JPH04171030A - Filtration apparatus - Google Patents
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、上水、下水等を始めとした各種の微粒子、懸
濁物質を多く含む溶液中より、当該微粒子、懸濁物質を
精密に濾過除去することを目的とした濾過装置に関する
。Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention is a method for precisely removing various types of fine particles and suspended solids from solutions containing a large amount of fine particles and suspended solids, such as water and sewage. The present invention relates to a filtration device for the purpose of filtration and removal.
[従来の技術]
従来、上水や下水等の浄化処理において、処理原液中に
含まれる各種微粒子、懸濁物質の除去には数段の沈降分
離、砂濾過が用いられている。[Prior Art] Conventionally, in purifying water, sewage, etc., several stages of sedimentation separation and sand filtration have been used to remove various particulates and suspended solids contained in the raw solution.
沈降分離は清澄な液を得ることと、濃厚な粒子、懸濁物
質(スラッジ)を得ることを主目的としている。沈降に
よって得られた清澄な液(上澄み液)をさらに精製する
目的で砂濾過等が行われる。The main purpose of sedimentation separation is to obtain a clear liquid and to obtain concentrated particles and suspended solids (sludge). Sand filtration or the like is performed to further purify the clear liquid (supernatant liquid) obtained by sedimentation.
一方スラッジはさらに濾布等を用いた各種の濾過方法に
よって濃縮が行われ、さらに加熱や焼却によって乾燥、
処理が行われている。On the other hand, sludge is further concentrated by various filtration methods using filter cloth, etc., and then dried by heating or incineration.
Processing is taking place.
また上水や下水等の場合に限らず、一般に各種の微粒子
や、懸濁物質を多く含む溶液の濾過には、濾布、濾紙、
けい藻土等の濾材が用いられている。In addition, filter cloth, filter paper,
Filter media such as diatomaceous earth are used.
[発明が解決しようとする問題点]
上水や下水等の処理に於いて、より精製された処理液を
得ることは環境保全の点から近年しだいに重要視されつ
つある。また沈降等により分離したスラッジ中に含まれ
る水分をさらに除去することにより、より濃厚なスラッ
ジを得て後段の処理の負担を軽減して効率化を図ること
が検討されているが、この場合も除去された水分がより
精製されたものであることが要望されている。[Problems to be Solved by the Invention] In recent years, in the treatment of water, sewage, etc., obtaining a more purified treatment liquid has become increasingly important from the point of view of environmental conservation. In addition, it is being considered to obtain a thicker sludge by further removing the water contained in the sludge separated by sedimentation, reducing the burden of subsequent processing, and improving efficiency. It is desired that the removed water be more purified.
また一般に各種の微粒子や、懸濁物質を多く含む液の濾
過、例えば微生物の培養液等に於いてもより精密な濾過
分離が要求されるようになった。Furthermore, in general, more precise filtration and separation is required in the filtration of liquids containing a large amount of various fine particles and suspended substances, such as culture solutions of microorganisms.
ところが前述した、砂濾過や他の濾材による濾過は荒濾
過といえるものであり、大量の比較的大きな粒子、懸濁
物質を除去することが可能であるが濾過精度が悪く、粒
子、懸濁物質の漏出が避けられないという問題があった
。また濾布、濾紙等の濾材では濾材中に粒子が入り込み
やすく、洗浄等で濾材を再生しても入り込んだ粒子を除
去することが困難であり、次第に目詰まりが生じて濾過
性能が低下してしまうという問題がある。However, as mentioned above, filtration using sand filtration and other filter media can be said to be rough filtration, and although it is possible to remove a large amount of relatively large particles and suspended solids, the filtration accuracy is poor, and particles and suspended solids are There was a problem that leakage of water was unavoidable. In addition, particles tend to get trapped in filter media such as filter cloth and paper, and even if the filter media is regenerated by washing, it is difficult to remove the particles that have gotten in. This gradually causes clogging and reduces filtration performance. There is a problem with putting it away.
コントロールされた孔径1μm以下の微細孔を有する濾
過膜を用いた精密濾過法では、上記問題を解決した精度
の良い濾過除去を行うことができ゛る。しかしながら、
精密濾過法は、原液中の粒子、懸濁物質が比較的低濃度
の場合に主として用いられる方法である。これは、膜の
微細孔が先の濾布等のそれに比して極めて微細であり、
粒子、懸濁物質を大量に含む原液を処理した場合に層表
面にただちにそれらが蓄積して堆積層を形成し、濾過速
度が急速に低下してしまうからである。濾過膜表面に生
じた堆積層を除去すれば、再度濾過を行う事も可能と考
えられるが、精密濾過膜を用いた濾過装置でこの点が十
分に考慮されたものは殆ど見られなかった。The precision filtration method using a filtration membrane having controlled micropores with a pore size of 1 μm or less allows highly accurate filtration and removal that solves the above problems. however,
The microfiltration method is a method mainly used when the concentration of particles and suspended matter in the stock solution is relatively low. This is because the micropores of the membrane are extremely fine compared to those of the filter cloth, etc.
This is because when a stock solution containing a large amount of particles and suspended matter is processed, they immediately accumulate on the surface of the layer to form a deposited layer, which rapidly reduces the filtration rate. It is thought that it is possible to perform filtration again by removing the deposited layer formed on the surface of the filtration membrane, but very few filtration devices using precision filtration membranes have sufficiently taken this point into consideration.
又上記のような原液を濾過するために濾過操作法の面か
らの検討が行われ、クロスフロー濾過を用いた精密濾過
法が比較的粒子濃度の高い原液の濾過に適応しうろこと
がわかり、一部用いられるようになってきた。しかしな
がらクロスフロー濾過では濾過を行うために常時原液の
流れを形成する必要があり、このための回路、動力、コ
ントロールシステムが必要であり、全体が複雑になって
しまうという問題点がある。又必要な流れの形成が行え
ないような粒子濃度、粘度の原液には全く適用できない
。In addition, in order to filter the above-mentioned stock solutions, studies were conducted from the viewpoint of filtration operation methods, and it was found that the precision filtration method using cross-flow filtration would be suitable for filtration of stock solutions with relatively high particle concentrations. It has come to be used in some cases. However, in cross-flow filtration, it is necessary to constantly form a flow of the stock solution in order to perform filtration, and a circuit, power, and control system are required for this purpose, making the entire system complicated. Moreover, it cannot be applied at all to stock solutions with particle concentrations and viscosity that do not allow the formation of the necessary flow.
精密濾過膜のうちで中空糸状の濾過膜(中空糸濾過膜)
を用いることにより、大きな濾過速度を得たり、濾過速
度の低下をより少なくしたり、堆積層の除去のしやすさ
を向上させた濾過装置を構成することができる。これは
、中空糸濾過膜はその形状から濾過面積を他の構造のも
の、例えば平板状の濾過膜を用いた場合に比べて極めて
大きくすることかできるからであり、かつ糸状の形状で
膜自体が支持構造体としての機能を一部有しているので
、複雑な膜支持体が不要であり、構造が比較的簡単で、
何らかの流体の流れを濾過膜そのものにあてる等の操作
により、比較的容易に付着した堆積層を除去することが
できるからである。Among precision filtration membranes, hollow fiber filtration membranes (hollow fiber filtration membranes)
By using the above, it is possible to construct a filtration device that can obtain a high filtration rate, reduce a decrease in the filtration rate, and improve the ease of removing the deposited layer. This is because hollow fiber filtration membranes can have a much larger filtration area due to their shape than those of other structures, such as flat plate filtration membranes, and because of their thread-like shape, the membrane itself Since it partially functions as a support structure, there is no need for a complicated membrane support, and the structure is relatively simple.
This is because the deposited layer can be removed relatively easily by applying some type of fluid flow to the filtration membrane itself.
しかしながら中空糸濾過膜を用いた、従来から使用され
てきた一般的な構造の濾過素子ではこの特性を十分に生
かすことができず、上記目的の濾過に使用する装置を構
成することは困難であった。However, filtration elements with a conventionally used general structure using hollow fiber filtration membranes cannot take full advantage of this characteristic, and it is difficult to construct a device used for filtration for the above purpose. Ta.
そこで本発明は中空糸濾過膜を用いた濾過素子の特徴を
より生かし、多量の微粒子、懸濁物質等を含む液の濾過
を、簡便なシステムで、より効率的に実施することが可
能となる濾過装置を提供することを目的としている。Therefore, the present invention takes advantage of the characteristics of a filtration element using a hollow fiber filtration membrane, making it possible to filter liquids containing large amounts of fine particles, suspended solids, etc. more efficiently with a simple system. The purpose is to provide a filtration device.
[問題を解決するための手段]
中空糸状の濾過膜(中空糸濾過膜)よりなる束(中空糸
束)を用いて濾過素子を構成する。前記中空糸束の中空
糸濾過膜の本数を1000本以下とし、前記中空糸束の
一方の端部は中空糸濾過膜の開口部を有するように支持
固定し、もう一方の端部は中空糸濾過膜の開口部がない
ように構成し、移動しうる構造とする。この濾過素子を
容器に複数個設置して濾過装置を構成する。前記濾過素
子は濾過により付着した堆積層が容易に接触しない様な
間隔で配置する。[Means for Solving the Problem] A filtration element is constructed using a bundle (hollow fiber bundle) of hollow fiber filtration membranes (hollow fiber filtration membranes). The number of hollow fiber filtration membranes in the hollow fiber bundle is 1000 or less, one end of the hollow fiber bundle is supported and fixed so as to have an opening of the hollow fiber filtration membrane, and the other end is a hollow fiber filtration membrane. The filtration membrane has no openings and is movable. A filtration device is constructed by installing a plurality of these filtration elements in a container. The filter elements are arranged at intervals such that the deposited layers deposited by filtration do not easily come into contact with each other.
前記中空糸濾過膜の開口部を有する支持固定部分にはキ
ャップ体を設置し、さらに前記中空糸束に濾過によって
付着した堆積層と容易に接触しない位Wに、連通部を有
する筐体を設置する。A cap body is installed on the supporting and fixing part having the opening of the hollow fiber filtration membrane, and a casing having a communication part is installed at a position W that does not easily come into contact with the deposited layer attached to the hollow fiber bundle by filtration. do.
又前記中空糸束の横断面において、前記中空糸状の濾過
膜がほぼ均一な密度で充填されている部分の充填密度を
20%以上とする。Further, in the cross section of the hollow fiber bundle, the packing density of the portion where the hollow fiber filtration membranes are packed with a substantially uniform density is 20% or more.
以上のようにすることによって多量の微粒子、懸濁物質
を含む溶液をより効率良く濾過することが可能な濾過装
置を提供することができる。By doing the above, it is possible to provide a filtration device that can more efficiently filter a solution containing a large amount of fine particles and suspended matter.
[作用]
第1図は中空糸濾過膜を用いたこれまで広く使用されて
いる一般的な濾過素子の構造を示したもので、中空糸濾
過膜1はその両端部分を固定樹脂2で接着固定され、筐
体7により保持されている。[Function] Figure 1 shows the structure of a general filtration element that uses a hollow fiber filtration membrane and has been widely used up until now.A hollow fiber filtration membrane 1 is adhesively fixed at both ends with a fixing resin 2. and is held by the casing 7.
固定樹脂2による接着固定部分の一方には中空糸濾過膜
1の開口部3が形成されている。濾過を行う場合、流体
4は筐体7に設けられた連通部8より被濾過側(原液側
)5に導入され、中空糸濾過膜の外側より中空糸濾過膜
壁に形成されている微細孔を通過して中空糸濾過膜の中
空部分に流出し、中空糸濾過膜の開口部3より濾過側6
に出てくる。An opening 3 of the hollow fiber filtration membrane 1 is formed in one of the adhesively fixed portions by the fixed resin 2. When performing filtration, the fluid 4 is introduced into the filtered side (undiluted solution side) 5 through the communication part 8 provided in the housing 7, and is introduced from the outside of the hollow fiber filtration membrane into the micropores formed in the hollow fiber filtration membrane wall. and flows out into the hollow part of the hollow fiber filtration membrane, from the opening 3 of the hollow fiber filtration membrane to the filtration side 6.
It comes out.
流体4中の懸濁物質等は、中空糸濾過膜の外表面に主と
して捕捉される。第2図aは第1図に示した一般的な濾
過素子を用いて多量の微粒子、懸濁物質を含む原液を濾
過した場合の中空糸束部分の状態を示したもので、第2
図すはそのx−x’断面を示したものである。多量の微
粒子、懸濁物質を含む溶液の濾過を行うと濾過開始直後
は中空糸濾過膜壁てが有効に働き、中空糸濾過膜を用い
た濾過素子−力特徴である大きな濾過面積を生かした高
い濾過速度を得ることができる。しかしながら直ちに中
空糸束の外周10に懸濁物質の堆積層11が生じこれが
濾過の抵抗となって濾過性能の急速な低下が生じてしま
う。Suspended substances and the like in the fluid 4 are mainly captured on the outer surface of the hollow fiber filtration membrane. Figure 2a shows the state of the hollow fiber bundle when a stock solution containing a large amount of fine particles and suspended solids is filtered using the general filtration element shown in Figure 1.
The figure shows the xx' cross section. When filtering a solution containing a large amount of fine particles and suspended solids, the hollow fiber filtration membrane wall works effectively immediately after filtration starts, making use of the large filtration area that is characteristic of a filtration element using a hollow fiber filtration membrane. High filtration rates can be obtained. However, a deposited layer 11 of suspended matter immediately forms on the outer periphery 10 of the hollow fiber bundle, which acts as a resistance to filtration, resulting in a rapid decline in filtration performance.
原液12はこの堆積層11を通過して中空糸束に達し直
ちに濾過が行われるが、堆積層を通過してくる量よりも
中空糸濾過膜で濾過可能な量が大きいので、この濾過は
中空糸束のうち堆積層に近い部分13の中空糸濾過膜に
より行われ、中空糸束の中央付近の中空糸濾過膜は有効
に働かない無駄な部分14となってしまうのである。The stock solution 12 passes through the deposited layer 11 and reaches the hollow fiber bundle, where it is immediately filtered, but since the amount that can be filtered by the hollow fiber filtration membrane is larger than the amount that passes through the deposited layer, this filtration is performed using the hollow fiber filtration membrane. This is done by the hollow fiber filtration membranes in the portion 13 of the fiber bundle near the deposited layer, and the hollow fiber filtration membranes near the center of the hollow fiber bundle become a wasted portion 14 that does not work effectively.
一般にこれまでの中空糸濾過膜を用いた実用的な濾過装
置においては数千〜数百本の中空糸を束にした濾過素子
が用いられており、そのため上記のような無駄な部分が
多くなり効率が悪い。又中空糸本数が大きな束では、束
の中に堆積物が侵入し、これを除去することが極めて困
難である。In general, practical filtration devices using hollow fiber filtration membranes to date have used filtration elements made up of bundles of several thousand to several hundred hollow fibers, resulting in a large number of wasted parts as described above. ineffective. Furthermore, in a bundle having a large number of hollow fibers, deposits enter the bundle and are extremely difficult to remove.
又第1図に示したように、中空糸束とその外側に形成さ
れた筐体が近接しており、この間に保持された堆積物を
除去するのが困難であるという問題点がある。Further, as shown in FIG. 1, the hollow fiber bundle and the casing formed on the outside thereof are close to each other, and there is a problem in that it is difficult to remove deposits held between them.
本発明者は、種々の本数構成の中空糸束を用いて各種構
造の濾過素子を作製し検討を実施した結果、一つの束を
構成する中空糸本数を1000本以下特に好ましくは5
0〜500本の範囲とすることによって無駄となる部分
が少なく効率的な濾過が可能であること、この束を用い
て筐体及び束の保持方法を工夫した構成の濾過素子とし
、これを容器中に複数個設置することにより、濾過によ
り付着した堆積物を容易に除去でき、効率的な濾過が実
施可能となる装置を構成することが可能であることを見
出だし本発明に至ったものである。As a result of fabricating and studying filtration elements of various structures using hollow fiber bundles of various number configurations, the present inventor found that the number of hollow fibers constituting one bundle is 1000 or less, particularly preferably 5.
By setting the number in the range of 0 to 500, efficient filtration is possible with less wasted parts, and this bundle is used to create a filtration element with a structure that is designed with a casing and a method of holding the bundle, and this is used as a container. The present invention was based on the discovery that by installing a plurality of filters in the filter, it is possible to easily remove deposits attached during filtration and to construct a device that can perform efficient filtration. be.
第3図は本発明の装置に用いられる濾過素子の一例を示
したものである。1000本以下の本数よりなる中空糸
束20を4束設置し、濾過素子として構成したものであ
る。多束の一方は中空糸膜の開口部分3があるように固
定樹脂2で接着固定保持されており、もう一端は多束の
各々で中空糸の開口部がないように充填樹脂21で接着
されている。充填樹脂21で接着されている多束の端部
は各々は固定されておらず移動可能なようになっている
。固定樹脂2にはさらにキャップ体22が液密に接合さ
れている。濾過時はこのキャップ体を介してさらに濾液
を採取するラインに液密に脱着可能なように接続するこ
とができるので、必要な処理量に応じて素子数を増減し
たり、交換したりする事が容易に実施できる。濾過原液
12は各中空糸の外より導入され、中空糸壁を通過して
、固定樹脂2に形成された中空糸濾過膜1の開口部分3
より流出し、キャップ体22より濾液23として得られ
る。濾過が進むに連れて多束の回りには第2図に示した
ように堆積層が生じていくが、1000本以下の本数の
細い束であるので無駄となる中空糸濾過膜部分が少なく
効率が良い。FIG. 3 shows an example of a filter element used in the apparatus of the present invention. Four bundles of hollow fibers 20 each having a number of 1,000 or less fibers are installed to form a filtration element. One end of the multi-bundle is glued and fixed with a fixing resin 2 so that there is an opening 3 in the hollow fiber membrane, and the other end is glued and fixed with a filling resin 21 in each of the multi-bundles so that there is no opening in the hollow fiber. ing. The ends of the multiple bundles bonded with the filling resin 21 are not fixed and are movable. A cap body 22 is further liquid-tightly joined to the fixed resin 2. During filtration, it can be removably connected to the line for collecting filtrate via this cap body, so you can increase or decrease the number of elements or replace them depending on the required processing amount. can be easily implemented. The filtration stock solution 12 is introduced from the outside of each hollow fiber, passes through the hollow fiber wall, and enters the opening portion 3 of the hollow fiber filtration membrane 1 formed on the fixed resin 2.
The liquid flows out from the cap body 22 and is obtained as a filtrate 23. As filtration progresses, a deposited layer forms around the multi-bundle as shown in Figure 2, but since it is a thin bundle of less than 1000 fibers, there is less wasted hollow fiber filtration membrane portion, making it more efficient. is good.
さて、濾過が進むにつれて懸濁物質等が各中空糸束表面
に蓄積して堆積層が形成されてくるが、それぞれの堆積
層が接触してしまうと素子としての濾過効率が低下して
しまう。これは堆積層が接触してしまうと堆積層の外表
面から中空糸束までの距離が増加し、またこの堆積層が
実質的なプレ濾過層として作用し、このプレ濾過層とし
ての表面積が減少してしまうことになるからである。Now, as the filtration progresses, suspended substances and the like accumulate on the surface of each hollow fiber bundle to form a deposited layer, but if the deposited layers come into contact with each other, the filtration efficiency of the element will decrease. This is because when the deposited layers come into contact, the distance from the outer surface of the deposited layer to the hollow fiber bundle increases, and this deposited layer essentially acts as a pre-filtration layer, reducing the surface area of this pre-filtration layer. This is because you will end up doing it.
それで各々の束はある程度はなれて設置するのが良く、
各束間の距離は5mm以上、望ましくは10mm以上が
良い、これ以下であると短時間の濾過ですぐに堆積層が
接触してしまうので、濾過素子としての効率が低下し、
又堆積層の除去が困難となる。堆積層が接触しないよう
にするには、短時間で濾過を終了しなければならず実用
的でない。Therefore, it is best to place each bundle a certain distance apart.
The distance between each bundle should be at least 5 mm, preferably at least 10 mm. If it is less than this, the deposited layers will come into contact with each other immediately after a short time of filtration, reducing the efficiency of the filter element.
Furthermore, it becomes difficult to remove the deposited layer. In order to prevent the deposited layers from coming into contact with each other, filtration must be completed in a short period of time, which is impractical.
各中空糸束での中空糸濾過膜の充填密度は20%以上で
あることが好ましい、充填密度が20%以下になると、
中空糸本数を1000本以下とした本発明においても中
空糸濾過膜間に入り込む懸濁物質の堆積物が多くなり、
これを除去することがしだいに困難になるからである。It is preferable that the packing density of the hollow fiber filtration membrane in each hollow fiber bundle is 20% or more. When the packing density becomes 20% or less,
Even in the present invention where the number of hollow fibers is 1000 or less, the amount of deposits of suspended substances that enter between the hollow fiber filtration membranes increases,
This is because it becomes increasingly difficult to remove this.
尚ここで言う充填密度とは中空糸束の横断面を見たとき
、この束の断面積(第2図の中空糸束の外周10の内側
の面積)に対する、各中空糸濾過膜の断面が実際に占め
ている部分の面積の割合を意味する。The packing density referred to here means that when looking at the cross section of the hollow fiber bundle, the cross section of each hollow fiber filtration membrane is It means the percentage of the area actually occupied.
中空糸束の一端は固定樹脂等により中空糸濾過膜の開口
部を有するように接着固定し、他端は中空糸濾過膜の開
口部がない構造とし、この開口部のない端部側を移動さ
せることができるように構成している。こうすることに
より、濾過により中空糸束に付着した堆積層を、中空糸
束に流体を吹きつけたり、素子を左右に振動させるとい
った操作により、中空糸束を揺り動がして付着した堆積
物を容易に除去することができるからである。One end of the hollow fiber bundle is adhesively fixed with a fixing resin or the like so that it has an opening in the hollow fiber filtration membrane, and the other end has a structure in which there is no opening in the hollow fiber filtration membrane, and the bundle is moved on the side without this opening. It is configured so that it can be By doing this, the deposit layer that has adhered to the hollow fiber bundle due to filtration can be removed by shaking the hollow fiber bundle by blowing fluid onto the hollow fiber bundle or vibrating the element from side to side. This is because it can be easily removed.
尚移動させることが可能な中空糸濾過膜端部は先に示し
たように充填樹脂により接着され、中空糸束の形状を実
質的に維持した状態で移動できるようにするのが好まし
いが、中空糸濾過膜が個々にバラバラに移動するように
構成しても同様な除去効果を発揮することが可能である
。しがし中空糸濾過膜が絡み合ったり折れ曲がったりす
る可能性があるので、使用時取り扱いに注意する必要が
ある。It is preferable that the ends of the hollow fiber filtration membranes, which can be moved, be bonded with a filled resin as shown above so that they can be moved while substantially maintaining the shape of the hollow fiber bundle. A similar removal effect can be achieved even if the thread filtration membranes are configured to move individually. However, the hollow fiber filtration membrane may become entangled or bent, so care must be taken when handling it during use.
中空糸濾過膜の素材としては再生セルロース、酢酸セル
ロース、ニトロセルロース等のセルロース誘導体、ポリ
ビニルアルコール系、ポリアクリロニトリル系、ポリメ
チルメタクリレート系、ボリアミド系、さらにはポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系、ポリテ
トラフルオロエチレン等のフッソ樹脂系ポリマー等種々
のものが利用できる。Materials for hollow fiber filtration membranes include cellulose derivatives such as regenerated cellulose, cellulose acetate, and nitrocellulose, polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, and polyamide, as well as polyolefins such as polyethylene and polypropylene, and polytetrafluorocarbons. Various materials such as fluorocarbon polymers such as ethylene can be used.
中空糸濾過膜の平均細孔径は1μm以下が望ましく、特
に微生物等の除去には0,2μm以下が必要である。1
μm以上になると濾布、けい藻土等による荒濾過に近く
なり、精密濾過膜を用いる利点が少なくなってしまう。The average pore diameter of the hollow fiber filtration membrane is desirably 1 μm or less, and in particular, 0.2 μm or less is required for removing microorganisms and the like. 1
If it exceeds μm, it becomes similar to rough filtration using filter cloth, diatomaceous earth, etc., and the advantage of using a precision filtration membrane decreases.
尚本発明の濾過装置は特に数千ppm以上の濃度の、多
量の微粒子、懸濁物質等を含む液体の全量濾過に最も好
適に用いることができるが、無論それ以外の種々の液体
の濾過にも効果的に用い得ることは明らかであろう。The filtration device of the present invention can be most suitably used for total filtration of liquids containing a large amount of fine particles, suspended solids, etc., with a concentration of several thousand ppm or more, but it can of course be used for filtration of various other liquids. It will be clear that it can also be used effectively.
以下実施例により本発明をより詳細に説明するが、実施
例は本発明を限定するものではない。EXAMPLES The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the Examples are not intended to limit the present invention.
[実施例コ
第4図は本発明の濾過装置の実施例を示したもので、第
3図に示した構造を基本とした濾過素子を蓋体36函体
39より構成される容器40中に4台設置している。[Example 4] FIG. 4 shows an example of the filtration device of the present invention, in which a filtration element based on the structure shown in FIG. There are 4 units installed.
各濾過素子はそれぞれ4本の中空糸束を用いており、中
空糸束の片端は固定樹脂2により中空糸濾過膜1の開口
部3を有するように接着固定されている。また固定樹脂
2にはキャップ体30が液密に固定されており、さらに
素子の作製時や取り扱時等に中空糸束を保護するための
筐体31が固定されている。筐体31には連通部8が形
成されている。中空糸束の固定樹脂2と反対側の端部は
、充填樹脂21により中空糸濾過膜1の開口部が閉塞さ
れている。又この充填樹脂21は、中空糸束の形状を維
持するように各中空糸濾過膜を接着固定している。この
部分では各々の中空糸束自体は分離しており、又筐体3
1とは固定されていないのでそれぞれ移動することかで
きる。充填樹脂21を用いる代わりに例えばポリオレフ
ィン系といった熱可塑性素材による中空糸濾過膜等では
、熱溶着により各中空糸濾過膜開口部の閉塞、端部の固
定を行ってもよい。Each filtration element uses four bundles of hollow fibers, and one end of the bundle of hollow fibers is adhesively fixed with a fixing resin 2 so as to have an opening 3 of the hollow fiber filtration membrane 1. Further, a cap body 30 is fixed to the fixed resin 2 in a liquid-tight manner, and a housing 31 is further fixed to the fixed resin 2 for protecting the hollow fiber bundle during fabrication and handling of the device. A communication portion 8 is formed in the housing 31 . At the end of the hollow fiber bundle opposite to the fixed resin 2, the opening of the hollow fiber filtration membrane 1 is closed with a filling resin 21. Further, the filled resin 21 adheres and fixes each hollow fiber filtration membrane so as to maintain the shape of the hollow fiber bundle. In this part, each hollow fiber bundle itself is separated, and the housing 3
1 is not fixed, so each can be moved. Instead of using the filled resin 21, for example, in hollow fiber filtration membranes made of a thermoplastic material such as polyolefin, the openings of each hollow fiber filtration membrane may be closed and the ends may be fixed by thermal welding.
筐体31は濾過により生じる堆積層が容易に接触しない
程度に中空糸束より離れていることが望ましく、中空糸
束までの最短距離で10mm以上、好ましくは15mm
以上が良い。これは蓄積した堆積層がこの筐体に接触し
て−しまうと、筐体が堆積層を保持する作用を示してし
まうので堆積層の除去を妨げることになってしまうから
である。The housing 31 is desirably separated from the hollow fiber bundle to such an extent that the deposited layer produced by filtration does not easily come into contact with it, and the shortest distance to the hollow fiber bundle is 10 mm or more, preferably 15 mm.
The above is good. This is because if the accumulated deposited layer comes into contact with the casing, the casing will act to hold the deposited layer, which will hinder the removal of the deposited layer.
このようにして構成した濾過素子は、さらにキャップ体
30に設置した0リング32により液密に固定板33に
設置され、固定ねじ34で固定保持されている。The filtration element constructed in this way is further liquid-tightly installed on the fixing plate 33 by means of an O-ring 32 installed on the cap body 30, and fixedly held by fixing screws 34.
固定板33はさらに0リング35により液密に蓋体36
に設置されており、蓋体36はガスケット37を介して
ストッパー38により液密に函体39と固定され、容器
40を構成している。The fixing plate 33 is further liquid-tightly attached to the lid body 36 by an O-ring 35.
The lid body 36 is liquid-tightly fixed to the box body 39 by a stopper 38 via a gasket 37, thereby forming a container 40.
函体39には原液入り口41、堆積した懸濁物質等の除
去用のドレイン42が設置されている。The box 39 is provided with a stock solution inlet 41 and a drain 42 for removing accumulated suspended solids.
又蓋体36には、濾液出口43が設置されている。Further, a filtrate outlet 43 is installed in the lid body 36.
多量の微粒子、懸濁物質等を含む原液12は原液入り口
41より濾過装置40内に導入され、濾過素子の筐体3
1の連通部8等より中空糸濾過膜1に達し、その表面で
濾過され、濾液23は中空糸濾過膜の開口部3よりキャ
ップ体30の内側に流出し、さらに蓋体36の内側を経
由し、濾液出口43より流出する。A stock solution 12 containing a large amount of fine particles, suspended matter, etc. is introduced into the filtration device 40 from the stock solution inlet 41, and is passed through the filtration element housing 3.
The filtrate 23 reaches the hollow fiber filtration membrane 1 through the communication portion 8 of the hollow fiber filtration membrane 1 and is filtered on its surface, and the filtrate 23 flows out from the opening 3 of the hollow fiber filtration membrane to the inside of the cap body 30 and further passes through the inside of the lid body 36. The filtrate exits from the filtrate outlet 43.
さて濾過終了後中空糸束に生じた堆積層を除去すること
によって、繰り返し効率の良い濾過を実施することが可
能となる。本発明では中空糸束の一端が移動できるよう
になっているので、素子全体を上下、左右に振動させる
ことにより、付着した堆積層を振るい落とすことができ
る。本実施例においては、容器40のストッパー38を
はずして蓋体36と函体39を分離して、蓋体を函体上
に持ち上げることにより、固定板33に設置された各濾
過素子も蓋体36と共に函体39より持ち上げられる。Now, by removing the deposited layer formed on the hollow fiber bundle after filtration, it becomes possible to repeatedly perform filtration with high efficiency. In the present invention, since one end of the hollow fiber bundle is movable, the deposited layer can be shaken off by vibrating the entire element vertically and horizontally. In this embodiment, by removing the stopper 38 of the container 40, separating the lid 36 and the box 39, and lifting the lid onto the box, each filtration element installed on the fixing plate 33 can also be removed from the lid. 36 and is lifted from the box 39.
蓋体36を上下、左右に振動させることにより各素子の
中空糸束を揺り動がして、付着した堆積物を振るい落と
すことができる。By vibrating the lid 36 vertically and horizontally, the hollow fiber bundles of each element can be shaken to shake off deposits.
又このときに濾液出口側から逆方向に濾液23や他の流
体を送り込むことにより逆洗浄を行ってより高い除去効
果を上げることもできる。又図には示していないが、函
体39部分に流水等の噴出ノズルを設置し、そこより各
濾過素子に水を吹き付けたり、あるいは函体39底部に
空気等の気体の噴出ノズルを設置し、気体を吹き込んで
攪拌することが可能なようにすることも好ましい。この
ように各濾過素子の筐体の外部より、水や空気等の流体
を吹き付けたり攪拌したりすることによって堆積層を除
去しようとする場合も同様に中空糸束自体が揺動するの
で、高い除去効果を得ることができるのである。Further, at this time, backwashing can be performed by sending the filtrate 23 and other fluids in the opposite direction from the filtrate outlet side to achieve a higher removal effect. Although not shown in the figure, a nozzle for discharging running water or the like is installed in the box 39 and water is sprayed from there to each filter element, or a nozzle for discharging gas such as air is installed at the bottom of the box 39. It is also preferable to enable stirring by blowing in gas. In this way, when attempting to remove the deposited layer by spraying or stirring fluid such as water or air from outside the housing of each filtration element, the hollow fiber bundle itself also oscillates, resulting in high It is possible to obtain a removal effect.
尚濾過装置には、濾過素子を一つだけ設置することも可
能であるが、中空糸本数の少ない中空糸束を用いている
ので、得られる濾過量が少なくなり実用的でなく、装置
には複数の素子を設置することが望ましい。It is also possible to install only one filtration element in the filtration device, but since a hollow fiber bundle with a small number of hollow fibers is used, the amount of filtration that can be obtained will be small, making it impractical. It is desirable to install multiple elements.
以下に本発明の効果を確認するために行った実験例を示
す。Examples of experiments conducted to confirm the effects of the present invention are shown below.
実験例1
細孔径0.1μm、外径440μmのポリプロピレン製
の中空糸濾過膜を用い、種々の本数の、長さ25cmの
束を一束用いた濾過素子を作成した。Experimental Example 1 Using polypropylene hollow fiber filtration membranes with a pore diameter of 0.1 μm and an outer diameter of 440 μm, filtration elements were prepared using bundles of various numbers of fibers each having a length of 25 cm.
基本的な構造は第3図に示したものに準じ、その他の部
分(キャップ体、筐体等)は第4図に示した構造のもの
を用いた。中空糸束の充填密度は約50%とした。The basic structure was similar to that shown in FIG. 3, and the other parts (cap body, casing, etc.) had the structure shown in FIG. 4. The packing density of the hollow fiber bundle was approximately 50%.
ポリプロピレンは疎水性であるので、界面活性剤(Tr
iton X100)を用いて親水化処理したものを用
いた。本濾過素子を第5図に示した実験回路にセットし
、濾過圧2Kg/cm”での加圧濾過実験を行った。原
液には上水処理において沈殿池で生じた凝集処理液(S
S濃度2.5%)を用いた。原液タンク45中の原液4
6は加圧空気47により濾過素子48を設置した容器4
9に圧送され、所定の濾過圧で濾過が行われる。生じた
濾液50は濾液タンク51に集められる。Since polypropylene is hydrophobic, a surfactant (Tr
The material was treated to make it hydrophilic using iton X100). This filtration element was set in the experimental circuit shown in Figure 5, and a pressure filtration experiment was conducted at a filtration pressure of 2 kg/cm.
S concentration 2.5%) was used. Stock solution 4 in stock solution tank 45
6 is a container 4 in which a filtration element 48 is installed with pressurized air 47;
9, and filtration is performed at a predetermined filtration pressure. The resulting filtrate 50 is collected in a filtrate tank 51.
実験結果
第6図に濾過開始後10分間目の時点での濾過素子当た
りの濾過速度と濾過素子の中空糸本数の関連を示した。Experimental results Figure 6 shows the relationship between the filtration rate per filtration element and the number of hollow fibers in the filtration element 10 minutes after the start of filtration.
中空糸本数を増加させると濾過面積がそれに対応して増
加し、それに応じて濾過速度が増加していくが、中空糸
本数が多くなると濾過速度が大きくなるにもかかわらず
次第に増加量が減少していき、1000本を越えると本
数を増加させることによる濾過速度の増大があまり望め
なくなり、効率が悪くなることが判る。When the number of hollow fibers increases, the filtration area increases correspondingly, and the filtration rate increases accordingly, but as the number of hollow fibers increases, the amount of increase gradually decreases even though the filtration rate increases. It can be seen that when the number of filters exceeds 1,000, the filtration rate cannot be increased much by increasing the number of filters, and the efficiency deteriorates.
このように本発明の目的の濾過を実施する為の中空糸濾
過膜を用いた濾過装置においては、これまでの中空糸膜
濾過素子のように多量の本数を用いたものよりも、10
00本以下の少ない本数の中空糸束を多数設置する方が
効率が良い。In this way, in a filtration device using hollow fiber filtration membranes for implementing the purpose of filtration of the present invention, it is possible to achieve 10
It is more efficient to install a large number of hollow fiber bundles with a small number of 00 or less fibers.
尚束の中空糸本数は少ない方が濾過膜単位面積当たりの
濾過効率が高いが、束の本数が余り少ないと、素子の製
作上及び取扱い等が繁雑となり、濾過装置の構造が複雑
になってしまう欠点がある。The smaller the number of hollow fibers in the bundle, the higher the filtration efficiency per unit area of the filtration membrane. However, if the number of hollow fibers in the bundle is too small, the manufacturing and handling of the element will become complicated, and the structure of the filtration device will become complicated. There is a drawback.
又素子を設置した濾過装置全体でみた場合の設置面積当
たりの設置可能束数は中空糸本数が少ない方が多くなる
ものの、素子当なりもしくは装置当たりの濾過速度は逆
に少なくなるので、束の中空糸本数は50〜500本前
後の範囲であることが望ましい。In addition, the number of bundles that can be installed per installation area of the entire filtration device in which elements are installed will be larger if the number of hollow fibers is smaller, but the filtration rate per element or per device will be lower, so the number of bundles The number of hollow fibers is preferably in the range of about 50 to 500.
実験例2
細孔径0.1μm、外径440μmのポリプロピレン製
の中空糸濾過膜を用い、中空糸本数250本、長さ25
c+aの束とし、この束を4つ用いて有効濾過面積28
00 am”の第3図に示したものと同様の構成の濾過
素子を3種作製した。Experimental Example 2 Using a polypropylene hollow fiber filtration membrane with a pore diameter of 0.1 μm and an outer diameter of 440 μm, the number of hollow fibers was 250 and the length was 25.
c + a bundle, and using four of these bundles, the effective filtration area is 28
Three types of filtration elements having the same configuration as that shown in FIG. 3 of "00 am" were prepared.
一つは各中空糸束間の距離が15mm以上離以上上うに
構成し〈実施例2)、もう一つは同様に距離が10mm
となるように(実施例3)、他の一つは4mmとなるよ
うに(実施例4)構成した。One is configured such that the distance between each hollow fiber bundle is 15 mm or more (Example 2), and the other is configured such that the distance is 10 mm or more.
(Example 3), and the other one was 4 mm (Example 4).
尚中空糸濾過膜の充填密度は約50%とした。The packing density of the hollow fiber filtration membrane was approximately 50%.
これらの濾過素子を第5図に示した実験回路に設置し、
実験例1と同様な条件で30分濾過を実施した。その後
容器49より濾過素子48を取り出し、水を入れた洗浄
容器に入れて左右に振る操作を実施し、付着した堆積層
を除去する実験を行った。These filter elements were installed in the experimental circuit shown in Figure 5,
Filtration was carried out for 30 minutes under the same conditions as in Experimental Example 1. Thereafter, the filtration element 48 was taken out from the container 49, placed in a cleaning container filled with water, and shaken from side to side in an experiment to remove the deposited layer.
実験結果
第7図は各濾過素子での積算濾過量の経時変化を示した
もので、濾過開始直後は急速に濾過が行われて濾液が得
られている。しかし数分後には急速に濾過速度が低下し
、得られる濾液の増加量が減少していくのがわかる。こ
の傾向は何れの実施例においても見られ、懸濁物質の堆
積による濾過速度の低下が生じている事が判る。Experimental results FIG. 7 shows the change over time in the cumulative filtration amount of each filtration element. Immediately after the start of filtration, filtration was performed rapidly and a filtrate was obtained. However, it can be seen that after a few minutes, the filtration rate rapidly decreases and the amount of filtrate obtained decreases. This tendency is seen in all the examples, and it can be seen that the filtration rate is reduced due to the accumulation of suspended substances.
ここで各実施例を見てみると、各中空糸束に付着した堆
積層どうしが充分に離れた距離で形成されていた実施例
2、堆積層どうしはほぼ離れていたが一部接触していた
実施例3では同様な値となっている。一方各中空糸束に
付着した堆積層が多束の最短距離部分でかなりの部分が
接触していた実施例4ではこれらよりも得られる濾過量
が少なくなっており、堆積層の接触による濾過効率の低
下が生じていることがわかる。Looking at each example here, we find that in Example 2, the deposited layers attached to each hollow fiber bundle were formed at a sufficient distance from each other, and in Example 2, the deposited layers were almost separated from each other, but some of them were in contact. In Example 3, the values are similar. On the other hand, in Example 4, in which a considerable portion of the deposited layers attached to each hollow fiber bundle was in contact with each other at the shortest distance of the multiple bundles, the amount of filtration obtained was smaller than in these examples, and the filtration efficiency due to the contact of the deposited layers was It can be seen that there is a decrease in
又、付着した堆積層の除去に関して見ると、実施例2で
は、水中で5〜6回左右に振ることにより各中空糸束よ
り付着した堆積層が容易に剥がれ、奇麗に除去すること
ができた。実施例3は実施例2に比較してやや除去しに
くかったものの、水中で13〜15回程振ることにより
同様に奇麗に除去することができた。実施例4では先の
2例に比較して除去しに<<、水中で25〜35回はど
振ることによりほぼ除去することができたが、多束を接
着固定している画定樹脂近辺に一部また残存している部
分があった。この結果より、各中空糸束は少なくとも5
mm以上、好ましくは10mm以上あることが良いこと
がわかる。Regarding the removal of the deposited layer, in Example 2, by shaking the fibers 5 to 6 times in water from side to side, the deposited layer adhered to each hollow fiber bundle was easily peeled off and could be removed cleanly. . Although Example 3 was a little more difficult to remove than Example 2, it could be similarly removed neatly by shaking it in water about 13 to 15 times. In Example 4, compared to the previous two examples, it was almost possible to remove it by shaking it in water 25 to 35 times. Some parts still remained. From this result, each hollow fiber bundle has at least 5
It can be seen that it is good to have a diameter of 10 mm or more, preferably 10 mm or more.
実験例3
細孔径0.1μm、外径440μmのポリプロピレン製
の中空糸濾過膜を用い、中空糸本数250本、長さ25
cmの束を一つ用いた、有効濾過面積700cm”の第
4図に示したものと同様の構成の濾過素子を2種作製し
た。Experimental Example 3 Using a polypropylene hollow fiber filtration membrane with a pore diameter of 0.1 μm and an outer diameter of 440 μm, the number of hollow fibers was 250 and the length was 25.
Two types of filtration elements having a structure similar to that shown in FIG. 4 and having an effective filtration area of 700 cm'' using one bundle of cm were prepared.
一方は、その内部と中空糸束までとの最短距離か15m
mである径の大きな筐体を用い(実施例5)、他方は同
様な距離が5mmの径の小さな筐体を用いた(実施例6
)、尚中空糸濾過膜の充填密度は約50%とした。On one side, the shortest distance between the inside and the hollow fiber bundle is 15 m.
A case with a large diameter of 5 mm was used (Example 5), and a case with a small diameter with a similar distance of 5 mm was used (Example 6).
), and the packing density of the hollow fiber filtration membrane was approximately 50%.
これらの濾過素子を第5図に示した実験回路に設置し、
実験例1と同様な条件で30分濾過を実施した。その後
容器より濾過素子を取り出し、水を入れた洗浄容器に入
れて左右に振る操作を実施し、付着した堆積層を除去す
る実験を行った。These filter elements were installed in the experimental circuit shown in Figure 5,
Filtration was carried out for 30 minutes under the same conditions as in Experimental Example 1. Thereafter, the filtration element was removed from the container, placed in a cleaning container filled with water, and shaken from side to side in an experiment to remove the deposited layer.
比較例として同様な中空糸濾過膜を用いて、同じ濾過面
積の第1図に示した一般的な構造の中空糸濾過素子を作
成して同様に実験を行った。As a comparative example, a hollow fiber filtration element having the general structure shown in FIG. 1 with the same filtration area was prepared using a similar hollow fiber filtration membrane, and a similar experiment was conducted.
実験結果
実施例5では水中で5〜6回左右に振ることにより付着
した堆積層が中空糸束より容易に剥がれ、奇麗に除去す
ることができた。実施例6は筐体に堆積層が接触した状
態となり、やや実施例2に比べて除去−シにくかったが
、25〜35回程振ることにより除去することができた
。一方比較例では同様な操作では部分的に除去すること
はできたが、中空糸束と筐体の間や固定樹脂との間に付
着した堆積層は容易に除去できず、40回以上振っても
残存した。Experimental Results In Example 5, the deposited layer was easily peeled off from the hollow fiber bundle by shaking it from side to side 5 to 6 times in water, and could be removed cleanly. In Example 6, the deposited layer was in contact with the casing, and was slightly more difficult to remove than in Example 2, but it was able to be removed by shaking it about 25 to 35 times. On the other hand, in the comparative example, although it was possible to partially remove it by the same operation, the deposited layer that adhered between the hollow fiber bundle and the casing or between the fixing resin could not be easily removed, and it was necessary to shake it more than 40 times. remained.
これらの結果から中空糸束の一端が移動できるように構
成している本発明の素子が極めて効率よく蓄積した堆積
層を除去できることがわかる。さらに、中空糸束の保護
等の為に具備された筐体が堆積層と接触しない位置にな
るように中空糸束よりはなれて設置することにより、堆
積層の除去が更に効果的に実施できるようになることが
わかる。These results show that the element of the present invention, in which one end of the hollow fiber bundle is configured to be movable, can remove the accumulated deposited layer very efficiently. Furthermore, by installing the casing, which is provided to protect the hollow fiber bundle, away from the hollow fiber bundle so that it does not come into contact with the deposited layer, the deposited layer can be removed more effectively. It turns out that it becomes.
実験例4
細孔径O11μm、外径440μmのポリプロピレン製
の中空糸濾過膜を250本用い、長さ25cmの束を一
つ用いた有効濾過面積700c♂の、濾過素子を作製し
た。Experimental Example 4 A filtration element with an effective filtration area of 700 c♂ was prepared using 250 polypropylene hollow fiber filtration membranes with a pore diameter of 11 μm and an outer diameter of 440 μm, and one bundle of 25 cm in length.
基本的な構造は第3図に示したものに準じた。The basic structure was similar to that shown in Figure 3.
ここで実施例7は中空糸濾過膜の充填密度が約35%、
実施例8は約20%、実施例9は約15%となるように
設定した。Here, in Example 7, the packing density of the hollow fiber filtration membrane was about 35%,
Example 8 was set to about 20%, and Example 9 was set to about 15%.
これらの濾過素子を第5図に示した実験回路に設置し、
実験例1と同機な条件で30分濾過を実施した。その後
容器49より濾過素子48を取り出し、水を入れた洗浄
容器に入れて左右に振る操作を実施し、付着した堆積層
を除去する実験を行った。These filter elements were installed in the experimental circuit shown in Figure 5,
Filtration was carried out for 30 minutes under the same conditions as in Experimental Example 1. Thereafter, the filtration element 48 was taken out from the container 49, placed in a cleaning container filled with water, and shaken from side to side in an experiment to remove the deposited layer.
実験結果
実施例7では水中で5〜6回左右に振ることにより付着
した堆積層が中空糸束より容易に剥がれ、又中空糸束中
にも殆ど堆積物が残存せず、奇麗に除去することができ
た。実施例8でも同様に束外面に付着した堆積層は容易
に除去できたが、やや実施例4に比べて中空糸束中に堆
積物が残存し、これを除去するのに20〜30回程度振
る必要があった。一方実施例6では10回前後振ること
により束に付着した堆積層を剥がすことができたが、中
空糸束の内側にかなりの堆積物が残存しており30回以
上振っても奇麗に除去することができなかった。以上の
結果から中空糸束の中空糸濾過膜の充填密度があまり低
いと堆積物の除去が行い難くなることがわかる。Experimental Results In Example 7, the deposited layer was easily peeled off from the hollow fiber bundle by shaking it left and right 5 to 6 times in water, and almost no deposit remained in the hollow fiber bundle, and it was removed cleanly. was completed. Similarly, in Example 8, the deposited layer adhering to the outer surface of the bundle could be easily removed, but compared to Example 4, the deposit remained inside the hollow fiber bundle, and it took about 20 to 30 times to remove it. I needed to shake it. On the other hand, in Example 6, the deposited layer adhering to the bundle could be peeled off by shaking it about 10 times, but a considerable amount of deposit remained inside the hollow fiber bundle, and it could not be removed cleanly even after shaking it more than 30 times. I couldn't do that. From the above results, it can be seen that if the packing density of the hollow fiber filtration membrane of the hollow fiber bundle is too low, it becomes difficult to remove deposits.
[発明の効果]
以上述べたように、本発明による濾過装置は以下に示す
利点を有している。[Effects of the Invention] As described above, the filtration device according to the present invention has the following advantages.
■中空糸濾過膜を束として用い、前記束を構成する中空
糸濾過膜の本数を1000本以下とした濾過素子を複数
用いているので、中空糸濾過膜が有効に働くようになり
、微粒子、懸濁物質等を多量に含む液の濾過が効率良〈
実施できるようになる。■Hollow fiber filtration membranes are used as a bundle, and multiple filtration elements are used in which the number of hollow fiber filtration membranes constituting the bundle is 1000 or less, so that the hollow fiber filtration membranes work effectively, and particulates and Efficient filtration of liquids containing large amounts of suspended solids, etc.
Be able to implement it.
■中空糸束の一端は中空糸濾過膜の開口部がなく、実質
的な束の形状を保持した状態で移動できるように構成し
ているので、蓄積した堆積層の除去が効果的に実施でき
る。■One end of the hollow fiber bundle has no opening in the hollow fiber filtration membrane, and is configured so that it can be moved while maintaining the substantial shape of the bundle, making it possible to effectively remove the accumulated deposit layer. .
■中空糸束の横断面における中空糸濾過膜の実質的な充
填密度を20%以上としているので中空糸束中に堆積層
が形成されずらく、又除去が容易に実施可能となる。(2) Since the substantial packing density of the hollow fiber filtration membranes in the cross section of the hollow fiber bundle is set to 20% or more, a deposited layer is not formed in the hollow fiber bundle and can be easily removed.
■濾過素子に生じた堆積層どうしが容易に接触しないよ
うに濾過素子を離して設置しているので、濾過効率が高
く、また堆積層の除去が行い易い。(2) Since the filtration elements are spaced apart so that the deposited layers formed on the filtration elements do not easily come into contact with each other, filtration efficiency is high and the deposited layers can be easily removed.
■筐体を堆積層と接触しない位置になるように中空糸束
よりはなして設置しているのて、堆積層の除去が効果的
に実施できる。■Since the casing is installed away from the hollow fiber bundle so that it does not come into contact with the deposited layer, the deposited layer can be removed effectively.
第1図はこれまで一般的に用いられている中空糸濾過素
子の部分断面図を示したものであり、第2図aはそれを
用いて懸濁物質等を多量に含む原液を濾過した場合の中
空糸束部分の部分断面図を、bはそのx−x’断面図を
示したものである。第3図は本発明の濾過装置に用いら
れる濾過素子の一例を示した部分断面図である。第4図
は本発明の濾過装置の実施例を示した部分断面図である
。
第5図は実験回路を示したものであり、第6図は実験例
1の結果を、第7図は実験例2の結果の一部を示したも
のである。
1・・・中空糸濾過膜 2・・・固定樹脂3・・・
開口部 4・・・流体5・・・被濾過側
6・・・濾過側7・・・筐体 8・
・・連通部10・・・中空糸束の外周 11・・・堆
積層12・・・原液 13・・・近い部分
14・・・無駄な部分
20・・・中空糸束 21・・・充填樹脂22
・・・キャップ体 23・・・濾液30・・・キ
ャップ体 31・・・筐体32・・・Oリング
33・・・固定板34・・・固定ねじ
35・・・○リング36・・・蓋体 3
7・・・ガスケット38・・・ストッパー 39
・・・函体40・・・容器 41・・・原
液入り口42・・・ドレイン 43・・・濾液
出口45・・・原液タンク 46・・・原液47
・・・加圧空気 48・・・濾過素子49・・
・容器 50・・・濾液51・・・濾液タ
ンク
特許出願人 株式会社新素材総合研究所第1図
膏
6:被濾過側
6:濾j!11gS
7:筐体
8:連通部
第2図
1:中空糸濾過膜
2:1ijil定樹脂
lO:中2糸束の外周
1】:堆積層
12:原液
13:近い部分
14=無駄な部分
第3図
第5図
51:11准ツノク
第6図
中空糸本数 (本)Figure 1 shows a partial cross-sectional view of a hollow fiber filtration element that has been commonly used, and Figure 2 a shows a case in which it is used to filter a stock solution containing a large amount of suspended solids, etc. b shows a partial cross-sectional view of the hollow fiber bundle portion, and b shows its xx' cross-sectional view. FIG. 3 is a partial sectional view showing an example of a filter element used in the filter device of the present invention. FIG. 4 is a partial sectional view showing an embodiment of the filtration device of the present invention. FIG. 5 shows an experimental circuit, FIG. 6 shows the results of Experimental Example 1, and FIG. 7 shows part of the results of Experimental Example 2. 1...Hollow fiber filtration membrane 2...Fixed resin 3...
Opening 4...Fluid 5...Filtered side
6...filtration side 7...housing 8.
...Communication portion 10...Outer periphery of hollow fiber bundle 11...Deposited layer 12...Natural solution 13...Near portion 14...Useless portion 20...Hollow fiber bundle 21...Filled resin 22
...Cap body 23...Filtrate 30...Cap body 31...Casing 32...O ring
33...Fixing plate 34...Fixing screw
35...○Ring 36...Lid body 3
7... Gasket 38... Stopper 39
... Box 40 ... Container 41 ... Stock solution inlet 42 ... Drain 43 ... Filtrate outlet 45 ... Stock solution tank 46 ... Stock solution 47
... Pressurized air 48 ... Filter element 49 ...
・Container 50...Filtrate 51...Filtrate tank Patent applicant New Material Research Institute Co., Ltd. Figure 1 Plaster 6: Filtered side 6: Filter j! 11gS 7: Housing 8: Communication part Fig. 2 1: Hollow fiber filtration membrane 2: 1ijil constant resin lO: Medium 2 Outer circumference of yarn bundle 1]: Deposition layer 12: Stock solution 13: Near part 14 = wasted part 3rd Figure 5 Figure 51:11 Jun Tsunoku Figure 6 Number of hollow fibers (pieces)
Claims (1)
装置であって、前記濾過素子は1000本以下の本数の
中空糸状の濾過膜の束を用いており、前記濾過素子を複
数個用いている事を特徴とする濾過装置。 (2)前記濾過素子間の距離が、濾過によって前記濾過
素子に生じた堆積層どうしが容易に接触しない程度に離
れているように構成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第1項に記載の濾過装置。 (3)前記濾過素子の一方の端部が中空糸状の濾過膜の
開口部分を有するように接着固定されており、他方の端
部が中空糸状の濾過膜の開口部分がなく且つ移動可能で
あるように構成されていることを特徴とする特許請求の
範囲第1項または第2項に記載の濾過装置。(4)前記
濾過素子の前記中空糸状の濾過膜の開口部分がないよう
に構成されている端部が接着されており、前記中空糸状
の濾過膜の束の形状が実質的に維持された状態で移動可
能に構成されている事を特徴とする特許請求の範囲第1
項ないし第3項何れかに記載の濾過装置。 (5)前記濾過素子の横断面における前記中空糸状の濾
過膜が充填されている部分の実質的な充填密度が20%
以上である特許請求の範囲第1項ないし第4項何れかに
記載の濾過装置。 (6)前記濾過素子の中空糸状の濾過膜の開口部分を有
するように接着固定されている部分に液密にキャップ体
が固定されている特許請求の範囲第1項ないし第5項何
れかに記載の濾過装置。 (7)前記濾過素子の中空糸状の濾過膜の開口部分を有
するように接着固定されている部分に、連通部を有する
筐体が固定されており、前記筐体は濾過によって前記中
空糸状の濾過膜の束に生じた堆積層に容易に接触しない
位置にあるように構成されていることを特徴とする特許
請求の範囲第1項ないし第6項いずれかに記載の濾過装
置。 (8)前記中空糸状の濾過膜の微細孔の平均孔径が1μ
m以下である特許請求の範囲第1項ないし第7項何れか
に記載の濾過装置。Scope of Claims: (1) A filtration device comprising at least a container and a filtration element, wherein the filtration element uses a bundle of 1000 or less hollow fiber filtration membranes, and the filtration element A filtration device characterized by using a plurality of. (2) The distance between the filtration elements is such that the deposited layers formed on the filtration elements due to filtration do not easily come into contact with each other. The filtration device described in . (3) One end of the filtration element is adhesively fixed so as to have an opening of a hollow fiber filtration membrane, and the other end is movable and has no opening of a hollow fiber filtration membrane. The filtration device according to claim 1 or 2, characterized in that it is configured as follows. (4) A state in which the ends of the hollow fiber filtration membranes of the filtration element that are configured so as not to have openings are adhered, and the shape of the bundle of the hollow fiber filtration membranes is substantially maintained. Claim 1 characterized in that the structure is configured to be movable.
The filtration device according to any one of Items 3 to 3. (5) The substantial packing density of the portion filled with the hollow fiber filtration membrane in the cross section of the filtration element is 20%.
A filtration device according to any one of claims 1 to 4 above. (6) According to any one of claims 1 to 5, a cap body is liquid-tightly fixed to a portion of the hollow fiber-like filtration membrane of the filtration element that is adhesively fixed so as to have an opening portion. The filtration device described. (7) A casing having a communication portion is fixed to a portion of the filtration element that is adhesively fixed so as to have an opening portion of the hollow fiber filtration membrane, and the casing is configured to filter the hollow fiber filtration membrane by filtration. 7. The filtration device according to claim 1, wherein the filtration device is configured such that it does not easily come into contact with the deposited layer formed on the membrane bundle. (8) The average pore diameter of the micropores of the hollow fiber filtration membrane is 1 μm.
8. The filtration device according to any one of claims 1 to 7, which is less than or equal to m.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29915690A JPH04171030A (en) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | Filtration apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP29915690A JPH04171030A (en) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | Filtration apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04171030A true JPH04171030A (en) | 1992-06-18 |
Family
ID=17868853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP29915690A Pending JPH04171030A (en) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | Filtration apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04171030A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1990
- 1990-11-05 JP JP29915690A patent/JPH04171030A/en active Pending
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