JPH11104469A - スパイラル型膜エレメント、これを用いた膜モジュール及び水処理装置 - Google Patents

スパイラル型膜エレメント、これを用いた膜モジュール及び水処理装置

Info

Publication number
JPH11104469A
JPH11104469A JP28275997A JP28275997A JPH11104469A JP H11104469 A JPH11104469 A JP H11104469A JP 28275997 A JP28275997 A JP 28275997A JP 28275997 A JP28275997 A JP 28275997A JP H11104469 A JPH11104469 A JP H11104469A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
membrane
spiral
bag
module
membrane module
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.)
Granted
Application number
JP28275997A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3608353B2 (ja
Inventor
Masato Onishi
真人 大西
Naoki Ookuma
那夫紀 大熊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Plant Technologies Ltd
Original Assignee
Hitachi Plant Technologies Ltd
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 Hitachi Plant Technologies Ltd filed Critical Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority to JP28275997A priority Critical patent/JP3608353B2/ja
Publication of JPH11104469A publication Critical patent/JPH11104469A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3608353B2 publication Critical patent/JP3608353B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高濁質液に浸漬して吸引ろ過が可能なスパイ
ラル型膜エレメント、これを用いた膜モジュール及び水
処理装置を提供すること。 【解決手段】 袋状の平膜3をろ液集水管軸2に複数枚
装着し、膜間隔が5〜10mmとなるように、スパイラ
ルに巻いてなるスパイラル型膜エレメントをケーシング
4に固定した膜モジュール1及びこの膜モジュールをそ
のろ液集水管軸が水面に対して垂直に位置するようにリ
アクタ内に装着した水処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スパイラル型膜エ
レメント、これを用いた膜モジュール及び水処理装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】膜を用いて廃水処理を行う場合、ろ過の
対象となる原液の懸濁物質濃度や粘度、運転方法、求め
られる処理水質などにより、最適なモジュール形状や膜
孔径を選定することが必要となる。ここで、モジュール
とは、膜エレメントを容器(ハウジングまたはケーシン
グ)に組み込んだろ過器のことをいう。現在市販されて
いるモジュールの形状には、管状、中空糸状、スパイラ
ル状、平膜(プリーツタイプ、プレート&フレームタイ
プ)などがあるが、それぞれに長所及び短所がある。近
年、これらの膜モジュールをリアクタに浸漬し、吸引ろ
過によりろ液を得る浸漬方式が開発されている。この
際、膜モジュールを活性汚泥や凝集汚泥などの高濁質液
中に浸漬してろ過するため、固形分を含む液のろ過に最
適なプレート&フレームタイプの平膜が主に用いられて
いる。
【0003】管状や中空糸状モジュールを被ろ過液中に
浸漬してろ過する場合、管状モジュールは膜面積が大き
く確保できず、大量処理に不向きであったり、中空糸状
モジュールは中空糸膜の束の内部に付着又は固着した懸
濁物質がエアバブリングによって除去困難であるなどの
問題を抱えている。一方、平膜状の膜を浸漬した浸漬平
膜型モジュールは、エアバブリングによる膜面の洗浄が
中空糸膜モジュールに比べて容易であり、また、管状モ
ジュールより膜充填密度を高くとれるため、高濁質液の
ろ過に適していると考えられる。しかし、膜充填密度を
浸漬平膜型モジュールとスパイラル状モジュールとで比
較すると、スパイラル状の方が高くとれる。したがっ
て、スパイラル型膜モジュールを用いれば、膜分離装置
のコンパクト化が可能になると考えられる。ところが、
従来のスパイラル型膜モジュールは、液の流路が狭く、
固形分を含む液の分離には不適当であるため、高濁質液
のろ過にスパイラル型膜モジュールを適用した例はな
い。
【0004】スパイラル型膜エレメントは、袋状の平膜
をスペーサと一緒に集水管軸に巻いて形成し、ベッセル
と呼ばれる容器内に装着して使用される。このとき、ス
ペーサ部が原液の流路となるため、その厚みで膜間隔が
決定する。スペーサの厚みは通常1mm程度であるが、
スペーサを波板状にして膜面の乱流促進を期待するスパ
イラル型膜エレメントも提案されているが、この場合の
波板状スペーサによる有効流路高さは2.5mmとされ
ている(特開平4−87695号公報参照)。しかしな
がら、このような膜間隔では、膜間に懸濁物質が閉塞し
て運転できなくなってしまう。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の欠点を解消し、高濁質液に浸漬して吸引ろ過が可能
なスパイラル型膜エレメント、これを用いた膜モジュー
ル及び水処理装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
検討を重ねた結果、複数枚の袋状の平膜を集水管軸に装
着し、特定の膜間隔となるように巻いたスパイラル型膜
エレメントが上記課題を解決しうるものであることを見
出し、本発明を完成した。
【0007】すなわち、本発明のスパイラル型膜エレメ
ントは、袋状の平膜をろ液集水管軸に複数枚装着し、膜
間隔が5〜10mmとなるように、スパイラルに巻いて
なることを特徴とする。本発明は、さらに、本発明のス
パイラル型膜エレメントの袋状の平膜の長手方向の端部
を断面形状が円形又多角形のケーシングあるいは複数の
ポールに固定してなることを特徴とする膜モジュールを
提供するものである。また、本発明の水処理装置は、リ
アクタ内に本発明の膜モジュールを1個又は複数個装着
したことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明のスパイラル型膜エレメン
トは、上記のように袋状の平膜をろ液集水管軸に複数枚
装着したものであるが、使用する膜としては、例えば、
精密ろ過膜、限外ろ過膜などが好ましい。
【0009】本発明のスパイラル型膜エレメントは、上
記のような膜を複数枚、膜間隔が5〜10mmとなるよ
うに、スパイラルに巻いて形成される。この膜間隔を5
mm以上とすることにより、約15000mg/(リッ
トル)の高濁質液をろ過処理しても流路の閉塞は起こら
ず、また、バブリングしたエアが膜間に確実に供給され
るため、膜面のケーキ層の蓄積も防止できることが分か
った。また、スパイラル型膜エレメントの膜間隔を10
mm以下とすれば、膜充填密度もプレート&フレームタ
イプの平膜モジュールと同等以上になる。
【0010】また、本発明のスパイラル型膜エレメント
には、その袋状の平膜の上端と下端に、補強材を装着す
るのが好ましい。補強材としては、形状を自在に調整で
きるプラスチック製の薄板を用いるか又はメッシュ状に
張ったワイヤを用いることが好ましい。また、膜エレメ
ントの垂直方向の長さによっては、その中間部にも補強
材を装着することが好ましい。
【0011】本発明のスパイラル型膜エレメントは、上
記のように、膜間隔が充分に広く、膜充填密度も高くで
きるため、これを被ろ過液中に浸漬し、吸引ろ過するの
に有効であり、高濁質液を被ろ過液とすることができ
る。被ろ過液としては、一般に5000〜15000m
g/(リットル)の懸濁物質を含む液が対象となる。そ
の際、本発明のスパイラル型膜エレメントを、そのろ液
集水管軸が水面に対して垂直に位置するように被ろ過液
中に浸漬し、吸引ろ過するのが好ましい。吸引方法に
は、ポンプを解する方法と高低差(ヘッド差)を利用し
た方法があるが、本発明においては、いずれの方法でも
適用することができる。
【0012】ろ過を継続すると、膜面で除去された懸濁
物質がケーキ層を形成し、ろ過抵抗の上昇を引起し、ろ
過圧力が上昇する。そのため、定期的に膜面のケーキ層
を排除する。このケーキ層の除去には、膜エレメントの
下方からのエアバブリングによって膜洗浄を行うのが好
ましい。スパイラル型膜エレメントの下方から吹き込ま
れたエアは、スパイラル型膜エレメントの膜同士の間を
上昇し、その気泡及び水流により膜面のケーキ層を剥離
して取り除く。
【0013】本発明の膜モジュールは、上記のような本
発明のスパイラル型膜エレメントを断面形状が円形又は
多角形のケーシングあるいはポールに固定してなるもの
である。本発明の水処理装置は、リアクタ内に本発明の
膜モジュールを1個又は複数個装着したものである。膜
モジュールは、そのろ液集水管軸がリアクタ内の水面に
対して垂直に位置するように設置されるのが好ましい。
また、膜面のエアバブリング洗浄のため、膜エレメント
の下方に散気設備を備えるのが好ましい。
【0014】
【実施例】次に、図面を参照して本発明を実施例に基づ
いてさらに詳細に説明するが、本発明はこれによって制
限されるものではない。図1は、本発明の一実施例を示
す膜モジュールの横断面図である。図1において、膜モ
ジュール1は、ろ液集水管軸2に袋状の平膜3を複数枚
装着し、スパイラルに巻いて形成されたスパイラル型膜
エレメントを有し、各袋状の平膜3の長手方向の端部が
ケーシング4に固定されている。
【0015】図2は、図1に示した膜モジュールをリア
クタ内に装着した水処理装置の略示縦断面図である。こ
の水処理装置は、リアクタ10内に1個の膜モジュール
1をそのろ液集水管軸2が水面に対して垂直に位置する
状態で装着したものであり、この膜エレメントの上端と
下端は補強材5によって補強されている。また、膜エレ
メントの下方には散気設備6が付設されている。ろ液集
水管軸2の上端部は、リアクタ10内の水面より上方に
ある。この水処理装置で廃水処理を行う場合、リアクタ
10内に投入された被ろ過液は吸引ろ過により膜でろ過
され、膜を透過した処理水は、吸引によりろ液集水管軸
2の上端部から系外に排出される。所定時間ろ過を継続
した後、定期的に膜面のケーキ層を除去するため、散気
設備6からエアを吹き込み、エアバブリング洗浄を行
う。スパイラル型膜エレメントを下水処理場の曝気槽内
に浸漬する場合には、生物処理に必要なエア量が常に供
給されているため、このエアを洗浄用として代用しても
よい。
【0016】図3は、本発明の別の実施例を示す膜モジ
ュールの横断面図であり、図4はリアクタ内における膜
モジュールの配置例を示す説明図である。図3に示した
膜モジュール11は、断面形状が三角形のケーシング1
4に固定されている点で、図1に示した実施例と相違す
る。また、図5は、本発明の別の実施例を示す膜モジュ
ールの横断面図であり、図6はリアクタ内における膜モ
ジュールの配置例を示す説明図である。図5に示した膜
モジュール21は、6枚の袋状の平膜3をろ液集水管軸
2に装着し、断面形状が六角形のケーシング24に固定
した点で図1に示した実施例と相違する。図3及び図5
に示した膜モジュールは、ケーシングの断面形状が円形
のもの(図1)に比べて、それぞれ図4及び図6に示し
た配置ができるため、リアクタ内の膜モジュールの充填
密度を高めることができ、隣あった膜モジュール間のデ
ッドスペースも無くなるという利点を有する。
【0017】図7は、本発明のさらに別の実施例を示す
膜モジュールの平面図であり、図8は、図7に示す膜モ
ジュールの側面図である。図7に示した膜モジュール3
1においては、ろ液集水管軸32に3枚の袋状の平膜3
3が装着され、巻かれてスパイラル型膜エレメントが形
成されており、その平膜33の長手方向の端部は、3本
のポール34にそれぞれ固定されている。巻かれた袋状
の平膜の上端及び下端は、補強材35によって補強され
ている。
【0018】図9は、本発明のさらに別の実施例を示す
膜モジュールの平面図である。この膜モジュール41に
おいては、ろ液集水管軸42に袋状の平膜43が装着さ
れ、巻かれてスパイラル型膜エレメントが形成されてお
り、袋状の平膜43の長手方向の端部は、断面形状が円
形のケーシング44に固定されている。袋状の平膜43
の上端は、補強材としてメッシュ状に張ったワイヤ45
によって固定されており、図示していない下端は、図7
と同様の補強材によって補強されている。この実施例で
は、ワイヤが目詰まりしないように、そのメッシュ幅
は、50mm程度と大きくすることが必要である。な
お、図中の黒点は、固定点を意味する。
【0019】
【発明の効果】本発明のスパイラル型膜エレメント及び
これをケーシングに組み込んだ膜モジュールは、高濁質
液中に浸漬し、吸引ろ過することにより、効率の良い固
液分離を行うことが可能となる。また、本発明のスパイ
ラル型膜エレメントの下方からエアを吹き込み、定期的
に膜面のエアバブリング洗浄を行うことにより、その気
泡及び水流により膜面のケーキ層を除去できるので、長
期間にわたり安定してろ過運転を行うことが可能とな
る。さらに、本発明において、断面形状が多角形のケー
シングを用いることにより、膜充填密度を著しく高くで
き、モジュール間のデッドスペースを無くすことがで
き、装置のコンパクト化を図ることができる。したがっ
て、本発明の水処理装置によれば、コンパクトな装置
で、濁質濃度の高い廃水、例えば、活性汚泥などを含む
廃水を効率よく、長期間にわたって安定して処理するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す膜モジュールの略示横
断面図である。
【図2】図1に示した膜モジールを装着した本発明の水
処理装置の略示縦断面図である。
【図3】本発明の別の実施例を示す膜モジュールの略示
横断面図である。
【図4】図3に示した膜モジュールの配置例を示す説明
図である。
【図5】本発明のさらに別の実施例を示す膜モジュール
の略示横断面図である。
【図6】図5に示した膜モジュールの配置例を示す説明
図である。
【図7】本発明のさらに別の実施例を示す膜モジュール
の平面図である。
【図8】図7に示す膜モジュールの側面図である。
【図9】本発明のさらに別の実施例を示す膜モジュール
の平面図である。
【符号の説明】
1 膜モジュール 2 ろ液集水管軸 3 袋状の平膜 4 ケーシング 5 補強材 6 散気設備 10 リアクタ 11 膜モジュール 14 ケーシング 21 膜モジュール 24 ケーシング 31 膜モジュール 32 ろ液集水管軸 33 袋状の平膜 34 ポール 35 補強材 41 膜モジュール 45 ワイヤ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 袋状の平膜をろ液集水管軸に複数枚装着
    し、膜間隔が5〜10mmとなるように、スパイラルに
    巻いてなることを特徴とするスパイラル型膜エレメン
    ト。
  2. 【請求項2】 巻かれた袋状の平膜の上端と下端に、補
    強材を装着した請求項1記載のスパイラル型膜エレメン
    ト。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のスパイラル型膜エレメン
    トの袋状の平膜の長手方向の端部を断面形状が円形又多
    角形のケーシングに固定してなることを特徴とする膜モ
    ジュール。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のスパイラル型膜エレメン
    トの袋状の平膜の長手方向の端部を複数のポールに固定
    してなることを特徴とする膜モジュール。
  5. 【請求項5】 リアクタ内に請求項3又は4記載の膜モ
    ジュールを1個又は複数個装着したことを特徴とする水
    処理装置。
  6. 【請求項6】 請求項3又は4記載の膜モジュールを、
    そのろ液集水管軸がリアクタ内の水面に対して垂直に位
    置するように、1個又は複数個装着したことを特徴とす
    る水処理装置。
  7. 【請求項7】 請求項3又は4記載の膜モジュールを、
    そのろ液集水管軸がリアクタ内の水面に対して垂直に位
    置するように、1個又は複数個装着し、その膜エレメン
    トの下方に散気設備を備えたことを特徴とする水処理装
    置。
JP28275997A 1997-09-30 1997-09-30 膜モジュール及びこれを用いた水処理装置 Expired - Fee Related JP3608353B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28275997A JP3608353B2 (ja) 1997-09-30 1997-09-30 膜モジュール及びこれを用いた水処理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28275997A JP3608353B2 (ja) 1997-09-30 1997-09-30 膜モジュール及びこれを用いた水処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11104469A true JPH11104469A (ja) 1999-04-20
JP3608353B2 JP3608353B2 (ja) 2005-01-12

Family

ID=17656704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28275997A Expired - Fee Related JP3608353B2 (ja) 1997-09-30 1997-09-30 膜モジュール及びこれを用いた水処理装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3608353B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100711834B1 (ko) 2006-06-23 2007-05-02 한국화학연구원 침지형 분리막 모듈
KR100809178B1 (ko) 2004-09-02 2008-02-29 닛토덴코 가부시키가이샤 나선형 역삼투막 요소, 그의 제조 방법 및 그의 사용 방법
KR100809177B1 (ko) 2003-10-02 2008-02-29 닛토덴코 가부시키가이샤 스파이럴형 막 요소 및 그 제조 방법
KR100826363B1 (ko) 2003-09-17 2008-05-02 닛토덴코 가부시키가이샤 나선형 분리막 소자
US7585411B2 (en) 2004-01-09 2009-09-08 Trisep Corporation Low pressure filtration

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100826363B1 (ko) 2003-09-17 2008-05-02 닛토덴코 가부시키가이샤 나선형 분리막 소자
KR100809177B1 (ko) 2003-10-02 2008-02-29 닛토덴코 가부시키가이샤 스파이럴형 막 요소 및 그 제조 방법
US7585411B2 (en) 2004-01-09 2009-09-08 Trisep Corporation Low pressure filtration
KR100809178B1 (ko) 2004-09-02 2008-02-29 닛토덴코 가부시키가이샤 나선형 역삼투막 요소, 그의 제조 방법 및 그의 사용 방법
KR100711834B1 (ko) 2006-06-23 2007-05-02 한국화학연구원 침지형 분리막 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
JP3608353B2 (ja) 2005-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7294267B2 (en) Hollow fiber membrane module, hollow fiber membrane module unit, membrane filtration device using the same and method of operating the same
JP2000189958A (ja) 浸漬型膜ろ過装置
JP3815645B2 (ja) 浸漬型平膜分離装置およびその制御方法
WO2011158559A1 (ja) 膜モジュールの洗浄方法
JPWO2007083723A1 (ja) 膜ろ過処理装置及びその運転方法
JPH04222622A (ja) 液体、特に水の限外またはマイクロろ過用膜フィルタ装置
JPWO2009008463A1 (ja) 膜分離装置及びろ過処理方法
JP3608353B2 (ja) 膜モジュール及びこれを用いた水処理装置
JPH10230145A (ja) スパイラル型膜エレメント
JP5238128B2 (ja) 固液混合処理液の固液分離装置
JP2007209949A (ja) 固液混合処理液のろ過液回収装置
KR100236921B1 (ko) 침지형 중공사막 모듈 및 이를 사용하는 폐수처리방법
JPH09131517A (ja) 中空糸膜モジュールおよびその使用方法
EP1676817A1 (en) Submergible membrane filtration module
JPH10230140A (ja) スパイラル型膜エレメント
JP2003112017A (ja) 濾過膜モジュールおよび造水方法
JP2001321645A (ja) ろ過膜エレメントおよび透過水の製造方法
KR100340450B1 (ko) 중공사를 이용한 수처리용 분리막
JP3603596B2 (ja) 浸漬型平膜分離装置
JPH09155166A (ja) 浸漬型平膜分離装置
JPH07116423A (ja) 膜式沈殿分離槽
JP2003024937A (ja) 膜分離装置
JP2000271456A (ja) スパイラル型膜エレメントおよびスパイラル型膜モジュールの運転方法および洗浄方法
JP3687841B2 (ja) 通水性ろ過体モジュールを用いる汚泥の処理方法及び装置
JPH09168727A (ja) 汚濁水の濾過方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040224

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040406

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040921

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041004

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071022

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081022

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081022

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091022

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101022

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101022

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111022

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111022

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121022

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022

Year of fee payment: 9

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees