JPS61138505A - 膜分離方法及びその装置 - Google Patents
膜分離方法及びその装置Info
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- JPS61138505A JPS61138505A JP26225884A JP26225884A JPS61138505A JP S61138505 A JPS61138505 A JP S61138505A JP 26225884 A JP26225884 A JP 26225884A JP 26225884 A JP26225884 A JP 26225884A JP S61138505 A JPS61138505 A JP S61138505A
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- liquid
- filtration membrane
- membrane
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/16—Rotary, reciprocated or vibrated modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/20—By influencing the flow
- B01D2321/2066—Pulsated flow
- B01D2321/2075—Ultrasonic treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、分離膜を用いて水処理９食品製造等における
被処理液中の成分を分離する方法及び装置に係り、更に
詳しくは濾過器を回転させることにより濾過膜と被処理
液間に剪断力を生じさせて濾過膜面の濃度分極の形成を
抑え、濾過能力の低下を防止する膜分離方法とその装置
に関する。
被処理液中の成分を分離する方法及び装置に係り、更に
詳しくは濾過器を回転させることにより濾過膜と被処理
液間に剪断力を生じさせて濾過膜面の濃度分極の形成を
抑え、濾過能力の低下を防止する膜分離方法とその装置
に関する。
（従来技術）
被処理液を分離する具体的な膜分離方法としては逆浸透
法や限外濾過法等がある。
法や限外濾過法等がある。
これらは何れも分子レベルの微細孔を有する濾過膜の片
側から被処理液を加圧通液して、被処理液中の成分を分
離するものである。その為、＠過膜表面の溶質濃度が大
きくなり、所謂濃度分極によって濾過能力が低下する。
側から被処理液を加圧通液して、被処理液中の成分を分
離するものである。その為、＠過膜表面の溶質濃度が大
きくなり、所謂濃度分極によって濾過能力が低下する。
更に親木性コロイド溶液の場合は溶質濃度が一定値を越
えると濾過膜にゲル層が成層される。この濃度分極やゲ
ル層によって分離装置の能力が著しく低下する。そこで
濾過膜表面の濃度分極やゲル層の成層を排除するものと
して攪拌、乱流、薄層流等による溶質の拡散方法が考え
られる。しかし溶質の拡散を促進するには濾過膜に対す
る被処理液の流速を一定値以上にしなければならず、濾
過膜を静置固定した限外濾過法等では被処理液の流速を
高めると幾何級数的にエネルギー消費量が増える為、自
ら制限がある。
えると濾過膜にゲル層が成層される。この濃度分極やゲ
ル層によって分離装置の能力が著しく低下する。そこで
濾過膜表面の濃度分極やゲル層の成層を排除するものと
して攪拌、乱流、薄層流等による溶質の拡散方法が考え
られる。しかし溶質の拡散を促進するには濾過膜に対す
る被処理液の流速を一定値以上にしなければならず、濾
過膜を静置固定した限外濾過法等では被処理液の流速を
高めると幾何級数的にエネルギー消費量が増える為、自
ら制限がある。
更に、乱流促進材を用いたり、特公昭５Ｂ−１５９２４
号の如く、被処理液を気液混相流にして通液することに
よって溶質の拡散を図る考え等が提案されているが、何
れも濃度分極やゲル層を完全に除去するに至らない。
号の如く、被処理液を気液混相流にして通液することに
よって溶質の拡散を図る考え等が提案されているが、何
れも濃度分極やゲル層を完全に除去するに至らない。
以上からして、濾過能力を一定に維持する為には、定期
的に薬液による化学洗浄あるいはスポンジポールによる
物理洗浄等を行なう必要がある。
的に薬液による化学洗浄あるいはスポンジポールによる
物理洗浄等を行なう必要がある。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、定期的に洗浄作業を行なう為には、その都度分
離作業を停止しなければならないと共に、濾過能力を高
く保つ為には洗浄頻度を増やす必要があるので、これ等
は分離装置の運転効率を低下させることになる。
離作業を停止しなければならないと共に、濾過能力を高
く保つ為には洗浄頻度を増やす必要があるので、これ等
は分離装置の運転効率を低下させることになる。
（問題点を解決する為の手段及び作用）本発明は上記し
た従来の問題点に着目してなされたもので、円筒状若し
くは円盤状の濾過器を回転させることによって円周面若
しくは円盤面に張設された濾過膜に剪断力を生じさせて
濾過膜表面の溶質を拡散し、濃度分極やゲル層の成層を
排除して濾過能率を高めるものである。
た従来の問題点に着目してなされたもので、円筒状若し
くは円盤状の濾過器を回転させることによって円周面若
しくは円盤面に張設された濾過膜に剪断力を生じさせて
濾過膜表面の溶質を拡散し、濃度分極やゲル層の成層を
排除して濾過能率を高めるものである。
（実施例）
以下図面に基づき本発明の膜分離方法及びその装置を詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は、限外濾過膜装置１により被処理液Ｗを処理す
る排水処理工程を説明するフローチャート図である。
る排水処理工程を説明するフローチャート図である。
すなわち、被処理液Ｗは、フィルターＦにより液中の硬
度物質が取り除かれて調整槽Ｂに流入される。そして活
性汚泥処理槽Ｋによって処理され、ポンプＰにより一定
圧の下に限外濾過膜装置１に流入される。限外濾過膜装
置１では、濾過器に張設された濾過膜に被処理液Ｗを通
液させて濾液Ｗ＋ と濃縮液Ｗ２に分離するものである
。
度物質が取り除かれて調整槽Ｂに流入される。そして活
性汚泥処理槽Ｋによって処理され、ポンプＰにより一定
圧の下に限外濾過膜装置１に流入される。限外濾過膜装
置１では、濾過器に張設された濾過膜に被処理液Ｗを通
液させて濾液Ｗ＋ と濃縮液Ｗ２に分離するものである
。
第２図は、上記分離工程において限外濾過膜装置として
用いられた膜分離装置１の説明概略図である。
用いられた膜分離装置１の説明概略図である。
膜分離装置ｌは、槽ｌｌ内に濾過器２，２・・・を配設
したもので、槽１１の被処理液流入口１２から流入した
被処理液Ｗを濾過器２．２・・・の各濾過膜に通液して
濾液Ｗ＋と濃縮液Ｗ２に分離し、濾液Ｗ１は濾液排出バ
イブ１３を、濃縮液Ｗ２はｆＲ縮液液排出口１４経てそ
れぞれ膜分離装置１の外に流出される。１１！過器２，
２・・・は、第３図の概略斜視図で示す様に、ドラム円
周面２１に濾過膜２２を張設して略円筒状に形成された
ものである。この濾過器２゜２・・・は槽１１内におい
て中心に貫通された回転軸Ｃを介して原動機Ｍにより回
転する。第４図の部分断面図で示す如く、場合によって
はドラム円周面２１の表面に溝２１ａ、２１ａ・・・を
刻殺し、且つ溝２１ａ底部所定位置に孔２１ｂを穿孔し
ておくこともできる。これにより濾過膜２２を透過した
濾液Ｗ１を溝２１ａ、２１ａ・・・から孔２１ｂを経て
円滑に濾過器ｚ内に流入させ、濾液排出バイブ１３によ
り槽１１外に流出させ得る。
したもので、槽１１の被処理液流入口１２から流入した
被処理液Ｗを濾過器２．２・・・の各濾過膜に通液して
濾液Ｗ＋と濃縮液Ｗ２に分離し、濾液Ｗ１は濾液排出バ
イブ１３を、濃縮液Ｗ２はｆＲ縮液液排出口１４経てそ
れぞれ膜分離装置１の外に流出される。１１！過器２，
２・・・は、第３図の概略斜視図で示す様に、ドラム円
周面２１に濾過膜２２を張設して略円筒状に形成された
ものである。この濾過器２゜２・・・は槽１１内におい
て中心に貫通された回転軸Ｃを介して原動機Ｍにより回
転する。第４図の部分断面図で示す如く、場合によって
はドラム円周面２１の表面に溝２１ａ、２１ａ・・・を
刻殺し、且つ溝２１ａ底部所定位置に孔２１ｂを穿孔し
ておくこともできる。これにより濾過膜２２を透過した
濾液Ｗ１を溝２１ａ、２１ａ・・・から孔２１ｂを経て
円滑に濾過器ｚ内に流入させ、濾液排出バイブ１３によ
り槽１１外に流出させ得る。
一方濃縮液Ｗ２は槽１１の上部に設けられた濃縮液排出
口１４に至り、槽１１外へ流出される。
口１４に至り、槽１１外へ流出される。
以上の様な被処理液Ｗの分離工程において、膜分離装置
１では円筒状に形成された濾過器２゜２・・・を原動機
Ｍにより所定速度で回転させながら濾過膜２２．２２・
・・に被処理液Ｗを通液させるので、濾過膜２２．２２
・・・の表面と被処理液Ｗ間には剪断力が生じる。濾過
膜２２．２２・・・の表面近傍では、この剪断力によっ
て溶質が拡散されることになり、濃度分極が少なく、且
つゲル層の成層も僅少となる。
１では円筒状に形成された濾過器２゜２・・・を原動機
Ｍにより所定速度で回転させながら濾過膜２２．２２・
・・に被処理液Ｗを通液させるので、濾過膜２２．２２
・・・の表面と被処理液Ｗ間には剪断力が生じる。濾過
膜２２．２２・・・の表面近傍では、この剪断力によっ
て溶質が拡散されることになり、濃度分極が少なく、且
つゲル層の成層も僅少となる。
斯かる濾過器２．２・・・において、槽１１内に洗浄部
材３，４及び５を設ける。
材３，４及び５を設ける。
洗浄部材３は、発泡ポリウレタン性スポンジ等からなる
柔軟材で、駆動モータｍにより駆動軸ｍｌを介して適宜
濾過膜２２の表面に当接される。
柔軟材で、駆動モータｍにより駆動軸ｍｌを介して適宜
濾過膜２２の表面に当接される。
第５図（ａ）及び（ｂ）は、洗浄部材３の当接状態を説
明する概略図である。
明する概略図である。
第５図（ａ）では、濾過膜２２に対して洗浄部材３の平
面部３ａを接線接触状態にて当接させており、又第５図
（ｂ）では、濾過器２の中心方向に対して洗浄部材３の
端面３ａを突き合せた状態で当接させたものである。す
なわち、濾過器２゜２・・・の回転に従って洗浄部材３
が濾過膜２２ 、２２・・・の表面上を掃くものである
。
面部３ａを接線接触状態にて当接させており、又第５図
（ｂ）では、濾過器２の中心方向に対して洗浄部材３の
端面３ａを突き合せた状態で当接させたものである。す
なわち、濾過器２゜２・・・の回転に従って洗浄部材３
が濾過膜２２ 、２２・・・の表面上を掃くものである
。
何れにおいても、この洗浄部材３によって濾過膜２２
、２２・・・の表面に付着した僅かばかりの溶質を機械
的に排除することが出来る。
、２２・・・の表面に付着した僅かばかりの溶質を機械
的に排除することが出来る。
尚、洗浄部材３の当接は駆動モータｍを適宜制御するこ
とにより連続状悪文でなく間欠状態にて当接させること
が出来る。
とにより連続状悪文でなく間欠状態にて当接させること
が出来る。
一方、洗浄部材４は圧送管４１を介してノズル４２．４
２・・・から高圧水を噴射させ、この高圧水の噴射圧力
によって濾過膜２２．２２・・・裏面に付着した溶質を
飛散させるものである。
２・・・から高圧水を噴射させ、この高圧水の噴射圧力
によって濾過膜２２．２２・・・裏面に付着した溶質を
飛散させるものである。
又、第２図の如く槽１１にはｒｉ１！過１１％２２．２
２・・・に対応して超音波発振器からなる洗浄部材５，
５・・・を設ける。この洗浄部材５．５・・・を駆動さ
せると被処理液Ｗを介して濾過膜２２．２２・・・の表
面を超音波によって洗浄することができる。
２・・・に対応して超音波発振器からなる洗浄部材５，
５・・・を設ける。この洗浄部材５．５・・・を駆動さ
せると被処理液Ｗを介して濾過膜２２．２２・・・の表
面を超音波によって洗浄することができる。
上記洗浄部材３，４．５は、必要に応じ何れかを選択し
て設置することもできる。
て設置することもできる。
第６図は、他の実施例の濾過器２を説明する概略図であ
る。
る。
すなわち、濾過器２は円盤の両面に濾過膜２２゜２２を
張設して円盤状を為すもので、槽１１内にこの濾過器２
，２・・・を上下方向所定間隔で積み重ねるものである
。
張設して円盤状を為すもので、槽１１内にこの濾過器２
，２・・・を上下方向所定間隔で積み重ねるものである
。
濾過器２．２・・・は、第２図で示した円筒状の濾過器
２，２・・・と同様に、回転軸Ｃを中心として原動機Ｍ
により所定速度で回転する。すると両面の濾過膜２２
、２２と被処理液Ｗとの間に剪断力が生じる。この剪断
力により濾過［５Ｉ２２．２２・・・の表面近傍では溶
質が拡散され、溶質濃度が希釈化する。一方第７図（ａ
）、（ｂ）で示す様に、濾過器２と上下の濾過器２，２
間に洗浄部材６．６・・・を設ける。この洗浄部材６．
６・・・は、前記同様発泡ポリウレタン性スポンジ等の
柔軟材からなり、濾過膜２２．２２ と当接して表面の
溶質を機械的に掃き除くものである。特に１つの洗浄部
材６を隣接する濾過膜表面に出接させる状態に配置する
と、洗浄も効率良く行える。更に上述したと同様に、洗
浄部材４により高圧水を噴射して、より一層の洗浄効果
を高めることが出来る。
２，２・・・と同様に、回転軸Ｃを中心として原動機Ｍ
により所定速度で回転する。すると両面の濾過膜２２
、２２と被処理液Ｗとの間に剪断力が生じる。この剪断
力により濾過［５Ｉ２２．２２・・・の表面近傍では溶
質が拡散され、溶質濃度が希釈化する。一方第７図（ａ
）、（ｂ）で示す様に、濾過器２と上下の濾過器２，２
間に洗浄部材６．６・・・を設ける。この洗浄部材６．
６・・・は、前記同様発泡ポリウレタン性スポンジ等の
柔軟材からなり、濾過膜２２．２２ と当接して表面の
溶質を機械的に掃き除くものである。特に１つの洗浄部
材６を隣接する濾過膜表面に出接させる状態に配置する
と、洗浄も効率良く行える。更に上述したと同様に、洗
浄部材４により高圧水を噴射して、より一層の洗浄効果
を高めることが出来る。
上記構造の膜分離装置１において、更に槽ｌｌ内の被処
理液Ｗ自体の拡散効果を上げる為、槽ｌｌ内の下部に処
理液攪拌装置７を設ける。処理液攪拌装置７として、例
えば上方向に向けたノズルによりエアーを曝気させるも
の、若しくは回転軸Ｃと連動させ、アジテータとして羽
根板を回転させるもの等がある。
理液Ｗ自体の拡散効果を上げる為、槽ｌｌ内の下部に処
理液攪拌装置７を設ける。処理液攪拌装置７として、例
えば上方向に向けたノズルによりエアーを曝気させるも
の、若しくは回転軸Ｃと連動させ、アジテータとして羽
根板を回転させるもの等がある。
尚、上記濾過器２，２・・・の回転軸Ｃを中心とする回
転は、連続１間欠若しくは逆転等いずれも任意な回転状
態を与えることが可能である。
転は、連続１間欠若しくは逆転等いずれも任意な回転状
態を与えることが可能である。
更に、上記実施例では各濾過器２，２・・・を縦方向に
積み重ねたが、本発明ではこれに限定されず、横方向に
連設するものであってもよい。
積み重ねたが、本発明ではこれに限定されず、横方向に
連設するものであってもよい。
（効果）
本発明の被処理液の分離方法及び膜分離装置は、濾過膜
に剪断力を与え、且つ槽内に各洗浄部材を内設したこと
により、下記の如く多くの効果を得ることが出来る。
に剪断力を与え、且つ槽内に各洗浄部材を内設したこと
により、下記の如く多くの効果を得ることが出来る。
（１）濾過膜表面近傍では、溶質濃度が希釈化されて濃
度分極層やゲル層の成層が僅少となり、しかも内設され
た洗浄部材によって機械的に除去することが出来るので
、装置を停止して行なう洗浄作業の頻度が大幅に減少す
る。
度分極層やゲル層の成層が僅少となり、しかも内設され
た洗浄部材によって機械的に除去することが出来るので
、装置を停止して行なう洗浄作業の頻度が大幅に減少す
る。
（２） ｉ！！過器を回転させながら分離作業と濾過膜
の洗浄作業が同時に行なわれることとなり、極めて合理
的である。
の洗浄作業が同時に行なわれることとなり、極めて合理
的である。
（３）濾過器の回転時にかかる負荷は、濾過膜と被処理
液間に生じる摩擦抵抗以外のエネルギー負荷を殆ど伴な
わず、高速の膜面線速が得られる。
液間に生じる摩擦抵抗以外のエネルギー負荷を殆ど伴な
わず、高速の膜面線速が得られる。
よって濃度分極層の成層が抑制されて、更に濾過能力が
向上する。
向上する。
第１図は、被処理液を分離する工程を説明するフローチ
ャート図、 第２図は、膜分離装置を説明する概略図、８３図は、濾
過器を説明する概略図、 第４図は、濾過器の部分断面図、 第５図（ａ）、（ｂ）は、洗浄部材の当接状態を説明す
る概略図、 第６図は、他の実施例の濾過器を説明する概略図、 第７図（ａ）、（ｂ）は、他の実施例の濾過器における
洗浄部材の当接状態を説明する概略図である。 １・・・膜分離装置、 ２，２・・・濾過器。 ２２・・・濾過膜、 ３，４，５．６・・・洗浄部材
。 ７・・・処理液攪拌装置、 Ｗ・・・被処理液。 出願人 三井石油化学工業株式会社 代理人 弁理士 船 橋 國 則 第１図 Ｗう 第２図 宕３図
ャート図、 第２図は、膜分離装置を説明する概略図、８３図は、濾
過器を説明する概略図、 第４図は、濾過器の部分断面図、 第５図（ａ）、（ｂ）は、洗浄部材の当接状態を説明す
る概略図、 第６図は、他の実施例の濾過器を説明する概略図、 第７図（ａ）、（ｂ）は、他の実施例の濾過器における
洗浄部材の当接状態を説明する概略図である。 １・・・膜分離装置、 ２，２・・・濾過器。 ２２・・・濾過膜、 ３，４，５．６・・・洗浄部材
。 ７・・・処理液攪拌装置、 Ｗ・・・被処理液。 出願人 三井石油化学工業株式会社 代理人 弁理士 船 橋 國 則 第１図 Ｗう 第２図 宕３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被処理液を濾過器に通液して濾液と濃縮液に分離す
る方法において、円筒状若しくは円盤状の濾過器を回転
させることにより円周面若しくは円盤面に張設された濾
過膜と被処理液間に剪断力を生じさせて被処理液を分離
することを特徴とする膜分離方法。 ２、濾過膜を張設した濾過器を槽内に配設して構成する
被処理液の分離装置において、円周面若しくは円盤面に
濾過膜を張設して円筒状若しくは円盤状の濾過器を形成
し、該濾過器の中心軸を中心に回転することを特徴とす
る膜分離装置。 ３、前記濾過器の濾過膜面には洗浄部材を設けたことを
特徴とする特許請求の範囲第２項記載の膜分離装置。 ４、前記槽内下部には排水液攪拌装置を設けたことを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載の膜分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26225884A JPS61138505A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 膜分離方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26225884A JPS61138505A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 膜分離方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61138505A true JPS61138505A (ja) | 1986-06-26 |
Family
ID=17373276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26225884A Pending JPS61138505A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 膜分離方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61138505A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0574629U (ja) * | 1992-03-19 | 1993-10-12 | 石垣機工株式会社 | 回転ドラム型真空ろ過装置 |
| JP2002191945A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 膜分離装置とその洗浄方法 |
| KR20020080293A (ko) * | 2002-08-28 | 2002-10-23 | 김학로 | 디스크 필터 |
| CN103007761A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-04-03 | 常州大学 | 一种减缓天然气脱硫剂甲基二乙醇胺的浓差极化方法和装置 |
| JP2014033985A (ja) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 液体濾過装置およびバラスト水処理装置 |
| CN103861455A (zh) * | 2012-12-17 | 2014-06-18 | 河源海川科技有限公司 | 旋转滚筒膜组件、膜生物反应器及其清洗方法 |
| CN103962007A (zh) * | 2014-05-06 | 2014-08-06 | 飞潮（无锡）过滤技术有限公司 | 一种自动程控超音速射流均质过滤器 |
| CN104174294A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-03 | 北京飞潮世辰环境工程技术有限公司 | 一种射流均质过滤器上用的超音速射枪 |
-
1984
- 1984-12-12 JP JP26225884A patent/JPS61138505A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0574629U (ja) * | 1992-03-19 | 1993-10-12 | 石垣機工株式会社 | 回転ドラム型真空ろ過装置 |
| JP2002191945A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 膜分離装置とその洗浄方法 |
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| CN104174294A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-03 | 北京飞潮世辰环境工程技术有限公司 | 一种射流均质过滤器上用的超音速射枪 |
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