JP3401874B2 - 浸漬型膜分離装置 - Google Patents

浸漬型膜分離装置

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JP3401874B2
JP3401874B2 JP29151693A JP29151693A JP3401874B2 JP 3401874 B2 JP3401874 B2 JP 3401874B2 JP 29151693 A JP29151693 A JP 29151693A JP 29151693 A JP29151693 A JP 29151693A JP 3401874 B2 JP3401874 B2 JP 3401874B2
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繁樹 沢田
克己 石黒
和夫 今井
邦博 岩崎
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Kurita Water Industries Ltd
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、逆浸透膜、限外濾過
膜、精密濾過膜、その他高分子状膜、無機(アルミナセ
ラミックなど)膜などの膜と、膜を透過した水が入る透
過室とを備えた膜ユニットを液中に浸漬し、膜分離処理
を行う浸漬型膜分離装置に関する。
【0002】
【従来の技術】浸漬型膜分離装置は、膜ユニットを浸漬
した浸漬槽内の水深に基づく水頭差を利用し、吸引ポン
プにより低エネルギで膜分離を行い、透過水を得ること
ができる。本特許出願人は特願平5−15941号、平
成5年9月28日付特許出願で多数枚の平膜による膜ユ
ニットを提案し、浸漬槽を洗浄するなど槽内の液を抜き
出す際、透過室に残存する透過水の重量ないし水圧で膜
が破損するのを有効に防止した。膜ユニットによって、
透過水の膜分離工程を行うと、膜の外面にはゲル状物の
ケークが付着し、次第に透過が阻害されるので、ケーク
が或る程度、付着したらケークを剥離除去する洗浄を行
うことが必要である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ケークの除去は、加圧
水等により薬液を透過室に注入し、薬液を透過水とは逆
に膜に透過させる逆洗が最も効果的であるが、そうする
と余剰の圧力が膜に作用し、膜の破損が頻繁に生じる。
このため浸漬槽の液に薬剤を添加して洗浄する方法を採
らざるを得ない。しかし、この方法では多量の薬液を必
要とし、廃液処理の負担を高める。又、浸漬槽を耐薬品
性にする必要があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記に鑑み開発
されたもので、液中に浸漬した膜ユニットに透過室と連
通する複数の接続口を設け、上記接続口の一つに吸引ポ
ンプを有する透過室内の液の取出管を接続し、接続口の
他の一つに水や薬液の供給管を接続し、膜の洗浄時に
引ポンプの運転により透過室を満たしている液を取出管
を流れて取出すと同時に、供給管を通じ透過室内に水や
薬液を導入して室内の液と置換できるようにしたことを
特徴とする。また、膜ユニットにおける透過水の取出管
の接続位置と、水や薬液の供給管の接続位置とが対向す
る位置に設けられていることを特徴とする。
【0005】
【実施例】図4〜7は、本出願人が平成5年9月28日
付特許出願で提案した平膜による膜ユニット10を示
し、膜ユニットを構成する1枚宛の平膜エレメント11
は、平らで四角の、トリコット編地等からなるネット状
の流路スペーサ12の両面に同大の平膜13,13を重
ね、その四周縁部を熱、接着、高周波溶着などによりシ
ール14して一体に構成し、二枚の平膜13,13の間
にシール14で囲まれた透過室11´を形成する。尚、
平膜エレメントは多孔質部材のスペーサの表裏両面に直
接製膜したものでもよい。そして、各平膜エレメントに
はシール14で囲まれた透過室11´内の一対角方向の
コーナに通水口15,15が設けてある。16は平膜エ
レメントの通水口15を有するコーナに配置し、隣接す
る二枚の平膜エレメントの間に所定の通水間隔18を保
つ弾性のガスケットで、平膜エレメントのコーナに対応
した直角な二辺を有する三角形又は四角形で、通水口1
5に連通する同大の開口17を有する。
【0006】19と20は、ガスケット16で通水間隔
を保って並べ重ねた複数枚の平膜エレメントの一列を対
向して挟圧する端板で、大きさは膜エレメントと同大で
ある。各端板には、平膜エレメントの通水口15,15
と連通する貫通孔21が同じ一対角方向に開設してあ
る。端板19と20の貫通孔は、相対向した部分が平膜
エレメントの通水口15や、ガスケット16の開口17
と同大の大径部22であり、残部は締付けボルト25が
通る小径部24になっている。そして、大径部22の奥
に外面に開口した接続口23が設けてある。
【0007】膜ユニットに組立てるには、所定の枚数の
膜エレメント11をガスケット16を介して一列に並べ
重ね(平膜エレメントの通水口15とガスケットの開口
17は連通させる)、連通している全部の平膜エレメン
トの通水口15と、全部のガスケットの開口17に一連
にボルト25を貫通し、ボルト25の各端部に貫通孔2
1を嵌めて端板19と20で平膜エレメント11…、ガ
スケット16を挟み、ボルトの各端部にねじ込んだナッ
ト26を端板19,20に対し締付け、平膜エレメント
とガスケットを挟圧して一体にする。尚、ボルト25の
各端部の、貫通孔の小径部23内に位置する部分にはO
リング27を嵌めてシールを行う。これにより端板の貫
通孔の大径部22と、ガスケットの開口17と、膜エレ
メントの通水孔15とが一連に連なり、個々の平膜エレ
メントの透過室11´を連通させる水路28,29が一
対角方向に2つ生じる。
【0008】図1は上記膜ユニットを、どちらか一方の
水路が上、他方が下となるように浸漬槽1の液中に浸漬
し、上になった水路28の端板19,20にある接続口
23の一方に吸引ポンプPを途中に有する透過水の取出
管2を連結して他方の接続口は栓で閉じる。取出管は吸
引ポンプの下流で二つに分岐し、分岐管一方2aは起ち
上り、水面が浸漬槽1と同じか、それよりも上位の透過
水の貯槽3に上から開口し、分岐管の他方2bは真っ直
ぐに延びて排水槽4に開口する。分岐管2a,2bには
開閉弁V1 ,V2 を途中に設ける。膜ユニットの下にな
った水路29の端板19,20にある接続口23の一方
には前記貯槽3の液中に上から突入し、置換水の供給管
5を連結し、他方の接続口23は栓で閉じる。そして、
薬液槽6内の薬液をポンプP2 で注入する薬注管7を供
給管5の途中に接続する。尚、供給管5には、薬注管の
接続点よりも水路29側に開閉弁V3 を設け、浸漬槽1
には原水の供給管と、底に排泥管8を設ける。
【0009】透過水を採水するには開閉弁V1 を開、V
2 ,V3 を閉にし、吸引ポンプP1を運転する。これに
より、浸漬槽内の液のうち、ポンプの吸引と、水頭差で
膜を透過した透過水は透過室から管2,2aを流れ、貯
槽3に入る。
【0010】透過水の採水工程を行い、膜の外面に或る
程度ケークが付着したら、開閉弁V1 を閉、V2 ,V3
を開にして、吸引ポンプP1 と薬液用ポンプP2 を運転
して洗浄を行う。これにより膜ユニットの透過室を満た
している透過水は吸引ポンプで引かれ、管2,2bを流
れて排水槽4に入ると同時に、貯槽3内の透過水が浸漬
槽1との水頭差、及び吸引ポンプの吸引で置換水の供給
管5内を膜ユニットに向かって流れ、薬注管7で注入さ
れる薬液と合流し、所定濃度の洗浄液になって膜に過剰
な圧力を付加することなく透過室に入る。こうして、洗
浄液が透過室内の透過水と置換したら、吸引ポンプP1
と、薬液用ポンプP2 の運転を停め、開閉弁V1 以外に
2 も閉にし、貯槽3と浸漬槽1との水頭差で洗浄液を
透過室に送り込み、透過室内の洗浄液を膜の内面から外
面に透過させ、外面に付着するケークを剥離する。洗浄
液は透過水とは逆方向に膜を透過するためケークは容易
に膜の外面から剥れ、除去される。除去されたケークは
排泥管8の弁を開いて浸漬槽から排出する。
【0011】洗浄が終ったら開閉弁V1 を閉、V2 ,V
3 を開にし、吸引ポンプP1 を運転し、透過室内の洗浄
液を排水槽4に吸引して入れ、同時に貯槽内の透過水を
吸引ポンプの吸引と、貯槽と浸漬槽の水頭差で供給管5
から透過室に入れ、透過室内の洗浄液を透過水で置換す
る。透過室内が透過水で置換したら、開閉弁V1 を開
き、V2 ,V3 を閉じ、透過水の採水工程を再開する。
【0012】この実施例では、薬液槽6の薬液を所定濃
度の洗浄液にしたり、透過室内の洗浄液を置換するのに
貯槽3の透過水を使用したが、図2の実施例のように貯
槽とは別に、浸漬槽よりも上位に清水槽9を設け、置換
水の供給管5を清水槽の清水中に上から突入させ、薬液
の稀釈、置換を清水で行ってもよい。又、図3の実施例
のように水路28に吸引ポンプを有する二本の取出管
2,2´を連結し、一方の取出管2は貯槽3に上から開
口させ、他方の取出管2´は排水槽4に上から開口さ
せ、透過水の採水工程は取出管2の吸引ポンプP1 を運
転し、透過室内の液を置換するときは取出管2´の吸引
ポンプP3 を運転するようにしてもよい。
【0013】膜ユニットの膜は図示した平膜に限定され
ず、中空糸形膜、管形膜その他何でもよい。又、膜ユニ
ットへの透過水の取出管の接続位置と、置換水の供給管
の接続位置は、図示の実施例では対向し、これにより水
や薬液の短絡を防止できるが、必ずしも対向する位置に
設けなくてもよい。更に、薬液槽6の薬液はポンプP
2 、薬注管7で供給管5に供給し、貯槽3からの透過水
や、清水槽9からの清水に合流させて透過室に供給した
が、図2に示すように合流させずに薬注管7を膜ユニッ
トの接続口に接続して直接透過室に供給し、透過室内で
供給管5から供給された透過水や清水と混合し、洗浄液
に希釈してもよい。又、薬液はポンプP2 で供給する以
外に、弁を有する薬注管によって落差で供給してもよ
い。
【0014】
【発明の効果】以上で明らかなように、本発明によれ
ば、洗浄の際は膜に過剰な圧力を加えることなく透過室
内の透過水を洗浄液に置換し、この洗浄液を膜の内面か
ら外面に透過させる。これにより膜の外面に付着したゲ
ル状のケークを膜を逆方向に透過する洗浄液が剥離する
ため、洗浄液の化学作用と相俟ち非常に優れた洗浄効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例のフローシートである。
【図2】本発明の第2実施例のフローシートである。
【図3】本発明の第3実施例のフローシートである。
【図4】平膜による膜ユニットの一例の斜視図である。
【図5】膜ユニットを構成する平膜エレメントの一部を
剥離した斜視図である。
【図6】膜エレメントにガスケットを重ねた正面図であ
る。
【図7】平膜ユニットの組立状態の一部の拡大断面図で
ある。
【符号の説明】
1 浸漬槽 2 取出管 3 貯槽 4 排水槽 5 供給管 6 薬液槽 7 薬注管 8 排泥管 9 清水槽 10 膜ユニット 11´ 透過室 13 膜 23 接続口 P1 吸引ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 邦博 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗 田工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−7023(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 63/08,65/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 膜と、膜を透過した水が入る透過室とを
    備えた膜ユニットを液中に浸漬し、膜分離処理を行う
    共に膜の洗浄を行う浸漬型膜分離装置において、前記膜
    ユニットに透過室と連通する複数の接続口を設け、上記
    接続口の一つに吸引ポンプを有する透過室内の液の取出
    管を接続し、接続口の他の一つに水や薬液の供給管を接
    続し、膜の洗浄時に吸引ポンプの運転により透過室を満
    たしている液を取出管を流れて取出すと同時に、供給管
    を通じ透過室内に水や薬液を導入して室内の液と置換で
    きるようにしたことを特徴とする浸漬型膜分離装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の浸漬型膜分離装置におい
    て、膜ユニットにおける透過水の取出管の接続位置と、
    水や薬液の供給管の接続位置とが対向する位置に設けら
    れていることを特徴とする浸漬型膜分離装置。
JP29151693A 1993-10-28 1993-10-28 浸漬型膜分離装置 Expired - Lifetime JP3401874B2 (ja)

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