JPH06218241A

JPH06218241A - 膜モジュールの製造方法

Info

Publication number: JPH06218241A
Application number: JP1036593A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Nishida; 茂雄西田; Kenji Shimizu; 健二清水; Yuji Soeda; 祐二添田; Seiji Izumi; 清司和泉; Masashi Moro; 正史師
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1993-01-26
Filing date: 1993-01-26
Publication date: 1994-08-09

Abstract

(57)【要約】【構成】濾板２２の内部に透過液流路を形成するとと
もに、濾板２２の表裏面に透過液流路の開口を形成し、
濾板２２の表裏面に透過液流路の開口を覆って多孔質材
からなる薄い平板状の支持材２４を貼着し、その後に濾
板２２を膜原料溶剤２８中に浸漬して濾板２２および支
持材２４の表面に一体的に濾過膜を製膜する。【効果】濾過膜を支持材および濾板の表面に一体的に
製膜することにより、膜モジュールの構成部材として接
着材をなくし、剥がれによる濾過膜の損傷をなくすこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、膜モジュールの製造方
法に関し、詳しくは汚水の浄化処理等に用いる膜分離装
置の膜モジュールに係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の膜分離装置は、例えば図９〜図１
２に示すようなものである。図９の（ａ）において、本
体ケーシング１は上部ケーシング１ａと下部ケーシング
１ｂとで形成しており、下部ケーシング１ｂの下部開口
から上部ケーシング１ａの上部開口に向けて本体ケーシ
ング１内を槽内の原水２が流通するように構成してい
る。上部ケーシング１ａの内部には、複数の膜モジュー
ル３を各膜モジュール３の膜面間に適当間隙を形成しな
がら膜面を上下方向に沿わせて挿入配置している。ま
た、下部ケーシング１ｂの内部には空気４を曝気する散
気装置５を配置している。

【０００３】図９の（ｂ）に示すように、各膜モジュー
ル３は、濾板６の表裏を限外濾過膜や精密濾過膜等の濾
過膜７で覆ってもので、濾板６の内部に透過液流路８を
設けるとともに、濾板６と濾過膜７の間に、流路を形成
するための間隙形成材９を必要に応じて介装している。

【０００４】図１０は膜モジュール３の具体的な構成を
示すものであり、濾過膜７は機械的強度を確保するため
に不織布７ａの表面上に直接に膜７ｂを生成させたもの
である。また、濾過膜７はその周縁部において濾板６に
接着材７ｃを介して接着固定している。さらに、濾板６
の上端面には透過液流路８に連通する吸引口１０を設け
ており、吸引口１０に連通して吸引管１１を設けてい
る。

【０００５】図１１に示すように、上述の膜分離装置１
２は反応槽１３に浸漬配置しており、反応槽１３には原
水供給管１４が開口している。また、吸引管１１は、先
端側が処理水槽１５に開口しており、吸引管１１の途中
には吸引ポンプ１６を介装している。さらに、散気装置
５には送気管１７を介してブロアー１８を接続してい
る。

【０００６】上記した構成において、反応槽１３には原
水供給管１４を通して、下水、し尿等の原水２が流入す
る。また、ブロアー１８により空気４を送気管１７を通
して散気装置５に供給し、散気装置５から上方に向けて
空気４を曝気する。そして、図１２に示すように、前述
の曝気によって反応槽１３内に酸素を供給するととも
に、空気４のエアリフト作用により生起する上昇攪拌流
によって反応槽１３内の原水２を攪拌混合しながら槽内
で循環させる。

【０００７】一方、膜分離装置１２によって反応槽１３
内の原水２を固液分離し、膜分離装置１２の濾過膜７を
透過した透過液は処理水１９として吸引ポンプ１６によ
り吸引管１１を通して処理水槽１５に取り出す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の構成において、膜モジュール３は濾板６の表裏面に濾
過膜７を接着固定して形成しているが、接着不良や経年
変化による接着材７ｃの劣化等により濾過膜７の剥がれ
が生じる問題があった。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するもので、濾
過膜７の剥がれが生じない膜モジュールの製造方法を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の膜モジュールの製造方法は、濾板の内部に
透過液流路を形成するとともに、濾板の表裏面に透過液
流路の開口を形成し、濾板の表裏面に透過液流路の開口
を覆って多孔質材からなる薄い平板状の支持材を貼着
し、その後に濾板を膜原料溶剤中に浸漬して濾板および
支持材の表面に一体的に濾過膜を製膜する構成とするも
のである。

【００１１】本発明の膜モジュールの製造方法は、濾板
の内部に透過液流路を形成するとともに、濾板の表裏面
に透過液流路の開口を形成し、濾板の表面を覆って支持
材をなす不織布膜を直接に製膜し、その後に濾板を膜原
料溶剤中に浸漬して支持材の表面に一体的に濾過膜を製
膜する構成とするものである。

【００１２】本発明の膜モジュールの製造方法は、多孔
質材により膜支持体を形成し、この膜支持体を膜原料溶
剤中に浸漬して膜支持体の表面に直接的に濾過膜を製膜
する構成とするものである。

【００１３】また、膜支持体を板状に形成するととも
に、膜支持体に複数の貫通孔を表裏方向に貫通して形成
した構成とするものである。また、膜支持体をハニカム
構造に形成し、膜支持体を隔壁として複数の被処理水流
路を形成した構成とするものである。

【００１４】

【作用】上記した本発明の第１の構成により、濾過膜は
支持材および濾板の表面に一体的に製膜しているので、
支持材の周縁部においても支持材表面と濾板表面とにわ
たって連続して濾過膜が存在する。このため、従来のよ
うに接着材を用いて濾過膜の周縁部をシールする必要が
なくなり、膜モジュールの構成部材として接着材が存在
しないので、剥がれによる損傷がない。

【００１５】本発明の第２の構成により、濾板の表面に
支持材をなす不織布膜を直接に製膜しているので、濾板
は支持材によって包み込まれた状態となり、支持材と濾
板の剥離がなくなる。

【００１６】本発明の第３の構成により、多孔質材から
なる膜支持体は表面に無数の微孔が開口し、微孔が連続
することにより透過液流路を形成している。このため、
膜支持体と濾過膜の間に、流路を形成するための支持材
を介装する必要がなくなり、膜支持体の全表面に直接的
に濾過膜を製膜することができ、膜支持体自身が濾過膜
の補強材として作用する。したがって、製膜した濾過膜
には端部が存在せず、従来のような接着材の劣化による
剥がれが生じない。

【００１７】また、膜支持体に複数の貫通孔を形成する
ことにより、貫通孔の内周面にも濾過膜を形成すること
ができ、単位体積当りの膜面積が増加する。また、膜支
持体をハニカム構造とすることにより、膜支持体の機械
的強度が増加し、経年変化によっても膜支持体に変形が
生じず、膜支持体を隔壁として形成する被処理水流路を
常に一様な流路に維持することができ、流路の閉塞を防
止することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１〜図３において、膜モジュール２１は、構
造材をなす濾板２２と、高分子材で成形した限外濾過膜
や精密濾過膜等からなる濾過膜２３と、濾板２２と濾過
膜２３の間に流路を形成するとともに濾過膜２３の機械
的強度を補強する不織布や濾紙等からなる支持材２４と
で形成している。

【００１９】濾板２２は樹脂材等からなり、内部に透過
液流路２５を有している。この透過液流路２５は濾板２
２の表裏面に開口２５ａするとともに、濾板２２の上端
面に開口２５ｂしており、透過液流路２５は上端の開口
２５ｂに設けた吸引口２６を介して吸引管２７に連通し
ている。

【００２０】膜モジュール２１の製造は下記の手順に基
づいて製造する。始めに、濾板２２の表裏面に透過液流
路２５の開口２５ａを覆って薄い平板状の支持材２４を
添着する。次に、濾板２２を膜原料溶剤２８中に適当時
間浸漬し、濾板２２および支持材２４の全表面に直接的
に濾過膜２３を製膜する。膜原料溶剤２８としては、例
えばアクリロニトリルと塩化ビニルの共重合体からなる
ポリマーをジメチルホルムアミド中に溶かしたものが知
られているが、これらのものに限られるものではない。

【００２１】そして、濾板２２を膜原料溶剤２８から引
き上げて乾燥させた後に、濾板２２の不要部分に製膜し
た濾過膜２３を除去する。尚、予め濾板２２の濾過膜２
３が不要な部分に剥離剤を塗布しておけば、製膜後に容
易に濾過膜２３を除去することができる。また、予め複
数の濾板２３をユニット状に組み込んで後に、ユニット
を膜原料溶剤２８中に浸漬して複数の濾板２２に同時に
濾過膜２３を製膜することも可能である。

【００２２】このように、本実施例の膜モジュール２１
においては、濾過膜２３を支持材２４および濾板２２の
表面に一体的に製膜しているので、支持材２４の周縁部
においても支持材表面と濾板表面とにわたって連続して
濾過膜２３が存在する。このため、従来のように接着材
を用いて濾過膜の周縁部をシールする必要がなくなり、
膜モジュール２１の構成部材として接着材が存在しない
ので、濾過膜２３の剥がれによる損傷がない。

【００２３】図４は本発明の他の実施例を示すものであ
り、先の実施例と同様の作用を行う部材については同一
番号を付して説明を省略する。図４において、濾板２２
にはその全表面を覆って支持材をなす不織布膜３１を直
接に製膜しており、不織布膜３１を製膜した濾板２２
を、先の実施例と同様に膜原料溶剤２８中に浸漬するこ
とにより、不織布膜３１の表面に一体的に濾過膜３２を
製膜している。

【００２４】この構成によれば、濾板２２は不織布膜３
１によって包み込まれた状態となり、支持材である不織
布膜３１と濾板２２の剥離がなくなる。他の作用効果は
先の実施例と同様である。

【００２５】図５〜図６は本発明のさらに他の実施例を
示すものであり、先の実施例と同様の作用を行う部材に
ついては同一番号を付して説明を省略する。図５〜図６
において、膜モジュール４０は板状の膜支持体４１を有
しており、膜支持体４１は多孔質のセラミックス材で形
成したものである。このため、膜支持体４１は表面に無
数の微孔が開口し、微孔が連続することにより透過液流
路を形成している。そして、膜支持体４１の上端部には
吸引口４２を形成しており、吸引口４２は膜支持体４１
の内部において前記透過液流路に連通している。また、
膜支持体４１には複数の貫通孔４３を表裏方向に貫通し
て形成している。

【００２６】そして、膜支持体４１を前述の膜原料溶剤
２８中に浸漬することにより、膜支持体４１の全表面に
直接的に濾過膜４４を製膜している。このため、濾過膜
４４は貫通孔４３の内周面にも存在する。

【００２７】この構成によれば、膜支持体４１は表面お
よび内部の無数の微孔によって透過液流路を形成してい
るので、膜支持体４１と濾過膜４４の間に、流路を形成
するための支持材を介装する必要がなくなり、膜支持体
４１の全表面に直接的に濾過膜４４を製膜することがで
き、膜支持体４１自身が濾過膜４４の補強材として作用
する。したがって、製膜した濾過膜４４には端部が存在
せず、従来のような接着材の劣化による剥がれが生じな
い。

【００２８】また、膜支持体４１に複数の貫通孔４３を
形成することにより、単位体積当りの膜面積が増加する
ので、濾過効率を高めることができる。他の作用効果は
先の実施例と同様である。

【００２９】図７〜図８は本発明のさらに他の実施例を
示すものであり、先の実施例と同様の作用を行う部材に
ついては同一番号を付して説明を省略する。図７〜図８
において、膜モジュール５０はハニカム構造をなす膜支
持体５１を有しており、多孔質のセラミックス材で形成
したものである。このため、膜支持体５１は表面に無数
の微孔が開口し、微孔が連続することにより透過液流路
を形成している。また、膜モジュール５０には膜支持体
５１を隔壁として複数の被処理水流路５２を形成してい
る。さらに、膜支持体５１の上端部には吸引口５３を設
けている。

【００３０】そして、膜支持体５１を前述の膜原料溶剤
２８中に浸漬することにより、膜支持体５１の全表面に
直接的に濾過膜５４を製膜している。この構成によれ
ば、膜支持体５１がハニカム構造をなしているので、膜
支持体５１の機械的強度が増加し、経年変化によっても
膜支持体４１に撓み等の変形が生じず、膜支持体５１を
隔壁として形成する被処理水流路５２を常に一様な流路
に維持することができ、流路の閉塞を防止することがで
きる。他の作用効果は先の実施例と同様である。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、支持
材を添着した濾板を膜原料溶剤に浸漬して濾過膜を支持
材および濾板の表面に一体的に製膜することにより、膜
モジュールの構成部材として接着材をなくし、剥がれに
よる濾過膜の損傷をなくすことができる。また、濾板に
全表面を覆って不織布膜を直接に製膜することにより、
支持材である不織布膜と濾板の剥離を防止することがで
きる。そして、膜支持体を多孔質材で形成することによ
り、膜支持体の全表面に直接的に濾過膜を製膜すること
ができ、製膜した濾過膜に端部が存在せず、従来のよう
な接着材の劣化による濾過膜の剥がれを防止することが
できる。さらに、膜支持体に複数の貫通孔を形成し、貫
通孔の内周面にも濾過膜を形成することができ、単位体
積当りの膜面積の増加を図ることができる。また、膜支
持体をハニカム構造とすることにより、膜支持体の機械
的強度を増加し、経年変化による変形を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す膜モジュールの断面図
である。

【図２】同実施例における膜モジュールの構成を示す斜
視図である。

【図３】同実施例における濾過膜の製造方法を示す模式
図である。

【図４】本発明の他の実施例における膜モジュールの構
成を示す模式図である。

【図５】本発明のさらに他の実施例における膜モジュー
ルの斜視図である。

【図６】同実施例における膜モジュールの要部拡大図で
ある。

【図７】本発明のさらに他の実施例を示す膜モジュール
の斜視図である。

【図８】同実施例における膜モジュールの要部拡大図で
ある。

【図９】（ａ），（ｂ）はそれぞれ従来の膜分離装置お
よび膜モジュールの斜視図である。

【図１０】従来の膜モジュールの断面図である。

【図１１】従来の水処理装置の構成を示す模式図であ
る。

【図１２】従来の膜分離装置の作用を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

２１膜モジュール２２濾板２３濾過膜２４支持材２５透過液流路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者和泉清司大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号株式会社クボタ内 (72)発明者師正史大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号株式会社クボタ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】濾板の内部に透過液流路を形成するとと
もに、濾板の表裏面に透過液流路の開口を形成し、濾板
の表裏面に透過液流路の開口を覆って多孔質材からなる
薄い平板状の支持材を貼着し、その後に濾板を膜原料溶
剤中に浸漬して濾板および支持材の表面に一体的に濾過
膜を製膜することを特徴とする膜モジュールの製造方
法。
【請求項２】濾板の内部に透過液流路を形成するとと
もに、濾板の表裏面に透過液流路の開口を形成し、濾板
の表面を覆って支持材をなす不織布膜を直接に製膜し、
その後に濾板を膜原料溶剤中に浸漬して支持材の表面に
一体的に濾過膜を製膜することを特徴とする膜モジュー
ルの製造方法。
【請求項３】多孔質材により膜支持体を形成し、この
膜支持体を膜原料溶剤中に浸漬して膜支持体の表面に直
接的に濾過膜を製膜することを特徴とする膜モジュール
の製造方法。
【請求項４】膜支持体を板状に形成するとともに、膜
支持体に複数の貫通孔を表裏方向に貫通して形成したこ
とを特徴とする請求項３記載の膜モジュールの製造方
法。
【請求項５】膜支持体をハニカム構造に形成し、膜支
持体を隔壁として複数の被処理水流路を形成したことを
特徴とする請求項３記載の膜モジュールの製造方法。