JPH10146521A - 膜分離装置 - Google Patents
膜分離装置Info
- Publication number
- JPH10146521A JPH10146521A JP32234396A JP32234396A JPH10146521A JP H10146521 A JPH10146521 A JP H10146521A JP 32234396 A JP32234396 A JP 32234396A JP 32234396 A JP32234396 A JP 32234396A JP H10146521 A JPH10146521 A JP H10146521A
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- JP
- Japan
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- membrane
- membranes
- supporting plate
- filtered liquid
- membrane element
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- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
- B01D33/15—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces
- B01D33/21—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces with hollow filtering discs transversely mounted on a hollow rotary shaft
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
支持板の両面に膜を膜外周端部を支持板に接着して設け
た膜エレメントと中空の中心軸を備えた本体の中心軸の
回転により膜エレメントを原液中で回転させ、膜と支持
板との間、支持板及び中心の中空軸を経て濾過液を取り
出す装置において、膜外周端部の封止性を安定化して長
期にわたり安全に運転できる回転ディスク型の膜分離装
置を提供する。 【解決手段】両膜２，２の外周端部２１の外面と支持板
１の外面とにわたって保護被覆層５を設けた。
た膜エレメントと中空の中心軸を備えた本体の中心軸の
回転により膜エレメントを原液中で回転させ、膜と支持
板との間、支持板及び中心の中空軸を経て濾過液を取り
出す装置において、膜外周端部の封止性を安定化して長
期にわたり安全に運転できる回転ディスク型の膜分離装
置を提供する。 【解決手段】両膜２，２の外周端部２１の外面と支持板
１の外面とにわたって保護被覆層５を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回転ディスク型の膜
分離装置に関するものである。
分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】回転ディスク型の膜分離装置は、支持板
の両面に膜を膜外周部において支持板に接着して設けた
数枚のディスク型膜エレメントと中心の中空軸とから成
る本体を原液槽内に回転可能に収容した構成であり、軸
回転による膜エレメントの回転のもとで原液側加圧また
は濾過液側減圧によって膜間差圧を発生させ、原液の溶
媒の膜透過により生成した濾過液を膜と支持板との間の
濾過液通路、更に中空軸管壁の濾過液通路孔を経て中空
軸内に集液し、この濾過液を中空軸より外部に取り出し
ている。この膜分離装置において、膜エレメントの回転
は、原液と膜面との間に剪断流れを発生させて濃度分極
や膜面へのケ−ク層の生成を抑制しつつ充分な濾過流束
を確保するのに不可欠である。
の両面に膜を膜外周部において支持板に接着して設けた
数枚のディスク型膜エレメントと中心の中空軸とから成
る本体を原液槽内に回転可能に収容した構成であり、軸
回転による膜エレメントの回転のもとで原液側加圧また
は濾過液側減圧によって膜間差圧を発生させ、原液の溶
媒の膜透過により生成した濾過液を膜と支持板との間の
濾過液通路、更に中空軸管壁の濾過液通路孔を経て中空
軸内に集液し、この濾過液を中空軸より外部に取り出し
ている。この膜分離装置において、膜エレメントの回転
は、原液と膜面との間に剪断流れを発生させて濃度分極
や膜面へのケ−ク層の生成を抑制しつつ充分な濾過流束
を確保するのに不可欠である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この膜エレメントの回
転により、膜エレメント表面に膜エレメントの回転周速
と原液の粘性に比例する摩擦力が作用する。また、膜エ
レメントの回転周速が膜エレメントの外周に至るに従っ
て大となるために、前記膜エレメント外面に作用する摩
擦力が半径方向に至るに従い大となり、その結果、膜エ
レメント表面に周方向剪断応力が発生し、更に、この周
方向剪断応力と釣合う半径方向剪断応力が作用する。而
して、膜エレメント外面の応力分布は、このように原液
との摩擦による摩擦力、この摩擦力が半径方向に沿って
変化することにより生じる周方向剪断応力及び半径方向
剪断応力の作用のために複雑であり、特に、膜外周端部
では、膜エレメントの最大周速箇所であるために応力も
大となり、更に、膜外周縁端では形状変化や弾性率の変
化による応力分布の乱れも生じる。
転により、膜エレメント表面に膜エレメントの回転周速
と原液の粘性に比例する摩擦力が作用する。また、膜エ
レメントの回転周速が膜エレメントの外周に至るに従っ
て大となるために、前記膜エレメント外面に作用する摩
擦力が半径方向に至るに従い大となり、その結果、膜エ
レメント表面に周方向剪断応力が発生し、更に、この周
方向剪断応力と釣合う半径方向剪断応力が作用する。而
して、膜エレメント外面の応力分布は、このように原液
との摩擦による摩擦力、この摩擦力が半径方向に沿って
変化することにより生じる周方向剪断応力及び半径方向
剪断応力の作用のために複雑であり、特に、膜外周端部
では、膜エレメントの最大周速箇所であるために応力も
大となり、更に、膜外周縁端では形状変化や弾性率の変
化による応力分布の乱れも生じる。
【０００４】従来、膜外周端部と支持板との接着封止性
を強固にするために、膜外周端部と支持板との間の接着
面積を大にしている。しかしながら、本発明者の検討結
果によれば、膜エレメントにおける膜外周端部の接着界
面の剥離は、上記膜エレメントの回転周速に基づく複雑
な応力分布と膜外周縁端での応力分布の乱れとが重なっ
て膜外周縁端が剥離し、この剥離を起点として内側に剥
離が進行していく結果であり、膜外周端部と支持板との
間の接着面積を大にすることは、膜外周端部の剥離防止
の基本的な解決手段とは言い難い。
を強固にするために、膜外周端部と支持板との間の接着
面積を大にしている。しかしながら、本発明者の検討結
果によれば、膜エレメントにおける膜外周端部の接着界
面の剥離は、上記膜エレメントの回転周速に基づく複雑
な応力分布と膜外周縁端での応力分布の乱れとが重なっ
て膜外周縁端が剥離し、この剥離を起点として内側に剥
離が進行していく結果であり、膜外周端部と支持板との
間の接着面積を大にすることは、膜外周端部の剥離防止
の基本的な解決手段とは言い難い。
【０００５】本発明の目的は、支持板の両面に膜を膜外
周部において支持板に接着して設けた膜エレメントと中
空の中心軸を備えた本体の中心軸の回転により膜エレメ
ントを原液中で回転させ、膜と支持板との間、中心の中
空軸管壁孔及び中空軸内を経て濾過液を取り出す装置に
おいて、膜外周端部の封止性を安定化して長期にわたり
安定に運転できる回転ディスク型の膜分離装置を提供す
ることにある。
周部において支持板に接着して設けた膜エレメントと中
空の中心軸を備えた本体の中心軸の回転により膜エレメ
ントを原液中で回転させ、膜と支持板との間、中心の中
空軸管壁孔及び中空軸内を経て濾過液を取り出す装置に
おいて、膜外周端部の封止性を安定化して長期にわたり
安定に運転できる回転ディスク型の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、支持板の両面に膜を膜外周部において支持板に接着
して設けた膜エレメントと中空の中心軸を備えた本体を
有し、本体の中心軸の回転により膜エレメントを原液中
で回転させ、膜と支持板との間、中心の中空軸管壁孔及
び中空軸内を経て濾過液を取り出す装置において、両膜
の外周端部外面と支持板外面とにわたって保護被覆層を
設けたことを特徴とする構成である。
は、支持板の両面に膜を膜外周部において支持板に接着
して設けた膜エレメントと中空の中心軸を備えた本体を
有し、本体の中心軸の回転により膜エレメントを原液中
で回転させ、膜と支持板との間、中心の中空軸管壁孔及
び中空軸内を経て濾過液を取り出す装置において、両膜
の外周端部外面と支持板外面とにわたって保護被覆層を
設け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
おいて使用する膜エレメン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は支持板であり、中央に軸挿通用の孔
を設けてある。２，２は支持板１の両面に濾過液流路材
３を介して設けた膜であり、膜外周端部２１を支持板に
接着剤４または融着により接着してある。５は両膜２，
２の外周端部２１，２１の外面と支持板１の外周部外面
とにわたって設けた保護被覆層であり、接着剤、特に膜
に含浸し易い接着剤（例えば、エポキシ系、ポリウレタ
ン系、ゴム系等）の塗布により設けることが好ましい。
実施の形態について説明する。図１の（イ）は本発明に
おいて使用する膜エレメン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は支持板であり、中央に軸挿通用の孔
を設けてある。２，２は支持板１の両面に濾過液流路材
３を介して設けた膜であり、膜外周端部２１を支持板に
接着剤４または融着により接着してある。５は両膜２，
２の外周端部２１，２１の外面と支持板１の外周部外面
とにわたって設けた保護被覆層であり、接着剤、特に膜
に含浸し易い接着剤（例えば、エポキシ系、ポリウレタ
ン系、ゴム系等）の塗布により設けることが好ましい。
【０００８】この場合、接着剤の塗布には、図２に示す
ように、膜エレメントａを回転可能に支持した状態で膜
エレメントａの下方部を接着剤浴４０に浸漬し、膜エレ
メントに塗布した接着剤を垂れ流さない程度の周速で膜
エレメントａを回転させて膜エレメント外周部の所定巾
に接着剤を塗布し、而るのち、接着剤浴を下方移動によ
り下方部から離隔し、回転を続けながら接着剤を乾燥硬
化させる方法を使用できる。硬化を促進させるために加
温することもできる。
ように、膜エレメントａを回転可能に支持した状態で膜
エレメントａの下方部を接着剤浴４０に浸漬し、膜エレ
メントに塗布した接着剤を垂れ流さない程度の周速で膜
エレメントａを回転させて膜エレメント外周部の所定巾
に接着剤を塗布し、而るのち、接着剤浴を下方移動によ
り下方部から離隔し、回転を続けながら接着剤を乾燥硬
化させる方法を使用できる。硬化を促進させるために加
温することもできる。
【０００９】上記において、支持板１にはプラスチック
や金属等を使用でき、膜２には限外濾過膜や精密濾過膜
等を使用でき、濾過液流路材にはプラスチック製の不織
布や織布やネット等を使用でき、接着剤にはエポキシ
系、ポリウレタン系、ホットメルト系等を使用できる。
や金属等を使用でき、膜２には限外濾過膜や精密濾過膜
等を使用でき、濾過液流路材にはプラスチック製の不織
布や織布やネット等を使用でき、接着剤にはエポキシ
系、ポリウレタン系、ホットメルト系等を使用できる。
【００１０】図３は本発明に係る膜分離装置の一例を示
している。図３において、Ａは数枚の膜エレメントａと
中心の中空軸ｂとからなる本体を示し、膜エレメントａ
を中空軸ｂ上にカラ−６１とパッキング６２を介して所
定の間隔で挿通して端板６３の中空軸ｂへの螺締により
膜エレメントａ，…をカラ−６１，…及びパッキング６
２，…と共に固定し、図４に示すように、膜エレメント
ａの濾過液流路材３の流路を中空軸表面の溝ｂ1（周方
向の一部に形成してある）及び孔ｂ2を経て中空軸ｂ内
に連通してある。図３において、６４は原液槽、６５は
軸受、６６は回転軸と原液槽との間を封止する摺動パッ
キングである。６７は中空軸の一端に取着したプ−リ、
６８は電動機である。６９は中空軸の他端に設けた固定
のエンドキャップであり、中空軸ｂに摺動パッキングに
よって回転摺動自在にカップリングしてある。７０は減
圧ポンプであり、上記エンドキャップに連通管によって
連通してある。７１は濾過液タンクである。
している。図３において、Ａは数枚の膜エレメントａと
中心の中空軸ｂとからなる本体を示し、膜エレメントａ
を中空軸ｂ上にカラ−６１とパッキング６２を介して所
定の間隔で挿通して端板６３の中空軸ｂへの螺締により
膜エレメントａ，…をカラ−６１，…及びパッキング６
２，…と共に固定し、図４に示すように、膜エレメント
ａの濾過液流路材３の流路を中空軸表面の溝ｂ1（周方
向の一部に形成してある）及び孔ｂ2を経て中空軸ｂ内
に連通してある。図３において、６４は原液槽、６５は
軸受、６６は回転軸と原液槽との間を封止する摺動パッ
キングである。６７は中空軸の一端に取着したプ−リ、
６８は電動機である。６９は中空軸の他端に設けた固定
のエンドキャップであり、中空軸ｂに摺動パッキングに
よって回転摺動自在にカップリングしてある。７０は減
圧ポンプであり、上記エンドキャップに連通管によって
連通してある。７１は濾過液タンクである。
【００１１】この液体分離装置を使用して原液を濾過処
理するには、減圧ポンプ７０の駆動により膜エレメント
ａの濾過液側を減圧して膜間差圧を作用させると共に電
動モ−タ６８の駆動により膜エレメントａを回転させ、
膜を透過した原液の溶媒、すなわち濾過液を減圧ポンプ
７０により吸引して中空回転軸ｂを経て濾過液タンク７
１に取り出して行く。
理するには、減圧ポンプ７０の駆動により膜エレメント
ａの濾過液側を減圧して膜間差圧を作用させると共に電
動モ−タ６８の駆動により膜エレメントａを回転させ、
膜を透過した原液の溶媒、すなわち濾過液を減圧ポンプ
７０により吸引して中空回転軸ｂを経て濾過液タンク７
１に取り出して行く。
【００１２】上記膜エレメントａの回転により膜には、
周速と原液の粘性とに比例する周方向摩擦力、この摩擦
力が半径方向に沿って変化することにより生じる周方向
剪断応力及び半径方向剪断応力等が作用し、図１におけ
る膜２と保護被覆層５との境界箇所ｅにもこれらの応力
が作用する。しかし、この境界箇所ｅでの弾性率の変化
は膜２の弾性率から保護被覆層５の弾性率への変化であ
って充分に小であり、厚み変化も保護被覆層５を接着剤
の塗布乾燥により形成することにより充分に小にできる
から、更には、この境界箇所ｅでの周速が膜最外周端箇
所での周速よりも小であってそれだけ当該境界箇所に作
用する応力が小になるから、当該境界箇所ｅでの応力集
中をよく防止でき、膜エレメントａの回転のもとでも保
護被覆層５を安定に保持できる。すなわち、膜エレメン
トａの回転のもとでの保護被覆層５の縁端ｅの剥離と、
保護被覆層が存在しない場合の膜２の縁端ｅ’の剥離と
を対比した場合、前者の方が後者よりも剥離し難く、保
護被覆層５が縁端剥離に対し高い安定性を呈する。従っ
て、膜２の外周縁端ｅ’をこの保護被覆層５で力学的に
補強できると共に膜２の外周縁端ｅ’に対し封止距離を
保護被覆層５の巾ｗ分だけ増加できるので、膜外周縁端
ｅ’での剥離を防止しその封止性を増強できる。
周速と原液の粘性とに比例する周方向摩擦力、この摩擦
力が半径方向に沿って変化することにより生じる周方向
剪断応力及び半径方向剪断応力等が作用し、図１におけ
る膜２と保護被覆層５との境界箇所ｅにもこれらの応力
が作用する。しかし、この境界箇所ｅでの弾性率の変化
は膜２の弾性率から保護被覆層５の弾性率への変化であ
って充分に小であり、厚み変化も保護被覆層５を接着剤
の塗布乾燥により形成することにより充分に小にできる
から、更には、この境界箇所ｅでの周速が膜最外周端箇
所での周速よりも小であってそれだけ当該境界箇所に作
用する応力が小になるから、当該境界箇所ｅでの応力集
中をよく防止でき、膜エレメントａの回転のもとでも保
護被覆層５を安定に保持できる。すなわち、膜エレメン
トａの回転のもとでの保護被覆層５の縁端ｅの剥離と、
保護被覆層が存在しない場合の膜２の縁端ｅ’の剥離と
を対比した場合、前者の方が後者よりも剥離し難く、保
護被覆層５が縁端剥離に対し高い安定性を呈する。従っ
て、膜２の外周縁端ｅ’をこの保護被覆層５で力学的に
補強できると共に膜２の外周縁端ｅ’に対し封止距離を
保護被覆層５の巾ｗ分だけ増加できるので、膜外周縁端
ｅ’での剥離を防止しその封止性を増強できる。
【００１３】本発明の上記実施例では、膜エレメントの
濾過液側を減圧して膜間差圧を作用させる構成としてい
るが、原液槽を密閉構造として原液側を加圧する構成と
することも可能である。
濾過液側を減圧して膜間差圧を作用させる構成としてい
るが、原液槽を密閉構造として原液側を加圧する構成と
することも可能である。
【００１４】
【発明の効果】本発明に係る膜分離装置は、膜エレメン
トの封止性破壊が膜エレメントの回転により生じる応力
により膜外周縁端の剥離を起点として内側に進行してい
くことを認識し、両膜の外周端部外面と支持板外面とに
わたって保護被覆層を設けており、膜エレメントの封止
安定性を高め得るから、信頼性の高い回転ディスク型の
膜分離装置を提供できる。
トの封止性破壊が膜エレメントの回転により生じる応力
により膜外周縁端の剥離を起点として内側に進行してい
くことを認識し、両膜の外周端部外面と支持板外面とに
わたって保護被覆層を設けており、膜エレメントの封止
安定性を高め得るから、信頼性の高い回転ディスク型の
膜分離装置を提供できる。
【図１】本発明に係る膜分離装置において使用する膜エ
レメントの一例を示す説明図である。
レメントの一例を示す説明図である。
【図２】図１に示す膜エレメントにおける保護被覆層の
形成の方法を示す図面である。
形成の方法を示す図面である。
【図３】本発明に係る膜分離装置の一例を示す図面であ
る。
る。
【図４】図３に示す膜分離装置における膜エレメントと
中空軸との透過液流路の連通構造を示す図面である。
中空軸との透過液流路の連通構造を示す図面である。
１ 支持板 ２ 膜 ３ 濾過液流路材 ４ 接着剤 ５ 保護被覆層 Ａ 本体 ｂ 中空軸 ６４ 原液槽
Claims (1)
- 【請求項１】支持板の両面に膜を膜外周部において支持
板に接着して設けた膜エレメントと中空の中心軸を備え
た本体を有し、本体の中心軸の回転により膜エレメント
を原液中で回転させ、膜と支持板との間、中心の中空軸
管壁孔及び中空軸内を経て濾過液を取り出す装置におい
て、両膜の外周端部外面と支持板外面とにわたって保護
被覆層を設けたことを特徴とする膜分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32234396A JPH10146521A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 膜分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32234396A JPH10146521A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 膜分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10146521A true JPH10146521A (ja) | 1998-06-02 |
Family
ID=18142593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32234396A Pending JPH10146521A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 膜分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10146521A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1224965A1 (de) * | 2000-05-21 | 2002-07-24 | Berghof Filtrations- und Anlagentechnik GmbH & Co. KG. | Vorrichtung und Verfahren zur Abtrennung eines Permeats |
| WO2002007478A3 (de) * | 2000-07-13 | 2002-09-12 | Andritz Ag Maschf | Filter |
| JP2005161264A (ja) * | 2003-12-04 | 2005-06-23 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 分離膜モジュール |
| JP2006192335A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Hitachi Plant Kensetsu Service Kk | 回転平膜モジュール |
| KR100805866B1 (ko) | 2007-01-15 | 2008-02-21 | 주식회사 필텍코리아 | 외압형 회전분리막 처리장치 및 이를 구비한 오폐수처리장치 |
-
1996
- 1996-11-18 JP JP32234396A patent/JPH10146521A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1224965A1 (de) * | 2000-05-21 | 2002-07-24 | Berghof Filtrations- und Anlagentechnik GmbH & Co. KG. | Vorrichtung und Verfahren zur Abtrennung eines Permeats |
| WO2002007478A3 (de) * | 2000-07-13 | 2002-09-12 | Andritz Ag Maschf | Filter |
| US7163622B2 (en) * | 2000-07-13 | 2007-01-16 | Andritz Ag | Filter |
| JP2005161264A (ja) * | 2003-12-04 | 2005-06-23 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 分離膜モジュール |
| JP2006192335A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Hitachi Plant Kensetsu Service Kk | 回転平膜モジュール |
| KR100805866B1 (ko) | 2007-01-15 | 2008-02-21 | 주식회사 필텍코리아 | 외압형 회전분리막 처리장치 및 이를 구비한 오폐수처리장치 |
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