JPH0440221A

JPH0440221A - 膜濾過モジュール

Info

Publication number: JPH0440221A
Application number: JP14381590A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kobayashi; 浩志小林
Original assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Current assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1990-06-01
Publication date: 1992-02-10
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: JPH0783823B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、外圧式の膜濾過モジュールに関する。

〔従来の技術〕

近年においては、原液を透過膜、例えば限外濾過膜によ
って処理する場合、特に原液中に固形物や詰まりとなる
物質が含まれている場合には、モジュール当たりの膜面
積が多くとれる外圧式の中空糸膜が使用されるようにな
ってきている。

このような中空糸を使用した膜濾過装置を示すものとし
ては、例えば、実開平１−１３２２０２号公報、特開昭
５６−１３９１９２号公報に開示されるようなものが知
られている。

第２３図は、この種の中空糸を使用した膜濾過装置を示
すもので、図において、符号１１は、原液が供給される
筒状容器を示している。

二の筒状容器１１の左側には原液供給管１３が接続され
ており、右側には透過液導出管１５が接続されている。

また、筒状容器１１内は、所定間隔を置いて配置された
２枚の仕切板１７．１９により仕切られており、これら
の仕切板１７．１９には、多数の中空糸の両端が固定さ
れ、２枚の仕切板１７．１９の間の加圧室２１には、中
空糸束２３が形成されている。

左側の仕切板１７には、多数の中空糸の一端が閉塞状態
で固定されており、この仕切板１７には、第２４図に示
すように、原液が流入する流入孔２５が多数形成されて
いる。

また、右側の仕切板１９には、多数の中空糸の他端が、
仕切Ｆｉ１９の右側に開口状態で固定されている。

さらに、加圧室２１に位置する筒状容器１１には、濃縮
液導出管２７が接続されている。

以上のように構成された膜濾過装置では、原液供給管１
３からの原液が、仕切板１７の流入孔２５を通過して加
圧室２１内に流入し、中空糸を通過して濾過され、透過
液が透過液導出管１５から導出される。一方、加圧室２
１で透過されなかった原液は濃縮され、濃縮液導出管２
７から導出される。

しかしながら、このような膜濾過装置では、筒状容器１
１内面と円柱状の中空糸束２３間の流通抵抗が、中空糸
束２３中央部の流通抵抗よりも小さいため、加圧室２１
内に流入した原液が、中空糸束２３の中央部よりもその
外周面に沿って流通し易く、中空糸束２３中央部の中空
糸による濾過作用が有効に行なわれないという問題があ
った。

また、原液が中空糸束２３の中央部を流通し難いため、
この中央部に原液中の溶質および固形物が堆積し易く、
このため、さらに、中空糸束２３中央部の中空糸による
濾過作用が有効に行なわれな（なるという問題があった
。

このような問題点を解決するために、第２５図に示すよ
うな膜濾過装置が提案されている。

この膜濾過装置は、筒状容器２９内に仕切板３１が配置
され、この仕切板３１よりも左側の筒状容器２９には透
過液導出管３３が接続されており、右側には濃縮液導出
管３５が接続されている。

そして、外部から筒状容器２９および仕切板３１の中央
部を貫通する原液供給管３７が、仕切板３１の右側の加
圧室３９に開口されている。

また、仕切板３１には、一端が閉塞された多数の中空糸
の他端が固定されており、これらの中空糸は、第２６図
に示すように、仕切板３１の左側に開口され、これによ
り、加圧室３９内に厚肉円筒状の中空糸束４１が収容さ
れている。

以上のように構成された膜濾過装置では、原液供給管３
７から原液が、中空糸束４１の中央部に供給され、中空
糸を通過して濾過され、透過液が透過液導出管３３から
導出される。一方、加圧室３９で透過されなかった原液
は濃縮され、濃縮液導出管３５から導出される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような濾過装置でも、厚肉円筒状の
中空糸束４１内を流通し難い部分が生じ、中空糸束４１
内部の中空糸による濾過作用が充分に行なわれないとい
う問題があった。

即ち、中空糸束４１の肉厚が厚いため、中空糸束４１の
内部空間４３よりも、中空系束４１内部における原液の
流通抵抗が大きくなり、原液が中空糸束４１内部を流通
し難く、中空系束４１内部の中空糸による濾過作用が充
分に行なわれないという問題があった。

また、原液供給管３７よりも仕切板３１側の加圧室では
、筒状容器２９内面と中空系束４１外面との間に、原液
中の溶質および固形物が堆積し易く、このため原液供給
管３７の外周部、即ち、内部空間３９を原液が流通し易
くなり、中空糸束４１の外周部による濾過作用が有効に
行なわれなくなるという問題があった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、原液が中空糸群内をほぼ一様に流通することに
より、原液を中空糸群全体により効率良く濾過すること
ができる膜濾過モジュールを提供することを目的とする
。

攪拌する攪拌部を形成してなるものである。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１記載の膜濾過モジュールでは、膜付プレートと
仕切プレートとを交互に当接して構成するとともに、前
記仕切プレート相互間に、原液が加圧状態で流通する偏
平な原液通路を形成し、さらに、前記原液通路の上流側
に位置する前記膜付プレート内に透過液集合通路を形成
し、前記仕切プレートに、この仕切プレートに隣接する
前記膜付プレートの透過液集合通路に連通ずる連通路を
形成し、前記原液通路の上流側に位置する前記膜付プレ
ートに、前記原液通路内に配置され下流側端が閉塞され
た多数の中空糸を、それらの上流側端が前記透過液集合
通路に開口するように、かつ、その中空糸群の形状が前
記原液通路に沿った偏平形状となるように固定してなる
ものである。

請求項２記載の膜濾過モジュールでは、請求項１記載の
膜濾過モジュールにおいて、原液通路に面する仕切プレ
ートに、前記原液通路内の原液を〔作　用〕請求項１記載の膜濾過モジュールでは、偏平な原液通路
に沿った形状の中空糸群が、偏平な原液通路内に配置さ
れており、このため原液が偏平な原液通路をほぼ一様に
流通し、偏平な中空系群の内部を゛はぼ一様に流通する
。

請求項２記載の膜濾過モジュールでは、請求項１記載の
膜濾過モジュールにおいて、原液通路に面する仕切プレ
ートに、原液通路内の原液を攪拌する攪拌部を形成した
ので、仕切プレート相互間に形成される原液通路を流通
する原液は、仕切プレートの攪拌部により攪拌され、中
空糸群の内部への流通が促進される。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細を図面に示す一実施例について説明
する。

第１図乃至第３図は本発明の膜濾過モジュールを示して
おり、第４図は、この膜濾過モジュールが装着された膜
濾過装置を示すもので、第４図において、符号４５は、
例えば、ステンレス類の原液が流通する容器を示してい
る。

この容器４５の左側には原液供給管４７が接続され、右
側には濃縮液導出管４９が接続されている。

そして、容器４５内は加圧室５１とされており、この加
圧室５１には膜濾過モジュール５３が収容されている。

この膜濾過モジュール５３は、第１図乃至第３図に示す
ように、複数の膜付プレート５５と複数の仕切プレート
５７とを、交互に当接して構成されており、仕切プレー
ト５７相互間には、原液が加圧状態で流通する偏平、即
ち、断面長方形状の原液通路５９が形成されている。

膜付プレート５５は、第５図乃至第９図に示すように、
プレート本体６１の内部をくり抜き、中空部６２を形成
して構成されており、原液通路５９の下流側に位置する
プレート本体６１には、第８図に示したように、薄肉部
６３がそれぞれ形成されており、第１図に示したように
、これらの薄肉部６３の両側と仕切プレート５７との間
は、原液通路５９の出口部６５とされている。

原液通路５９の上流側に位置する膜付プレート５５内に
は、上下方向に透過液集合通路６７がそれぞれ形成され
ており、第１図の手前側の膜付プレート５５の透過液集
合通路６７は、膜付プレート５５の上方に開口され、透
過液出口部６９とされている。この透過液出口部６９は
、螺子孔とされている。

また、原液通路５９の上流側に位置する膜付プレート５
５の内面には、中空糸７１が多数固定された中空糸固定
板７２が固着されている。

即ち、透過液集合通路６７は、第１０図に示すように、
プレート本体６１の内面に形成された上下方回の凹溝７
３に、中空糸固定板７２を固着することにより形成され
ている。

また、中空糸固定板７２には、第７図および第１１図に
示したように、原液通路５９内に配置され下流側端が閉
塞された多数の中空糸７１が、それらの上流側端が透過
液集合通路６７に開口するように、かつ、その中空糸群
７５の形状が原液通路５９に沿った偏平形状、即ち、断
面長方形状となるように固定されている。

さらに、透過液集合通路６７は、第６図および第７図に
示したように、仕切プレート５７に当接する膜付プレー
ト５５の両側面に開口されている。

また、膜付プレート５５の四隅には、固定孔７６が形成
されている。

さらに、原液通路５９の下流側に位置する膜付プレート
５５の上面には、固定用の螺子孔７７が形成されている
。

一方、仕切プレート５７は、第１２図乃至第１５図に示
すように、四角形状のプレート本体７９の中央部および
原液通路５９の上流側に位置する部分が薄肉部８１とさ
れており、プレート本体７９の中央部の両側面、即ち、
原液通路５９に面する薄肉部８１には、原液通路５９内
の原液を撹拌する多数の攪拌部８３が形成されている。

これらの攪拌部８３は、例えば、突部からなり、上下方
向に波状に形成されている。

また、原液通路５９の上流側に位置する仕切プレート５
７の薄肉部８１には、第１３図および第１４図に示した
ように、両側に突出する突出部８５が形成されており、
これらの突出部８５には、仕切プレート５７に隣接する
膜付プレート５５の透過液集合通路６７に連通ずる連通
路８７が形成されている。

さらに、原液通路５９の上流側に位置する仕切プレート
５７の薄肉部８１と、この仕切プレート５７に隣接する
膜付プレート５５の間は、第２図に示したように、原液
通路５９の入口部８８とされている。

また、仕切プレート５７の四隅には、第１４図に示した
ように、固定孔８９が形成されている。

以上のように構成された膜濾過モジュール５３を、第１
６図に示すように、原液の流通方向を除いて２枚の横倒
保持板９０で両側部を閉塞し、仕切プレート５７と膜付
プレート５５を当接状態で保持し、この状態で容器４５
内に収容して使用される。

即ち、保持された膜濾過モジュール５３の上面は、第１
６図乃至第１８図に示すように、膜付プレート５５の透
過液集合通路６７の透過液出口部６９と、膜付プレート
５５の螺子孔７７に螺合する固定螺子９２により、容器
４５に固定されている。

透過液集合通路６７の透過液出口部６９に螺合する固定
螺子９２は、中空螺子棒９３と、この中空螺子棒９３に
螺合するナツト９４とから構成され、中空螺子棒９３の
先端部には、例えば、第４図および第１７図に示したよ
うに、ゴム製の透過液導出管９５が接続され、容器４５
の外部に透過液が導出されている。

また、容器４５と膜濾過モジュール５３との間には、固
定螺子９２を囲むようにシール材９６が介装されている
。

さらに、２枚の横側保持板９０は、第１９図および第２
０図に示すように形成されており、例えば、膜付プレー
ト５５と仕切プレート５７の固定孔７６．８９をそれぞ
れ挿通した長いボルトの両端を、横倒保持板９０にそれ
ぞれ固定することにより、膜濾過モジュール５３が保持
されている。

以上のように構成された膜濾過装置では、原液供給管４
７から容器４５の加圧室５１に原液が供給され、この加
圧室５１に収容された膜濾過モジュール５３により原液
が濾過され、透過液が透過液導出管９５を介して外部に
導出され、濃縮液が、容器４５の濃縮液導出管４９によ
り導出される。

そして、以上のように構成された膜濾過モジュール５３
では、原液通路５９に沿った形状の中空糸群７５が、偏
平な原液通路５９内に配置されており、このため原液が
偏平な原液通路５９をほぼ一様に流通し、偏平な中空糸
群７５の内部をほぼ一様に流通する。

しかして、以上のように構成された膜濾過モジュール５
３では、膜付プレート５５と仕切プレート５７とを交互
に当接して構成し、膜付プレート５５と仕切プレート５
７との間に偏平な原液通路５９を形成し、さらに、膜付
プレート５５の上流側に透過液集合通路６７を形成し、
仕切プレート５７に、膜付プレート５５の透過液集合通
路６７に連通ずる連通路８７を形成し、膜付プレート５
５の上流側に中空糸７１を透過液集合通路６７に開口す
るように、かつ、その中空糸群７５の形状が偏平形状と
なるように固定したので、原液通路５９に沿った形状の
中空糸群７５が、偏平な原液通路５９内に配置されてお
り、このため原液が偏平な原液通路５９をほぼ一様に流
通し、偏平な中空糸群７５の内部をほぼ一様に流通し、
これにより、原液を中空糸群７５全体により効率良く濾
過することができる。

また、以上のように構成された膜濾過モジュール５３で
は、原液通路５９に面する仕切プレート５７に、原液通
路５９内の原液を攪拌する攪拌部８３を形成したので、
仕切プレート５７相互間に形成される原液通路５９を流
通する原液は、仕切プレート５７の攪拌部８３により攪
拌され、中空糸群７５の内部への流通が促進され、これ
により、原液を中空糸群７５全体により効率良（濾過す
ることができる。

さらに、多数の膜付プレート５５と仕切プレート５７と
を交互に当接して大型の膜濾過モジュール５３を形成す
ることができるので、膜濾過モジュール５３を任意の矩
形形状に形成することができるとともに、膜濾過モジュ
ール５３による処理能力を自在に調整することができる
。

また、原液が偏平な原液通路５９をほぼ一様に流通し、
さらに、仕切プレート５７の攪拌部８３により原液を攪
拌し、これにより、原液が偏平な中空糸群７５の内部を
ほぼ一様に流通するため、中空糸７１の膜全体を有効に
利用することができるとともに、原液の腐敗を確実に防
止することができ、中空糸７１の劣化を確実に防止する
ことができる。

さらに、中空糸群７５を偏平形状に形成したので、中空
糸７１を洗浄する際には、中空糸群７５の内部まで容易
に洗浄することができる。

なお、上記実施例では、膜濾過モジュール５３をステン
レス製の容器４５に取り付け、この容器４５内に原液を
加圧状態で通過させる場合について説明したが、例えば
、第２１図に示すように、膜濾過モジュール５３をステ
ンレス製の容器４５に取り付けて曝気槽９７内に配し、
この曝気槽９７内に所望の原水１００を入れ、外部から
空気管９９を介して圧送される空気をデイフユーザ９８
から強制的に膜濾過モジュール５３に吹き込み、その作
用によって原水１００を強制通過させる循環経路を形成
し、上記実施例と同様に、濾過することもできる。この
場合には、膜濾過モジュール５３は、上下に設けた固定
用の螺子孔７７に固定螺子９２が螺合されて、容器４５
に組み付けられている。

また、上記実施例では、膜濾過モジュール５３に１つの
透過液出口部６９を形成した例について説明したが、本
発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、
膜濾過モジュールに２つの透過液出口部を形成し、第２
２図に示すように、これらの出口部に位置する部位に２
つの孔を形成し、その上方から固定螺子を螺合して、膜
濾過モジュール９８を保持しても良く、また、透過液出
口部を膜濾過モジュール９８の処理能力に応じて３つ以
上形成しても良いことは勿論である。

また、上記実施例では、中空糸７１が多数固定された中
空糸固定板７２を、膜付プレート５５に固着することに
より、中空糸７１を膜付プレート５５に固定した例につ
いて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、中空糸固定板を膜付プレートに一体に形成し
ても、上記実施例とほぼ同様の効果を得ることができる
。

さらに、上記実施例では、膜付プレート５５に中空部６
２を形成して、仕切プレート５７相互間に１つの原液通
路５９を形成した例について説明したが、本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、膜付プレートに中空
部を形成することなく、仕切プレート相互間に２つの原
液通路を形成しても、上記実施例とほぼ同様の効果を得
ることができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、請求項１記載の膜濾過モジュールで
は、膜付プレートと仕切プレートとを交互に当接して構
成するとともに、仕切プレート相互間に、原液が加圧状
態で流通する偏平な原液通路を形成し、さらに、原液通
路の上流側に位置する膜付プレート内に透過液集合通路
を形成し、仕切プレートに、この仕切プレートに隣接す
る膜付プレートの透過液集合通路に連通ずる連通路を形
成し、原液通路の上流側に位置する膜付プレートに、原
液通路内に配置され下流側端が閉塞された多数の中空糸
を、それらの上流側端が透過液集合通路に開口するよう
に、かつ、その中空糸群の形状が原液通路に沿った偏平
形状となるように固定したので、偏平な原液通路に沿っ
た形状の中空系群が、偏平な原液通路内に配置されてお
り、このため原液が偏平な原液通路をほぼ−様に流通し
、偏平な中空糸群の内部をほぼ−様に流通し、これによ
り、原液を中空系群全体により効率良く濾過することが
できる。

請求項２記載の膜濾過モジュールでは、請求項１記載の
膜濾過モジュールにおいて、原液通路に面する仕切プレ
ートに、原液通路内の原液を攪拌する攪拌部を形成した
ので、仕切プレート相互間に形成される原液通路を流通
する原液は、仕切プレートの攪拌部により攪拌され、中
空糸群の内部への−様な流通が促進され、これにより、
原液を中空糸群全体により効率良（濾過することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の膜濾過モジュールを示す斜視図である
。第２図は第１図の左側側面図である。第３図は第１図の右側側面図である。第４図は本発明の膜濾過モジュールが装着された膜濾過
装置の一例を示す説明図である。第５図は第１図の膜付プレートの平面図である。第６図は第５図の左側側面図である。第７図は第５図の正面図である。第８図は第５図の右側側面図である。第９図は第７図のＩＸ−ＩＸ線に沿う横断面図である。第１０図は透過液集合通路を形成する状態を示す斜視図
である。第１１図は中空糸固定板に中空糸が固定されている状態
を示す斜視図である。第１２図は第１図の仕切プレートを示す平面図である。第１３図は第１２図の左側側面図である。第１４図は第１２図の正面図である。第１５図は第１２図の右側側面図である。第１６図は膜濾過モジュールを保持板により保持した状
態を示す斜視図である。第１７図および第１８図は上側保持板を固定螺子で固定
した状態を示す縦断面図である。第１９図は横側保持板を示す正面図である。第２０図は第１９図の側面図である。第２１図は本発明の膜濾過モジュールが装着された曝気
式膜濾過装置の一例を示す説明図である。第２２図は上部を４個の螺子で固定する状態を示す縦断
面図である。第２３図は中空糸の両端が固定された従来の膜濾過装置
を示す説明図である。第２４図は第２３図の仕切板を示す正面図である。第２５図は中空糸の一端が固定された従来の膜濾過装置
を示す説明図である。第２６図は第２５図の仕切板を示す正面図である。〔主要な部分の符号の説明〕５３．９８・・・膜濾過モジュール５５・・・膜付プレート５７・・・仕切プレート５９・・・原液通路６７・・・透過液集合通路７１・・・中空糸７５・・・中空糸群８３・・・撹拌部８７・・・連通路。第図第図第図第図第図第１５図第図第図第図第図第２０図第図第図第図第２６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）膜付プレートと仕切プレートとを交互に当接して
構成するとともに、前記仕切プレート相互間に、原液が
加圧状態で流通する偏平な原液通路を形成し、さらに、
前記原液通路の上流側に位置する前記膜付プレート内に
透過液集合通路を形成し、前記仕切プレートに、この仕
切プレートに隣接する前記膜付プレートの透過液集合通
路に連通する連通路を形成し、前記原液通路の上流側に
位置する前記膜付プレートに、前記原液通路内に配置さ
れ下流側端が閉塞された多数の中空糸を、それらの上流
側端が前記透過液集合通路に開口するように、かつ、そ
の中空糸群の形状が前記原液通路に沿った偏平形状とな
るように固定してなることを特徴とする膜濾過モジュー
ル。
（２）原液通路に面する仕切プレートには、前記原液通
路内の原液を攪拌する攪拌部が形成されている請求項１
記載の膜濾過モジュール。