JPS59199005A - 透過膜チユ−ブの洗浄方法 - Google Patents

透過膜チユ−ブの洗浄方法

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JPS59199005A
JPS59199005A JP7388883A JP7388883A JPS59199005A JP S59199005 A JPS59199005 A JP S59199005A JP 7388883 A JP7388883 A JP 7388883A JP 7388883 A JP7388883 A JP 7388883A JP S59199005 A JPS59199005 A JP S59199005A
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JP
Japan
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permeable membrane
membrane tube
water
filtration
suspended matter
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Pending
Application number
JP7388883A
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English (en)
Inventor
Katsumi Okugawa
奥川 克己
Yasushi Yoshida
靖 吉田
Toshiyuki Oki
太期 敏之
Kinji Kinebuchi
杵「淵」 欽治
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.)
Organo Corp
Original Assignee
Organo Corp
Japan Organo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は透過膜チューブの洗浄方法に関するものでt透
過膜チューブの内面に付着した懸濁物を簡単な操作で効
果的に除去することを目的とする。
従来から液体中の懸濁物を除去するにあたりメンブレン
フィルターやプレコート濾過機が用いられてきたが・近
年になって透過膜チューブを用いる濾過方法が用いられ
るようになってきた。
この濾過方法は0.001〜0.1μの微細孔径あるい
は分画分子量10.’0010〜loo+000の性能
を有する透過膜を外径0.5〜2 mm +内径。、2
〜l −5mmの中空毛細管状に形成した透過膜チュー
ブを多数本・たとえば500本以上集合させて・濾過エ
レメントを構成し・当該濾過エレメン−トを構成する各
透過膜チューブの内側に懸濁物を含む被濾過液を通流し
・通常は被濾過液の一部を各透過膜の内側から外側へ通
流することにより懸濁物を各透過膜チューブの内面で阻
止して濾過液を得・また被濾過液の他部を各透過膜チュ
ーブの内側からその!、ま外部へ取り出すものである。
なお場合によっては被濾過液の全量を各透過膜チューブ
の内側から外側へ通すこともあり・また各透過膜チュー
ブの外側から内側へ通流して懸濁物を透過膜チューブの
外面で阻IFすることもできる。
当該濾過方法はプレコート濾過機のような濾過助剤をプ
レコートする操作が必要ないので操作が簡単であり・か
つ濾過に使用する濾過膜の微細孔が前述したごと(0,
01〜0.1μ・あるいは分画分子量が10・000〜
100・000の性能を有するのでpメンブレンフィル
タあるいはプレコート濾過機などが有する微細孔と比較
してかなり小さいので・ノンブレンフィルタやプレコー
ト濾過機などでは除去できないような微細な懸濁物ある
いはコロイド状物質まで除去できる。
このように透過膜チューブを用いる懸濁物の濾過方法は
種々の利点を有するので・本発明者等は原子力発電所あ
るいは火力発電所における復水の処理に本濾過方法を採
用することを試みだ。
原子力発電所あるいは火力発電所においては発電タービ
ンを、駆動させた後の蒸気を冷却し復水となし・当該復
水を加熱して蒸気を得て・この蒸気で再び発電タービン
を駆動させるというサイクルを繰り返しているが・当該
復水中には復水系統の配管・機器が主として鉄鋼から成
るため、鉄を主成分とする腐食生成物などの懸濁物が含
まれている。当該懸濁物は原子炉、ボイラーなどの蒸気
発生機あるいは発電タービンなどに沈着付着し作業の妨
害ならびに原子力発電所においては放射性物質の増加を
起こすので・復水から当該懸濁物を極力除去する必要が
ある。
従来から当該懸濁物を除去する場合、一般にプレコート
濾過が行なわれていた。すなわち素焼筒、カーボン筒・
あるいは金銅・糸を巻きつけた円節々とからなる濾過エ
レメントにケイソウ士・セルロース・微粒子状イオン交
換樹脂。
炭素粉・粉末状の合、成繊維などの濾過助剤をプレコー
トしt当該プレコート層で濾過を行なうものである。ま
だ最近では前記プレコート濾過の代りに電磁フィルタも
用いられるようになって来ている。
しかしながら復水中に含まれる懸濁物は0.1μ〜数1
0μと幅広く分布しており・時として大部分が1μ以■
の場合もある。したがって前記のプレコート濾過では微
細な懸濁物がリークするという欠点を有している。また
プレコート層カ比較的早く目詰りを起こし・そのため前
記濾過助剤の廃棄物量も増加し・さらに濾過エレメント
自体にも微細な懸濁物が目詰りし・そのため濾過エレメ
ントを時々超音波、化学薬品などで洗浄したりする余分
な操作を必要とし、かつ当該洗浄で回復しない濾過エレ
メントは交替せねばならない。一方電磁フィルタにおい
てはα−Fe203 +  Fe0OHなどの常磁性体
の懸濁固形分は除去困難であり・したがって復水中に常
磁性体が多く含まれている場合は採用できないという欠
点がある。
このように従来の濾過方法では種々の欠点を有している
ので・本発明者等は復水中の懸濁物の除去に前記透過膜
チューブを用いたところ・懸濁物の除去性能は非常に優
れていることが確認された。
すなわち前記透過膜チューブの多数本を集合して濾過エ
レメントを構成し・当該濾過エレメントを構成する各透
過膜チューブの内側に懸濁物を含む復水を通流し・当該
復水の一部を各透過膜チューブの内側から外側へ通流す
ることにより懸濁物を各透過膜チューブの内面で阻止し
て濾過液を得るとともに・当該復水の他部を各透過膜チ
ューブの内側からそのまま外部へ取りだす濾過を行なっ
たところ・復水中に含まれる懸濁物の約99係を効果的
に除去することができた。
しかしながら尚該透過膜チューブを用いて長時間濾過を
続行していると透過膜チューブの内面に特に水酸化鉄の
ように粘着性の強い懸濁物が付着することにより圧力損
失の増加、あるいは濾過水量の低下などが生じ・たとえ
ば透過膜チューブに対して濾過方向とは逆方向に逆洗水
あるいは空気・または逆洗水と空気の混合流体を通して
透過膜の内面に付着した懸濁物を剥離除去することを試
みてもあまり効果がなかった。
この原因は・透過膜チューブの全表面積に対して・開孔
率が3o〜a、o%と小さいため透過膜チューブの開孔
部分しか洗浄されないことと・透過膜チューブ内の懸濁
物の付着が一様でなく・剥離しやすいところに逆洗流体
が偏って流れ・他の部分が洗浄できないことに起因して
いるようである。
本発明者等はこの点に鑑みて・透過膜チューブの内面に
刺着した懸濁物を除去する方法を種々検討した結果・透
過膜チューブの内側に透過膜チューブの内径より小さい
直径を有する硬質本発明は上記知見に基づくもので・中
空毛細管からなる透過膜チューブを複数本集合させて濾
過エレメントを構成し・当該濾過エレメントを構成する
各透過膜チューブの内側に懸濁物を含む液体を通流する
ことにより液体から懸濁物を除去する方法において・各
透過膜チューブの内面に懸濁物が刺着して濾過効率が低
下した際に・当該透過膜チューフの内径より小さい直径
を有する硬質粒状物を含む洗浄水を・各透過膜チューブ
の内側へ通流することにより・透過膜チューブの内面に
付着した懸濁物を除去することを特徴とする透過膜チュ
ーブの洗浄方法である。
以下に本発明を図面を参照して詳細に説明する。
第1図および第2図ともに本発明の実施態様を示すもの
で・第1図は本発明に用いる透過膜チューブを装着した
濾過塔の断面図であり・第2図は本発明のフローを示す
説明図である。
本発明に用いる濾過塔は第1図に示しだよう構成し・上
部隔板2および下部隔板3には濾過ニレメントラに相当
する数の孔を多数開口し・当該孔を用いて中室5内に多
′敬の濾過ニレメントラを立設する。
なお濾過エレメント7は中空毛細管からなる透過膜チュ
ーブ8を多数本・たとえば500本以上集合し・当該透
過膜チューブ8の集合体の外表面を孔あきプレートある
いは金網などの補強材9で被覆したものであり・壕だ透
過膜チューブ8としては0.001〜0・1μの微細孔
径を有する透過膜あるいは分画分子量10 、000〜
100,000の性能を有する透過膜を・外径0.5〜
’2 mm・内径0.2〜1.5mmの中空毛細管状に
形成したものを用いる。たとえば濾過エレメント7の直
径を2インチとした場合・外径14mmの透過膜チュー
ブを用いるならば約800本実合することができる。
なお濾過塔1の上部および下部・そして中室5および下
室6の塔壁にそれぞれノズル]、Oを設ける。
次に本濾過塔]を用いて濾過を行なう場合を説明するど
・第2図に示したごとく・弁11・12・13を開口す
るとともに供給ポンプ14を駆動し・供給槽15内の被
濾過水を被濾過水流入管16を介して濾過塔1の下室6
から供給し・被濾過水を各濾過ニレメン[・7の各透過
膜チューブの内側に通流して・当該被濾過水の一部を各
透過膜チューブの内側から外側へ通過させ・懸濁物を透
過膜チューブの内面で阻市し・濾過水を中室5で集水し
・濾過水管]−,より濾過塔1外に取り出す。一方被瀘
過水の他部を各透過膜チューブの内側へそのit通流し
て」7室4で集水し・被濾過水供給管工8を介I7て供
給槽15に循環する。なお供給槽15には被濾過水供給
管19から被濾過水を供給する。
このような濾過を続行していくと各透過膜チューブの内
側に懸濁物が付着し7・圧力損失の増加あるいは濾過水
量の低下など濾過効率が低下するが・従来ではこのよう
に澤過効率が低下した場合・たとえば以下のような洗浄
を行なっていた。
供給槽15への被濾過水の供給を停止するとともにう弁
11 、12 、13を閉じ供給ポンプ14の駆動を停
止して濾過を中断し2次いで弁20 。
21・22を開口して・空気流入管23がら圧縮空気を
流入し・濾過塔1内の水を抜き・ドレン水を洗浄水槽2
4に受ける。このような操作により透過膜チューブの内
側に付着していた比較的剥離しやすい懸濁物の一部が除
かれる。次いで弁20 、21 、22を閉じ、弁25
.弁26を開口して逆洗水流入管27がら逆洗水を流入
し・各濾過エレメント7の各透過膜チューブの外側から
内側へ逆洗水を流入し・透過膜チューブの内側に付着し
ている懸濁物を剥離する操作を行ない・濾過塔1内が洗
浄水で満水になった後・弁25・26を閉じ・ふたたび
弁2o・21・22を開口して空気流入管23から圧縮
空気を流入し・濾過塔J内の水を抜く操作を行なう。
従来の透過膜チューブの洗浄方法は以上の逆洗水の流入
および圧縮空気の流入を繰り返して行ない・透過膜チュ
ーブ内に付着している懸濁物を剥離していたが・このよ
うな洗浄方法では前述したごとく不充分であり・透過膜
チューブの内面に懸濁物が残留し濾過を再開するとすぐ
に圧力損失の増加あるいは濾過水量の低下などの現象が
生じていた。
そこで本発明では以下のような洗浄を行なう。
すなわち・ある程度前述の従来の洗浄方法を実施して比
較的剥離しやすい懸濁物を除去してプ31を駆動して洗
浄水循環管32に洗浄水を循環し・粒状物貯蔵ストレー
ナ33内の硬質粒状物34を洗浄水に分散し・各濾過エ
レメント7の各透過膜チューブの内側に硬質粒状物34
を含む洗浄水を通流する洗浄を行なう。
このような洗浄により各透過膜チューブ内に硬質粒状物
が通過するので?この通過により透過膜チューブの内面
に利殖していた懸濁物を硬質粒状物で機械的に剥離し・
あるいは押出すことにより・効果的に除去することがで
きる。
このような循環洗浄を行ない透過膜チューブの内面に付
着している懸濁物を充分に剥離・あるいは押出した後・
次のような操作を行なう。
すなわち開口している弁2B + 29 + 300内
弁28を閉じるとともに弁35を開口し・洗浄水を粒状
物貯蔵ストレーナ33内のスクリーン36に通過させて
しばらく循環する。このような循環により洗浄水中に分
散している硬質粒状物34をスクリーン36で阻市し・
洗浄水中に分散している硬質粒状物34の全部を粒状物
貯蔵ストレーナ33内に収納し・次回の洗浄に備える。
次に弁35 、29 、30を閉じり洗浄ポンプ31の
駆動を停止した後・弁20・21 、22を開口して空
気流入管23から圧縮空気を流入して・懸濁物を含む洗
浄水を洗浄水槽24に排出し・弁20・井を閉じると共
に弁37り弁35あるいは弁28を開口して洗浄水管3
8から洗浄水を流入して濾過塔内lを洗浄し・次いで弁
21・22を閉じ・弁29・26を開口して洗浄水を濾
過塔lの下部から流入して濾過塔1内を満水して1次回
の濾過に備える。
以上説明したごとく本発明の洗浄方法は・硬質粒状物を
透過膜チューブ内を通過させ・直接ツ機械的に硬質粒状
物でその内面に付着している懸濁物を剥離し・あるいは
押出して除去するものであり・従来の単な−ろ水金るり
は空気などの流体による洗浄と比較[て懸濁物の除去効
果が優れており・かつ透過膜チューブ内を均等に洗浄す
ることができる。
次に本発明に用いる硬質粒状物について詳しく説明する
本発明に用いる硬質粒状物は・当該粒状物を透過膜チュ
ーブ内を通過させるため・透過膜チューフの内径より小
さい直径を有する硬質粒状物を用いるが・当該粒状物の
直径があまり小さいと洗浄中において透過膜チューブ内
に付着している懸濁物に接触することなく・そのまま透
過膜チューブを通過し・当該懸濁物の剥離あるいは押出
しに関与しなくなるので好ましくなく・また当該粒状物
の直径が透過膜チューブの内径に近づけば近づく程・当
該粒状物が透過膜モジュールの内部へ入りにくくなり・
かつ透過膜チユーズの内部へ入っても詰り易くなる。
したがって本発明に用いる硬質粒状物としては・透過膜
チューブの内部へ入り易く、さらに洗浄中に詰ることな
く・かつその通過によって透過膜モジュールの内面に付
着している懸濁物を剥離・あるいは押出すことができる
ものが必要であり・この条件を満たすために硬質粒状物
の直径を透過膜モジュールの内径の%〜%の範囲にする
ことが好ましい。
また本発明の洗浄方法は前述したごとく硬質粒状物を含
む水をポンプ等で循環使用するので・当該硬質粒状物が
当該操作によって破砕しないような強度を有し・かつ水
流に乗り易すいものが必要である。したがってその強度
としては・たとえばガラス板に当該粒状物の1粒を挾み
込み・そこに5007〜1000 fの荷重をかけても
当該粒状物が破砕しないような強度を持った・たとえば
ポリエチレン・ポリプロピレン・塩化ビニールなどの合
成樹脂製の粒子・あるいはイオン交換樹脂・イオン交換
樹脂の母体であるスチレンとジビニルベンゼンの共重合
物、アクリルとジビニルベンゼンの共重合物?メタアク
リルとジビニルベンゼンの共重合物などを用いるとよい
。またその形−状は当該粒状物を透過膜チューブ内に通
過させる際に・透過膜チューブの内面を擦って傷を付け
たり摩耗させないような・球状のものを用いることが好
ましい。
次に本発明において使用する硬質粒状物の個数としては
・この量があまり少ないと洗浄効果が低下し・逆にあま
り多いと透過膜チューブ内に硬質粒状物が詰り易くなる
ので・本発明においては濾過塔1内に用いている全透過
膜チューブの本数の0,2〜3倍の個数を用いるとよい
また透過膜チューブの本数・硬質粒状物の個数・洗浄水
の循環流量・循環時間などから計算してで洗浄すること
が望ましい。
以上説明したごとく本発明の透過膜チューブの洗浄方法
は・硬質粒状物を透過膜チューブ内を通過させ・当該粒
状物で直接・機械的にその内面に付着している懸濁物を
剥離・あるいは押出して除去するものであるから・従来
の単なる水・あるいは空気などの流体による洗浄では除
去できないような水酸化鉄などの粘着性の懸濁物なども
効果的に除去できるので・たとえば復水中の懸濁物を透
過膜チューブで濾過する際の透過膜チューブの洗浄など
に用いると・その濾過ザイクルを大巾に延長させること
ができる。
以下に本発明の効果を明確とするために実施例を説明す
る。
実施例 Fe1SO4とNaOHを反応させて酸化することによ
り実験室的に生成した水酸化第二鉄の懸濁水を・分画分
子量13・oooの性能を有する外径1・4mm・内径
0.8 mm +長さl+000mmの透過膜チューブ
2025本を集合させた濾過エレメントの各透過膜チュ
ーブの内側に通流し・懸濁水の一部を透過膜チューブの
内側から外側へ通過させ・他部を透過膜チューブの内側
から外部に取りだす・いわゆる循環濾過処理を行なった
ところ・透過膜チューブの内面に水酸化第二鉄が付着し
・濾過開始直後工i/Hの流量であった濾過水流量75
−0.3咋Hまで低下した。
このように水酸化第二鉄の付着により渉過流量が低下し
た濾過エレメントを用い・第2図に示したフローに準じ
て・第1表に示したような条件で硬質粒状物を含む洗浄
水を透過膜チューブの内側に通流する本発明の洗浄を実
施した。
第1表 − [ なお・第1表においてツアンノ(−セツブ(登録し 商品)359は強酸性カチオン交換樹脂を強塩基性アニ
オン交換樹脂の中間比重樹脂であり・イオン交換的に不
活性で球状であり・その破砕強度は1+0OO4i’7
粒子であり・寸だ材質はメクアクリルとジビニルベンゼ
ン系の共重合物である。
また計算硬質粒状物通過個数は透過膜チューブの本数(
2025本)と硬質粒状物の個数・洗浄水の循環流量・
循環時間から計算し、た洗浄中に透過膜チューブ1本あ
たりに通過する硬質粒状物の個数を示したものである。
第1表に示しだ条件で本発明の洗浄を行なったところ・
洗浄後の濾過においては・濾過水量が本発明−1では0
 、 ’7 ’)7L7H・本発明−2では0.8 f
n7H+本発明−3では0.95 m”/Hに回復した
一方比較のため、従来方法すなわち逆洗水を透過膜チュ
ーブの外側から内側に通流し・かつ圧縮空気を用いる洗
浄方法では洗浄後の濾過においては濾過水量が0・5y
x”/HLか回復しなかった。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図ともに本発明の実施態様を示すもの
で・第1図は本発明に用いる透過膜チューブを装着した
濾過塔の断面図であり・第2図は本発明のフローを示す
説明図である。 1・・・・濾過塔・2・・・・上部隔板・3・・・・下
部隔板・4・・・・上室・5・・・・中室・6・・・・
下室・7・・・・濾過エレメント・ 8・・・・透過膜
チューブ・9・・・・補強材、 10・・・・ノズル+
11.12.13・・・・弁!14・・・供給ポンプ・
 15・・・・供給槽・20、21.22・・・・弁、
23・・・・空気流入管?24・・・洗浄水槽、  2
5.26・・・・弁!27・・・・逆洗水流入管、  
28,29.30・・・・弁。 31・・・・洗浄ポンプ・ 32・・・・・洗浄水循環
管・33・・・・粒状物貯蔵ストレーナ・34・・・・
硬質粒状物・35・・・・弁、  36・・・・・スク
リーン+  3’7・・・・弁。 38・・・・洗浄水管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 中空毛細管からなる透過膜チューブを複数本集合させて
    濾過エレメントを構成し・当該濾過エレメントを構成す
    る各透過膜チューブの内側に懸濁物を含む液体を通流す
    ることにより液体から懸濁物を除去する方法において・
    各透過膜チューブの内面に懸濁物が付着して濾過効率が
    低下した際に・当該透過膜チューブの内径より小さい直
    径を有する硬質粒状物を含む洗浄水を・各透過膜チュー
    ブの内側に通流することにより透過膜チューブの内面に
    付着した懸濁物を除去することを特徴とする透過膜チュ
    ーブの洗浄方法
JP7388883A 1983-04-28 1983-04-28 透過膜チユ−ブの洗浄方法 Pending JPS59199005A (ja)

Priority Applications (1)

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JP7388883A JPS59199005A (ja) 1983-04-28 1983-04-28 透過膜チユ−ブの洗浄方法

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01135583A (ja) * 1987-11-20 1989-05-29 Matsushita Electric Works Ltd 浄水器
JPH04131431U (ja) * 1991-05-15 1992-12-03 三井造船株式会社 濾過器
JPH06134461A (ja) * 1992-10-28 1994-05-17 Daiki Kk 中空糸膜モジュールを用いる汚水の再利用装置

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