JPH02227121A - 膜処理方法 - Google Patents
膜処理方法Info
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- JPH02227121A JPH02227121A JP4614589A JP4614589A JPH02227121A JP H02227121 A JPH02227121 A JP H02227121A JP 4614589 A JP4614589 A JP 4614589A JP 4614589 A JP4614589 A JP 4614589A JP H02227121 A JPH02227121 A JP H02227121A
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は原液を気液混合の二相流として膜処理する方法
に関する。
に関する。
（従来の技術）
排水や下水を処理する嫌気性菌体をリアクタ内に高濃度
に保持するためや、食品工業における溶液の分離、濃縮
等を行う方法として本出願人は先に特開昭８３−１０４
６０９号として、原液を気液混合の二相流として膜モジ
ユール内に供給し、クロスフロー濾過方式によって処理
する方法を提案している。
に保持するためや、食品工業における溶液の分離、濃縮
等を行う方法として本出願人は先に特開昭８３−１０４
６０９号として、原液を気液混合の二相流として膜モジ
ユール内に供給し、クロスフロー濾過方式によって処理
する方法を提案している。
（発明が解決しようとする課題）
上述した気液二相流とすれば、乱流促進効果によって膜
表面に付着した微粒子や溶質成分からなるゲル層を掻き
落すため、液単相流に比べ透過流束が大きくなるはずで
ある。
表面に付着した微粒子や溶質成分からなるゲル層を掻き
落すため、液単相流に比べ透過流束が大きくなるはずで
ある。
しかしながら、気液二相流は気相と液相の分布が不均一
となった複雑な流れを呈するため、常に気液二相流の方
が液単相流に比べて透過流束が大きいとは限らないこと
が実験の結果判明し、特に膜モジュールを多数本の細管
状膜にて構成した場合には上記の傾向が強くなった。
となった複雑な流れを呈するため、常に気液二相流の方
が液単相流に比べて透過流束が大きいとは限らないこと
が実験の結果判明し、特に膜モジュールを多数本の細管
状膜にて構成した場合には上記の傾向が強くなった。
（ｉ１題を解決するための手段）
上記課題を解決すべく本発明は、原液を気液二相流とし
て膜モジュールに送り込み且つ自然循環させるために供
給するガス量を、最大循環流量を与えるガス量の１〜７
倍の範囲となるようにした。
て膜モジュールに送り込み且つ自然循環させるために供
給するガス量を、最大循環流量を与えるガス量の１〜７
倍の範囲となるようにした。
（作用）
透過流束Ｊが０．７〜２．０［ｍ” ・ｒａ−” ・
ｄ−”］の範囲では液単相流よりも気液二相流の方が消
費動力が少なくて済み、上記の範囲の透過流束を得るに
は、供給ガス量を最大循環流量を与えるガス量の１〜７
倍とすればよい。
ｄ−”］の範囲では液単相流よりも気液二相流の方が消
費動力が少なくて済み、上記の範囲の透過流束を得るに
は、供給ガス量を最大循環流量を与えるガス量の１〜７
倍とすればよい。
（実施例）
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
第１図は本発明方法を実施する膜処理装置の全体図であ
り、原液１を満たした原液タンク２は攪拌装置３及び温
度調節装置４を備え、原液タンク２内の原液１をポンプ
５によって供給管６を介してセパレータフに供給するよ
うにしている。
り、原液１を満たした原液タンク２は攪拌装置３及び温
度調節装置４を備え、原液タンク２内の原液１をポンプ
５によって供給管６を介してセパレータフに供給するよ
うにしている。
セパレータフからは下方に降下管８を導出し、降下管８
の途中には電磁流量計９を設けるとともに、降下管８の
下端を０字状に湾曲して上昇管１０に接続し、この上昇
管１０の途中に金網製の散気筒を備えた気液混合器１１
を設け、この気液混合器１１にブロワ１２からガス（空
気）を供給し、供給ガス量は配管の途中に設けたガス流
量計で測定するようにしている。
の途中には電磁流量計９を設けるとともに、降下管８の
下端を０字状に湾曲して上昇管１０に接続し、この上昇
管１０の途中に金網製の散気筒を備えた気液混合器１１
を設け、この気液混合器１１にブロワ１２からガス（空
気）を供給し、供給ガス量は配管の途中に設けたガス流
量計で測定するようにしている。
また気液混合＠１１の上部にはスタティックミキサー１
３を設け、このスタティックミキサー１３の上方に５連
の膜モジュール１４・・・を垂直方向に接続している。
３を設け、このスタティックミキサー１３の上方に５連
の膜モジュール１４・・・を垂直方向に接続している。
各膜モジユール１４内には管状透過膜を配置し、管状透
過膜の内側通路と前記上昇管１０及びセバレータフへの
戻し管１０ａとをつなぎ、管状透過膜の外側流路と透、
通水の取出し管１５とをつなぎ、取出し管１５の先端は
逆洗バッファ１６内に臨み、この逆洗バッファ１６内に
はコンプレッサ１７によって加圧空気を供給し、空気圧
によってバッファ１６内の透過水を電子天秤１８上に載
置した集水タンク１９又は切換用減圧タンク２０を送り
込むようにしている。
過膜の内側通路と前記上昇管１０及びセバレータフへの
戻し管１０ａとをつなぎ、管状透過膜の外側流路と透、
通水の取出し管１５とをつなぎ、取出し管１５の先端は
逆洗バッファ１６内に臨み、この逆洗バッファ１６内に
はコンプレッサ１７によって加圧空気を供給し、空気圧
によってバッファ１６内の透過水を電子天秤１８上に載
置した集水タンク１９又は切換用減圧タンク２０を送り
込むようにしている。
集水タンク１９及び切替用減圧タンク２０には膜間差圧
を与える排気ポンプ２１が接続され、集水タンク１９に
は液面計２２を付設している。而して、集水タンク１９
の重量増加速度を電子天秤１８にて計測することで透過
流束を求めることができ、また集水タンク１９内に所定
量の透過水が溜ったことを液面計２２によって感知した
ならば、自動的に切替用減圧タンク２０への捕集に切替
わり、この間に集水タンク１９内の減圧状態は解除され
て大気圧となり、集水タンク１９内の透過水は原液タン
ク２へ戻される。同様にして切替用減圧タンク２０内の
透過水も原液タンク２に戻され、装置全体としては前循
環濾過方式を採用している。
を与える排気ポンプ２１が接続され、集水タンク１９に
は液面計２２を付設している。而して、集水タンク１９
の重量増加速度を電子天秤１８にて計測することで透過
流束を求めることができ、また集水タンク１９内に所定
量の透過水が溜ったことを液面計２２によって感知した
ならば、自動的に切替用減圧タンク２０への捕集に切替
わり、この間に集水タンク１９内の減圧状態は解除され
て大気圧となり、集水タンク１９内の透過水は原液タン
ク２へ戻される。同様にして切替用減圧タンク２０内の
透過水も原液タンク２に戻され、装置全体としては前循
環濾過方式を採用している。
更に、降下管８と上昇管１０とをつなぐ０字状部につい
ては着脱可能とし、液単相流として膜モジユール１４内
へ原液を供給する場合にはこの部分に循環ポンプ２３を
接続するようにしている。
ては着脱可能とし、液単相流として膜モジユール１４内
へ原液を供給する場合にはこの部分に循環ポンプ２３を
接続するようにしている。
以上において、原液タンク２からポンプ５の駆動で供給
管６を介してセバレータフ内に供給された原液１は、降
下管８内を通って降下し、上昇管１０に入り、この上昇
管１０の気液混合器１１の部分で気液混合の二相流（中
心部が気体で外周部が液体）となって管状透過膜内に流
入する。
管６を介してセバレータフ内に供給された原液１は、降
下管８内を通って降下し、上昇管１０に入り、この上昇
管１０の気液混合器１１の部分で気液混合の二相流（中
心部が気体で外周部が液体）となって管状透過膜内に流
入する。
そして、透過膜内に入った原液は透過水と濃縮液に分離
され、透過水は取出し管１５を介して取出され、濃縮液
は戻し管１０ａを介してセパレータ７を介して原液タン
ク２内に戻される。
され、透過水は取出し管１５を介して取出され、濃縮液
は戻し管１０ａを介してセパレータ７を介して原液タン
ク２内に戻される。
ここで上昇部（上昇管及び膜モジュールを含む）の流路
内にはガスが存在してみかけの比重が低下し、降下管８
内の原液との密度差（水頭差）が駆動力となって原液は
自然に循環する。
内にはガスが存在してみかけの比重が低下し、降下管８
内の原液との密度差（水頭差）が駆動力となって原液は
自然に循環する。
第２図は上述した構成の膜処理装置を用いて液単相流と
した場合を気液混合二相流とした場合の透過流束とブロ
ワの消費動力との関係を示すグラフである。
した場合を気液混合二相流とした場合の透過流束とブロ
ワの消費動力との関係を示すグラフである。
尚、第２図の結果を得るにあたっての具体的な条件は以
下の通りである。
下の通りである。
原 液：０．情生理食塩水に乾燥パン酵母を分散させた
懸濁液 パン酵母濃度：１０Ｋｇ−ｍ−３ 温 度＝２５℃ 透過膜の寸法：外径５．２ｍｍ 、内径３．８ｍｍ、長
さ５００＋ａｍのセラミック膜を２００木／モジュール 透過膜の構造：網孔径０．５μｍの均室膜又は０．２μ
■の非対称膜 膜間圧差Ｈ６０ｋｐａ 第２図からは透過流束Ｊが０．７［ｍ’・１１−２ ・
ｄ−１３未満であると、液単相流とした方が消費動力が
小さくなり、透過流束が２．０［ａ＋３・ｔｒ−２・ｄ
−’］を超えると単相流・二相流にかかわらず、消費動
力が大幅に増加することが分かる。
懸濁液 パン酵母濃度：１０Ｋｇ−ｍ−３ 温 度＝２５℃ 透過膜の寸法：外径５．２ｍｍ 、内径３．８ｍｍ、長
さ５００＋ａｍのセラミック膜を２００木／モジュール 透過膜の構造：網孔径０．５μｍの均室膜又は０．２μ
■の非対称膜 膜間圧差Ｈ６０ｋｐａ 第２図からは透過流束Ｊが０．７［ｍ’・１１−２ ・
ｄ−１３未満であると、液単相流とした方が消費動力が
小さくなり、透過流束が２．０［ａ＋３・ｔｒ−２・ｄ
−’］を超えると単相流・二相流にかかわらず、消費動
力が大幅に増加することが分かる。
したがって、透過流束は気液二相流とする場合は０．７
〜２．０［ｍ’ ・ｍ−２・ｄ−’］の範囲とすべきで
ある。
〜２．０［ｍ’ ・ｍ−２・ｄ−’］の範囲とすべきで
ある。
ところで、本発明にあっては前記したように気液二相流
として自然循環させるのは、専ら気液混合器１１から供
給されるガスに依存している。そこで、供給ガス量Ｑｇ
と透過流束Ｊとの関係を示したのが第３図（Ａ）である
。
として自然循環させるのは、専ら気液混合器１１から供
給されるガスに依存している。そこで、供給ガス量Ｑｇ
と透過流束Ｊとの関係を示したのが第３図（Ａ）である
。
第３図（Ａ）からは０．７〜２．０［ｍ３・ｌ−２・ｄ
−１］の透過流束Ｊとなるのは、供給ガス量ＱがＯ，Ｏ
ａ〜０．３５［Ｎｍ３・ｗｉｎ−’］の範囲であること
が分る。しかしながら供給ガス量Ｑｇと透過流束Ｊとの
関係は膜モジュール１４・・・の配５１ｆや膜の孔径に
よって一義的に定まるものではない。
−１］の透過流束Ｊとなるのは、供給ガス量ＱがＯ，Ｏ
ａ〜０．３５［Ｎｍ３・ｗｉｎ−’］の範囲であること
が分る。しかしながら供給ガス量Ｑｇと透過流束Ｊとの
関係は膜モジュール１４・・・の配５１ｆや膜の孔径に
よって一義的に定まるものではない。
しかしながら、供給ガス量Ｑｇと循環流量ＱＩＬとは一
定の関係がある。これを第３図（Ｂ）で示している。即
ち、第３図（Ｂ）に示すように供給ガス量Ｑｇを最大循
環流量を与える供給ガス量の１〜７倍の範囲とすること
で液単相流よりも消費動力の面で有利な気液混合の二相
流とすることができる。
定の関係がある。これを第３図（Ｂ）で示している。即
ち、第３図（Ｂ）に示すように供給ガス量Ｑｇを最大循
環流量を与える供給ガス量の１〜７倍の範囲とすること
で液単相流よりも消費動力の面で有利な気液混合の二相
流とすることができる。
（発明の効果）
以上に説明した如く本発明によれば、原液を気液二相流
として膜モジュールに送り込んで処理する際に、供給ガ
ス量を所定範囲にすることで、膜モジュールのランニン
グコストの約半分を占めると言われる消費動力を液単相
流に比べて大幅に低減することができる。
として膜モジュールに送り込んで処理する際に、供給ガ
ス量を所定範囲にすることで、膜モジュールのランニン
グコストの約半分を占めると言われる消費動力を液単相
流に比べて大幅に低減することができる。
第１図は本発明方法を実施する膜処理装置の全体図、第
２図は透過流束と消費電力との関係を示すグラフ、第３
図（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ供給ガス量と透過流束及
び循環液流量との関係を示すグラフである。 尚、図面中、１は原液、２は原液タンク２．７はセパレ
ータ、８は降下管、１０は上昇管、１１は気液混合器、
１４は膜モジュールである。 第２図 特 許 出 願 人 アクアルネサンス技術研究組合
２図は透過流束と消費電力との関係を示すグラフ、第３
図（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ供給ガス量と透過流束及
び循環液流量との関係を示すグラフである。 尚、図面中、１は原液、２は原液タンク２．７はセパレ
ータ、８は降下管、１０は上昇管、１１は気液混合器、
１４は膜モジュールである。 第２図 特 許 出 願 人 アクアルネサンス技術研究組合
Claims (1)
- 透過膜を備えた膜モジュールに原液を気液混合の二相流
として供給し、クロスフロー濾過方式によって精製、濃
縮或は分離を行うようにした膜処理方法において、前記
原液を気液混合の二相流として自然循環させるために供
給するガス量は、最大循環液流量を与えるガス量の１〜
７倍の範囲としたことを特徴とする膜処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1046145A JPH0747110B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | 膜処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1046145A JPH0747110B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | 膜処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02227121A true JPH02227121A (ja) | 1990-09-10 |
| JPH0747110B2 JPH0747110B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=12738802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1046145A Expired - Fee Related JPH0747110B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | 膜処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747110B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05146645A (ja) * | 1991-11-28 | 1993-06-15 | Ngk Insulators Ltd | クロスフロー濾過方法 |
| EP1385604A4 (en) * | 1998-08-14 | 2005-03-30 | Wm Internat Ltd | METHOD AND DEVICE FOR TREATING WATER |
| CN110713255A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-01-21 | 中科院建筑设计研究院有限公司 | 一种降低厌氧膜生物反应器板式陶瓷膜污染的装置与方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62130799U (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-18 | ||
| JPS63104609A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-10 | Akua Runesansu Gijutsu Kenkyu Kumiai | 膜処理装置 |
-
1989
- 1989-02-27 JP JP1046145A patent/JPH0747110B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62130799U (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-18 | ||
| JPS63104609A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-10 | Akua Runesansu Gijutsu Kenkyu Kumiai | 膜処理装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05146645A (ja) * | 1991-11-28 | 1993-06-15 | Ngk Insulators Ltd | クロスフロー濾過方法 |
| EP1385604A4 (en) * | 1998-08-14 | 2005-03-30 | Wm Internat Ltd | METHOD AND DEVICE FOR TREATING WATER |
| CN110713255A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-01-21 | 中科院建筑设计研究院有限公司 | 一种降低厌氧膜生物反应器板式陶瓷膜污染的装置与方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0747110B2 (ja) | 1995-05-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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