JPH09220451A - 膜分離装置 - Google Patents
膜分離装置Info
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- JPH09220451A JPH09220451A JP8052480A JP5248096A JPH09220451A JP H09220451 A JPH09220451 A JP H09220451A JP 8052480 A JP8052480 A JP 8052480A JP 5248096 A JP5248096 A JP 5248096A JP H09220451 A JPH09220451 A JP H09220451A
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】膜シ−トの可撓性を利用してケ−ク層の生成を
膜シ−ト同士の擦れで効率よく防止し得、しかも、非回
流乃至は非循環方式で使用でき、膜セットの往復駆動機
構も充分に簡易にできる膜分離装置を提供する。 【解決手段】分離膜を袋状に形成し袋内部に濾過液流路
用シ−トを納めた可撓性膜シ−ト１と被処理液流路用シ
−ト２とを交互に複数枚積層し、この積層体の中央に濾
過液集水管３を貫設してなる膜セットＡを被処理液槽６
内に、膜シ−ト１を水平方向とする向きで、かつ膜セッ
トＡを上下に往復動可能にして配設した。
膜シ−ト同士の擦れで効率よく防止し得、しかも、非回
流乃至は非循環方式で使用でき、膜セットの往復駆動機
構も充分に簡易にできる膜分離装置を提供する。 【解決手段】分離膜を袋状に形成し袋内部に濾過液流路
用シ−トを納めた可撓性膜シ−ト１と被処理液流路用シ
−ト２とを交互に複数枚積層し、この積層体の中央に濾
過液集水管３を貫設してなる膜セットＡを被処理液槽６
内に、膜シ−ト１を水平方向とする向きで、かつ膜セッ
トＡを上下に往復動可能にして配設した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は膜分離装置に関し、
高濃度の懸濁液の処理に有用なものである。
高濃度の懸濁液の処理に有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】原水の浄化処理に、精密濾過膜、限外濾
過膜あるいは逆浸透膜による膜分離を使用することがあ
る。而るに、懸濁物質を多量に含む原水を膜分離法で処
理すると、膜面に懸濁物質の付着によりケ−ク層が形成
され易く、早期に濾過流束が減少して処理効率の低下が
余儀なくされる。従来、膜面でのケ−ク層の生成を抑制
するために、被処理液槽中に散気管を配設し、散気管か
らの噴出エア−で膜面をエア−スクラビング洗浄するこ
とが公知であるが、ケ−ク層を直接接触により剥離除去
する場合に較べ、剥離力が弱く洗浄効率が低い。
過膜あるいは逆浸透膜による膜分離を使用することがあ
る。而るに、懸濁物質を多量に含む原水を膜分離法で処
理すると、膜面に懸濁物質の付着によりケ−ク層が形成
され易く、早期に濾過流束が減少して処理効率の低下が
余儀なくされる。従来、膜面でのケ−ク層の生成を抑制
するために、被処理液槽中に散気管を配設し、散気管か
らの噴出エア−で膜面をエア−スクラビング洗浄するこ
とが公知であるが、ケ−ク層を直接接触により剥離除去
する場合に較べ、剥離力が弱く洗浄効率が低い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、袋状の可撓性
膜シ−トを積層し、この積層体の一端を濾過液集水管に
より一括支持し、この支持箇所以外では全ての膜シ−ト
を互に独立して被処理流体の流れで動かし得るようにし
た膜セットが提案されているが（特開昭６２−３３５０
３号公報）、被処理流体の流れで膜シ−トを動かして膜
シ−ト相互の擦れでケ−ク層の生成を防止するには、被
処理液の流速をかなり高速にする必要があり、静水方式
には適用し得ず、回流乃至は循環方式を採らざるを得
ず、設備コストの高揚が避けられない。
膜シ−トを積層し、この積層体の一端を濾過液集水管に
より一括支持し、この支持箇所以外では全ての膜シ−ト
を互に独立して被処理流体の流れで動かし得るようにし
た膜セットが提案されているが（特開昭６２−３３５０
３号公報）、被処理流体の流れで膜シ−トを動かして膜
シ−ト相互の擦れでケ−ク層の生成を防止するには、被
処理液の流速をかなり高速にする必要があり、静水方式
には適用し得ず、回流乃至は循環方式を採らざるを得
ず、設備コストの高揚が避けられない。
【０００４】また、二つ以上の膜セットを、膜シ−トの
膜面に互に平行に、かつ一方の膜セットの膜シ−トと他
方の膜セットの膜シ−トとを一枚づつ交互に重ね合わせ
た状態で組み合わせて槽内に収納するとともに、重ね合
わせた両膜セットの少なくとも一方の膜セットに、当該
膜セットを膜シ−トの膜面に平行に往復動させ得る駆動
手段を付設し、これらの膜セットを往復動させることに
よって重ね合わせた各膜シ−トの膜面同士を擦り合わせ
るようにした膜分離装置も提案されている（実開平１−
１６３５０３号公報）。しかし、この装置では膜シ−ト
の可撓性がケ−ク層の生成防止に有効に利用されていな
い。すなわち、膜シ−トは外力の方向如何によっては、
大きく撓み変形し、この撓み変形時に膜シ−ト相互間に
擦れが発生するが、この膜分離装置では、膜シ−トの撓
み変形に依存する相互擦れが殆ど期待できない。
膜面に互に平行に、かつ一方の膜セットの膜シ−トと他
方の膜セットの膜シ−トとを一枚づつ交互に重ね合わせ
た状態で組み合わせて槽内に収納するとともに、重ね合
わせた両膜セットの少なくとも一方の膜セットに、当該
膜セットを膜シ−トの膜面に平行に往復動させ得る駆動
手段を付設し、これらの膜セットを往復動させることに
よって重ね合わせた各膜シ−トの膜面同士を擦り合わせ
るようにした膜分離装置も提案されている（実開平１−
１６３５０３号公報）。しかし、この装置では膜シ−ト
の可撓性がケ−ク層の生成防止に有効に利用されていな
い。すなわち、膜シ−トは外力の方向如何によっては、
大きく撓み変形し、この撓み変形時に膜シ−ト相互間に
擦れが発生するが、この膜分離装置では、膜シ−トの撓
み変形に依存する相互擦れが殆ど期待できない。
【０００５】本発明の目的は、膜シ−トの可撓性を利用
してケ−ク層の生成を膜シ−ト同士の擦れで効率よく防
止し得、しかも、非回流乃至は非循環方式で使用でき、
膜セットの往復駆動機構も充分に簡易にできる膜分離装
置を提供することにある。
してケ−ク層の生成を膜シ−ト同士の擦れで効率よく防
止し得、しかも、非回流乃至は非循環方式で使用でき、
膜セットの往復駆動機構も充分に簡易にできる膜分離装
置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る膜分離装置
は、分離膜を袋状に形成し袋内部に濾過液流路用シ−ト
を納めた可撓性膜シ−トと被処理液流路用シ−トとを交
互に複数枚積層し、この積層体の中央に濾過液集水管を
貫設してなる膜セットを被処理液槽内に、膜シ−トを水
平方向とする向きで、かつ膜セットを上下に往復動可能
にして配設したことを特徴とする構成である。
は、分離膜を袋状に形成し袋内部に濾過液流路用シ−ト
を納めた可撓性膜シ−トと被処理液流路用シ−トとを交
互に複数枚積層し、この積層体の中央に濾過液集水管を
貫設してなる膜セットを被処理液槽内に、膜シ−トを水
平方向とする向きで、かつ膜セットを上下に往復動可能
にして配設したことを特徴とする構成である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図１の（イ）は本発明に
おいて使用する膜シ−トの一例を示す平面図、図１の
（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図である。図
１において、１は袋状の膜分離（精密濾過膜、限外濾過
膜等）であり、二枚の膜（通常、多孔質高分子膜）１
１，１１を重ね、周囲を例えば熱融着等により封止して
ある。１２は袋内に納めた可撓性の濾過液流路用シ−ト
であり、高分子製ネット、金属製ネット、織布や不織布
等の多孔質シ−トを使用することができる。１３は膜シ
−ト１の中央に設けた開口である。この膜シ−ト１の形
状は、中央の開口中心に関して点対称の円形、または図
２に示すようにＸ軸及びＹ軸の何れに関しても軸対称の
ほぼ正方形が適切であるが（汚染物質の付着のむらを少
なくできる）、円形または正方形に近似の形状とするこ
ともできる。
実施の形態について説明する。図１の（イ）は本発明に
おいて使用する膜シ−トの一例を示す平面図、図１の
（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図である。図
１において、１は袋状の膜分離（精密濾過膜、限外濾過
膜等）であり、二枚の膜（通常、多孔質高分子膜）１
１，１１を重ね、周囲を例えば熱融着等により封止して
ある。１２は袋内に納めた可撓性の濾過液流路用シ−ト
であり、高分子製ネット、金属製ネット、織布や不織布
等の多孔質シ−トを使用することができる。１３は膜シ
−ト１の中央に設けた開口である。この膜シ−ト１の形
状は、中央の開口中心に関して点対称の円形、または図
２に示すようにＸ軸及びＹ軸の何れに関しても軸対称の
ほぼ正方形が適切であるが（汚染物質の付着のむらを少
なくできる）、円形または正方形に近似の形状とするこ
ともできる。
【０００８】図３は本発明において使用する膜セットＡ
の一例を示す断面図である。図３において、１，…は上
記した可撓性の膜シ−トを、２，…は可撓性の被処理液
通路用シ−トを、３は濾過液集水管をそれぞれ示し、膜
シ−ト１と被処理液通路用シ−ト２とを交互に積層し、
膜シ−ト中央の開口に集水管３を挿通すると共に膜シ−
ト間にシ−ト状パッキング４１，…を介在させ（被処理
液通路用シ−ト２の中央孔の径はシ−ト状パッキング４
１の外径よりも大としてある）、集水間に螺合したナッ
ト５１（５２）をシ−ト状パッキング４２１（４２２）
を介して締め付けシ−ト状パッキング４１を圧縮し、ナ
ット５１（５２）で最上の被処理液通路用シ−ト２１
（最下の被処理液通路用シ−ト２２）を固定してある。
而して、各袋状膜シ−ト１の内部が集水管３内に管壁孔
３１を介して連通され、同膜シ−ト１の内部がシ−ト状
パッキング４２１，４１，…，４２２により外部から遮
断されている。
の一例を示す断面図である。図３において、１，…は上
記した可撓性の膜シ−トを、２，…は可撓性の被処理液
通路用シ−トを、３は濾過液集水管をそれぞれ示し、膜
シ−ト１と被処理液通路用シ−ト２とを交互に積層し、
膜シ−ト中央の開口に集水管３を挿通すると共に膜シ−
ト間にシ−ト状パッキング４１，…を介在させ（被処理
液通路用シ−ト２の中央孔の径はシ−ト状パッキング４
１の外径よりも大としてある）、集水間に螺合したナッ
ト５１（５２）をシ−ト状パッキング４２１（４２２）
を介して締め付けシ−ト状パッキング４１を圧縮し、ナ
ット５１（５２）で最上の被処理液通路用シ−ト２１
（最下の被処理液通路用シ−ト２２）を固定してある。
而して、各袋状膜シ−ト１の内部が集水管３内に管壁孔
３１を介して連通され、同膜シ−ト１の内部がシ−ト状
パッキング４２１，４１，…，４２２により外部から遮
断されている。
【０００９】図４は本発明に係る膜分離装置の一例を示
している。図４において、６は被処理液槽である。Ａは
上記した膜セットを、７は往復駆動機をそれぞれ示し、
往復駆動機７を被処理液槽６上の空間に設置し、往復駆
動機７のプランジャ−７１に膜セットＡの集水管３の上
端を連結して膜シ−ト１を水平とする向きで膜セットＡ
を被処理液槽６内に支持してある。８は集水管３の上端
に可撓性連通管８１を介して接続した吸引ポンプであ
る。
している。図４において、６は被処理液槽である。Ａは
上記した膜セットを、７は往復駆動機をそれぞれ示し、
往復駆動機７を被処理液槽６上の空間に設置し、往復駆
動機７のプランジャ−７１に膜セットＡの集水管３の上
端を連結して膜シ−ト１を水平とする向きで膜セットＡ
を被処理液槽６内に支持してある。８は集水管３の上端
に可撓性連通管８１を介して接続した吸引ポンプであ
る。
【００１０】本発明に係る膜分離装置を用いて被処理液
を処理するには、被処理液槽内に被処理液を供給し、被
処理液に膜セットを浸漬させ、往復駆動機により膜セッ
トを被処理液に上下に移動させると共に吸引ポンプの駆
動で膜セットの濾過液側を減圧して膜間差圧を発生さ
せ、この膜間差圧のもとで濾過を行っていく。この場
合、膜セットの上下動方向の変化時に膜セットに慣性力
が作用し、この慣性力の方向が膜シ−トに垂直な方向で
あるために、膜シ−トが大きく撓み変形し、この撓み変
形時に膜シ−トと被処理液流路用シ−トとが互に擦れ合
って膜面でのケ−ク層の生成が抑制される。また、膜シ
−トと被処理液流路用シ−トとが接触しても、当該シ−
トで確保される被処理液流路のために膜シ−トの膜面へ
の充分な被処理液量の供給も保証される。従って、充分
な被処理液量の供給並びに膜面での低濾過抵抗の維持の
ために、安定な高濾過流束を保証できる。
を処理するには、被処理液槽内に被処理液を供給し、被
処理液に膜セットを浸漬させ、往復駆動機により膜セッ
トを被処理液に上下に移動させると共に吸引ポンプの駆
動で膜セットの濾過液側を減圧して膜間差圧を発生さ
せ、この膜間差圧のもとで濾過を行っていく。この場
合、膜セットの上下動方向の変化時に膜セットに慣性力
が作用し、この慣性力の方向が膜シ−トに垂直な方向で
あるために、膜シ−トが大きく撓み変形し、この撓み変
形時に膜シ−トと被処理液流路用シ−トとが互に擦れ合
って膜面でのケ−ク層の生成が抑制される。また、膜シ
−トと被処理液流路用シ−トとが接触しても、当該シ−
トで確保される被処理液流路のために膜シ−トの膜面へ
の充分な被処理液量の供給も保証される。従って、充分
な被処理液量の供給並びに膜面での低濾過抵抗の維持の
ために、安定な高濾過流束を保証できる。
【００１１】更に、膜セットが集水管の中心に対して点
対称であり、従って、上記の上下移動により膜セットに
作用する力の分布も同じく点対称となるから、集水に曲
げモ−メントや捩じりモ−メントが作用するのを排除で
き、集水管に過酷なストレスをかけることなく膜セット
をスム−ズに上下往復動させることができる。
対称であり、従って、上記の上下移動により膜セットに
作用する力の分布も同じく点対称となるから、集水に曲
げモ−メントや捩じりモ−メントが作用するのを排除で
き、集水管に過酷なストレスをかけることなく膜セット
をスム−ズに上下往復動させることができる。
【００１２】上記において、上下往復動のストロ−クは
１〜５０ｃｍが適切である（１ｃｍ以下では、充分な慣
性力を得ることが難しく、５０ｃｍ以上では被処理液槽
が高くなり過ぎ装置の大型化が問題となる）。上記の慣
性力は、膜セットの重量、上下動方向変化時の加速度乃
至は減速度等により与えられ、後者に関与する上下往復
動のサイクル時間、速度等はケ−ク層生成の難易性、従
って、被処理液の性状に応じて設定される。
１〜５０ｃｍが適切である（１ｃｍ以下では、充分な慣
性力を得ることが難しく、５０ｃｍ以上では被処理液槽
が高くなり過ぎ装置の大型化が問題となる）。上記の慣
性力は、膜セットの重量、上下動方向変化時の加速度乃
至は減速度等により与えられ、後者に関与する上下往復
動のサイクル時間、速度等はケ−ク層生成の難易性、従
って、被処理液の性状に応じて設定される。
【００１３】本発明に係る膜分離装置のおいては、吸引
ポンプを常時駆動として濾過を連続的に行い、膜セット
の上下往復動は一定の時間間隔（Ｔ1）ごとに一定時間
（Ｔ2）の間、行うことにより操作することも可能であ
り、この場合、時間Ｔ1中でのケ−ク層の生成で低下し
た濾過流束が、時間Ｔ2中でのケ−ク層の剥離除去によ
り初期の濾過流束に回復されることが繰り返される。本
発明に係る膜分離装置のおいては、上記膜セットの透過
側減圧による濾過に代え、被処理液槽を密閉式とし、被
処理液側を加圧して濾過を行うことも可能である。
ポンプを常時駆動として濾過を連続的に行い、膜セット
の上下往復動は一定の時間間隔（Ｔ1）ごとに一定時間
（Ｔ2）の間、行うことにより操作することも可能であ
り、この場合、時間Ｔ1中でのケ−ク層の生成で低下し
た濾過流束が、時間Ｔ2中でのケ−ク層の剥離除去によ
り初期の濾過流束に回復されることが繰り返される。本
発明に係る膜分離装置のおいては、上記膜セットの透過
側減圧による濾過に代え、被処理液槽を密閉式とし、被
処理液側を加圧して濾過を行うことも可能である。
【００１４】
【発明の効果】本発明に係る膜分離装置においては、膜
セットを往復動させているが、膜シ−トの可撓性に基づ
く膜シ−トの撓み変形で膜シ−ト相互間で擦れを生じさ
せているので、膜セットを上下に往復動させる往復動駆
動機で済み、往復動駆動機を被処理液槽の直上に設置
し、膜セットの集水管を往復動駆動機に直結すればよ
く、往復動駆動機構を簡易にでき、設置スペ−スの増大
も回避できる。また、被処理液の回流乃至は循環が不要
であり、かかる点からも装置の簡易性を保証できる。
セットを往復動させているが、膜シ−トの可撓性に基づ
く膜シ−トの撓み変形で膜シ−ト相互間で擦れを生じさ
せているので、膜セットを上下に往復動させる往復動駆
動機で済み、往復動駆動機を被処理液槽の直上に設置
し、膜セットの集水管を往復動駆動機に直結すればよ
く、往復動駆動機構を簡易にでき、設置スペ−スの増大
も回避できる。また、被処理液の回流乃至は循環が不要
であり、かかる点からも装置の簡易性を保証できる。
【図１】図１の（イ）は本発明において使用する膜シ−
トの一例を示す平面図、図１の（ロ）は図１の（イ）に
おけるロ−ロ断面図である。
トの一例を示す平面図、図１の（ロ）は図１の（イ）に
おけるロ−ロ断面図である。
【図２】本発明において使用する膜シ−トの別例を示す
平面図である。
平面図である。
【図３】本発明において使用する膜セットの一例を示す
説明図である。
説明図である。
【図４】本発明に係る膜分離装置を示す説明図である。
１ 膜シ−ト １１ 分離膜 １２ 濾過液流路用シ−ト Ａ 膜セット ２ 被処理液流路用シ−ト ３ 濾過液集水管 ６ 被処理液槽
Claims (1)
- 【請求項１】分離膜を袋状に形成し袋内部に濾過液流路
用シ−トを納めた可撓性膜シ−トと被処理液流路用シ−
トとを交互に複数枚積層し、この積層体の中央に濾過液
集水管を貫設してなる膜セットを被処理液槽内に、膜シ
−トを水平方向とする向きで、かつ膜セットを上下に往
復動可能にして配設したことを特徴とする膜分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8052480A JPH09220451A (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 膜分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8052480A JPH09220451A (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 膜分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09220451A true JPH09220451A (ja) | 1997-08-26 |
Family
ID=12915894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8052480A Pending JPH09220451A (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 膜分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09220451A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002136844A (ja) * | 2000-04-20 | 2002-05-14 | Rochem Ro Wasserbehandlung Gmbh | 流動媒体のための濾過分離装置 |
| JP2012035238A (ja) * | 2010-08-11 | 2012-02-23 | Sankyo Giken Kogyo Kk | 固液分離方法及び固液分離装置 |
| KR20150096647A (ko) * | 2012-10-08 | 2015-08-25 | 두산중공업 주식회사 | 왕복하는 막을 사용하는 막 생물반응기 시스템 |
-
1996
- 1996-02-14 JP JP8052480A patent/JPH09220451A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002136844A (ja) * | 2000-04-20 | 2002-05-14 | Rochem Ro Wasserbehandlung Gmbh | 流動媒体のための濾過分離装置 |
| JP2012035238A (ja) * | 2010-08-11 | 2012-02-23 | Sankyo Giken Kogyo Kk | 固液分離方法及び固液分離装置 |
| KR20150096647A (ko) * | 2012-10-08 | 2015-08-25 | 두산중공업 주식회사 | 왕복하는 막을 사용하는 막 생물반응기 시스템 |
| KR101638872B1 (ko) * | 2012-10-08 | 2016-07-14 | 두산중공업 주식회사 | 왕복하는 막을 사용하는 막 생물반응기 시스템 |
| KR20170057468A (ko) * | 2012-10-08 | 2017-05-24 | 두산중공업 주식회사 | 막 표면 오염의 감소 및 산소 고갈 조건을 제공할 수 있는 막 생물반응기 |
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