JPH07246320A - 濾過方法 - Google Patents
濾過方法Info
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- JPH07246320A JPH07246320A JP4071994A JP4071994A JPH07246320A JP H07246320 A JPH07246320 A JP H07246320A JP 4071994 A JP4071994 A JP 4071994A JP 4071994 A JP4071994 A JP 4071994A JP H07246320 A JPH07246320 A JP H07246320A
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- Japan
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- gas
- separation membrane
- particles
- membrane
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 膜表面に堆積した被濾過物層を効果的に剥離
して透過流束を高める。 【構成】 気体を供給して分離膜４表面に沿った気液固
三相流を形成することで、分離膜表面に堆積した被濾過
物層１１を効率よく剥離し、更に気液固三相流だけでな
く添加粒子を伴う気泡を分離膜表面の被濾過物層１１に
直接当てることで剥離効率を更に高めることができる。
して透過流束を高める。 【構成】 気体を供給して分離膜４表面に沿った気液固
三相流を形成することで、分離膜表面に堆積した被濾過
物層１１を効率よく剥離し、更に気液固三相流だけでな
く添加粒子を伴う気泡を分離膜表面の被濾過物層１１に
直接当てることで剥離効率を更に高めることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は菌体などのコロイド分散
粒子、酵素等の高分子或いは有機物等の粒子成分を含む
原液を限外濾過法や精密濾過法等によって濾過する方法
とその装置に関する。
粒子、酵素等の高分子或いは有機物等の粒子成分を含む
原液を限外濾過法や精密濾過法等によって濾過する方法
とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】食品工業における溶液の分離或いは濃
縮、工場排水の分離、便所、洗面所、風呂及び厨房など
からの排水を生物的に浄化する際の菌体濃度の維持等に
従来から分離膜が用いられている。斯かる分離膜は膜間
差圧或いは膜間濃度差を駆動力として原液から膜透過液
を分離するが、経時的に分離膜の原液側の表面には被濾
過物が濃縮されてゲル状に堆積し、この被濾過物層が厚
くなると急激に膜の透過流束が低下する。
縮、工場排水の分離、便所、洗面所、風呂及び厨房など
からの排水を生物的に浄化する際の菌体濃度の維持等に
従来から分離膜が用いられている。斯かる分離膜は膜間
差圧或いは膜間濃度差を駆動力として原液から膜透過液
を分離するが、経時的に分離膜の原液側の表面には被濾
過物が濃縮されてゲル状に堆積し、この被濾過物層が厚
くなると急激に膜の透過流束が低下する。
【０００３】透過流束の低下を防止する手段として、気
液固三相流を用いる技術を本出願人は先に特開平２−２
２７１２２号公報として提案している。この先行技術に
開示される透過流束の低下防止手段は、膜モジュール内
の分離膜に沿って気液固三相流の流れを作り、膜面に堆
積した被濾過物層を掻き取るようにしたものである。
液固三相流を用いる技術を本出願人は先に特開平２−２
２７１２２号公報として提案している。この先行技術に
開示される透過流束の低下防止手段は、膜モジュール内
の分離膜に沿って気液固三相流の流れを作り、膜面に堆
積した被濾過物層を掻き取るようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術にあ
っては、膜モジュール内に原液を通過せしめる際の気液
固三相流と透過流束との定性的な関係は示されている
が、浄化槽のようにタンク内に分離膜を浸漬した場合
の、気液固三相流と透過流束との定量的な関係について
は完全に解決がなされていない。即ち、気液固三相流を
形成するために供給する気体の量が少ないと、粒子の運
動量が不足して分離膜面に堆積した被濾過物層を掻き取
る効果は発揮されず、また供給する気体の量がある量に
達すると、それ以上気体を供給しても供給量に見合った
掻き取り効果は得られず、コスト的に不利になるが、こ
れらの関係について完全に解決がなされていない。
っては、膜モジュール内に原液を通過せしめる際の気液
固三相流と透過流束との定性的な関係は示されている
が、浄化槽のようにタンク内に分離膜を浸漬した場合
の、気液固三相流と透過流束との定量的な関係について
は完全に解決がなされていない。即ち、気液固三相流を
形成するために供給する気体の量が少ないと、粒子の運
動量が不足して分離膜面に堆積した被濾過物層を掻き取
る効果は発揮されず、また供給する気体の量がある量に
達すると、それ以上気体を供給しても供給量に見合った
掻き取り効果は得られず、コスト的に不利になるが、こ
れらの関係について完全に解決がなされていない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
願の第１発明に係る濾過方法は、分離膜表面に堆積した
被濾過物層を剥離すべく分離膜に沿って、原液と気体と
原液に添加した粒子とが混合した気液固三相流を連続的
にまたは間欠的に形成するものとし、この気液固三相流
を形成するために分離膜下方に供給する気体量（Ｖ1）
を、分離膜の単位投影面積当り且つ単位時間当り、０．
２≦Ｖ1≦２８０（m3m-2h-1）とした。
願の第１発明に係る濾過方法は、分離膜表面に堆積した
被濾過物層を剥離すべく分離膜に沿って、原液と気体と
原液に添加した粒子とが混合した気液固三相流を連続的
にまたは間欠的に形成するものとし、この気液固三相流
を形成するために分離膜下方に供給する気体量（Ｖ1）
を、分離膜の単位投影面積当り且つ単位時間当り、０．
２≦Ｖ1≦２８０（m3m-2h-1）とした。
【０００６】また、本願の第２発明に係る濾過方法は、
分離膜表面に堆積した被濾過物層を剥離すべく分離膜に
沿って原液と気体と原液に添加した粒子とが混合した気
液固三相流を連続的にまたは間欠的に形成するとともに
添加粒子を伴う気泡を連続的にまたは間欠的に分離膜表
面に当てるものとした。ここで、気液固三相流を形成す
るとともに分離膜表面に当る気泡を形成するために分離
膜表面近傍に供給する気体量（Ｖ2）は、例えば分離膜
の単位面積当り且つ単位時間当り、Ｖ2≦１０００（m3m
-2h-1）とした。
分離膜表面に堆積した被濾過物層を剥離すべく分離膜に
沿って原液と気体と原液に添加した粒子とが混合した気
液固三相流を連続的にまたは間欠的に形成するとともに
添加粒子を伴う気泡を連続的にまたは間欠的に分離膜表
面に当てるものとした。ここで、気液固三相流を形成す
るとともに分離膜表面に当る気泡を形成するために分離
膜表面近傍に供給する気体量（Ｖ2）は、例えば分離膜
の単位面積当り且つ単位時間当り、Ｖ2≦１０００（m3m
-2h-1）とした。
【０００７】
【作用】粒子を添加した原液に、所定量の気体を供給て
気液固三相流を形成し、気泡とともに流動する添加粒子
によって膜表面の被濾過物層を擦掻することで、分離膜
表面に堆積した被濾過物層を効率よく剥離でき、更に気
液固三相流だけでなく添加粒子を伴う気泡を分離膜表面
の被濾過物層に直接当てることで剥離効率を更に高める
ことができる。
気液固三相流を形成し、気泡とともに流動する添加粒子
によって膜表面の被濾過物層を擦掻することで、分離膜
表面に堆積した被濾過物層を効率よく剥離でき、更に気
液固三相流だけでなく添加粒子を伴う気泡を分離膜表面
の被濾過物層に直接当てることで剥離効率を更に高める
ことができる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本願の濾過方法を実施するた
めの浄化槽の縦断面図、図２は図１のＡーＡ方向から見
た図であり、浄化槽の本体１内には隔壁２，２が設けら
れ、これら隔壁２，２によって画成される空間に濾過装
置である膜モジュール３が配置されている。ここで、隔
壁２と膜モジュール３との間隔は３０ｍｍ以上６０ｍｍ
以下とするのが好ましい。これは、３０ｍｍ未満である
と、膜モジュール３と隔壁内部の流路の抵抗が大きくな
り循環流が効率よく流れなくなり、逆に６０ｍｍを越え
ると、循環流が形成されにくくなるからである。
説明する。ここで、図１は本願の濾過方法を実施するた
めの浄化槽の縦断面図、図２は図１のＡーＡ方向から見
た図であり、浄化槽の本体１内には隔壁２，２が設けら
れ、これら隔壁２，２によって画成される空間に濾過装
置である膜モジュール３が配置されている。ここで、隔
壁２と膜モジュール３との間隔は３０ｍｍ以上６０ｍｍ
以下とするのが好ましい。これは、３０ｍｍ未満である
と、膜モジュール３と隔壁内部の流路の抵抗が大きくな
り循環流が効率よく流れなくなり、逆に６０ｍｍを越え
ると、循環流が形成されにくくなるからである。
【０００９】また、本体１内に貯留される原液中には、
菌体などのコロイド分散粒子、酵素等の高分子或いは有
機物等の粒子の他に、分離膜表面の被濾過物を掻き取る
ための粒子が添加されている。
菌体などのコロイド分散粒子、酵素等の高分子或いは有
機物等の粒子の他に、分離膜表面の被濾過物を掻き取る
ための粒子が添加されている。
【００１０】膜モジュール３は上下方向の平板状膜４を
複数枚離間して配列し、各平板状膜４の上端部にはポン
プ５につながる吸引管６を接続し、また各平板状膜４の
下方には第１散気管７が、各平板状膜４の下端側方には
第２散気管８が配置されている。
複数枚離間して配列し、各平板状膜４の上端部にはポン
プ５につながる吸引管６を接続し、また各平板状膜４の
下方には第１散気管７が、各平板状膜４の下端側方には
第２散気管８が配置されている。
【００１１】前記第１散気管７は平板状膜４の表面に沿
った気液固三相流を形成するためのものであり、平板状
膜４の下端からの距離は、この範囲を外れると気液固三
相流の上昇による掻き取り効果が充分期待できないため
１ｃｍ以上２ｍ以下とする。また第２散気管８は平板状
膜４の表面に添加粒子を伴う気泡を当てて平板状膜４に
振動或いは衝撃を与え膜表面の被濾過物層を剥離させる
ためのものであり、平板状膜４表面からの距離は１ｃｍ
以下で平板状膜４表面に接触していてもよい。
った気液固三相流を形成するためのものであり、平板状
膜４の下端からの距離は、この範囲を外れると気液固三
相流の上昇による掻き取り効果が充分期待できないため
１ｃｍ以上２ｍ以下とする。また第２散気管８は平板状
膜４の表面に添加粒子を伴う気泡を当てて平板状膜４に
振動或いは衝撃を与え膜表面の被濾過物層を剥離させる
ためのものであり、平板状膜４表面からの距離は１ｃｍ
以下で平板状膜４表面に接触していてもよい。
【００１２】前記被濾過物層を剥離させるために添加す
る粒子の径（ｄｐ）は、０．００１≦ｄｐ≦５０ｍｍと
し、好ましくは０．１≦ｄｐ≦１０ｍｍとする。これ
は、添加粒子の径が被濾過物層を構成するコロイド粒子
よりも小さいと添加粒子自体が被濾過物層に取り込ま
れ、却って透過抵抗が高くなり透過流束が低下してしま
うので、添加粒子の径（ｄｐ）は、０．００１ｍｍ以
上、好ましくは０．１ｍｍ以上とする。また、添加粒子
の径が大きくなりすぎると、膜間の流路での粒子同士の
衝突が過剰となり、流動性が低下し、掻き取り効果が減
少するので、添加粒子の径（ｄｐ）は５０ｍｍ、好まし
くは１０ｍｍ以下とする。尚、上記でいう粒子の径は粒
子の体積を球体に換算した時の直径である。
る粒子の径（ｄｐ）は、０．００１≦ｄｐ≦５０ｍｍと
し、好ましくは０．１≦ｄｐ≦１０ｍｍとする。これ
は、添加粒子の径が被濾過物層を構成するコロイド粒子
よりも小さいと添加粒子自体が被濾過物層に取り込ま
れ、却って透過抵抗が高くなり透過流束が低下してしま
うので、添加粒子の径（ｄｐ）は、０．００１ｍｍ以
上、好ましくは０．１ｍｍ以上とする。また、添加粒子
の径が大きくなりすぎると、膜間の流路での粒子同士の
衝突が過剰となり、流動性が低下し、掻き取り効果が減
少するので、添加粒子の径（ｄｐ）は５０ｍｍ、好まし
くは１０ｍｍ以下とする。尚、上記でいう粒子の径は粒
子の体積を球体に換算した時の直径である。
【００１３】また、添加粒子は多孔質体、中空体或いは
中実体いずれでもよく、例えば原液中に分散するコロイ
ド粒子、微生物或いは酵素等の担体でもよい。更に添加
粒子はその表面が疎水性であることが好ましい。これは
表面が疎水性であると、気液界面に粒子が集り、掻き取
り効果が大きくなることによる。
中実体いずれでもよく、例えば原液中に分散するコロイ
ド粒子、微生物或いは酵素等の担体でもよい。更に添加
粒子はその表面が疎水性であることが好ましい。これは
表面が疎水性であると、気液界面に粒子が集り、掻き取
り効果が大きくなることによる。
【００１４】ここで、生物反応の菌体成分は、１μｍ前
後の粒子であり、この菌体成分が多層積層して被濾過物
層（ケーク層）を形成している。したがって、前記担体
の表面に微生物層が形成されていると、担体粒子成分が
膜表面に堆積したケーク層を掻き取ることとなり、微生
物層が付着していない固体成分を供給するのに比べて膜
表面に接触した場合でも分離膜を劣化することがないの
で、膜エレメントの寿命が伸びる。
後の粒子であり、この菌体成分が多層積層して被濾過物
層（ケーク層）を形成している。したがって、前記担体
の表面に微生物層が形成されていると、担体粒子成分が
膜表面に堆積したケーク層を掻き取ることとなり、微生
物層が付着していない固体成分を供給するのに比べて膜
表面に接触した場合でも分離膜を劣化することがないの
で、膜エレメントの寿命が伸びる。
【００１５】また、添加粒子として担体を選定すると、
微生物の比重は１に近いため、担体表面に微生物が付着
すると、担体粒子の比重も１に近づいて沈降しにくくな
り、分散性が向上する。そして、曝気によって粒子同士
の衝突が起こり、剪断応力によって担体同士の凝集が起
こらないので有利である。
微生物の比重は１に近いため、担体表面に微生物が付着
すると、担体粒子の比重も１に近づいて沈降しにくくな
り、分散性が向上する。そして、曝気によって粒子同士
の衝突が起こり、剪断応力によって担体同士の凝集が起
こらないので有利である。
【００１６】以上の膜モジュール３を用いた濾過方法に
ついて以下に説明する。尚、第１発明に係る濾過方法は
気液固三相流のみによって被濾過物層を剥離するので、
第２散気管８は使用しない。
ついて以下に説明する。尚、第１発明に係る濾過方法は
気液固三相流のみによって被濾過物層を剥離するので、
第２散気管８は使用しない。
【００１７】即ち、第１発明に係る濾過方法にあって
は、第１散気管７を介して空気等の気体を平板状膜４の
下方から供給して平板状膜４の表面に沿った気液固三相
流を形成する。すると、この気液固三相流によって浄化
槽内に流れが生成され、散気（曝気）によって吹込まれ
た酸素を利用して活性汚泥に含まれる硝化菌により原液
中に含まれるアンモニア態窒素（ＮＨ4 +）が硝酸態窒素
（ＮＯ3 -）や亜硝酸態窒素（ＮＯ2 -）に酸化分解され、
また未分解有機物は活性汚泥中に取り込まれる。
は、第１散気管７を介して空気等の気体を平板状膜４の
下方から供給して平板状膜４の表面に沿った気液固三相
流を形成する。すると、この気液固三相流によって浄化
槽内に流れが生成され、散気（曝気）によって吹込まれ
た酸素を利用して活性汚泥に含まれる硝化菌により原液
中に含まれるアンモニア態窒素（ＮＨ4 +）が硝酸態窒素
（ＮＯ3 -）や亜硝酸態窒素（ＮＯ2 -）に酸化分解され、
また未分解有機物は活性汚泥中に取り込まれる。
【００１８】一方、ポンプ５を駆動して平板状膜４に膜
間差圧を発生させることで、原液から活性汚泥等の被濾
過物を除いた透過液を吸引管６を介して取り出し、この
透過液を消毒室に送り込んだり、直接下水として放出す
る。尚、膜間差圧以外に膜間濃度差、膜間電位差或いは
膜間温度差を発生させて、それにより濾過を行うように
してもよい。
間差圧を発生させることで、原液から活性汚泥等の被濾
過物を除いた透過液を吸引管６を介して取り出し、この
透過液を消毒室に送り込んだり、直接下水として放出す
る。尚、膜間差圧以外に膜間濃度差、膜間電位差或いは
膜間温度差を発生させて、それにより濾過を行うように
してもよい。
【００１９】また、上記の濾過運転を継続すると、図３
に示すように平板状膜４の原液側表面に活性汚泥１０等
が堆積し被濾過物層１１が形成される。この被濾過物層
１１が厚くなると透過流束が低下し、運転効率が落ち
る。しかしながら、第１発明にあっては気液固三相流に
よる掻き取り作用によって常時活性汚泥１０等が剥離す
るので被濾過物層１１の厚みは厚くはならない。つま
り、透過流束をＪ（m3・m-2・d-1）、活性汚泥１０等の剥
離速度をＶ（m・d-1）とすると、一定時間経過後は平衡
状態に達し、この平衡状態にあってはＪ（m3・m-2・d-1）
＝Ｖ（m・d-1）となっている。
に示すように平板状膜４の原液側表面に活性汚泥１０等
が堆積し被濾過物層１１が形成される。この被濾過物層
１１が厚くなると透過流束が低下し、運転効率が落ち
る。しかしながら、第１発明にあっては気液固三相流に
よる掻き取り作用によって常時活性汚泥１０等が剥離す
るので被濾過物層１１の厚みは厚くはならない。つま
り、透過流束をＪ（m3・m-2・d-1）、活性汚泥１０等の剥
離速度をＶ（m・d-1）とすると、一定時間経過後は平衡
状態に達し、この平衡状態にあってはＪ（m3・m-2・d-1）
＝Ｖ（m・d-1）となっている。
【００２０】但し、気液固三相流が十分な掻き取り作用
を発揮するには、一定量以上の気体を供給しなければな
らず、また必要以上に多量の気体を供給しても透過流束
の向上にはつながらないことが実験の結果判明した。
を発揮するには、一定量以上の気体を供給しなければな
らず、また必要以上に多量の気体を供給しても透過流束
の向上にはつながらないことが実験の結果判明した。
【００２１】平板状膜４下方に供給する具体的な気体量
（Ｖ1）は、分離膜を浄化槽底面に投影した場合の単位
投影面積当り且つ単位時間当り、０．２≦Ｖ1≦２８０
（m3m-2h-1）とする。これは、２８０（m3m-2h-1）を超
える気体量を供給しても、被濾過物層の掻き取り効果は
変化せず、気体量を供給する動力が無駄になるからであ
り、また、０．２（m3m-2h-1）より小さい気体量では気
液固三相流による掻き取り効果が得られないためであ
る。また、好ましくは気体量と曝気による気液固三相流
の上昇速度との間に１次の相関関係が成立し、曝気量に
よって効率的に掻き取りを行うことができるため、０．
５≦Ｖ1≦１００（m3m-2h-1）の気体量とする。
（Ｖ1）は、分離膜を浄化槽底面に投影した場合の単位
投影面積当り且つ単位時間当り、０．２≦Ｖ1≦２８０
（m3m-2h-1）とする。これは、２８０（m3m-2h-1）を超
える気体量を供給しても、被濾過物層の掻き取り効果は
変化せず、気体量を供給する動力が無駄になるからであ
り、また、０．２（m3m-2h-1）より小さい気体量では気
液固三相流による掻き取り効果が得られないためであ
る。また、好ましくは気体量と曝気による気液固三相流
の上昇速度との間に１次の相関関係が成立し、曝気量に
よって効率的に掻き取りを行うことができるため、０．
５≦Ｖ1≦１００（m3m-2h-1）の気体量とする。
【００２２】また、上記した好気性処理のみを行う場合
には連続して空気を散気管７から平板状膜４に向けて供
給すればよいが、嫌気性処理、つまり活性汚泥に含まれ
る酸生成菌によって合併排水中の有機物を酢酸（ＣＨ3
ＣＯＯＨ）やプロピオン酸（ＣＨ3ＣＨ2ＣＯＯＨ）等の
有機酸に低分子化し、更にこれら有機酸をメタン菌など
によってメタン（ＣＨ4）や二酸化炭素（ＣＯ2）のガス
に変換し、更に、タンパク質や尿素などの窒素分の分解
物であるアンモニア態窒素（ＮＨ4 +）を生成する 嫌気性処理を行いたい場合には、空気の代りに窒素ガス
等の酸素を含まないガスを供給するか、或いは好気と嫌
気の繰り返し処理を行う場合には、散気用空気の供給を
間欠的に行うようにすればよい。
には連続して空気を散気管７から平板状膜４に向けて供
給すればよいが、嫌気性処理、つまり活性汚泥に含まれ
る酸生成菌によって合併排水中の有機物を酢酸（ＣＨ3
ＣＯＯＨ）やプロピオン酸（ＣＨ3ＣＨ2ＣＯＯＨ）等の
有機酸に低分子化し、更にこれら有機酸をメタン菌など
によってメタン（ＣＨ4）や二酸化炭素（ＣＯ2）のガス
に変換し、更に、タンパク質や尿素などの窒素分の分解
物であるアンモニア態窒素（ＮＨ4 +）を生成する 嫌気性処理を行いたい場合には、空気の代りに窒素ガス
等の酸素を含まないガスを供給するか、或いは好気と嫌
気の繰り返し処理を行う場合には、散気用空気の供給を
間欠的に行うようにすればよい。
【００２３】また、膜モジュール３を用いた第２発明に
係る濾過方法にあっては、第１散気管７と第２散気管８
の両方から空気を板状膜４に向けて供給する。すると、
前記したように平板状膜４の表面に沿った気液固三相流
が形成されるだけでなく、第２散気管８からの気泡Ｇが
添加粒子Ｓを同伴して直接平板状膜４の表面に当り、振
動或いは衝撃によって平板状膜４表面に付着している活
性汚泥１０等が剥離される。
係る濾過方法にあっては、第１散気管７と第２散気管８
の両方から空気を板状膜４に向けて供給する。すると、
前記したように平板状膜４の表面に沿った気液固三相流
が形成されるだけでなく、第２散気管８からの気泡Ｇが
添加粒子Ｓを同伴して直接平板状膜４の表面に当り、振
動或いは衝撃によって平板状膜４表面に付着している活
性汚泥１０等が剥離される。
【００２４】このように、気液固三相流だけでなく振動
や衝撃を加えることで剥離作用は第１発明よりも飛躍的
に向上する。但し、このような飛躍的な効果が期待でき
る気体量（Ｖ2）は、分離膜の単位面積当り且つ単位時
間当り、Ｖ2≦１０００（m3m-2h-1）であり、この気体
量より多く供給しても剥離効果は向上しないためであ
り、好ましくはＶ2≦５００（m3m-2h-1）である。
や衝撃を加えることで剥離作用は第１発明よりも飛躍的
に向上する。但し、このような飛躍的な効果が期待でき
る気体量（Ｖ2）は、分離膜の単位面積当り且つ単位時
間当り、Ｖ2≦１０００（m3m-2h-1）であり、この気体
量より多く供給しても剥離効果は向上しないためであ
り、好ましくはＶ2≦５００（m3m-2h-1）である。
【００２５】尚、図示例にあっては膜モジュール３を上
下方向に複数の平板状膜４を配列して構成したが、複数
の平板状膜を上下方向に離間して積層するか、水平方向
の平板状膜の上下に隔壁を離間して配置してもよい。こ
の場合、平板状膜同士の間隔若しくは平板状膜と隔壁と
の間隔は３０ｍｍ以上６０ｍｍ以下とする。これは３０
ｍｍ未満であると、膜間または膜と隔壁間の流路の抵抗
が大きくなり循環流が効率よく流れなくなり、逆に６０
ｍｍを越えると、循環流が形成されにくくなるからであ
る。
下方向に複数の平板状膜４を配列して構成したが、複数
の平板状膜を上下方向に離間して積層するか、水平方向
の平板状膜の上下に隔壁を離間して配置してもよい。こ
の場合、平板状膜同士の間隔若しくは平板状膜と隔壁と
の間隔は３０ｍｍ以上６０ｍｍ以下とする。これは３０
ｍｍ未満であると、膜間または膜と隔壁間の流路の抵抗
が大きくなり循環流が効率よく流れなくなり、逆に６０
ｍｍを越えると、循環流が形成されにくくなるからであ
る。
【００２６】更に膜モジュール３を構成する膜として
は、中空糸膜、外側に原液を流す外圧型管状膜、内側に
原液を流す蓮根状の内圧型管状膜でもよい。中空糸膜の
場合は、膜自体が可撓性を有するので、固体成分（担
体）が大きい方がエネルギーも大きくなり膜に与える振
動も大きくなるため、固体成分による掻き取りの他、膜
自信への振動（揺らぎ）による剥離も起きるため、ケー
ク層の剥離効率が向上する。尚、粒子成分の粒径は１０
μｍ未満とすると、中空糸間に粒子成分が入り込んで透
過流束を低下せしめ、５０ｍｍを越えると掻き取り効果
が低下するため、１０μｍ以上５０ｍｍ以下が好まし
く、好ましくは３０μｍ〜５０μｍである。
は、中空糸膜、外側に原液を流す外圧型管状膜、内側に
原液を流す蓮根状の内圧型管状膜でもよい。中空糸膜の
場合は、膜自体が可撓性を有するので、固体成分（担
体）が大きい方がエネルギーも大きくなり膜に与える振
動も大きくなるため、固体成分による掻き取りの他、膜
自信への振動（揺らぎ）による剥離も起きるため、ケー
ク層の剥離効率が向上する。尚、粒子成分の粒径は１０
μｍ未満とすると、中空糸間に粒子成分が入り込んで透
過流束を低下せしめ、５０ｍｍを越えると掻き取り効果
が低下するため、１０μｍ以上５０ｍｍ以下が好まし
く、好ましくは３０μｍ〜５０μｍである。
【００２７】外圧型管状膜の場合には、複数本並列して
設置するか、１本の外圧型管状膜を隔壁内に配置するこ
とができる。この場合、外圧型管状膜同士の間隔または
外圧型管状膜と隔壁との間隔は３ｍｍ以上５０ｍｍ以下
とするのが好ましい。これは３ｍｍ未満であると、膜間
または膜と隔壁間の流路の抵抗が大きくなり循環流が効
率よく流れなくなり、逆に５０ｍｍを越えると、循環流
が形成されにくくなるからである。
設置するか、１本の外圧型管状膜を隔壁内に配置するこ
とができる。この場合、外圧型管状膜同士の間隔または
外圧型管状膜と隔壁との間隔は３ｍｍ以上５０ｍｍ以下
とするのが好ましい。これは３ｍｍ未満であると、膜間
または膜と隔壁間の流路の抵抗が大きくなり循環流が効
率よく流れなくなり、逆に５０ｍｍを越えると、循環流
が形成されにくくなるからである。
【００２８】また、内圧型管状膜の場合には、前記と同
様の理由で、内径を３ｍｍ以上５０ｍｍ以下とするのが
好ましい。但し、内圧型管状膜は他の膜と比較して流路
が閉塞されやすいので、内径を１０ｍｍ以上５０ｍｍ以
下とするのが更に好ましい。
様の理由で、内径を３ｍｍ以上５０ｍｍ以下とするのが
好ましい。但し、内圧型管状膜は他の膜と比較して流路
が閉塞されやすいので、内径を１０ｍｍ以上５０ｍｍ以
下とするのが更に好ましい。
【００２９】
【発明の効果】以上に説明した如く本願の第１発明に係
る濾過方法によれば、分離膜表面に堆積した被濾過物層
を剥離すべく分離膜に沿って、原液と気体と被濾過物層
の剥離を促進すべく添加した粒子とが混合した気液固三
相流を連続的にまたは間欠的に形成するものとし、この
気液固三相流を形成するために分離膜下方に供給する気
体量（Ｖ1）を、分離膜の単位投影面積当り且つ単位時
間当り、０．２≦Ｖ1≦２８０（m3m-2h-1）としたの
で、効率よく被濾過物層を剥離することができる。
る濾過方法によれば、分離膜表面に堆積した被濾過物層
を剥離すべく分離膜に沿って、原液と気体と被濾過物層
の剥離を促進すべく添加した粒子とが混合した気液固三
相流を連続的にまたは間欠的に形成するものとし、この
気液固三相流を形成するために分離膜下方に供給する気
体量（Ｖ1）を、分離膜の単位投影面積当り且つ単位時
間当り、０．２≦Ｖ1≦２８０（m3m-2h-1）としたの
で、効率よく被濾過物層を剥離することができる。
【００３０】また、本願の第２発明に係る濾過方法によ
れば、気液固三相流だけでなく添加粒子を伴う気泡を分
離膜表面に当てるようにしたので、気液固三相流による
掻き取り作用と添加粒子を伴う気泡による衝突、振動作
用の相乗効果によって更に効率よく被濾過物層を剥離す
ることができる。特にこの効果は供給する気体量
（Ｖ2）を、分離膜の単位面積当り且つ単位時間当り、
Ｖ2≦１０００（m3m-2h-1）とした場合に顕著となる。
れば、気液固三相流だけでなく添加粒子を伴う気泡を分
離膜表面に当てるようにしたので、気液固三相流による
掻き取り作用と添加粒子を伴う気泡による衝突、振動作
用の相乗効果によって更に効率よく被濾過物層を剥離す
ることができる。特にこの効果は供給する気体量
（Ｖ2）を、分離膜の単位面積当り且つ単位時間当り、
Ｖ2≦１０００（m3m-2h-1）とした場合に顕著となる。
【図１】本願の濾過方法を実施するための浄化槽の縦断
面図
面図
【図２】図１のＡーＡ方向から見た図
【図３】本発明の作用を説明した図
１…浄化槽の本体、２…隔壁、３…膜モジュール、４…
平板状膜、５…ポンプ、６…吸引管、７…散気管、１０
…活性汚泥粒子、１１…被濾過層。
平板状膜、５…ポンプ、６…吸引管、７…散気管、１０
…活性汚泥粒子、１１…被濾過層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻 隆正 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 野口 朋子 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 原液内に分離膜を浸漬し、濾過を行うよ
うにした濾過方法において、この濾過方法は原液中に粒
子を添加し、前記分離膜表面に堆積した被濾過物層を剥
離すべく分離膜に沿って原液と気体と添加粒子とが混合
した気液固三相流を連続的にまたは間欠的に形成するも
のとし、且つ前記気液固三相流を形成するために分離膜
下方に供給する気体量（Ｖ1）は、分離膜の単位投影面
積当り且つ単位時間当り、０．２≦Ｖ1≦２８０（m3m-2
h-1）としたことを特徴とする濾過方法。 - 【請求項２】 原液内に分離膜を浸漬し、濾過を行うよ
うにした濾過方法において、この濾過方法は分離膜表面
に堆積した被濾過物層を剥離すべく分離膜に沿って原液
と気体と原液中に添加した粒子とが混合した気液固三相
流を連続的にまたは間欠的に形成するとともに添加粒子
を伴う気泡を連続的にまたは間欠的に分離膜表面の被濾
過物層に当てるようにしたことを特徴とする濾過方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の濾過方
法において、前記添加粒子は平均径が０．００１ｍｍ以
上５０ｍｍ以下であることを特徴とする濾過方法。 - 【請求項４】 請求項２に記載の濾過方法において、前
記気液固三相流を形成するとともに分離膜表面に当る添
加粒子を伴う気泡を形成をするために分離膜表面近傍に
供給する気体量（Ｖ2）は、分離膜の単位面積当り且つ
単位時間当り、Ｖ2≦１０００（m3m-2h-1）としたこと
を特徴とする濾過方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4071994A JPH07246320A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 濾過方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4071994A JPH07246320A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 濾過方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07246320A true JPH07246320A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=12588413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4071994A Pending JPH07246320A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 濾過方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07246320A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7220358B2 (en) | 2004-02-23 | 2007-05-22 | Ecolab Inc. | Methods for treating membranes and separation facilities and membrane treatment composition |
| US7247210B2 (en) | 2004-02-23 | 2007-07-24 | Ecolab Inc. | Methods for treating CIP equipment and equipment for treating CIP equipment |
| US7392811B2 (en) | 2004-02-23 | 2008-07-01 | Ecolab Inc. | Delivery head for multiple phase treatment composition, vessel including a delivery head, and method for treating a vessel interior surface |
-
1994
- 1994-03-11 JP JP4071994A patent/JPH07246320A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7220358B2 (en) | 2004-02-23 | 2007-05-22 | Ecolab Inc. | Methods for treating membranes and separation facilities and membrane treatment composition |
| US7247210B2 (en) | 2004-02-23 | 2007-07-24 | Ecolab Inc. | Methods for treating CIP equipment and equipment for treating CIP equipment |
| US7392811B2 (en) | 2004-02-23 | 2008-07-01 | Ecolab Inc. | Delivery head for multiple phase treatment composition, vessel including a delivery head, and method for treating a vessel interior surface |
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