JPH0929076A - 液体の分離方法及び液体分離用膜エレメント - Google Patents
液体の分離方法及び液体分離用膜エレメントInfo
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- JPH0929076A JPH0929076A JP20775195A JP20775195A JPH0929076A JP H0929076 A JPH0929076 A JP H0929076A JP 20775195 A JP20775195 A JP 20775195A JP 20775195 A JP20775195 A JP 20775195A JP H0929076 A JPH0929076 A JP H0929076A
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Abstract
(57)【要約】
【発明が解決しようとする課題】袋状平型膜１０を積層
した膜エレメントＡを原液槽６１内に浸漬し、当該膜エ
レメントＡの透過液側を減圧して透過・分離を行う場
合、大型のポンプまたは散気管及びコンプレッサ−等を
使用することなく、装置全体の充分な小型化のもとで膜
面のケ−キ層の生成を効率よく防止できる液体の分離方
法を提供する。 【課題を解決するための手段】袋状平型膜１０，…の積
層体１を原液面上フロ−ト３の裏面側に支持して原液中
に浸漬させ、上記袋状平型膜１０内の減圧により原液の
透過・分離を行い、上記フロ−ト３に設けた揺動手段５
で上記の袋状平型膜１０，…を揺動させる。
した膜エレメントＡを原液槽６１内に浸漬し、当該膜エ
レメントＡの透過液側を減圧して透過・分離を行う場
合、大型のポンプまたは散気管及びコンプレッサ−等を
使用することなく、装置全体の充分な小型化のもとで膜
面のケ−キ層の生成を効率よく防止できる液体の分離方
法を提供する。 【課題を解決するための手段】袋状平型膜１０，…の積
層体１を原液面上フロ−ト３の裏面側に支持して原液中
に浸漬させ、上記袋状平型膜１０内の減圧により原液の
透過・分離を行い、上記フロ−ト３に設けた揺動手段５
で上記の袋状平型膜１０，…を揺動させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は膜エレメントを原液
槽内に浸漬し、当該膜エレメントの透過液側を減圧して
透過・分離を行う液体の分離方法及びその液体分離に使
用する膜エレメントに関するものである。
槽内に浸漬し、当該膜エレメントの透過液側を減圧して
透過・分離を行う液体の分離方法及びその液体分離に使
用する膜エレメントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】工場排水、家庭排水等の高濁質原液を透
過・分離処理する場合、開放式の原液槽内に膜エレメン
トを浸漬配置し、この膜エレメントの透過側を減圧して
膜間差圧を発生させ、原液をポンプまたは散気装置によ
り流動させつつ上記膜間差圧のもとで透過・分離してい
くことが公知である。従来、液体分離用膜エレメントと
して、柔軟性の透過液通路用スペ−サとこのスペ−サを
包むシ−ト状の分離膜とからなる袋状平型膜を複数枚積
層すると共に全ての袋状平型膜が袋状平型膜相互の関係
において袋状平型膜から透過液を取り出す機構により一
箇所においてのみ互いに固定され、他の箇所では全ての
袋状平型膜が互いに独立して流体の流れにより各袋状平
型膜全体で動くようにされた膜セットが知られており
（特公平７−２２６８７号公報）、この膜セットにおい
ても、ポンプによる原液の流動が各袋状平型膜の揺動源
とされている。周知の通り、膜面での原液の流動、膜の
揺動は、原液中の固形分の膜面への堆積・付着を抑制し
（すなわち、ケ−キ層の生成を抑制して）、透過流束の
低下を防止するうえにおいて不可欠である。
過・分離処理する場合、開放式の原液槽内に膜エレメン
トを浸漬配置し、この膜エレメントの透過側を減圧して
膜間差圧を発生させ、原液をポンプまたは散気装置によ
り流動させつつ上記膜間差圧のもとで透過・分離してい
くことが公知である。従来、液体分離用膜エレメントと
して、柔軟性の透過液通路用スペ−サとこのスペ−サを
包むシ−ト状の分離膜とからなる袋状平型膜を複数枚積
層すると共に全ての袋状平型膜が袋状平型膜相互の関係
において袋状平型膜から透過液を取り出す機構により一
箇所においてのみ互いに固定され、他の箇所では全ての
袋状平型膜が互いに独立して流体の流れにより各袋状平
型膜全体で動くようにされた膜セットが知られており
（特公平７−２２６８７号公報）、この膜セットにおい
ても、ポンプによる原液の流動が各袋状平型膜の揺動源
とされている。周知の通り、膜面での原液の流動、膜の
揺動は、原液中の固形分の膜面への堆積・付着を抑制し
（すなわち、ケ−キ層の生成を抑制して）、透過流束の
低下を防止するうえにおいて不可欠である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、ポンプまたは散気装置により槽内の原液を流
動させることにより、ケ−キ層の生成を抑制しており、
その流束中の膜面に接触する流束のみがケ−キ層の生成
抑制に寄与するだけであって、エネルギ−的に低効率で
ある。而して、ポンプまたは散気管及びコンプレッサ−
等にそれだけ大型の装置を使用しなければならず、設備
コストのアップ、設置スペ−スの広大化が避けられな
い。
おいては、ポンプまたは散気装置により槽内の原液を流
動させることにより、ケ−キ層の生成を抑制しており、
その流束中の膜面に接触する流束のみがケ−キ層の生成
抑制に寄与するだけであって、エネルギ−的に低効率で
ある。而して、ポンプまたは散気管及びコンプレッサ−
等にそれだけ大型の装置を使用しなければならず、設備
コストのアップ、設置スペ−スの広大化が避けられな
い。
【０００４】本発明の目的は、袋状平型膜を積層した膜
エレメントを原液槽内に浸漬し、当該膜エレメントの透
過液側を減圧して透過・分離を行う場合、大型のポンプ
または散気管及びコンプレッサ−等を使用することな
く、装置全体の充分な小型化のもとで膜面のケ−キ層の
生成を効率よく防止できる液体の分離方法及びその方法
に使用する液体分離用膜エレメントを提供することにあ
る。
エレメントを原液槽内に浸漬し、当該膜エレメントの透
過液側を減圧して透過・分離を行う場合、大型のポンプ
または散気管及びコンプレッサ−等を使用することな
く、装置全体の充分な小型化のもとで膜面のケ−キ層の
生成を効率よく防止できる液体の分離方法及びその方法
に使用する液体分離用膜エレメントを提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る液体の分離
方法は、袋状平型膜の積層体を原液面上フロ−トの裏面
側に支持して原液中に浸漬させ、上記袋状平型膜内の減
圧により原液の透過・分離を行い、上記フロ−トに設け
た揺動手段で上記の袋状平型膜を揺動させることを特徴
とする構成であり、原液の透過・分離中に袋状平型膜を
揺動させること、または原液の透過・分離の中断中に袋
状平型膜を揺動させること、或いは、原液の透過・分離
中及び中断中に袋状平型膜を揺動させることが可能であ
る。本発明に係る液体分離用膜エレメントは、フロ−ト
の下面側において袋状平型膜の積層体の一端を支持し、
同フロ−トを貫通する支持棒を袋状平型膜の積層体の他
端に挿通し、該支持棒と積層体の最下層袋状平型膜とを
結着し、同支持棒の上端を上下可動にフロ−トに支持し
たことを特徴とする構成である。
方法は、袋状平型膜の積層体を原液面上フロ−トの裏面
側に支持して原液中に浸漬させ、上記袋状平型膜内の減
圧により原液の透過・分離を行い、上記フロ−トに設け
た揺動手段で上記の袋状平型膜を揺動させることを特徴
とする構成であり、原液の透過・分離中に袋状平型膜を
揺動させること、または原液の透過・分離の中断中に袋
状平型膜を揺動させること、或いは、原液の透過・分離
中及び中断中に袋状平型膜を揺動させることが可能であ
る。本発明に係る液体分離用膜エレメントは、フロ−ト
の下面側において袋状平型膜の積層体の一端を支持し、
同フロ−トを貫通する支持棒を袋状平型膜の積層体の他
端に挿通し、該支持棒と積層体の最下層袋状平型膜とを
結着し、同支持棒の上端を上下可動にフロ−トに支持し
たことを特徴とする構成である。
【０００６】
【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
係る膜エレメントＡの一例を示す説明図である。図１の
（イ）において、１は袋状平型膜１０，１０，…の積層
体であり、平型膜１０，１０間には、原液通路用スペ−
サ２例えば網目状スペ−サの介在により原液通路を確保
してある。上記袋状平型膜１０には二枚の平膜（限外濾
過膜または精密濾過膜）間に、透過液通路用スペ−サ
（例えば、プラスチックネット、プラスチック不織布、
トリコット布等）を挾み、周囲を熱融着または接着剤に
よって封止したものを使用できる。図１の（イ）におい
て、３はフロ−トであり、このフロ−ト３の下面側に上
記の積層体１を配設してある。４は透過液集水管であ
り、この集水管４を上記積層体１の一端近傍に貫通さ
せ、各袋状平型膜１０の透過液通路を該集水管４内に集
水管壁の孔４１，…を経て連通し、かつ集水管４内及び
袋状平型膜１０の透過液通路内を外部から水密に封止し
てあり、集水管４の上端はフロ−ト３に固定してある。
上記原液通路用スペ−サ２にもこの透過液集水管４が貫
通されている。
実施の形態について説明する。図１の（イ）は本発明に
係る膜エレメントＡの一例を示す説明図である。図１の
（イ）において、１は袋状平型膜１０，１０，…の積層
体であり、平型膜１０，１０間には、原液通路用スペ−
サ２例えば網目状スペ−サの介在により原液通路を確保
してある。上記袋状平型膜１０には二枚の平膜（限外濾
過膜または精密濾過膜）間に、透過液通路用スペ−サ
（例えば、プラスチックネット、プラスチック不織布、
トリコット布等）を挾み、周囲を熱融着または接着剤に
よって封止したものを使用できる。図１の（イ）におい
て、３はフロ−トであり、このフロ−ト３の下面側に上
記の積層体１を配設してある。４は透過液集水管であ
り、この集水管４を上記積層体１の一端近傍に貫通さ
せ、各袋状平型膜１０の透過液通路を該集水管４内に集
水管壁の孔４１，…を経て連通し、かつ集水管４内及び
袋状平型膜１０の透過液通路内を外部から水密に封止し
てあり、集水管４の上端はフロ−ト３に固定してある。
上記原液通路用スペ−サ２にもこの透過液集水管４が貫
通されている。
【０００７】５はクランクア−ム５１を有する主軸５２
とそのクランクア−ム５１の先端にクランクピン５２０
により結合された支持棒５３とからなるクランク軸構造
の平型膜揺動手段であり、フロ−ト３の孔３０及び積層
体１の他端部近傍に設けた挿通孔１００（原液通路用ス
ペ−サ及び袋状平型膜に穿設されており、袋状平型膜の
挿通孔の内周は、熱融着又は接着剤により封止されてい
る）に支持棒５３を挿通し、支持棒５３の下端を積層体
１の最下段の袋状平型膜１０にフランジ５３１等により
係止し、主軸５２をフロ−ト上面に軸受５０により支持
し、主軸５２の一端をモ−タ（図示されていないが、電
動式、油圧式の何れでもよい）に連結してある。上記積
層体１における支持棒挿通孔１００は、図１の（ロ）に
示すように原液通路用スペ−サ２のみに設けることもで
きる。
とそのクランクア−ム５１の先端にクランクピン５２０
により結合された支持棒５３とからなるクランク軸構造
の平型膜揺動手段であり、フロ−ト３の孔３０及び積層
体１の他端部近傍に設けた挿通孔１００（原液通路用ス
ペ−サ及び袋状平型膜に穿設されており、袋状平型膜の
挿通孔の内周は、熱融着又は接着剤により封止されてい
る）に支持棒５３を挿通し、支持棒５３の下端を積層体
１の最下段の袋状平型膜１０にフランジ５３１等により
係止し、主軸５２をフロ−ト上面に軸受５０により支持
し、主軸５２の一端をモ−タ（図示されていないが、電
動式、油圧式の何れでもよい）に連結してある。上記積
層体１における支持棒挿通孔１００は、図１の（ロ）に
示すように原液通路用スペ−サ２のみに設けることもで
きる。
【０００８】本発明に係る液体の分離方法により原液を
分離処理するには、図２に示すように、原液槽６１の液
面に上記の膜エレメントＡをフロ−ト３により浮上させ
ると共に袋状平型膜の積層体１を液面下に浸漬させ、透
過液集水管４に可撓性ホ−ス６２を介して減圧ポンプ６
３を接続し、減圧ポンプ６３の駆動により各袋状平型膜
１０，…に膜間差圧を発生させて透過・分離を行い、ま
た平型膜揺動手段５の作動によりフロ−トを揺動させる
と共に袋状平型膜の積層体１を一端（集水管４側端）を
固定支点とし、他端（支持棒５３側端）の上下動による
繰返し屈曲させていく。
分離処理するには、図２に示すように、原液槽６１の液
面に上記の膜エレメントＡをフロ−ト３により浮上させ
ると共に袋状平型膜の積層体１を液面下に浸漬させ、透
過液集水管４に可撓性ホ−ス６２を介して減圧ポンプ６
３を接続し、減圧ポンプ６３の駆動により各袋状平型膜
１０，…に膜間差圧を発生させて透過・分離を行い、ま
た平型膜揺動手段５の作動によりフロ−トを揺動させる
と共に袋状平型膜の積層体１を一端（集水管４側端）を
固定支点とし、他端（支持棒５３側端）の上下動による
繰返し屈曲させていく。
【０００９】この積層体１の揺動及び繰返し屈曲によ
り、各袋状平型膜１０と原液との間に相対的移動が生
じ、膜面に接する原液が流動する場合と等価となるか
ら、膜面への原液中固形分の堆積・付着が妨げられてケ
−キ層の生成が抑制される。この場合、各平型膜１０の
支持棒挿通孔１００を平型膜長さ方向ｘに充分に長くし
ておけば（相互に摺動自在に積層されたプレ−トが曲げ
られると、層間に剪断すべりが生じる。この剪断すべり
が拘束されないように、各平型膜の支持棒挿通孔を平型
膜長さ方向に充分に長くしておけば）、支持棒５３の上
下移動により生じる積層体１の曲げ変形時、層間に剪断
すべりを生じさせることができ、上記ケ−キ層の生成抑
制を一層効果的に行うことができる。
り、各袋状平型膜１０と原液との間に相対的移動が生
じ、膜面に接する原液が流動する場合と等価となるか
ら、膜面への原液中固形分の堆積・付着が妨げられてケ
−キ層の生成が抑制される。この場合、各平型膜１０の
支持棒挿通孔１００を平型膜長さ方向ｘに充分に長くし
ておけば（相互に摺動自在に積層されたプレ−トが曲げ
られると、層間に剪断すべりが生じる。この剪断すべり
が拘束されないように、各平型膜の支持棒挿通孔を平型
膜長さ方向に充分に長くしておけば）、支持棒５３の上
下移動により生じる積層体１の曲げ変形時、層間に剪断
すべりを生じさせることができ、上記ケ−キ層の生成抑
制を一層効果的に行うことができる。
【００１０】液体分離膜装置の運転方法として、減圧度
一定ｐ1のもとで減圧ポンプを駆動し、膜の目詰りの進
行により透過流束が下限値J'に達すると減圧ポンプの駆
動を停止し、透過流束がほぼ初期値Jに回復する程度に
まで膜のクリ−ニングを行い、以上を１サイクルとして
以後、繰り返していく方式（定圧運転方式）、膜の目詰
りが進行しても透過流束を一定J0とするように経時的に
減圧度を大きくしていき、減圧度が所定の限度値ｐ’に
達すると減圧ポンプの駆動を停止し、一定透過流束J0が
ほぼ初期減圧度ｐ1で得られる程度にまで膜のクリ−ニ
ングを行い、以上を１サイクルとして以後、繰り返して
いく方式（定透過流束運転方式）が知られており、本発
明に係る液体の分離方法においては、これらの方式によ
る運転を、減圧ポンプ駆動の透過・分離中及び膜のク
リ−ニング期間中とも平型膜揺動手段を作動させて袋状
平型膜積層体を揺動させるか、または膜のクリ−ニン
グ期間中のみ平型膜揺動手段を作動させて袋状平型膜積
層体を揺動させることにより行うことができる。
一定ｐ1のもとで減圧ポンプを駆動し、膜の目詰りの進
行により透過流束が下限値J'に達すると減圧ポンプの駆
動を停止し、透過流束がほぼ初期値Jに回復する程度に
まで膜のクリ−ニングを行い、以上を１サイクルとして
以後、繰り返していく方式（定圧運転方式）、膜の目詰
りが進行しても透過流束を一定J0とするように経時的に
減圧度を大きくしていき、減圧度が所定の限度値ｐ’に
達すると減圧ポンプの駆動を停止し、一定透過流束J0が
ほぼ初期減圧度ｐ1で得られる程度にまで膜のクリ−ニ
ングを行い、以上を１サイクルとして以後、繰り返して
いく方式（定透過流束運転方式）が知られており、本発
明に係る液体の分離方法においては、これらの方式によ
る運転を、減圧ポンプ駆動の透過・分離中及び膜のク
リ−ニング期間中とも平型膜揺動手段を作動させて袋状
平型膜積層体を揺動させるか、または膜のクリ−ニン
グ期間中のみ平型膜揺動手段を作動させて袋状平型膜積
層体を揺動させることにより行うことができる。
【００１１】上記の膜エレメントにおいては、平型膜揺
動手段としてクランク軸構造のものを使用しているが、
この構造のみに限定されるものではなく、袋状平型膜積
層体の他端側を支持し、この支持部材を上下往復動させ
るための駆動源がフロ−ト上に設置されていれば適宜の
構造を使用でき、エンジン機構のピストン往復機構を駆
動源とするものの使用も可能である。本発明に係る液体
の分離方法は、原液槽内に複数台の膜エレメントを浮上
させて実施することもでき、この場合、減圧ポンプを共
用することもできる。
動手段としてクランク軸構造のものを使用しているが、
この構造のみに限定されるものではなく、袋状平型膜積
層体の他端側を支持し、この支持部材を上下往復動させ
るための駆動源がフロ−ト上に設置されていれば適宜の
構造を使用でき、エンジン機構のピストン往復機構を駆
動源とするものの使用も可能である。本発明に係る液体
の分離方法は、原液槽内に複数台の膜エレメントを浮上
させて実施することもでき、この場合、減圧ポンプを共
用することもできる。
【００１２】
【発明の効果】本発明においては、フロ−トの下面側の
原液に浸漬した袋状平型膜積層体を、フロ−ト上面側に
設置した平型膜揺動手段で直接に揺動・屈曲させて膜面
と膜に接する原液との間に相対的移動を発生させ、また
袋状平型膜相互同士を擦らせているから、槽内原液全体
をポンプまたは散気装置により流動させなくても、膜面
へのケ−キ層の生成をよく防止でき、しかも、消費エネ
ルギ−も充分に少なくできる。従って、本発明によれ
ば、大型のポンプまたは散気管及びコンプレッサ−等を
使用することなく、装置全体の充分な小型化のもとで膜
面のケ−キ層の生成を効率よく防止して液体を透過・分
離できる。
原液に浸漬した袋状平型膜積層体を、フロ−ト上面側に
設置した平型膜揺動手段で直接に揺動・屈曲させて膜面
と膜に接する原液との間に相対的移動を発生させ、また
袋状平型膜相互同士を擦らせているから、槽内原液全体
をポンプまたは散気装置により流動させなくても、膜面
へのケ−キ層の生成をよく防止でき、しかも、消費エネ
ルギ−も充分に少なくできる。従って、本発明によれ
ば、大型のポンプまたは散気管及びコンプレッサ−等を
使用することなく、装置全体の充分な小型化のもとで膜
面のケ−キ層の生成を効率よく防止して液体を透過・分
離できる。
【図１】図１の（イ）は本発明に係る液体分離用膜エレ
メントを示す説明図、図１の（ロ）は同じく液体分離用
膜エレメントの別例の陽部を示す説明図である。
メントを示す説明図、図１の（ロ）は同じく液体分離用
膜エレメントの別例の陽部を示す説明図である。
【図２】本発明に係る液体の分離方法において使用する
分離装置の一例を示す説明図である。
分離装置の一例を示す説明図である。
１ 積層体 １０ 袋状平型膜 ２ 原液通路用スペ−サ ３ フロ−ト ４ 透過液集水管 ５ クランク軸構造 ５３ 上下動支持軸 ６１ 原液槽 ６３ 減圧ポンプ
Claims (5)
- 【請求項１】袋状平型膜の積層体を原液面上フロ−トの
裏面側に支持して原液中に浸漬させ、上記袋状平型膜内
の減圧により原液の透過・分離を行い、上記フロ−トに
設けた揺動手段で上記の袋状平型膜を揺動させることを
特徴とする液体の分離方法。 - 【請求項２】原液の透過・分離中に袋状平型膜を揺動さ
せる請求項１記載の液体の分離方法。 - 【請求項３】原液の透過・分離の中断中に袋状平型膜を
揺動させる請求項１記載の液体の分離方法。 - 【請求項４】原液の透過・分離中及び中断中に袋状平型
膜を揺動させる請求項１記載の液体の分離方法。 - 【請求項５】フロ−トの下面側において袋状平型膜の積
層体の一端を支持し、同フロ−トを貫通する支持棒を袋
状平型膜の積層体の他端に挿通し、該支持棒と積層体の
最下層袋状平型膜とを結着し、同支持棒の上端を上下可
動にフロ−トに支持したことを特徴とする液体分離用膜
エレメント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20775195A JPH0929076A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 液体の分離方法及び液体分離用膜エレメント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20775195A JPH0929076A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 液体の分離方法及び液体分離用膜エレメント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0929076A true JPH0929076A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16544947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20775195A Pending JPH0929076A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 液体の分離方法及び液体分離用膜エレメント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0929076A (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 |
| US7105089B2 (en) | 2003-03-13 | 2006-09-12 | 3M Innovative Properties Company | Liquid—liquid extraction system and method |
| US7122709B2 (en) | 2003-03-13 | 2006-10-17 | 3M Innovative Properties Company | Method for obtaining ethanol |
-
1995
- 1995-07-21 JP JP20775195A patent/JPH0929076A/ja active Pending
Cited By (4)
| 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 |
| US7105089B2 (en) | 2003-03-13 | 2006-09-12 | 3M Innovative Properties Company | Liquid—liquid extraction system and method |
| US7122709B2 (en) | 2003-03-13 | 2006-10-17 | 3M Innovative Properties Company | Method for obtaining ethanol |
| US7517455B2 (en) | 2003-03-13 | 2009-04-14 | 3M Innovative Properties Company | Liquid-liquid extraction system and method |
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