JPH11147028A - 浸漬型膜分離装置 - Google Patents
浸漬型膜分離装置Info
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- JPH11147028A JPH11147028A JP9316858A JP31685897A JPH11147028A JP H11147028 A JPH11147028 A JP H11147028A JP 9316858 A JP9316858 A JP 9316858A JP 31685897 A JP31685897 A JP 31685897A JP H11147028 A JPH11147028 A JP H11147028A
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- Japan
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- hollow fiber
- treated
- fiber membrane
- liquid
- membrane
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 洗浄回数を減らすことの可能な構造を有する
浸漬型膜分離装置を提供することによって、膜に対する
負荷を減少させ、膜寿命を長期化し、水損失を少なくす
ること。 【解決手段】 少なくとも片端部が開口された中空糸膜
１が集束されて固定された固定部材２を有し、被処理液
４が中空糸膜１の外側から内側に通過することにより被
処理液が濾過される中空糸膜モジュールと、被処理液４
が貯えられる被処理液槽３とを備え、該中空糸膜モジュ
ールの固定部材側の中空糸膜１の一部が、被処理液４に
浸らず、被処理液４外の上方になるように該中空糸膜モ
ジュールが被処理液槽３内に配置されている。
浸漬型膜分離装置を提供することによって、膜に対する
負荷を減少させ、膜寿命を長期化し、水損失を少なくす
ること。 【解決手段】 少なくとも片端部が開口された中空糸膜
１が集束されて固定された固定部材２を有し、被処理液
４が中空糸膜１の外側から内側に通過することにより被
処理液が濾過される中空糸膜モジュールと、被処理液４
が貯えられる被処理液槽３とを備え、該中空糸膜モジュ
ールの固定部材側の中空糸膜１の一部が、被処理液４に
浸らず、被処理液４外の上方になるように該中空糸膜モ
ジュールが被処理液槽３内に配置されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、家庭からの廃水、
工業廃水などを浄化したり、プロセス中の高濃度、高Ｓ
Ｓ成分を有する液体を濾過したりするために利用される
浸漬型の膜分離装置に関する。
工業廃水などを浄化したり、プロセス中の高濃度、高Ｓ
Ｓ成分を有する液体を濾過したりするために利用される
浸漬型の膜分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に精密濾過膜あるいは限外濾過膜と
称される分離膜がモジュール化された膜モジュールに
は、膜の外側から内側に液体を濾過する外圧型と、それ
とは反対に膜の内側から外側に液体を濾過する内圧型と
がある。外圧型の膜モジュールを用いた膜分離装置とし
て浸漬型の膜分離装置が知られている。これは、分離膜
が膜槽内の被処理液に浸漬するように配置されており、
流入した懸濁している被処理液が、吸引ポンプの力ある
いは被処理水槽と処理液水槽とが設置された高さ位置の
差によって生じる圧力差（いわゆる水頭差）を駆動力と
して上記分離膜により濾過処理され、被処理液中のＳＳ
等の懸濁物が除去された処理液が分離膜の内側から取り
出されるような構造を有している（例えば、特開平５−
２６１２５３号公報、特開平８−１５５２７５号公報を
参照）。
称される分離膜がモジュール化された膜モジュールに
は、膜の外側から内側に液体を濾過する外圧型と、それ
とは反対に膜の内側から外側に液体を濾過する内圧型と
がある。外圧型の膜モジュールを用いた膜分離装置とし
て浸漬型の膜分離装置が知られている。これは、分離膜
が膜槽内の被処理液に浸漬するように配置されており、
流入した懸濁している被処理液が、吸引ポンプの力ある
いは被処理水槽と処理液水槽とが設置された高さ位置の
差によって生じる圧力差（いわゆる水頭差）を駆動力と
して上記分離膜により濾過処理され、被処理液中のＳＳ
等の懸濁物が除去された処理液が分離膜の内側から取り
出されるような構造を有している（例えば、特開平５−
２６１２５３号公報、特開平８−１５５２７５号公報を
参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記構造の浸漬型膜分
離装置による濾過処理を長い時間継続すると、懸濁物が
膜に付着して濾過効率が低下する。濾過効率を回復する
ためには、この膜への付着物を除かなければならない。
懸濁物が多量にある場合は、膜に付着する量も多くなる
ために、頻繁に膜の洗浄をしなければならない。膜の洗
浄の方法としては、膜の濾液側から被処理液側へ濾液を
通水する透過液逆洗法や、清浄水で逆洗する方法などが
あるが、膜の洗浄には多量の水が必要になって洗浄によ
る水損失が大きくなり、しかも洗浄を繰り返すことによ
って膜の寿命が短くなるという課題がある。
離装置による濾過処理を長い時間継続すると、懸濁物が
膜に付着して濾過効率が低下する。濾過効率を回復する
ためには、この膜への付着物を除かなければならない。
懸濁物が多量にある場合は、膜に付着する量も多くなる
ために、頻繁に膜の洗浄をしなければならない。膜の洗
浄の方法としては、膜の濾液側から被処理液側へ濾液を
通水する透過液逆洗法や、清浄水で逆洗する方法などが
あるが、膜の洗浄には多量の水が必要になって洗浄によ
る水損失が大きくなり、しかも洗浄を繰り返すことによ
って膜の寿命が短くなるという課題がある。
【０００４】本発明は、洗浄回数を減らすことの可能な
構造を有する浸漬型膜分離装置を提供することによっ
て、膜に対する負荷を減少させ、膜寿命を長期化し、水
損失を少なくすることを目的とするものである。
構造を有する浸漬型膜分離装置を提供することによっ
て、膜に対する負荷を減少させ、膜寿命を長期化し、水
損失を少なくすることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の浸漬型膜分離装
置は上記の課題に鑑みてなされたもので、少なくとも片
端部が開口された中空糸膜が集束されて固定された固定
部材を有し、被処理液が中空糸膜の外側から内側に通過
することにより被処理液が濾過される中空糸膜モジュー
ルと、被処理液が貯えられる被処理液槽とを備え、該中
空糸膜モジュールの固定部材側の中空糸膜の一部が、被
処理液に浸らず、被処理液外になるように該中空糸膜モ
ジュールが被処理液槽内に配置されていることを特徴と
する。本発明の浸漬型膜分離装置では、中空糸膜の固定
部側が、被処理液面上に出ているため、特に被処理液の
対流により蓄積され易い、中空糸膜が密集した固定部材
側の中空糸膜表面への懸濁物質の堆積が防止される。こ
れにより、中空糸膜に懸濁物質が堆積することにより濾
過に有効に寄与する膜面積が低下したり、膜が折損した
りすることを防止することができる。
置は上記の課題に鑑みてなされたもので、少なくとも片
端部が開口された中空糸膜が集束されて固定された固定
部材を有し、被処理液が中空糸膜の外側から内側に通過
することにより被処理液が濾過される中空糸膜モジュー
ルと、被処理液が貯えられる被処理液槽とを備え、該中
空糸膜モジュールの固定部材側の中空糸膜の一部が、被
処理液に浸らず、被処理液外になるように該中空糸膜モ
ジュールが被処理液槽内に配置されていることを特徴と
する。本発明の浸漬型膜分離装置では、中空糸膜の固定
部側が、被処理液面上に出ているため、特に被処理液の
対流により蓄積され易い、中空糸膜が密集した固定部材
側の中空糸膜表面への懸濁物質の堆積が防止される。こ
れにより、中空糸膜に懸濁物質が堆積することにより濾
過に有効に寄与する膜面積が低下したり、膜が折損した
りすることを防止することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の浸漬型膜分離装置の一例
の概略図を図１に示す。本発明の浸漬型膜分離装置で用
いられる中空糸膜モジュールは、中空糸膜１と、中空糸
膜が集束固定された固定部材２とを有している。この中
空糸膜モジュールを保護筒や整流筒で覆うように構成し
ても良い。また、中空糸膜束の絡みを防止するためのネ
ットを付設しても良い。中空糸膜モジュールは、被処理
液４が貯えられた被処理液槽３内に配置されている。該
中空糸膜モジュールの固定部材２側の中空糸膜１の一部
は、被処理液４に浸らず、被処理液４外の上方にある。
なお、中空糸膜モジュールの固定部材２には、固定部材
２と液密に取り付けられ、濾液が通過する濾液導水管５
が取り付けられている。
の概略図を図１に示す。本発明の浸漬型膜分離装置で用
いられる中空糸膜モジュールは、中空糸膜１と、中空糸
膜が集束固定された固定部材２とを有している。この中
空糸膜モジュールを保護筒や整流筒で覆うように構成し
ても良い。また、中空糸膜束の絡みを防止するためのネ
ットを付設しても良い。中空糸膜モジュールは、被処理
液４が貯えられた被処理液槽３内に配置されている。該
中空糸膜モジュールの固定部材２側の中空糸膜１の一部
は、被処理液４に浸らず、被処理液４外の上方にある。
なお、中空糸膜モジュールの固定部材２には、固定部材
２と液密に取り付けられ、濾液が通過する濾液導水管５
が取り付けられている。
【０００７】上記の中空糸膜１としては、種々のものが
使用でき、例えばポリスルホン系、ポリビニルアルコー
ル系、ポリオレフィン系、セルロース系、ＰＭＭＡ系等
の各種の材料からなるものが使用できる。また、濾過膜
として使用可能なものであれば、孔径、空孔率、膜厚、
外径等には特に制限はない。固定部材２は、中空糸膜１
の各端部が開口状態が保たれたまま集束固定されてい
る。また、中空糸膜を濾過膜として機能させるために、
固定部材２により被処理液と処理液とが液密に仕切られ
る。固定部材２には、通常、エポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、ポリウレタン等の熱硬化性樹脂が使用さ
れる。濾液導水管５との接続のために、変性ＰＰＥ、ポ
リ塩化ビニル、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリ
オレフィン、ＡＢＳ樹脂等で成形された部材を固定部材
2に接着固定しても良い。中空糸膜１と固定部材２との
接着には、遠心接着法あるいは静置接着法が採用され
る。また、中空糸膜としては、中空糸膜が自由に動き、
水流やエアーバブリング時の気泡によって、中空糸膜表
面に堆積した懸濁物質が効率的に除去されるために、多
数の中空糸膜の一端が樹脂により固定され、かつ開口さ
れているとともに、各中空糸膜の他端が１本ごとに樹脂
によりシールされた、いわゆる片端フリータイプのもの
が好ましい。
使用でき、例えばポリスルホン系、ポリビニルアルコー
ル系、ポリオレフィン系、セルロース系、ＰＭＭＡ系等
の各種の材料からなるものが使用できる。また、濾過膜
として使用可能なものであれば、孔径、空孔率、膜厚、
外径等には特に制限はない。固定部材２は、中空糸膜１
の各端部が開口状態が保たれたまま集束固定されてい
る。また、中空糸膜を濾過膜として機能させるために、
固定部材２により被処理液と処理液とが液密に仕切られ
る。固定部材２には、通常、エポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、ポリウレタン等の熱硬化性樹脂が使用さ
れる。濾液導水管５との接続のために、変性ＰＰＥ、ポ
リ塩化ビニル、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリ
オレフィン、ＡＢＳ樹脂等で成形された部材を固定部材
2に接着固定しても良い。中空糸膜１と固定部材２との
接着には、遠心接着法あるいは静置接着法が採用され
る。また、中空糸膜としては、中空糸膜が自由に動き、
水流やエアーバブリング時の気泡によって、中空糸膜表
面に堆積した懸濁物質が効率的に除去されるために、多
数の中空糸膜の一端が樹脂により固定され、かつ開口さ
れているとともに、各中空糸膜の他端が１本ごとに樹脂
によりシールされた、いわゆる片端フリータイプのもの
が好ましい。
【０００８】中空糸膜モジュールに保護筒６を付設した
浸漬型膜分離装置の一例の概略図を図２に示す。保護筒
６は、中空糸膜１の周りに設置される筒状のものであ
り、中空糸膜１の全部あるいは一部を覆うものである。
保護筒６を付設することにより、装置運搬時の中空糸膜
の保護、中空糸膜同士の動きが抑制されることによる絡
みの防止、被処理液の流れの制御等が可能となる。保護
筒の大きさ、長さ、形、柔軟性、開口部の有り無し、開
口部の形状、開口部の位置、開口部の数は自由に選択す
ることができる。保護筒の材質としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスルホン、
ポリエステル、ナイロン等が挙げられる。この浸漬型膜
分離装置では、エアー供給源（エアーレーションポン
プ）Ａによって常時供給されるエアーＣによりばっ気が
されており、被処理液は吸引ポンプＢにより膜壁を通し
て吸引濾過処理される。
浸漬型膜分離装置の一例の概略図を図２に示す。保護筒
６は、中空糸膜１の周りに設置される筒状のものであ
り、中空糸膜１の全部あるいは一部を覆うものである。
保護筒６を付設することにより、装置運搬時の中空糸膜
の保護、中空糸膜同士の動きが抑制されることによる絡
みの防止、被処理液の流れの制御等が可能となる。保護
筒の大きさ、長さ、形、柔軟性、開口部の有り無し、開
口部の形状、開口部の位置、開口部の数は自由に選択す
ることができる。保護筒の材質としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスルホン、
ポリエステル、ナイロン等が挙げられる。この浸漬型膜
分離装置では、エアー供給源（エアーレーションポン
プ）Ａによって常時供給されるエアーＣによりばっ気が
されており、被処理液は吸引ポンプＢにより膜壁を通し
て吸引濾過処理される。
【０００９】本発明の浸漬型膜分離装置では、中空糸膜
モジュールの固定部材側の中空糸膜の一部が、被処理液
に浸らずに被処理液外の上方にあるが、この被処理液外
に露出している部分の中空糸膜全長に対する割合は、１
／１００〜１／２、より好ましくは１／２０〜１／５の
範囲にあることが好ましい。上記の割合が１／１００よ
り小さく、中空糸膜モジュールの固定部材が被処理液面
と近すぎると、中空糸膜束の動きが抑制されるため、膜
束の中心部よりに付着した被処理液中の懸濁物質が排出
され難くなり、濾過性能の低下を招くことがある。一
方、上記の割合が１／２より大きく、中空糸膜モジュー
ルの固定部材が被処理液面から遠くなりすぎると、濾過
処理に有効に作用する膜面積が小さくなり、好ましいこ
とではない。
モジュールの固定部材側の中空糸膜の一部が、被処理液
に浸らずに被処理液外の上方にあるが、この被処理液外
に露出している部分の中空糸膜全長に対する割合は、１
／１００〜１／２、より好ましくは１／２０〜１／５の
範囲にあることが好ましい。上記の割合が１／１００よ
り小さく、中空糸膜モジュールの固定部材が被処理液面
と近すぎると、中空糸膜束の動きが抑制されるため、膜
束の中心部よりに付着した被処理液中の懸濁物質が排出
され難くなり、濾過性能の低下を招くことがある。一
方、上記の割合が１／２より大きく、中空糸膜モジュー
ルの固定部材が被処理液面から遠くなりすぎると、濾過
処理に有効に作用する膜面積が小さくなり、好ましいこ
とではない。
【００１０】中空糸膜を集束固定している樹脂固定部の
切断面を図３に示す。これは固定部内に中空糸がランダ
ムに分散されている構造を有するものである。中空糸膜
モジュールを集束固定してなる固定部材において、中空
糸膜束を複数個に分割することにより、懸濁物質の蓄積
をより効果的に防止することができる。このような中空
糸膜束の配列方法の一例を図４および図５に示す。図４
は、中空糸膜を列状に並べてシート状構造を構成したも
のである。図5は、櫛歯状の構造になるように中空糸膜
束を分割したものである。なお、図６には、中空糸膜の
両端部を集束固定したモジュールを用いた浸漬型膜分離
装置の一例の概略図を示している。
切断面を図３に示す。これは固定部内に中空糸がランダ
ムに分散されている構造を有するものである。中空糸膜
モジュールを集束固定してなる固定部材において、中空
糸膜束を複数個に分割することにより、懸濁物質の蓄積
をより効果的に防止することができる。このような中空
糸膜束の配列方法の一例を図４および図５に示す。図４
は、中空糸膜を列状に並べてシート状構造を構成したも
のである。図5は、櫛歯状の構造になるように中空糸膜
束を分割したものである。なお、図６には、中空糸膜の
両端部を集束固定したモジュールを用いた浸漬型膜分離
装置の一例の概略図を示している。
【００１１】本発明の膜分離装置の使用にあたっては、
中空糸膜モジュールを密閉容器内に配置して、被処理液
を加圧して透過させるいわゆる加圧濾過方式を採用する
ことができるが、活性汚泥槽、沈殿槽等に中空糸膜モジ
ュールを配置し、中空糸膜の透過液側を吸引して回収す
る吸引濾過方式を採用することがより好ましい。吸引濾
過方式によれば、槽を缶体として形成することが不要
で、モジュールを単に槽内に浸漬するだけで使用でき、
運転コストが安いからである。また、被処理液槽中の膜
モジュールと処理液水槽とが設置された高さ位置の差に
よって生じる水頭差を濾過の駆動力に利用しても良い。
なお、中空糸膜モジュールにエアーを当てて中空糸膜を
洗浄する、いわゆるエアーバブリングを実施したり、周
期的に一時的に吸引濾過を停止し、膜の濾液側より被処
理液側へ濾液を通水し、膜の洗浄する透過液逆洗法や、
膜の濾過側から被処理液側へエアー加圧することにより
膜内に詰まった懸濁物を押出したりすることによって、
中空糸膜面に堆積した堆積物が中空糸膜の内部へ入り込
むのを効率的に防止することができ、中空糸膜モジュー
ルの機能が低下する速度を遅くすることができる。
中空糸膜モジュールを密閉容器内に配置して、被処理液
を加圧して透過させるいわゆる加圧濾過方式を採用する
ことができるが、活性汚泥槽、沈殿槽等に中空糸膜モジ
ュールを配置し、中空糸膜の透過液側を吸引して回収す
る吸引濾過方式を採用することがより好ましい。吸引濾
過方式によれば、槽を缶体として形成することが不要
で、モジュールを単に槽内に浸漬するだけで使用でき、
運転コストが安いからである。また、被処理液槽中の膜
モジュールと処理液水槽とが設置された高さ位置の差に
よって生じる水頭差を濾過の駆動力に利用しても良い。
なお、中空糸膜モジュールにエアーを当てて中空糸膜を
洗浄する、いわゆるエアーバブリングを実施したり、周
期的に一時的に吸引濾過を停止し、膜の濾液側より被処
理液側へ濾液を通水し、膜の洗浄する透過液逆洗法や、
膜の濾過側から被処理液側へエアー加圧することにより
膜内に詰まった懸濁物を押出したりすることによって、
中空糸膜面に堆積した堆積物が中空糸膜の内部へ入り込
むのを効率的に防止することができ、中空糸膜モジュー
ルの機能が低下する速度を遅くすることができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明の浸漬型膜分離装置によれば、膜
固定密集部への懸濁物質の堆積と堆積した懸濁物質によ
る膜の損傷がなく、長期に安定した濾過が可能となる。
固定密集部への懸濁物質の堆積と堆積した懸濁物質によ
る膜の損傷がなく、長期に安定した濾過が可能となる。
【図１】本発明の浸漬型膜分離装置の一例の概略図であ
る。
る。
【図２】本発明の浸漬型膜分離装置の他の一例の概略図
である。
である。
【図３】中空糸膜固定部の断面図の一例を示す図であ
る。
る。
【図４】中空糸膜固定部の断面図の他の一例を示す図で
ある。
ある。
【図５】中空糸膜固定部の断面図の他の一例を示す図で
ある。
ある。
【図６】中空糸膜の両端部を集束固定したモジュールを
用いた浸漬型膜分離装置の一例の概略図である。
用いた浸漬型膜分離装置の一例の概略図である。
１ 中空糸膜 ２ 固定部材 ３ 被処理液槽 ４ 被処理液 ５ 濾液導水管 ６ 保護筒 Ａ エアーレーションポンプ Ｂ 吸引ポンプ Ｃ エアー
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも片端部が開口された中空糸膜
が集束されて固定され、被処理液と処理液とを液密に仕
切る固定部材を有し、被処理液が中空糸膜の外側から内
側に通過することにより被処理液が濾過される中空糸膜
モジュールと、被処理液が貯えられる被処理液槽とを備
え、該中空糸膜モジュールの固定部材側の中空糸膜の一
部が、被処理液に浸らず、被処理液外になるように該中
空糸膜モジュールが被処理液槽内に配置されていること
を特徴とする浸漬型膜分離装置。 - 【請求項２】 中空糸膜の固定部材側が開口され、被処
理液に浸された中空糸膜の封止された他端が集束固定さ
れていない中空糸膜モジュールを備えた請求項1記載の
浸漬型膜分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9316858A JPH11147028A (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 浸漬型膜分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9316858A JPH11147028A (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 浸漬型膜分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11147028A true JPH11147028A (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18081703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9316858A Pending JPH11147028A (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 浸漬型膜分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11147028A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003103150A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-08 | Yuasa Corp | 膜ろ過方法および膜ろ過装置 |
| WO2008041320A1 (fr) | 2006-10-03 | 2008-04-10 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Procédé d'utilisation d'un séparateur à membrane |
| US7988855B2 (en) | 2003-10-21 | 2011-08-02 | Zenon Technology Partnership | Membrane bioreactor having single header membrane module |
-
1997
- 1997-11-18 JP JP9316858A patent/JPH11147028A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003103150A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-08 | Yuasa Corp | 膜ろ過方法および膜ろ過装置 |
| US7988855B2 (en) | 2003-10-21 | 2011-08-02 | Zenon Technology Partnership | Membrane bioreactor having single header membrane module |
| WO2008041320A1 (fr) | 2006-10-03 | 2008-04-10 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Procédé d'utilisation d'un séparateur à membrane |
| JPWO2008041320A1 (ja) * | 2006-10-03 | 2010-02-04 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 膜分離装置の運転方法 |
| JP4969580B2 (ja) * | 2006-10-03 | 2012-07-04 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 膜分離装置の運転方法 |
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