薬剤洗浄のための薬剤を注入することができるものとなる。
また、支持板２の両方の面に膜シート１を接合する場合には、支持板２を貫通することによって支持板２の両側に形成された複数の室Ｒ１、Ｒ２（、Ｒ３・・・）同士を連通する小孔（図示省略）を、例えば、膜シート１の接合した周縁１１や接合部１２の下縁に沿って形成することができ、これにより、平膜エレメントＡを水中に沈めた際に上記室Ｒ１、Ｒ２（、Ｒ３・・・）に滞留する空気を、この小孔を介して、排出口３から速やかに排出することができ、滞留する空気が濾過効率の低下や膜シート１に対する負荷の要因になることを防止することができる。

この平膜エレメントＡによれば、膜シート１を支持板２の膜シート１が接合された面に線状に接合することにより、膜シート１の接合した周縁１１の内側を上下に仕切る横方向の接合部１２を形成することにより、膜シート１の接合強度を横方向の接合部１２によって高めることができるとともに、膜シート１のテンションの大きさを膜シート１の全面に亘って均一化することができる。
これによって、濾過や薬剤洗浄が膜シート１の全面に亘って均一に行うことができ、また、濾過時や薬剤洗浄時の流速を上げることが可能となることと相俟って、濾過や薬剤洗浄の効率を向上することができ、また、平膜エレメントＡを大形化（大面積化）することができる。
また、膜シート１のテンションの大きさを膜シート１の全面に亘って均一化できるため、膜シート１に弛みや偏りが生じることを防止し、膜シート１を対向して配設した場合に隣接する膜シート１同士が接触することによって膜シート１が摩耗することを防止することができる。

図４に、本発明の平膜エレメントの第２実施例を示す。
この平膜エレメントＡは、支持板２の膜シート１が接合された面に濾過水を集水する複数本の横方向の集水溝を形成するとともに、これらの集水溝で集水された濾過水が合流する合流路５と、集水溝のそれぞれの一端と合流路５とを連通する連通部（図示省略）と、合流路５に合流した濾過水を排出する排出口３（ヘッダー管）とを備えるようにしている。
これにより、複数の室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に上下に仕切られた膜シート１と支持板２に挟まれた空間から共通の排出口３を介して均一に濾過水を吸引したり、該空間に均一に薬剤洗浄のための薬剤を注入することができる。

なお、本実施例のその他の構成及び作用は、上記第１実施例の平膜エレメントＡと同様である。

以上、本発明の平膜エレメントについて、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の平膜エレメントは、濾過や薬剤洗浄が膜シートの全面に亘って均一に行うことができるようにするとともに、濾過時や薬剤洗浄時の流速を上げることを可能にし、これによって、濾過や薬剤洗浄の効率を向上できるものであることから、浸漬型膜分離装置に用いられる平膜エレメントに好適に用いることができ、特に、大形化（大面積化）する必要のある平膜エレメントに好適に用いることができる。

Ａ平膜エレメント
１膜シート
１１周縁（接合部）
１２接合部
２支持板
３排出口（ヘッダー管）
４連通部
５合流路

Claims

支持板の少なくとも一方の面に膜シートの周縁を接合することにより構成され、前記膜シートで被処理水を濾過する平膜エレメントにおいて、前記膜シートを前記支持板の膜シートが接合された面に線状に接合することにより、前記膜シートの接合した周縁の内側を上下に仕切る横方向の接合部を形成したことを特徴とする平膜エレメント。
前記横方向の接合部を１箇所又は２箇所以上形成したことを特徴とする請求項１記載の平膜エレメント。
前記支持板の膜シートが接合された面に濾過水を集水する複数本の集水溝を形成するとともに、該集水溝で集水された濾過水を排出する排出口をそれぞれ備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の平膜エレメント。
前記支持板の膜シートが接合された面に濾過水を集水する複数本の集水溝を形成するとともに、該集水溝で集水された濾過水が合流する合流路と、前記集水溝のそれぞれの一端と前記合流路とを連通する連通部と、前記合流路に合流した濾過水を排出する排出口とを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の平膜エレメント。