JPH0722687B2 - Membrane set for fluid separation device - Google Patents

Membrane set for fluid separation device

Info

Publication number
JPH0722687B2
JPH0722687B2 JP60173041A JP17304185A JPH0722687B2 JP H0722687 B2 JPH0722687 B2 JP H0722687B2 JP 60173041 A JP60173041 A JP 60173041A JP 17304185 A JP17304185 A JP 17304185A JP H0722687 B2 JPH0722687 B2 JP H0722687B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
membrane
fluid
sheets
module
sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60173041A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6233503A (en
Inventor
等 増田
元泰 谷沢
滋男 野村
Original Assignee
富士環境設備株式会社
工業技術院長
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士環境設備株式会社, 工業技術院長 filed Critical 富士環境設備株式会社
Priority to JP60173041A priority Critical patent/JPH0722687B2/en
Publication of JPS6233503A publication Critical patent/JPS6233503A/en
Publication of JPH0722687B2 publication Critical patent/JPH0722687B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧力を駆動力とした分離膜による流体分離装
置に関し、特にミクロ瀘過、限外瀘過操作を経済的に行
う流体分離装置に用いる分離膜モジユールに関するもの
である。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fluid separation device using a separation membrane using pressure as a driving force, and particularly to a fluid separation device that economically performs microfiltration and ultrafiltration operations. The present invention relates to a separation membrane module used in.

〔従来技術〕[Prior art]

近年文化の発展に伴い、水やエネルギーの使用が年々増
加し、海水からの真水を製造したり使用した廃水を浄化
して再利用したり、あるいは種々の工程における溶液中
の有価物や有害物の濃縮分離を極力省エネルギーなプロ
セスで効率良く安価に遂行する努力がなされてきてい
る。プロセスとしては、蒸発法、抽出法、吸着法、活性
汚泥法等の種々の分離あるいは除去の方法が用いられて
いるが、膜分離プロセスも一つの有力な分離操作であ
る。
With the development of culture in recent years, the use of water and energy has increased year by year, producing fresh water from seawater, purifying and recycling used wastewater, or valuable substances and harmful substances in solutions in various processes. Efforts have been made to efficiently and inexpensively carry out the concentration and separation of the above by a process that saves energy as much as possible. As the process, various separation or removal methods such as an evaporation method, an extraction method, an adsorption method, and an activated sludge method are used, and a membrane separation process is also one of the effective separation operations.

この膜分離プロセスに用いる膜モジユール装置として
は、主として中空糸型、管状型、スパイラル型、耐圧板
型(フィルタプレス型)が用いられているが、それぞれ
のモジユールに一長一短がある。中空糸型の外形は、第
15図に示すような形状で、内径が0.8〜1.4mm位の多数の
中空糸を両端の中空糸束固定端1で固定して中空糸膜2
をドラム内に内設して、原液3を導入し、瀘過液4を上
部から取り出し、濃縮液5は反対側から取り出すもので
ある。従って、原液3の濃度が高かったり、大きな粒子
が混入したりしていると、原液流路が容易に閉塞する問
題が起る。従って、かなりきれいな原水の瀘過に用いら
れる。このモジユールでは、狭い間隙を速い流速で原液
を供給するので、圧力損失も大きい。さらに、モジユー
ル製膜時における中空糸束の樹脂による固定に、高度の
技術を要するし、中空糸束が、耐圧容器と一体化されて
いるので、モジユール価格も高価である。
As the membrane module device used in this membrane separation process, a hollow fiber type, a tubular type, a spiral type, and a pressure plate type (filter press type) are mainly used, but each module has advantages and disadvantages. The outer shape of the hollow fiber type is
A hollow fiber membrane 2 having a shape as shown in Fig. 15 and a large number of hollow fibers having an inner diameter of 0.8 to 1.4 mm is fixed by the hollow fiber bundle fixed ends 1 at both ends.
Inside the drum, the stock solution 3 is introduced, the filtration solution 4 is taken out from the upper part, and the concentrated solution 5 is taken out from the opposite side. Therefore, if the concentration of the stock solution 3 is high or if large particles are mixed, there arises a problem that the stock solution flow path is easily blocked. Therefore, it is used for the filtration of fairly clean raw water. In this module, the stock solution is supplied at a high flow rate through a narrow gap, so that the pressure loss is large. Further, a high technology is required for fixing the hollow fiber bundle with resin during the film formation of the module, and the hollow fiber bundle is integrated with the pressure resistant container, so that the module price is also expensive.

第16図に示す管状型モジユールは、通常内径1〜2.5cm
の多孔性管状支持体の内側に分離膜6を装着しており、
このような管が、Uベンドで何本かシリーズに接続され
て、管の一方から原液3を導入して他方から濃縮液5を
取り出し、分離膜6を透過した透過水7を取り出してい
る。この場合、上記のような管の内側を高流速で原液3
を流して瀘過するため、単位瀘過量当りのエネルギー消
費量が最も大きく、単位容積当りの膜充填密度が最も小
さいモジユールである。さらに、モジユール製膜時、一
管一管管状分離膜を支持管に装着しなければならないの
で、単位膜面積当りかなり高価なモジユールとなる。
The tubular module shown in Fig. 16 usually has an inner diameter of 1 to 2.5 cm.
The separation membrane 6 is attached to the inside of the porous tubular support of
Such pipes are connected in series by U-bends, and the stock solution 3 is introduced from one of the pipes, the concentrated liquid 5 is taken out from the other, and the permeated water 7 that has permeated the separation membrane 6 is taken out. In this case, the inside of the tube as described above should have a high flow rate of the stock solution 3
It is a module that has the largest energy consumption per unit filtration amount and the smallest membrane packing density per unit volume since it is filtered by passing. Furthermore, since a one-tube one-tube tubular separation membrane must be attached to the support tube during the module membrane formation, the module is considerably expensive per unit membrane area.

次に、耐圧板型モジユールは、第17図に示すように、主
にプレート8、ストツプディスク9、ネツクリング10お
よび膜11等からなっている。このモジユールでは、原液
3が膜11の間隙を高流速で流れ、その端で鋭角に流れが
曲って、次の膜11の間隙へと供給されている。したがっ
て、モジユールの原液3の入口と透過水7の出口との間
の圧力差が非常に大きく瀘過に要するエネルギーが非常
に大きいし、膜の物理的洗浄が不可能に近い。さらに、
このモジユールの膜は、プレート上にセツトされ大きな
力で変形されないような厚い耐圧板で押えつけてシール
されている。したがって、膜の交換は繁雑な処理ででき
るが、装置はかなり高価なものである。
Next, the pressure plate type module is mainly composed of a plate 8, a stop disk 9, a neck ring 10 and a film 11 as shown in FIG. In this module, the undiluted solution 3 flows at a high flow velocity in the gap between the membranes 11, the flow is bent at an acute angle at its end, and is supplied to the gap in the next membrane 11. Therefore, the pressure difference between the inlet of the concentrated solution 3 of the module and the outlet of the permeated water 7 is very large, the energy required for filtration is very large, and the physical cleaning of the membrane is almost impossible. further,
The film of this module is pressed and sealed by a thick pressure plate that is set on the plate and is not deformed by a large force. Thus, membrane replacement can be a cumbersome process, but the equipment is rather expensive.

第18図に示すスパイラル型モジユールは、モジユールの
中心に設けられた透過液の取水管に、透過液の通路とな
る膜支持体の上下面を分離膜で挟んだ袋状の膜セツト
と、その膜セツト間に挟み込まれた原液の流路となる網
目のようなシート12を固く巻きつけて円筒状の耐圧容器
に収めたものである。このモジユールにおいて、膜セツ
ト間に挟んだ網目12の支持体間隙を原液3が流れて瀘過
が起り、瀘過液4を取り出すものであるが、取出管を軸
にして堅く巻きつけられているため、この網目と膜セツ
トが接触した部分は分離膜としての機能を果していな
い。さらに、この接触部分は瀘過と共に溶質や懸濁物が
沈積し、それが成長し、流路閉塞する恐れがあり、あま
り粘性の高い流体や、濃度の高い溶液、あるいは懸濁物
のある溶液処理には使用できない。また膜性能老化に伴
う膜洗浄は化学洗浄だけで、物理的な洗浄は不可能であ
る。
The spiral type module shown in FIG. 18 is a bag-shaped membrane set in which the upper and lower surfaces of a membrane support that serves as a passage for the permeate are sandwiched by separation membranes in a permeate intake pipe provided at the center of the module. A mesh-like sheet 12 which is sandwiched between membrane sets and serves as a flow path for a stock solution is tightly wound and housed in a cylindrical pressure-resistant container. In this module, the stock solution 3 flows through the support gap of the mesh 12 sandwiched between the membrane sets to cause filtration, and the filtration solution 4 is taken out, but it is tightly wound around the take-out tube. Therefore, the portion where the mesh and the membrane set are in contact does not function as a separation membrane. In addition, solutes and suspensions may be deposited on this contact area with filtration, and they may grow and block the flow path.So viscous fluids, highly concentrated solutions, or solutions with suspensions Cannot be used for processing. Further, the film cleaning due to the aging of the film performance is only chemical cleaning, and physical cleaning is impossible.

一般に分離膜を用いて瀘過を行うと溶媒の瀘過に伴っ
て、膜面で排除された溶質濃度が上昇し、それが大きな
瀘過抵抗になる。さらに膜面に排除されたものが沈積し
たり、附着したりして膜性能の劣化を起す原因となる。
このような現象を軽減し、高価なモジユールの単位当り
の処理量を高めるために、原液を高流速でモジユールに
送ったり、激しく攪拌したり、原水の前処理を行った
り、膜の定期的薬品洗浄、スポンジ洗浄をしたりする。
しかし、上記したモジユールを用いて瀘過を行う場合、
膜面積に対するモジユールのホールドアツプ量が大きい
ので、一度原水がモジユール内を通過するだけでは瀘過
分離を達成できず、何回か循環させるかクリスマスツリ
ー型にモジユールを数段並べるかして、所定の目的を達
成している。このような方法では、接続パイプ等モジユ
ール内外の屈曲に伴う原水の流れのもつ、運動エネルギ
ーの損失が大きい。したがって、膜を用いる分離操作に
おいて、全処理コストに占めるエネルギーコストの割合
は非常に大きい。例えば、限外瀘過によるパルプのさら
し廃水液中のリグニンを10倍濃縮する場合、2000〜4000
m3/日の透過水処理規模で管状および耐圧板型モジユー
ルを用いた処理コストに占めるエネルギーコストは全処
理費の70〜80%を占める。
In general, when filtration is performed using a separation membrane, the concentration of solutes removed on the membrane surface increases with the filtration of the solvent, which causes a large filtration resistance. Further, the substances removed on the film surface may be deposited or adhered to cause deterioration of the film performance.
In order to reduce such a phenomenon and increase the amount of expensive modules to be processed per unit, the stock solution is sent to the module at a high flow rate, vigorous stirring, pretreatment of raw water, and regular chemical treatment of the membrane. Wash or sponge.
However, when performing filtration using the above module,
Since the amount of module hold-up for the membrane area is large, filtration cannot be achieved by simply passing the raw water through the module once. Has achieved the purpose of. In such a method, there is a large loss of kinetic energy in the flow of raw water due to bending inside and outside the module such as a connecting pipe. Therefore, in the separation operation using a membrane, the ratio of energy cost to the total processing cost is very large. For example, in the case of concentrating 10 times the lignin in the effluent of the pulp exposed by ultrafiltration, 2000-4000
Energy costs account for 70-80% of the total treatment costs using tubular and pressure plate type modules at the permeated water treatment scale of m 3 / day.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明は前記した従来の瀘過モジユールの現状を考察
し、その問題点を解消するためになされたものである。
すなわち、従来のモジユールには、次のような欠点があ
った。
The present invention has been made in order to solve the problems by considering the current state of the conventional filtration module described above.
That is, the conventional module has the following drawbacks.

1)構造も複雑で膜と容器が一体化されているため、性
能劣化は、膜モジユール全体の廃棄を招き、モジユール
がかなり高価なものとなる。
1) Since the structure is complicated and the membrane and the container are integrated, the deterioration of the performance causes the discarding of the entire membrane module, which makes the module considerably expensive.

2)従来のモジユールでは、処理規模の拡大は、単にモ
ジユール数の増加で行うためスケールメリツトが多くの
場合ない。
2) In the conventional module, the scale of processing is expanded simply by increasing the number of modules, and thus the scale merit is not often present.

3)モジユールコストが高価ということもあり、単位膜
モジユール当りの処理量を増大させるため、激しい原液
流動で瀘過を行っている。したがって、全処理費に対す
るエネルギーコストの割合が高いものとなる。
3) Since the module cost is high, filtration is performed with a vigorous undiluted solution flow in order to increase the treatment amount per unit membrane module. Therefore, the ratio of energy cost to the total processing cost is high.

4)膜と容器が一体化されてモジユールを構成し構造が
固定化して複雑であるため、膜性能低下に伴うモジユー
ルの物理的洗浄が多くの膜モジユールで不可能である。
4) Since the membrane and the container are integrated to form a module and the structure is fixed and complicated, physical cleaning of the module due to deterioration of the membrane performance is not possible with many membrane modules.

本発明は、上記した問題点を解消すべく、膜セツトをモ
ジユール容器に容易に装着でき、モジユール内での原液
流動による流路や器壁によるエネルギーや圧力の損失が
少く、洗浄が容易で、しかも単位容積当りの処理容量の
大きくスケールメリツトを具えた安価な流体分離装置用
の膜セツトを提供することを目的としたものである。
The present invention, in order to solve the above-mentioned problems, the membrane set can be easily attached to the module container, the loss of energy and pressure due to the flow path and the vessel wall due to the flow of the stock solution in the module is small, and easy to clean, Moreover, it is an object of the present invention to provide an inexpensive membrane set for a fluid separation device, which has a large processing capacity per unit volume and has a scale merit.

〔発明の構成〕[Structure of Invention]

この目的を達成するため、本願の第1発明による流体分
離装置用膜セットは、透過流体の通路となりうる、柔軟
性のある支持体と、この支持体を包むシート状の分離膜
とからなる膜シートを、複数枚積層するとともに、全て
の膜シートが、膜シート相互の関係において、膜シート
中から透過流体を取り出す機構により、1箇所において
のみ互いに固定され、他の箇所では、全ての膜シート
は、互いに独立して流体の流れにより各膜シートと全体
が動くことができることを特徴とする。
To achieve this object, the membrane set for a fluid separation device according to the first invention of the present application is a membrane composed of a flexible support that can serve as a passage for a permeate fluid and a sheet-shaped separation membrane that wraps the support. In addition to stacking a plurality of sheets, all the membrane sheets are fixed to each other only at one location by a mechanism that takes out the permeated fluid from the membrane sheets in the relationship between the membrane sheets, and at the other locations, all the membrane sheets are fixed. Is characterized in that each membrane sheet and the whole can move independently of each other by the flow of fluid.

ここに、「積層」とは、各膜シートが間隔をあけて重ね
られている状態、及び部分的に又は全体的に互に接触し
ながら重ねられている状態を含む意味である。
Here, the “lamination” is meant to include a state in which the respective film sheets are overlapped with a space therebetween and a state in which the film sheets are overlapped with each other partially or wholly in contact with each other.

各膜シートは、並列に、すなわちほぼ平行に又は同心円
をなすように積層できる。
The membrane sheets can be stacked side by side, ie substantially parallel or in concentric circles.

また、本願の第2発明による流体分離装置用膜セット
は、第1発明の特徴に加えて、積層された膜シートは、
全体がネットで包まれることを特徴とする。
In addition to the features of the first invention, the membrane set for a fluid separation device according to the second invention of the present application has
The feature is that the whole is wrapped in a net.

さらに、本願の第3発明による流体分離装置用膜セット
は、第1発明の特徴に加えて、積層した膜シート間に
は、目の粗いスペーサを介在させることを特徴とする。
Further, the membrane set for a fluid separation device according to the third invention of the present application is characterized in that, in addition to the features of the first invention, a coarse spacer is interposed between the laminated membrane sheets.

〔作用〕[Action]

透過すべき原流体は、膜シートの両面に沿って流れ、加
圧又は減圧操作を流体に加えることによって分離膜によ
る流体分離処理を受ける。透過流体は、膜シート内の支
持体中を通り、取り出し機構を経て膜シート内より排出
される。
The raw fluid to be permeated flows along both sides of the membrane sheet and is subjected to a fluid separation treatment by a separation membrane by applying a pressure or pressure reduction operation to the fluid. The permeated fluid passes through the support inside the membrane sheet, and is discharged from the inside of the membrane sheet through the take-out mechanism.

〔実施例〕〔Example〕

次に、添付図面を参照しながら、本発明による膜セツト
の好ましい実施例を説明する。
Next, preferred embodiments of the membrane set according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本発明の膜セツトの第1実施例の長さ方向の
一部省略概略縦断面図、第2図は、第1図の線2−2に
おける一部省略概略横断面図、そして第3図は、第1図
の線3−3における概略縦断面を各々示すものである。
FIG. 1 is a schematic longitudinal cross-sectional view of a first embodiment of the membrane set of the present invention with a part thereof omitted in the lengthwise direction, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a part omitted with respect to the line 2-2 of FIG. 3 shows a schematic vertical section taken along line 3-3 in FIG.

符号20は、膜シートの全体を示すもので、膜シートは透
過流体の通路となる支持体21を2枚のシート状の分離膜
22a、22bで袋状に包み込んで形成される。各シート状の
分離膜22a,22bは、支持体21の周囲部よりも若干突出す
るようにし、各分離膜の周縁部同士を超音波等により熱
シールを施こすか、又は接着剤により接着して、支持体
を分離膜内に封入する。
Reference numeral 20 denotes the entire membrane sheet, and the membrane sheet has two sheet-shaped separation membranes each having a support body 21 serving as a passage of a permeated fluid.
It is formed by enclosing it in a bag shape with 22a and 22b. The sheet-shaped separation membranes 22a and 22b are made to project slightly from the peripheral portion of the support 21, and the peripheral portions of the separation membranes are heat-sealed by ultrasonic waves or bonded with an adhesive. Then, the support is enclosed in the separation membrane.

支持体の形状は、偏平な長方体とするのが一般的であ
る。シート状の分離膜の形状は、支持体にほぼ相似した
ものにする。
The shape of the support is generally a flat rectangular parallelepiped. The shape of the sheet-shaped separation membrane is similar to that of the support.

支持体21としては、公知の高分子製品からなるネツト、
多孔性の織物、不織布など透過流体の通路となりうる、
公知のものを用いうる。支持体21は、柔軟性を備えてい
て、膜シートひいてはこれから形成される膜セツトの形
状に自由性をもたらす。膜シートの分離膜22a,22bに
は、各々に又は一方の任意箇所に孔23を穿つ。支持体21
にも、分離膜に形成した孔に対応した位置に孔を上下方
向に形成するか、又は、支持体がネツトである場合に
は、孔を形成する代りにネツトの目の部分を位置せしめ
てもよい。
As the support 21, a net made of a known polymer product,
Can be used as a passage for permeated fluid such as porous woven fabrics and nonwoven fabrics.
Known ones can be used. The support 21 is flexible and provides flexibility in the shape of the membrane sheet and thus the membrane set formed therefrom. The separation membranes 22a, 22b of the membrane sheet are provided with holes 23 at either or one of the arbitrary locations. Support 21
Also, holes are formed in the vertical direction at the positions corresponding to the holes formed in the separation membrane, or if the support is a net, place the eyes of the net instead of forming the holes. Good.

上述した膜シート20は、複数枚用意し、各々の孔に、透
過流体を膜シート内から取り出すため管30を挿入して積
層される。管30には、各膜シートに形成した孔23に対応
して、膜シートとの内部と連通する取出口31が形成され
る。各膜シート間には、管30の周囲にパツキン32を設け
て透過流体の膜シートからの流出と透過すべき流体の膜
シート内への流入を防止する。このようにして積層され
た膜シートの最上層と最下層の各外面に接して、雌ねじ
孔を形成した円板体33a,33bを管30に螺合することによ
り、又は適切な止め部材を接合することにより積層され
た膜シートの離散を防止するとともに、パツキンによる
シールを確実なものにする。
A plurality of the above-mentioned membrane sheets 20 are prepared, and a pipe 30 is inserted into each hole to take out the permeated fluid from the inside of the membrane sheet and laminated. The tube 30 is formed with an outlet 31 corresponding to the hole 23 formed in each membrane sheet and communicating with the inside of the membrane sheet. A packing 32 is provided around the tube 30 between the membrane sheets to prevent the permeated fluid from flowing out of the membrane sheet and the fluid to be permeated into the membrane sheet. In contact with the outermost surfaces of the uppermost layer and the lowermost layer of the laminated membrane sheets in this manner, the disc bodies 33a, 33b having female screw holes are screwed into the pipe 30, or an appropriate stopper member is joined. By doing so, it is possible to prevent the laminated film sheets from being separated from each other and to ensure the sealing by the packing.

積層した各膜シート10の間には、公知の高分子製品から
なる目の粗いネツト等の公知スペーサ24を介在させて、
膜シート20同士が直接接触するのを防いで、原流体の流
路の確保と流動状態の改善を図るとよい。スペーサの厚
さは、膜シート間の間隔にほぼ等しいものとし、スペー
サにより膜シートの分離膜が強く圧迫を受けないように
して、スペーサと分離膜の接触箇所でも分離膜が、その
機能を果しうるようにする。
Between each laminated film sheet 10, a known spacer 24 such as a coarse net made of a known polymer product is interposed,
It is preferable to prevent the membrane sheets 20 from directly contacting each other, to secure a flow path for the original fluid and improve the flow state. The thickness of the spacer should be approximately equal to the distance between the membrane sheets so that the spacer does not exert strong pressure on the separation membrane of the membrane sheet, and the separation membrane performs its function even at the contact point between the spacer and the separation membrane. Make it possible.

さらに、積層化した膜シートからなる膜セツトの全体を
適切なネツト25で包むと、膜シートが乱雑化するのが回
避でき、膜セツトの補修、点検、取り付け時の取り扱い
が容易になる。
Furthermore, if the entire membrane set made of laminated membrane sheets is wrapped with an appropriate net 25, it is possible to avoid cluttering the membrane sheet, and it becomes easy to repair, inspect and handle the membrane set.

こうして形成された膜セツトは、第4図に概略縦断面図
として示したように、流体分離装置の槽40内に両端との
間に間隙をあけて装着される。この槽の一端には、瀘過
すべき原流体50aを槽に送り込む管41が接続される。ケ
ースの他端には、瀘過により濃縮された流体50bを取り
出す管42が接続される。
The membrane set thus formed is mounted in the tank 40 of the fluid separation device with a gap between both ends, as shown in a schematic vertical sectional view in FIG. A pipe 41 for feeding the raw fluid 50a to be filtered into the tank is connected to one end of the tank. A pipe 42 for extracting the fluid 50b concentrated by filtration is connected to the other end of the case.

槽40の一側面には、透過された流体を取り出す管43が接
続され、この管は、膜セツトに設けた管30と連通する。
符号44及び45は、各々管41及び43に接続したポンプを示
すもので、ポンプ44を、単に送流ポンプとして用いる場
合には、ポンプ45を用いて吸引瀘過を行う。ポンプ44を
加圧ポンプにすれば、ポンプ45を用いなくても瀘過を行
なえる。
A pipe 43 for taking out the permeated fluid is connected to one side surface of the tank 40, and this pipe communicates with the pipe 30 provided in the membrane set.
Reference numerals 44 and 45 denote pumps connected to the pipes 41 and 43, respectively. When the pump 44 is simply used as a flow pump, the pump 45 is used to perform suction filtration. If the pump 44 is a pressure pump, filtration can be performed without using the pump 45.

第5図は、本発明による膜セツトの第2実施例を示すも
ので、この実施例では、各膜シートの一端を切断するこ
と等により開放状態にしたものを、シール部材32aを交
互に重ね合せて、透過流体を取り出す管43の先端部に設
けた拡大部43aに機密性が保たれるように接合してあ
る。
FIG. 5 shows a second embodiment of the membrane set according to the present invention. In this embodiment, the membrane members are placed in an open state by cutting one end of each membrane sheet and the sealing members 32a are alternately laminated. Together, they are joined to the enlarged portion 43a provided at the tip of the pipe 43 for taking out the permeated fluid so as to keep the airtightness.

本発明による膜セツトを用いて吸引瀘過を行なう場合に
は、槽40が高い耐圧性を有することが要求されないの
で、膜セツトを第6図、第7図又は第14図に示すような
槽に取付けられる。
When performing suction filtration using the membrane set according to the present invention, it is not required that the tank 40 have a high pressure resistance. Therefore, the membrane set may be a tank as shown in FIG. 6, FIG. 7 or FIG. Mounted on.

一方、加圧下で瀘過を行う場合には膜セツトを装着する
槽はその圧力に耐えなければならないので、第8図に示
すような円筒形の耐圧容器が好ましい。第9図は、この
ような容器に用いる膜セツトの直径方向縦断面を示すも
のである。この膜セツトは、積層した各膜シート20を、
透過流体を膜シート内から取り出すための管30の両側
で、同心円状に湾曲させて円筒容器内60に収納される。
このため、種々の長さの膜セツトが容易に得られ、ま
た、積層数を増して膜セツトの径を大きくすれば、処理
容量が大である膜セツトが簡単に得られる。
On the other hand, when performing filtration under pressure, the tank in which the membrane set is mounted must withstand the pressure, so a cylindrical pressure resistant container as shown in FIG. 8 is preferable. FIG. 9 shows a diametrical longitudinal section of a membrane set used in such a container. This film set includes the laminated film sheets 20
Both sides of a tube 30 for taking out the permeated fluid from the inside of the membrane sheet are concentrically curved and housed in a cylindrical container 60.
Therefore, film sets of various lengths can be easily obtained, and by increasing the number of layers and increasing the diameter of the film sets, the film sets having a large processing capacity can be easily obtained.

本発明による膜セツトを円筒容器に入れても、各膜シー
ト相互間は固定化されておらず、容器内に湾曲して入れ
てあるだけなので、透過流体の流れにより膜シートがあ
る程度動きうるため、膜シート表面の汚れと透過流路の
閉塞の防止ができる。また、膜セツトを引き出して膜シ
ートの表面を1枚1枚洗浄することも可能である。この
態様では、膜シート間にスペーサを介在させなくてもよ
い。なお、第9図の斜線部分は、膜セツトを湾曲して容
器に挿入したときにできる空隙部分であるが、この部分
に原流体が流れ、膜セツトの透過効率が低下するのを防
止するために、詰め物をして塞いでおくと良い。さら
に、膜セツトを円筒容器に複数個装着することも可能で
ある。
Even when the membrane set according to the present invention is put in a cylindrical container, the membrane sheets are not fixed to each other but are only put in a curved shape in the container. It is possible to prevent dirt on the surface of the membrane sheet and blockage of the permeation channel. It is also possible to wash out the surface of the membrane sheet one by one by pulling out the membrane set. In this aspect, the spacer may not be interposed between the membrane sheets. The shaded portion in FIG. 9 is a void portion formed when the membrane set is curved and inserted into a container. To prevent the raw fluid from flowing into this portion and to reduce the permeation efficiency of the membrane set. Then, it is good to stuff and block it. Furthermore, it is possible to mount a plurality of membrane sets in a cylindrical container.

第10図は、3個の膜セツトを1つの円筒容器60aに装着
し、原流体をシリーズに流して瀘過する場合を示す斜視
図である。図示の態様では、円筒容器60aの内部をその
軸線の周りで等分に隔壁61,62,63により各区分A,B,Cに
分けてある。3つの隔壁のうち1つ63は、円筒容器の端
面までのびているが、他の二つは、互に反対側で円筒容
器の端面との間に間隔が形成されていて、3個の区分が
シリーズに連続するようになっている。区分Aには、原
流体50aを流入する管41が接続され、また区分Cには、
濃縮流体を取り出す管42が接続される。各区分には、第
11図に示すように、各膜セツトを、同心円をなすように
円弧状に湾曲させて収納する。各膜セツトの膜シート
は、内側に近付くにつれてその幅が小になっている。斜
線で示した円筒容器の中央部には、第9図に関して説明
したように適当な詰め物を挿入する。
FIG. 10 is a perspective view showing a case where three membrane sets are attached to one cylindrical container 60a, and a raw fluid is passed through the series to be filtered. In the illustrated embodiment, the inside of the cylindrical container 60a is equally divided around the axis thereof into partitions A, B and C by partition walls 61, 62 and 63. One of the three bulkheads 63 extends to the end face of the cylindrical container, while the other two have a space formed between them on the opposite side to the end face of the cylindrical container. It is designed to continue in series. A pipe 41 for inflowing the raw fluid 50a is connected to the section A, and a section C is connected to the section C.
A pipe 42 for connecting the concentrated fluid is connected. Each section has a
As shown in FIG. 11, each membrane set is stored by being curved in an arc shape so as to form a concentric circle. The width of the membrane sheet of each membrane set becomes smaller toward the inner side. In the center of the shaded cylindrical container, insert the appropriate padding as described with respect to FIG.

瀘過すべき原流体は、まず区分Aに入り、次に区分Aと
区分B間の隔壁61の下部間隔から区分Bに流入し、さら
に、区分Bと区分C間の隔壁62の上部間隔から区分C内
に入って、管42から濃縮流体50bとして取り出される。
透過流体は、各膜シートの内部と連通する管(図示せ
ず)を円筒容器の側面から突出させることにより、又は
管を容器の中心部に集めて端部より引出すことにより、
各膜シートより取り出すとよい。
The raw fluid to be filtered first enters the section A, then flows into the section B from the lower interval of the partition wall 61 between the sections A and B, and further from the upper interval of the partition wall 62 between the sections B and C. Once inside C, it is removed from tube 42 as concentrated fluid 50b.
The permeated fluid is obtained by projecting a tube (not shown) communicating with the inside of each membrane sheet from the side surface of the cylindrical container, or by collecting the tube at the center of the container and pulling it out from the end.
It is recommended to take it out from each membrane sheet.

第12図及び第13図は、多数の膜シートを積層した膜セツ
トを平らな状態で円筒形の槽に装着したモジユールを示
したものである。本モジユールでは、膜セツトは、単
に、ネツトのような袋で保護して簡単に装脱着できる。
またこのような膜セツトを多数配列することもできる。
FIG. 12 and FIG. 13 show a module in which a membrane set in which a number of membrane sheets are laminated is mounted in a cylindrical tank in a flat state. In this module, the membrane set is simply protected by a net-like bag for easy loading and unloading.
It is also possible to arrange a large number of such membrane sets.

さらに、第6図、第7図、及び第14図に示したような耐
圧性のない槽よりなる膜モジユールを、第12図に示した
大きな円筒形の槽に、多数箇配列して、瀘過を行うこと
もできる。この場合個々の膜セツトの洗浄・交換等が容
易に行える。このモジユールを用いた瀘過では、原流体
50aをポンプ44で圧送し、ポンプ47を未透過流体の循環
ポンプとして用いると、加圧に要するエネルギーを節約
できる。
Furthermore, a large number of membrane modules, which are composed of tanks without pressure resistance as shown in FIGS. 6, 7, and 14, are arranged in a large cylindrical tank shown in FIG. You can also do it. In this case, individual membrane sets can be easily washed and replaced. In filtration using this module, the original fluid
When 50a is pumped by the pump 44 and the pump 47 is used as a circulation pump for the non-permeate fluid, the energy required for pressurization can be saved.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本願の第1発明によれば多数の膜シートを、膜シート相
互の関係において、膜シート中から透過流体を取り出す
機構により、1箇所においてのみ互いに固定した膜セツ
トを、槽内に装着した膜モジユール内に、原流体を流動
させて吸引もしくは加圧によって瀘過を行っているた
め、従来の市販モジユールシステムの瀘過のように、激
しい原流体流動による流路やモジユール器壁の流動抵抗
によるエネルギー損失がほとんどないので、エネルギー
費が低減されるばかりでなくモジユール内での圧力損失
が少く、小さい駆動力(圧力)で大きいモジユール性能
を保持できる効果がある。また、膜シートは、流体の流
れにより動きうるので、全ての膜シートに付着物がつき
にくく、ついたとしても膜シートの流動により膜シート
面より容易にはがれる。
According to the first invention of the present application, a membrane module in which a plurality of membrane sheets are fixed to each other only at one place by a mechanism for taking out a permeated fluid from the membrane sheets in a mutual relation of the membrane sheets in a tank. Since the raw fluid is flown inside and filtered by suction or pressurization, due to the flow resistance due to the violent raw fluid flow and the flow resistance of the module wall, like the filtration of the conventional commercial module system. Since there is almost no energy loss, not only the energy cost is reduced, but also the pressure loss in the module is small, and the large module performance can be maintained with a small driving force (pressure). Further, since the membrane sheet can move due to the flow of fluid, it is difficult for all the membrane sheets to have adhered matter, and even if they are attached, they can be easily peeled off from the membrane sheet surface due to the flow of the membrane sheet.

その上、装置に大きい耐圧性を要しない。したがって容
器(槽)も安価にできる。また、膜は通常シート状に製
膜されるが、そのように製膜された膜をそのまま任意の
長さに切断し、中に透過流体の通路となる芯を入れて周
囲をシールし、これを多数重ねて膜セツトを作るので、
従来のように複雑な形状の分離膜を固定してモジユール
を製作する場合と異り、安価にモジユール規模を容易に
変えられ単位容積当りの膜充填密度も800〜400m2/m
3と、非常に大きい。さらに瀘過槽内に膜セツトを容易
に装脱着でき、モジユール洗浄も含めて保守が簡単であ
る。
Moreover, the device does not need to have high pressure resistance. Therefore, the container (tank) can be inexpensive. The membrane is usually formed into a sheet, but the membrane thus formed is cut into an arbitrary length as it is, and a core that serves as a passage for the permeated fluid is placed inside to seal the periphery. Since a number of layers are stacked to make a membrane set,
Unlike the conventional case where a module with a complicated shape is fixed to manufacture a module, the module scale can be easily changed at low cost and the membrane packing density per unit volume is 800 to 400 m 2 / m.
3 and very big. Furthermore, the membrane set can be easily installed and removed in the filtration tank, and the maintenance including module cleaning is easy.

また、本願の第2発明によれば、膜シートが乱雑化する
のが回避でき、膜セットの補修、点検、取付時の取扱い
が容易になる。
Further, according to the second invention of the present application, it is possible to avoid cluttering of the membrane sheet, and it is easy to handle the membrane set during repair, inspection and attachment.

さらに、本願の第3発明によれば、膜シート同士が直接
接触するのを防いで、原流体の流路が確実に確保でき
る。
Further, according to the third invention of the present application, it is possible to prevent the membrane sheets from directly contacting each other, and to reliably secure the flow path of the raw fluid.

なお、本発明の装置は、ガス分離、拡散分離あるいは逆
浸透モジユールとして用いることは無論可能であるが、
特にミクロ瀘過、限外瀘過工程を効率よく遂行する上で
極めて有効な装置である。
The device of the present invention can of course be used as a gas separation, diffusion separation or reverse osmosis module,
In particular, it is an extremely effective device for efficiently performing the microfiltration and ultrafiltration processes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明による膜セツトの第1実施例の長さ方
向概略縦断面図、第2図は、同図の線2−2における概
略横断面図、第3図は、第1図の線3−3における概略
縦断面図を示すものである。第4図は、本発明による膜
セツトを用いる流体分離装置の概略縦断面図である。第
5図は、本発明による膜シートの第2実施例の長さ方向
概略一部縦面図である。第6図、第7図及び第14図は、
流体分離装置の槽を示す概略斜視図である。第8図は、
本発明による膜セツトを装着する円筒容器の側面図、第
9図は、第8図に示した容器に装着する膜セツトの直径
方向断面図である。第10図は、円筒容器の別の態様を示
す斜視図、第11図は、第10図に示した容器に膜セツトを
装着した場合の直径方向断面である。第12図は、本発明
による膜セツトを装着するさらに別の円筒形の槽の概略
縦断面図を、第13図は、第12図に示した槽の直径方向断
面図を示すものである。第15図ないし第18図は、従来技
術の説明図である。 20……膜シート、21……支持体、22a・22b……分離膜、
30……透過流体を取り出す管
1 is a schematic longitudinal sectional view in the longitudinal direction of a first embodiment of a membrane set according to the present invention, FIG. 2 is a schematic transverse sectional view taken along line 2-2 in the same figure, and FIG. 3 is FIG. 3 is a schematic vertical sectional view taken along line 3-3 in FIG. FIG. 4 is a schematic vertical sectional view of a fluid separation device using the membrane set according to the present invention. FIG. 5 is a schematic longitudinal partial longitudinal view of a second embodiment of the membrane sheet according to the present invention. Figures 6, 7 and 14 show
It is a schematic perspective view which shows the tank of a fluid separation apparatus. Figure 8 shows
FIG. 9 is a side view of a cylindrical container for mounting the membrane set according to the present invention, and FIG. 9 is a diametrical cross-sectional view of the membrane set for mounting on the container shown in FIG. FIG. 10 is a perspective view showing another embodiment of the cylindrical container, and FIG. 11 is a diametrical cross section when the membrane set is attached to the container shown in FIG. FIG. 12 is a schematic longitudinal sectional view of yet another cylindrical tank in which the membrane set according to the present invention is mounted, and FIG. 13 is a diametrical sectional view of the tank shown in FIG. 15 to 18 are explanatory views of the prior art. 20 ... Membrane sheet, 21 ... Support, 22a / 22b ... Separation membrane,
30 …… Tube for extracting permeated fluid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 滋男 埼玉県志木市柏町4−7―55 (56)参考文献 特開 昭53−67683(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shigeo Nomura 4-7-55 Kashiwa-cho, Shiki City, Saitama Prefecture (56) Reference JP-A-53-67683 (JP, A)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透過流体の通路となりうる、柔軟性のある
支持体と、この支持体を包むシート状の分離膜とからな
る膜シートを、複数枚積層するとともに、全ての膜シー
トが、膜シート相互の関係において、膜シート中から透
過流体を取り出す機構により、1箇所においてのみ互い
に固定され、他の箇所では、全ての膜シートは、互いに
独立して流体の流れにより各膜シート全体が動くことが
できる流体分離装置用膜セット。
1. A plurality of membrane sheets, each of which comprises a flexible support that can serve as a passage for a permeable fluid and a sheet-shaped separation membrane that wraps the support, are laminated, and all the membrane sheets are membranes. In the mutual relationship of the sheets, the mechanism for taking out the permeated fluid from the membrane sheets fixes each other only at one place, and at the other places, all the membrane sheets move independently of each other due to the fluid flow. Membrane set for fluid separation device capable.
【請求項2】前記膜シートは、前記透過流体を取り出す
機構により、膜シートの一端部付近においてのみ互いに
固定される、特許請求の範囲第1項に記載の流体分離装
置用膜セット。
2. The membrane set for a fluid separation device according to claim 1, wherein the membrane sheets are fixed to each other only in the vicinity of one end of the membrane sheet by a mechanism for taking out the permeated fluid.
【請求項3】透過流体の通路となりうる、柔軟性のある
支持体と、この支持体を包むシート状の分離膜とからな
る膜シートを、複数枚積層するとともに、全ての膜シー
トが、膜シート相互の関係において、膜シート中から透
過流体を取り出す機構により、1箇所においてのみ互い
に固定され、他の箇所では、全ての膜シートは、互いに
独立して流体の流れにより各膜シート全体が動くことが
でき、積層された膜シートは、全体がネットで包まれる
流体分離装置用膜セット。
3. A plurality of membrane sheets, each of which comprises a flexible support that can serve as a passage for a permeated fluid and a sheet-shaped separation membrane that wraps the support, and all of the membrane sheets are membranes. In the mutual relationship of the sheets, the mechanism for taking out the permeated fluid from the membrane sheets fixes each other only at one place, and at the other places, all the membrane sheets move independently of each other due to the fluid flow. A membrane set for a fluid separation device in which the laminated membrane sheets can be wrapped in a net.
【請求項4】透過流体の通路となりうる、柔軟性のある
支持体と、この支持体を包むシート状の分離膜とからな
る膜シートを、複数枚積層するとともに、全ての膜シー
トが、膜シート相互の関係において、膜シート中から透
過流体を取り出す機構により、1箇所においてのみ互い
に固定され、他の箇所では、全ての膜シートは、互いに
独立して流体の流れにより各膜シート全体が動くことが
でき、積層した膜シート間には、目の粗いスペーサを介
在させる流体分離装置用膜セット。
4. A plurality of membrane sheets, each of which comprises a flexible support that can serve as a passage for a permeated fluid and a sheet-shaped separation membrane that wraps the support, and all of the membrane sheets are membranes. In the mutual relationship of the sheets, the mechanism for taking out the permeated fluid from the membrane sheets fixes each other only at one place, and at the other places, all the membrane sheets move independently of each other due to the fluid flow. A membrane set for a fluid separation device in which a coarse spacer is interposed between the laminated membrane sheets.
JP60173041A 1985-08-06 1985-08-06 Membrane set for fluid separation device Expired - Lifetime JPH0722687B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60173041A JPH0722687B2 (en) 1985-08-06 1985-08-06 Membrane set for fluid separation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60173041A JPH0722687B2 (en) 1985-08-06 1985-08-06 Membrane set for fluid separation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6233503A JPS6233503A (en) 1987-02-13
JPH0722687B2 true JPH0722687B2 (en) 1995-03-15

Family

ID=15953105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60173041A Expired - Lifetime JPH0722687B2 (en) 1985-08-06 1985-08-06 Membrane set for fluid separation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0722687B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0260655A (en) * 1988-08-26 1990-03-01 Mitsubishi Electric Corp Blood preserving device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE442169B (en) * 1976-11-26 1985-12-09 Sartorius Membranfilter Gmbh ULTRAFILTRATION DEVICE
JPS5651211A (en) * 1979-10-03 1981-05-08 Nitto Electric Ind Co Ltd Liquid separator

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6233503A (en) 1987-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6190557B1 (en) Spiral wound type membrane element, running method and washing method thereof
WO2003097220A1 (en) Membrane separation device and membrane separation method
US5458774A (en) Corrugated spiral membrane module
JPH11501866A (en) Filtration cassette and filter with this laminated
JP2000271460A (en) Treating system and treatment method using spiral type membrane module
US11654397B2 (en) Filter cassette article, and filter comprising same
JPH10230145A (en) Spiral membrane element
JP2002113338A (en) Separation membrane element and module using the same
JP2008183561A (en) Membrane separation device and membrane separation method
JP2000271457A (en) Operation of spiral type membrane element and spiral type membrane module and spiral type membrane module
JPH0768137A (en) Separation membrane module
JPH10230140A (en) Spiral membrane element
JP3615820B2 (en) Membrane module
JPH0722687B2 (en) Membrane set for fluid separation device
WO1984002085A1 (en) Tubular membrane module
JP4107724B2 (en) Spiral membrane element
KR101557544B1 (en) Hollow fiber membrane module
JP3264028B2 (en) Membrane separation device
JP2626764B2 (en) Bioreactor
JP3572267B2 (en) Tubular membrane separator
JPH06342A (en) Hollow-fiber membrane module and its assembly
RU2398619C2 (en) Membrane ultra-micro-filtration roll element
JPH10180053A (en) Spiral type membrane element
JPH10235166A (en) Treatment apparatus using spiral-shaped membrane element
JPH10230144A (en) Method for cleaning spiral membrane element and operation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term