JP3307838B2 - ケーキ厚制御機構を備えた膜ろ過装置 - Google Patents
ケーキ厚制御機構を備えた膜ろ過装置Info
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- JP3307838B2 JP3307838B2 JP20941096A JP20941096A JP3307838B2 JP 3307838 B2 JP3307838 B2 JP 3307838B2 JP 20941096 A JP20941096 A JP 20941096A JP 20941096 A JP20941096 A JP 20941096A JP 3307838 B2 JP3307838 B2 JP 3307838B2
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、膜ろ過装置に係
り、特に、懸濁液又は汚泥をろ過、濃縮するケーキ厚制
御機構を備えた膜ろ過装置に関するものである。
り、特に、懸濁液又は汚泥をろ過、濃縮するケーキ厚制
御機構を備えた膜ろ過装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、精密ろ過膜、限外ろ過膜等を用い
た膜分離装置において、汚泥や廃水中の懸濁物を除去す
る場合、ろ過の進行に伴いろ過面にケーキ層が形成し、
ろ過面を目詰まりさせてろ過抵抗を増大させる傾向があ
り、このケーキ層を剥離させる方法としては、攪拌機や
ろ過体自体の回転運動によって生じる乱流や渦流等の水
流による剥離方法や、ブレードや、スクレーパ等による
強制剥離による方法が多かった。
た膜分離装置において、汚泥や廃水中の懸濁物を除去す
る場合、ろ過の進行に伴いろ過面にケーキ層が形成し、
ろ過面を目詰まりさせてろ過抵抗を増大させる傾向があ
り、このケーキ層を剥離させる方法としては、攪拌機や
ろ過体自体の回転運動によって生じる乱流や渦流等の水
流による剥離方法や、ブレードや、スクレーパ等による
強制剥離による方法が多かった。
【０００３】しかし、水流によるケーキ剥離方式では装
置内部の水流の強さに偏りが生じることが多く、ろ過膜
全体のケーキ厚を正確に制御することが難しく、その結
果ケーキ層が一部肥厚化して有効ろ過面積を減少させる
等の問題があった。強制剥離によるケーキ剥離方式で
は、掻取体と膜の間隙を小さく、且つ均等になるように
装置を組み立てることが困難であり、また組上がったと
しても、回転ろ過体の製作上の精度や回転運動による振
動等が原因で、膜と掻取体が接触して膜を破損したり
し、かといって１０ｍｍ以上のケーキ層が削り残るよう
な構造にすると、長時間の運転を行う場合には削り残り
のケーキが徐々に圧密され、ろ過抵抗が次第に大きくな
る等の問題があった。つまり、膜ろ過装置において、簡
単な構造で、膜表面を傷つけることなく、１０ｍｍ以下
のケーキ厚制御を正確に連続的に行うことは非常に困難
であったといえる。
置内部の水流の強さに偏りが生じることが多く、ろ過膜
全体のケーキ厚を正確に制御することが難しく、その結
果ケーキ層が一部肥厚化して有効ろ過面積を減少させる
等の問題があった。強制剥離によるケーキ剥離方式で
は、掻取体と膜の間隙を小さく、且つ均等になるように
装置を組み立てることが困難であり、また組上がったと
しても、回転ろ過体の製作上の精度や回転運動による振
動等が原因で、膜と掻取体が接触して膜を破損したり
し、かといって１０ｍｍ以上のケーキ層が削り残るよう
な構造にすると、長時間の運転を行う場合には削り残り
のケーキが徐々に圧密され、ろ過抵抗が次第に大きくな
る等の問題があった。つまり、膜ろ過装置において、簡
単な構造で、膜表面を傷つけることなく、１０ｍｍ以下
のケーキ厚制御を正確に連続的に行うことは非常に困難
であったといえる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決し、簡単な構造で、膜表面を傷つけることな
く、正確に連続的にケーキ厚制御ができる膜ろ過装置を
提供することを課題とする。
点を解決し、簡単な構造で、膜表面を傷つけることな
く、正確に連続的にケーキ厚制御ができる膜ろ過装置を
提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、精密ろ過膜又は限外ろ過膜を分離膜と
して組み込んだ膜ろ過装置において、前記膜表面上に、
該膜と平行に所定間隙をあけて特定のメッシュを設ける
と共に、前記膜とメッシュの間に所定厚さの湿潤ケーキ
層を保持する機構を有し、且つ前記メッシュの表面上に
形成されるケーキ層を一定厚みに制御する機構を備えた
ことを特徴とする膜ろ過装置としたものである。前記膜
ろ過装置において、特定のメッシュとしては、材質がス
テンレス性で、織り方は平織り又は綾織りで、厚みが
０．０９〜０．３８ｍｍで、素線形が０．０６〜０．１
９ｍｍのメッシュを用いることができ、また、前記膜と
メッシュの間隙は、０〜７ｍｍの範囲であり、０の場合
は間隙はなく、その間隙の湿潤ケーキ層はなくなり、メ
ッシュ構造の間隙にのみケーキが形成される。
に、本発明では、精密ろ過膜又は限外ろ過膜を分離膜と
して組み込んだ膜ろ過装置において、前記膜表面上に、
該膜と平行に所定間隙をあけて特定のメッシュを設ける
と共に、前記膜とメッシュの間に所定厚さの湿潤ケーキ
層を保持する機構を有し、且つ前記メッシュの表面上に
形成されるケーキ層を一定厚みに制御する機構を備えた
ことを特徴とする膜ろ過装置としたものである。前記膜
ろ過装置において、特定のメッシュとしては、材質がス
テンレス性で、織り方は平織り又は綾織りで、厚みが
０．０９〜０．３８ｍｍで、素線形が０．０６〜０．１
９ｍｍのメッシュを用いることができ、また、前記膜と
メッシュの間隙は、０〜７ｍｍの範囲であり、０の場合
は間隙はなく、その間隙の湿潤ケーキ層はなくなり、メ
ッシュ構造の間隙にのみケーキが形成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】上記のように、本発明の膜ろ過装
置は、湿潤ケーキ層が形成される膜表面上に特定の仕様
をもつメッシュを膜と特定の間隔をおいて装着し、その
間隙に形成されるケーキ層を半永久的に保持し、そのメ
ッシュの上部に形成されるケーキを水流剥離、又は強制
剥離させることによりケーキ厚を一定に制御する機構を
有するものである。次に、図面を用いて本発明の膜ろ過
装置を詳細に説明する。図１は、ケーキ厚制御機構を概
念的に示した膜近傍の構造断面図である。
置は、湿潤ケーキ層が形成される膜表面上に特定の仕様
をもつメッシュを膜と特定の間隔をおいて装着し、その
間隙に形成されるケーキ層を半永久的に保持し、そのメ
ッシュの上部に形成されるケーキを水流剥離、又は強制
剥離させることによりケーキ厚を一定に制御する機構を
有するものである。次に、図面を用いて本発明の膜ろ過
装置を詳細に説明する。図１は、ケーキ厚制御機構を概
念的に示した膜近傍の構造断面図である。
【０００７】図１において、膜近傍の構造は、圧力容器
の中心軸から外側に向かって、厚さ３ｍｍの有孔ステン
レス製板１１、厚さ０．９ｍｍの支持ろ布１２、厚さ
０．２７ｍｍのＭＦ膜１３、３ｍｍの間隙１４、厚さ
０．２４ｍｍのステンレス製メッシュ１５の順に重なっ
ている。この場合、ＭＦ膜１３とステンレス製メッシュ
１５の間の間隙１４とメッシュ１５構造の間隙にケーキ
が形成される。また、間隙１４を０ｍｍにした場合は、
メッシュ１５構造の間隙のみにケーキが形成される。ろ
過が進行するとメッシュ１５の表面上にもケーキが形成
されるが、ブレード１６や水流１６′によりケーキが剥
離される。ＭＦ膜１３は数ミリのケーキとメッシュに保
護され、疲労しにくい環境下にあるため耐久性が大幅に
向上する。
の中心軸から外側に向かって、厚さ３ｍｍの有孔ステン
レス製板１１、厚さ０．９ｍｍの支持ろ布１２、厚さ
０．２７ｍｍのＭＦ膜１３、３ｍｍの間隙１４、厚さ
０．２４ｍｍのステンレス製メッシュ１５の順に重なっ
ている。この場合、ＭＦ膜１３とステンレス製メッシュ
１５の間の間隙１４とメッシュ１５構造の間隙にケーキ
が形成される。また、間隙１４を０ｍｍにした場合は、
メッシュ１５構造の間隙のみにケーキが形成される。ろ
過が進行するとメッシュ１５の表面上にもケーキが形成
されるが、ブレード１６や水流１６′によりケーキが剥
離される。ＭＦ膜１３は数ミリのケーキとメッシュに保
護され、疲労しにくい環境下にあるため耐久性が大幅に
向上する。
【０００８】図２は、本発明のケーキ厚制御機構を組み
込んだ一例の回転ろ過装置の要部を示す縦断面図であ
る。図２において、１は密閉型の筒状容器で、下部に懸
濁液を供給できる原水供給口２が、また上部には濃縮液
排出口３が、それぞれ少なくとも一ケ所設けられてい
る。容器１内には、ろ液排出口７と連通し、分離用のポ
リアミド系ＭＦ膜に、ステンレス製、平織り、素線形
０．１４ｍｍ、厚さ０．２７ｍｍの＃５０メッシュを、
３ｍｍの間隙をおいて装着した膜表面９を、外側表面に
装着した円筒状の回転ろ過体４と、固定ろ過体５が膜表
面上部間隙６ｍｍになるように正確に設置されている。
さらに、容器１と回転ろ過体の内側には、膜表面のメッ
シュ上に形成されるケーキ層を掻き取るための、耐磨耗
性に優れた特殊ゴム製ブレード１６が配備され、容器１
の底部には容器内の流動を制御する攪拌機６が配備され
ている。また、図外の別々の駆動装置と連結している回
転ろ過体と攪拌機６は、軸封装置８でシールされてお
り、高圧、高回転に長時間耐えうる構造になっている。
１０は圧力計である。
込んだ一例の回転ろ過装置の要部を示す縦断面図であ
る。図２において、１は密閉型の筒状容器で、下部に懸
濁液を供給できる原水供給口２が、また上部には濃縮液
排出口３が、それぞれ少なくとも一ケ所設けられてい
る。容器１内には、ろ液排出口７と連通し、分離用のポ
リアミド系ＭＦ膜に、ステンレス製、平織り、素線形
０．１４ｍｍ、厚さ０．２７ｍｍの＃５０メッシュを、
３ｍｍの間隙をおいて装着した膜表面９を、外側表面に
装着した円筒状の回転ろ過体４と、固定ろ過体５が膜表
面上部間隙６ｍｍになるように正確に設置されている。
さらに、容器１と回転ろ過体の内側には、膜表面のメッ
シュ上に形成されるケーキ層を掻き取るための、耐磨耗
性に優れた特殊ゴム製ブレード１６が配備され、容器１
の底部には容器内の流動を制御する攪拌機６が配備され
ている。また、図外の別々の駆動装置と連結している回
転ろ過体と攪拌機６は、軸封装置８でシールされてお
り、高圧、高回転に長時間耐えうる構造になっている。
１０は圧力計である。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。 実施例１ 上記図２に示す本発明の回転ろ過装置を用いて試験を行
った。試験は、回転ろ過装置の分離膜に有効膜面積１．
５ｍ2 の精密ろ過膜を用い、ＳＳ濃度０．８〜１２．０
ｇ／リットルの無機系懸濁液を平均１２５リットル／ｈ
の流量で供給し、連続濃縮運転を約５ケ月間行った。な
お、従来例による試験も行った。従来例としては、メッ
シュ無しの膜構造とし、ケーキ厚を１５ｍｍに削るブレ
ード１６を取り付けた以外は、すべて実施例１と同じ装
置を用いた。処理結果を表１に示す。
る。 実施例１ 上記図２に示す本発明の回転ろ過装置を用いて試験を行
った。試験は、回転ろ過装置の分離膜に有効膜面積１．
５ｍ2 の精密ろ過膜を用い、ＳＳ濃度０．８〜１２．０
ｇ／リットルの無機系懸濁液を平均１２５リットル／ｈ
の流量で供給し、連続濃縮運転を約５ケ月間行った。な
お、従来例による試験も行った。従来例としては、メッ
シュ無しの膜構造とし、ケーキ厚を１５ｍｍに削るブレ
ード１６を取り付けた以外は、すべて実施例１と同じ装
置を用いた。処理結果を表１に示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】実施例と従来例の成績の中で、処理速度と
処理水ＳＳ濃度は差がなかったが、濃縮汚泥濃度は実施
例の方が平均１２６（ｇ／リットル）であるのに対し
て、従来例は平均８５（ｇ／リットル）であった。これ
は従来例において、削り残ったケーキが１５ｍｍの厚さ
であることからろ過抵抗が大きく、圧力上昇が早いため
に濃縮が進まないことが起因している。連続運転時間に
関しては、実施例の方が９０日を経過した時点でも依然
安定した濃縮処理が可能であったのに対して、従来例で
は２６日目に急激な圧力上昇が生じた。回転ろ過体と攪
拌機の回転数を大きくしてケーキ剥離を試みたが、改善
はみられなかった。実施例の方はケーキ厚を一定に制御
していることから、急激な圧力上昇を生じることなく１
５０日以上の連続濃縮運転が可能になった。
処理水ＳＳ濃度は差がなかったが、濃縮汚泥濃度は実施
例の方が平均１２６（ｇ／リットル）であるのに対し
て、従来例は平均８５（ｇ／リットル）であった。これ
は従来例において、削り残ったケーキが１５ｍｍの厚さ
であることからろ過抵抗が大きく、圧力上昇が早いため
に濃縮が進まないことが起因している。連続運転時間に
関しては、実施例の方が９０日を経過した時点でも依然
安定した濃縮処理が可能であったのに対して、従来例で
は２６日目に急激な圧力上昇が生じた。回転ろ過体と攪
拌機の回転数を大きくしてケーキ剥離を試みたが、改善
はみられなかった。実施例の方はケーキ厚を一定に制御
していることから、急激な圧力上昇を生じることなく１
５０日以上の連続濃縮運転が可能になった。
【００１２】
【発明の効果】本発明の膜ろ過装置によれば、簡単な構
造で、膜表面を傷つけることなく、正確に連続的にケー
キ厚制御ができるため、長期間の連続濃縮運転を行うこ
とが可能となった。
造で、膜表面を傷つけることなく、正確に連続的にケー
キ厚制御ができるため、長期間の連続濃縮運転を行うこ
とが可能となった。
【図１】本発明のケーキ厚制御機構を概念的に示した膜
近傍の構造断面図。
近傍の構造断面図。
【図２】本発明のケーキ厚制御機構を組み込んだ回転ろ
過装置の一例を示す要部縦断面図。
過装置の一例を示す要部縦断面図。
１：筒状容器、２：原水供給口、３：濃縮液排出口、
４：回転ろ過体、５：固定ろ過体、６：攪拌機、７：ろ
液排出口、８：軸封装置、９：分離膜、１０：圧力計、
１１：ステンレス製板、１２：支持ろ布、１３：ＭＦ
膜、１４：間隙、１５：ステンレス製メッシュ、１６：
特殊ゴム製ブレード、１６′：水流
４：回転ろ過体、５：固定ろ過体、６：攪拌機、７：ろ
液排出口、８：軸封装置、９：分離膜、１０：圧力計、
１１：ステンレス製板、１２：支持ろ布、１３：ＭＦ
膜、１４：間隙、１５：ステンレス製メッシュ、１６：
特殊ゴム製ブレード、１６′：水流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 65/08 (56)参考文献 特開 平４−271817（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−87728（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−88612（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 61/18 B01D 24/46 B01D 33/06 B01D 33/44 B01D 33/58 B01D 65/08 C02F 11/00 B01D 29/62
Claims (3)
- 【請求項１】 精密ろ過膜又は限外ろ過膜を分離膜とし
て組み込んだ膜ろ過装置において、前記膜表面上に、該
膜と平行に所定間隙をあけて特定のメッシュを設けると
共に、前記膜とメッシュの間に所定厚さの湿潤ケーキ層
を保持する機構を有し、且つ前記メッシュの表面上に形
成されるケーキ層を一定厚みに制御する機構を備えたこ
とを特徴とする膜ろ過装置。 - 【請求項２】 前記特定のメッシュは、材質がステンレ
ス性で、織り方は平織り又は綾織りで、厚みが０．０９
〜０．３８ｍｍで、素線形が０．０６〜０．１９ｍｍで
あることを特徴とする請求項１に記載の膜ろ過装置。 - 【請求項３】 前記膜とメッシュの間隙は、０〜７ｍｍ
の範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載の
膜ろ過装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20941096A JP3307838B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | ケーキ厚制御機構を備えた膜ろ過装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20941096A JP3307838B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | ケーキ厚制御機構を備えた膜ろ過装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1033951A JPH1033951A (ja) | 1998-02-10 |
| JP3307838B2 true JP3307838B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=16572428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20941096A Expired - Fee Related JP3307838B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | ケーキ厚制御機構を備えた膜ろ過装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3307838B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105854401B (zh) * | 2016-04-28 | 2018-07-24 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 | 一种可换膜膜面自洁在线过滤器 |
| CN115486506B (zh) * | 2022-09-26 | 2024-05-14 | 漳州市绿颖生物科技有限公司 | 一种金线莲饮料及其制备方法 |
-
1996
- 1996-07-22 JP JP20941096A patent/JP3307838B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1033951A (ja) | 1998-02-10 |
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