JPS5924323Y2 - 半透過膜モジユ−ル - Google Patents
半透過膜モジユ−ルInfo
- Publication number
- JPS5924323Y2 JPS5924323Y2 JP3120778U JP3120778U JPS5924323Y2 JP S5924323 Y2 JPS5924323 Y2 JP S5924323Y2 JP 3120778 U JP3120778 U JP 3120778U JP 3120778 U JP3120778 U JP 3120778U JP S5924323 Y2 JPS5924323 Y2 JP S5924323Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semi
- membrane
- permeable membrane
- flow path
- synthetic resin
- 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.)
- Expired
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は半透過膜モジュールに関する。
更に詳しくは、この考案は略Ｕ字状断面の合成樹脂製半
透過膜を膜単位とし、この膜単位の同一寸法のものを各
上辺外縁部が対向するよう順に連ねて配列して、その各
上辺外縁部のみを接着し、上側には供給液流路、下側に
は透過液流路をそれぞれ複数列区画形成して半透過膜成
形体とし、その各供給液流路にスペーサを介挿すると共
に透過液流路の下開口に集液路区画体を接設し、更に各
透過液流路の膜面の両耳端縁部を接着し、その接着され
た両耳端縁部と前記集液路区画体の周縁部とを液密的に
接着してなる半透過膜モジュールに関する。
透過膜を膜単位とし、この膜単位の同一寸法のものを各
上辺外縁部が対向するよう順に連ねて配列して、その各
上辺外縁部のみを接着し、上側には供給液流路、下側に
は透過液流路をそれぞれ複数列区画形成して半透過膜成
形体とし、その各供給液流路にスペーサを介挿すると共
に透過液流路の下開口に集液路区画体を接設し、更に各
透過液流路の膜面の両耳端縁部を接着し、その接着され
た両耳端縁部と前記集液路区画体の周縁部とを液密的に
接着してなる半透過膜モジュールに関する。
精密濾過、限外濾過、逆浸透法などに係る半透過膜を利
用した技術が溶液又は微粒子固体、コロイドなどを分散
した液体の分離、精製、濃縮などの処理に広く応用され
実用化されるようになってきた。
用した技術が溶液又は微粒子固体、コロイドなどを分散
した液体の分離、精製、濃縮などの処理に広く応用され
実用化されるようになってきた。
これらの液体の処理に供される半透過膜モジュールには
、一般的に四つの型式があり、処理対象液の性状などに
よって使いわけがなされている。
、一般的に四つの型式があり、処理対象液の性状などに
よって使いわけがなされている。
すなわち、その四つの型式とは、管状型、スパイラルワ
ウンド型、中空繊維型、プレートアンドフレーム型であ
り、現在では用途適性、装置価格、実用性などの面から
最も広く用いられているのはスパイラルワウンド型であ
る。
ウンド型、中空繊維型、プレートアンドフレーム型であ
り、現在では用途適性、装置価格、実用性などの面から
最も広く用いられているのはスパイラルワウンド型であ
る。
ところで、このスパイラルワウンド型は膜面汚染時の性
能回復に大きな問題点があり、わずかにエチレンジアミ
ン四酢酸などの有機酸による洗浄法が採用されているも
のの、有効な性能回復の役を果していないのが現実であ
り、本出願人は、これに代る新しい型の半透過膜モジュ
ールとして単位容積当りの膜面積はスパイラルワウンド
型と同程度で且つ機械的な膜面擦洗が可能な“プリーツ
型゛とも称されるべき折りたたみ式のものを提案するに
至った（実願昭５２−７７４４９号（実開昭５４−４２
５７号公報）、特願昭５２−８２６８６号（特開昭５４
−１７３７８号公報）参照）。
能回復に大きな問題点があり、わずかにエチレンジアミ
ン四酢酸などの有機酸による洗浄法が採用されているも
のの、有効な性能回復の役を果していないのが現実であ
り、本出願人は、これに代る新しい型の半透過膜モジュ
ールとして単位容積当りの膜面積はスパイラルワウンド
型と同程度で且つ機械的な膜面擦洗が可能な“プリーツ
型゛とも称されるべき折りたたみ式のものを提案するに
至った（実願昭５２−７７４４９号（実開昭５４−４２
５７号公報）、特願昭５２−８２６８６号（特開昭５４
−１７３７８号公報）参照）。
この考案はこの折りたたみ式の半透過膜モジュールを更
に改良するものであり、その特徴の一つは、供給液流路
を一つだけ持った均一寸法の多数の膜単位を接着によっ
て結合し、折りたたみ状にしたことにあり、これによっ
て折りたたみ山高さを均一にし、供給液流路の分配を全
膜面に対して均一になし得、処理能力を上昇させると共
に安定させることができる。
に改良するものであり、その特徴の一つは、供給液流路
を一つだけ持った均一寸法の多数の膜単位を接着によっ
て結合し、折りたたみ状にしたことにあり、これによっ
て折りたたみ山高さを均一にし、供給液流路の分配を全
膜面に対して均一になし得、処理能力を上昇させると共
に安定させることができる。
この考案の具体的な構成上の特徴及びその利点は以下の
説明によって明らかになろう。
説明によって明らかになろう。
この考案において、合成樹脂製半透過膜としては、湿式
膜、乾式膜が使用できる。
膜、乾式膜が使用できる。
具体的には特に限定されないが、酢酸セルロース系膜、
酢酸酪酸セルロース系膜、アクリロニトリル共重合体系
膜などの湿式膜、ポリアミド系膜、前述の湿式膜の凍結
乾燥膜などの乾式膜が好ましい例として挙げられる。
酢酸酪酸セルロース系膜、アクリロニトリル共重合体系
膜などの湿式膜、ポリアミド系膜、前述の湿式膜の凍結
乾燥膜などの乾式膜が好ましい例として挙げられる。
これらの各半透過膜の接着手段としては、一般的な接着
剤のみだけでなくヒートシール、超音波シール又は粘着
テープの単独又は適宜組み合せたものが挙げられる。
剤のみだけでなくヒートシール、超音波シール又は粘着
テープの単独又は適宜組み合せたものが挙げられる。
なお、これらの半透過膜には、裏打ちを必要とするもの
があるが、その裏打布として、帆布、不織布、トリコッ
ト、沖紙、粗布などが好ましいものとして挙げられる。
があるが、その裏打布として、帆布、不織布、トリコッ
ト、沖紙、粗布などが好ましいものとして挙げられる。
特に好ましいものはポリエステル製帆布である。
この考案において膜単位とは、略Ｕ字状合成樹脂製半透
過膜を少なくともその対向内面によって一つの供給液流
路を区画形成できるものを意味する。
過膜を少なくともその対向内面によって一つの供給液流
路を区画形成できるものを意味する。
具体的には、この膜単位は、平らな帯状半透過膜を略Ｕ
字状に折曲するか、同じ寸法の短冊状膜をその膜表面を
対向させると共にその一方対向反末辺縁部を接着し、Ｖ
字状、つまり略Ｕ字状にすることによって形成される。
字状に折曲するか、同じ寸法の短冊状膜をその膜表面を
対向させると共にその一方対向反末辺縁部を接着し、Ｖ
字状、つまり略Ｕ字状にすることによって形成される。
この短冊状の半透過膜は、巾として２０〜２００ ｍｍ
、望ましくは３０〜１００ｍｍ、長さとして３００−２
０００ ｍｍ、望ましくは５００〜１０００ ｍｍにす
るのが好ましい。
、望ましくは３０〜１００ｍｍ、長さとして３００−２
０００ ｍｍ、望ましくは５００〜１０００ ｍｍにす
るのが好ましい。
以下図に示す実施例に基づいてこの考案を詳述する。
なお、これによってこの考案が限定されるものではない
。
。
まず第１図において、半透過膜モジュール１は、透過液
を集めて回収する集水路区画体２と、この区画体を中心
として上下に配設された半透過膜成形体３，３′と、前
記集水路区画体２と両底形体とを適宜接着する接着剤層
４と、前記半透過膜成形体の各供給液流路に介挿された
合成樹脂製網状スペーサー５とから主として構成されて
いる。
を集めて回収する集水路区画体２と、この区画体を中心
として上下に配設された半透過膜成形体３，３′と、前
記集水路区画体２と両底形体とを適宜接着する接着剤層
４と、前記半透過膜成形体の各供給液流路に介挿された
合成樹脂製網状スペーサー５とから主として構成されて
いる。
前記集水路区画体２は、焼結金属（多細孔性）からなる
中空直方体状の集水管６と、この集水管より前後に延び
る前・後管７，８とがらなり、後管８は集水路出口管を
兼ねている。
中空直方体状の集水管６と、この集水管より前後に延び
る前・後管７，８とがらなり、後管８は集水路出口管を
兼ねている。
前記半透過膜成形体３は、第２図において、一定長さり
。
。
で半透過膜表層Ａ。とその裏打布層坊とからなる合成樹
脂製湿式帯状半透過膜Ｃ８を長手方向に真二つ折りにし
、その表側に供給液流路Ｆｏを一つのみ区画形成してな
る高さＨ８の膜単位Ｕｏを多数接着結合して構成される
。
脂製湿式帯状半透過膜Ｃ８を長手方向に真二つ折りにし
、その表側に供給液流路Ｆｏを一つのみ区画形成してな
る高さＨ８の膜単位Ｕｏを多数接着結合して構成される
。
例えば第３図において、多数の同一高さの膜単位Ｕ１．
Ｕ２．Ｕ３をその膜単位Ｕ１の反末辺裏縁部１０．１１
が隣接する膜単位Ｕ１．Ｕ３の反末辺裏縁部１２．１３
に対向するよう順に重ねて配列し、その各対向辺縁部（
いずれも裏打布層）のみを接着して表側にはすでに形成
されていた供給液流路１４．１５．１６、裏側には透過
液流路１７．１８をそれぞれ複数列区画形成して半透過
膜成形体３が構成されている。
Ｕ２．Ｕ３をその膜単位Ｕ１の反末辺裏縁部１０．１１
が隣接する膜単位Ｕ１．Ｕ３の反末辺裏縁部１２．１３
に対向するよう順に重ねて配列し、その各対向辺縁部（
いずれも裏打布層）のみを接着して表側にはすでに形成
されていた供給液流路１４．１５．１６、裏側には透過
液流路１７．１８をそれぞれ複数列区画形成して半透過
膜成形体３が構成されている。
なお、一方の半透過膜成形体３′もこの成形体３と全く
同一構造を備えているので説明を省略する。
同一構造を備えているので説明を省略する。
ところで、これらの二つの半透過膜成形体３゜３′は第
１図のごとく集水路区画体２の上下にそれぞれ内側（裏
打布層側面又は透過液流路開口面）を集水路区画体側に
して対称的に当接配置されている。
１図のごとく集水路区画体２の上下にそれぞれ内側（裏
打布層側面又は透過液流路開口面）を集水路区画体側に
して対称的に当接配置されている。
そしてこれらの成形体３，３′と集水路区画体２との結
合は、前記接着剤層４によって行われる。
合は、前記接着剤層４によって行われる。
すなわち、この接着剤層４は、透過液流路の膜面（ヒダ
）の両耳端縁部を液密的に接着する膜面接着剤層１９と
、この膜面接着剤層の裏面と集水路区画体２の周縁部と
を液密的に接着する接着層２０とから構成される。
）の両耳端縁部を液密的に接着する膜面接着剤層１９と
、この膜面接着剤層の裏面と集水路区画体２の周縁部と
を液密的に接着する接着層２０とから構成される。
以上の構成よりなる半透過膜モジュール１は、第４図に
おいて、その外周を合成樹脂製外皮（ポ１）エチレン発
泡シート、塩ビ枠及びビニルテープで順に包囲）２１で
包囲し、耐圧円筒管２２内に挿入される。
おいて、その外周を合成樹脂製外皮（ポ１）エチレン発
泡シート、塩ビ枠及びビニルテープで順に包囲）２１で
包囲し、耐圧円筒管２２内に挿入される。
なお、２３．２４はその連結管、２５．２６は合成樹脂
製外皮２１と耐圧円筒管２２との間のシール材である。
製外皮２１と耐圧円筒管２２との間のシール材である。
次に以上の構成からなる半透過膜モジュール１の作動を
説明する。
説明する。
まず、第４図において加圧された供給液は矢印Ｇの方向
に供給され、半透過膜モジュール１における上下の半透
過膜成形体３，３′の供給液流路Ｓ。
に供給され、半透過膜モジュール１における上下の半透
過膜成形体３，３′の供給液流路Ｓ。
Ｓ′に水平に流入する。
そしてシール部材２５．２６によって全ての供給液が供
給液流路ｓ、ｓ’に流れるように流路規制を受け、矢印
Ｊの方向に排出循環される。
給液流路ｓ、ｓ’に流れるように流路規制を受け、矢印
Ｊの方向に排出循環される。
このように供給液流路ｓ、ｓ’を通過する供給液は、例
えばその透過成分を半透過膜ｃ、ｃ’を通して徐々に滲
出し、集水路区画体２を経て矢印Ｋに導かれる。
えばその透過成分を半透過膜ｃ、ｃ’を通して徐々に滲
出し、集水路区画体２を経て矢印Ｋに導かれる。
このようにして、半透過膜による分離が行われるが、各
加圧供給液流路の大きさが均一であるので、供給液流路
を通る液の流量及び流速が均一化し、従って全膜面の有
効利用ができると共に良好な分離性能が長期間安定して
得られる。
加圧供給液流路の大きさが均一であるので、供給液流路
を通る液の流量及び流速が均一化し、従って全膜面の有
効利用ができると共に良好な分離性能が長期間安定して
得られる。
また、合成樹脂製帯状半透過膜の膜単位において、半透
過膜表層を外側にして凸に折曲する部分がないので分離
性能低下が防止できる。
過膜表層を外側にして凸に折曲する部分がないので分離
性能低下が防止できる。
つまり、半透過膜は大きな引張り力に対して弱く、亀裂
（活性層損傷）が発生しやすいとされ、それによって分
離性能の低下が起こると見られる。
（活性層損傷）が発生しやすいとされ、それによって分
離性能の低下が起こると見られる。
以上の実施例とは異なり、膜単位を一対の同じ長さの半
透過膜片（短冊状膜）で構成することもできる。
透過膜片（短冊状膜）で構成することもできる。
例えば、第７図において、膜単位ｖ１は、長さ１１の合
成樹脂製帯状半透過膜片２７ ａと、同じ仕様の半透過
膜片２８ ａとを、その半透過膜表層２９ａ、３０ａを
対向させると共に、その一方の対向反末辺縁部のみを接
着してＶ字状、つまり略Ｕ字状に構成されている。
成樹脂製帯状半透過膜片２７ ａと、同じ仕様の半透過
膜片２８ ａとを、その半透過膜表層２９ａ、３０ａを
対向させると共に、その一方の対向反末辺縁部のみを接
着してＶ字状、つまり略Ｕ字状に構成されている。
３６は接着部である。また、集水路区画体は、以上の実
施例では直方体状であったが、円筒体状でもよい。
施例では直方体状であったが、円筒体状でもよい。
この場合は、スペーサーとして網状スペーサーと共にく
さび形空隙充填物を適宜供給液流路に挿入するのが望ま
しい。
さび形空隙充填物を適宜供給液流路に挿入するのが望ま
しい。
更に集水路区画体の材質も実施例と異なり塩ビ、ステン
レスとし、半透過膜成形体の透過液流路開口面との接触
区画壁に多数の孔を設けてもよい。
レスとし、半透過膜成形体の透過液流路開口面との接触
区画壁に多数の孔を設けてもよい。
次に実験例を挙げてこの考案を例証する。
実験例 １
膜単位の仕様（第７図相当）
半透過膜層：２酢酸セルロースの逆浸透膜裏打布層：セ
イリング・クロスＡ、６０］ （）ラビス・ミルズ社製
） 一片の巾寸法：３０ｍｍ、長さ寸法： １０００ ｍｍ
半透過膜眉間の接着：ヒートシール 裏打布層間の接着：エポキシ系接着剤 膜単位数：１４０ スペーサー ポリプロピレン製網状スペーサー、厚さ：０゜５ｍｍ、
巾： ２８ ｍｍ、長さ： １０００ ｍｍくさび形空
隙充填物：６個（等角度間隔）集水路区画体 塩ビ製円筒状集水管 接着剤 エポキシ系接着剤 以上の構成からなる半透過膜モジュールの外周を合成樹
脂製外皮としての発泡ポリエチレン樹脂シート（長さ：
１０００ ｍｍ、巾： ２８０ ｍｍ）、その外側の
塩ビ分割枠、更にその外側のビニルテープで包囲し第４
〜６図とほぼ同様の構成に組込み分離特性試験に付した
。
イリング・クロスＡ、６０］ （）ラビス・ミルズ社製
） 一片の巾寸法：３０ｍｍ、長さ寸法： １０００ ｍｍ
半透過膜眉間の接着：ヒートシール 裏打布層間の接着：エポキシ系接着剤 膜単位数：１４０ スペーサー ポリプロピレン製網状スペーサー、厚さ：０゜５ｍｍ、
巾： ２８ ｍｍ、長さ： １０００ ｍｍくさび形空
隙充填物：６個（等角度間隔）集水路区画体 塩ビ製円筒状集水管 接着剤 エポキシ系接着剤 以上の構成からなる半透過膜モジュールの外周を合成樹
脂製外皮としての発泡ポリエチレン樹脂シート（長さ：
１０００ ｍｍ、巾： ２８０ ｍｍ）、その外側の
塩ビ分割枠、更にその外側のビニルテープで包囲し第４
〜６図とほぼ同様の構成に組込み分離特性試験に付した
。
その結果は第１表の通りであった。以上の結果より、こ
の考案面のモジュール性能の上昇が認められる。
の考案面のモジュール性能の上昇が認められる。
実験例 ２
膜単位の仕様（第３図相当）
半透過膜層：２酢酸セルロースの逆浸透膜裏打布層：セ
イリング・クロスＡ ６０１ （）ラビス・ミルズ社製
） 巾寸法： ５０ ｍｍ、長さ寸法： １０００ ｍｍ膜
単位数ニア０Ｘ２（上・下） スペーサー プラスチックス製網状スペーサー 厚さ：０．５ｍｍ 集水路区画体 偏平集水管（ステンレス製） 接着剤層 エポキシ系接着剤 以上の構成からなる半透過膜モジュールの外周を合成樹
脂製外皮として発泡ポリエチレン樹脂シート（長さ：
１０００ ｍｍ、巾： ２８０ ｍｍ）、その外側の塩
ビ分割枠、更にその外側のビニルテープで包囲し、第４
〜６図に示す構成に組み込み分離特性試験に付した。
イリング・クロスＡ ６０１ （）ラビス・ミルズ社製
） 巾寸法： ５０ ｍｍ、長さ寸法： １０００ ｍｍ膜
単位数ニア０Ｘ２（上・下） スペーサー プラスチックス製網状スペーサー 厚さ：０．５ｍｍ 集水路区画体 偏平集水管（ステンレス製） 接着剤層 エポキシ系接着剤 以上の構成からなる半透過膜モジュールの外周を合成樹
脂製外皮として発泡ポリエチレン樹脂シート（長さ：
１０００ ｍｍ、巾： ２８０ ｍｍ）、その外側の塩
ビ分割枠、更にその外側のビニルテープで包囲し、第４
〜６図に示す構成に組み込み分離特性試験に付した。
その結果は第２表の通りであった。操作条件
食塩 １５００ ｐｐｍ
圧力 ４０ｋｇ／ｃｍ２
流 量 １．０ｍ３７時間
温度 ２５°Ｃ
以上の結果より、この考案品のモジュール性能は比較品
とほぼ同様であったことが認められる。
とほぼ同様であったことが認められる。
第１図はこの考案の半透過膜モジュールの一実施例を示
す一部省略斜視図、第２図はその一膜単位の説明断面図
、第３図はその結合状態を示す斜視図、第４図は半透過
膜モジュールの使用状態を示す断面図、第５図はそのＩ
−■′断面図、第６図はそのＩ■−■■′断面図、第７
図は他の実施例の膜単位の結合状態を示す断面図である
。 １・・・・・・半透過膜モジュール、２・・・・・・集
水路区画体、３，３′・・・・・・半透過膜成形体、４
・・・・・・接着剤層、５・・・・・・網状スペーサー
、Ｕｏ、Ｕｌ、Ｕ２．Ｕ３・・・・・・膜単位、Ｖｌ・
・・・・・膜単位。
す一部省略斜視図、第２図はその一膜単位の説明断面図
、第３図はその結合状態を示す斜視図、第４図は半透過
膜モジュールの使用状態を示す断面図、第５図はそのＩ
−■′断面図、第６図はそのＩ■−■■′断面図、第７
図は他の実施例の膜単位の結合状態を示す断面図である
。 １・・・・・・半透過膜モジュール、２・・・・・・集
水路区画体、３，３′・・・・・・半透過膜成形体、４
・・・・・・接着剤層、５・・・・・・網状スペーサー
、Ｕｏ、Ｕｌ、Ｕ２．Ｕ３・・・・・・膜単位、Ｖｌ・
・・・・・膜単位。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ 略Ｕ字状断面の合成樹脂製半透過膜を膜単位とし、
この膜単位の同一寸法のものを各上辺外縁部が対向する
よう順に連ねて配列して、その各上辺外縁部のみを接着
し、上側には供給液流路、下側には透過液流路をそれぞ
れ複数列区画形成して半透過膜成形体とし、その各供給
液流路にスペーサを介挿すると共に透過液流路の下開口
に果液路区画体を接設し、更に各透過液流路の膜面の両
耳端縁部を接着し、その接着された両耳端縁部と前記集
液路区画体の周縁部とを液密的に接着してなる半透過膜
モジュール。 ２ 膜単位が、一枚の平らな連続合成樹脂製帯状半透過
膜を長手方向に真二つ折りにして構成されてなる実用新
案登録請求の範囲第１項に記載の半透過膜モジュール。 ３ 膜単位が、一対の同じ寸法の平らな合成樹脂製帯状
半透過膜片をその膜表面が対向するよう配し、且つその
一方の対向反末辺縁部のみを接着してなる実用新案登録
請求の範囲第１項に記載の半透過膜モジュール。 ４ 合成樹脂製半透過膜が半透過膜表層とその裏打布層
とを備えてなる実用新案登録請求の範囲第１〜第３項の
いずれかに記載の半透過膜モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3120778U JPS5924323Y2 (ja) | 1978-03-11 | 1978-03-11 | 半透過膜モジユ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3120778U JPS5924323Y2 (ja) | 1978-03-11 | 1978-03-11 | 半透過膜モジユ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54134759U JPS54134759U (ja) | 1979-09-19 |
| JPS5924323Y2 true JPS5924323Y2 (ja) | 1984-07-19 |
Family
ID=28882338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3120778U Expired JPS5924323Y2 (ja) | 1978-03-11 | 1978-03-11 | 半透過膜モジユ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5924323Y2 (ja) |
-
1978
- 1978-03-11 JP JP3120778U patent/JPS5924323Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54134759U (ja) | 1979-09-19 |
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