JPS61200808A - 溶液濾過装置 - Google Patents

溶液濾過装置

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JPS61200808A
JPS61200808A JP4143885A JP4143885A JPS61200808A JP S61200808 A JPS61200808 A JP S61200808A JP 4143885 A JP4143885 A JP 4143885A JP 4143885 A JP4143885 A JP 4143885A JP S61200808 A JPS61200808 A JP S61200808A
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JP
Japan
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membrane
filtration
filter plates
tank
solution
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Pending
Application number
JP4143885A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Masuda
等 増田
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧力を駆動力とした半透膜による溶液濾過装置
に関し、特にミクロ濾過、限外濾過操作を効率よく行う
溶液濾過装置に関するものである。
【従来技術〕
近年、文化の発展に伴い、水やエネルギーの使用が年々
増加し、海水から真水を製造したり、使用した廃水を浄
化して再利用したり、あるいは種々の工程における溶液
中の有価物や有害物の濃縮分離を極力省エネルギー的な
プロセスで効率良く遂行する努力が多(なされてきてい
る。
そのプロセスとしては、蒸発法、吸着法、活性汚泥法等
の種々の分離、あるいは除去の方法が用いられているが
、膜分離プロセスも一つの有力な分離手段である。
この膜分離プロセスにおいて、限外濾過モジュールや精
密濾過モジュールを用いた濾過では、その濾過の進行に
伴って膜界面で溶質やコロイド粒子の蓄積や吸着が起り
、これが大きな濾過抵抗となって、時間の経過と共に減
退能率の低下を引き起す。
濾過能率の低下は膜の素材、その半透性、溶液の性状、
処理目的、濾過の操作条件、膜モジュールの型式等によ
って大きく左右される。
このような濾過能率の低下を防ぐため、一般に原液の膜
モジュールへの循環供給を急速にしたり、膜表面をスポ
ンジボールで間欠的に洗浄したり、薬液洗浄をしたりし
ている。
市販モジュールによる従来の濾過では、通常固定した濾
過膜上に原液を激しく循環して濾過を行っている。
しかし、上記のモジュールを用いた場合、膜面積に対す
るモジュールのホールドアツプ量が大きいので、一度原
液を通過するだけで濾過分離を達成できず、従って何回
か循環させるか、クリスマスツリー型にモジュールを数
段並べるかして所定の目的を達成することになり、この
ような方法では接続パイプ等屈曲による原液のもつ運動
エネルギーの損失が大きい。
従って、濾過に要する理論分離エネルギーの数倍から数
十倍のエネルギーを要する結果になる。
〔発明の目的〕
そこで本発明は、前記従来の濾過モジュールの問題点を
解消するためになされたものであり、従来の市販モジュ
ールのように激しい原液流動による流路やモジュール器
壁の抵抗によるエネルギー損失が殆んどなく、かつモジ
ュール内での圧力損失のない溶液濾過装置を提供し、高
いモジュール性能を保持することを目的とし、その上、
高い耐圧性を必要とせず、濾過槽内に簡単に膜セントを
着脱し、かつその洗浄が容易にできる溶液濾過装置を提
供することを目的としたものである。
(発明の構成〕 即ち、本発明の溶液濾過装置は、溶液の通路を有する膜
支持体の両面を半透膜でおおい、その中央部に穴を設け
た複数の濾過板を濾過液の出口となる回転軸に上記の穴
で貫設して一定間隔で積層した膜セットと、上記と同様
な構成の複数の濾過板を濾過液の出口となる固定軸に任
意の位置の穴で貫設して一定間隔で積層した膜セットと
を、各膜セットそれぞれの濾過板同志が交互に積層する
よう槽内に装着し、該回転軸を回転させながら加圧、も
しくは減圧で濾過を行うことにより構成される。
〔実施例〕
以下図面を参照して本発明の実施例における溶液濾過装
置を説明するが、第1図はその実施例1における概略縦
断面図であり、図中の槽21内には濾過板23を多数装
着した回転軸22が垂直に設けられている。
これら濾過板23は多数の孔、または溝を有する多孔性
の膜支持体の両面を半透膜でおおってシールしたもので
あり、半透膜を透過した溶液が通過する通路を有し、更
に、その通路に連通ずる中央部に設けられた穴から回転
軸′22内にスムースに集液されるようになっている。
即ち、中央部に穴を設けた多数の濾過板23が、濾過液
4を排出する濾過液出口24を下部に有する回転軸22
に一定間隔で積層されて膜セットを形成し、それを槽2
1内に装着している。
また、この槽21内には、上記と同様な構成で多数の濾
過板23Aを装着して膜セットとした固定軸12が垂直
に設けられ、この固定軸12にも濾過液4を排出する濾
過液出口24Aを下部に設けているが、これらの回転軸
22と固定軸12とはそれぞれの濾過板23.23A同
志を交互に積層するように組合わせて槽21内に配設さ
れている。
なお、第1図で6で示すのは固定軸12の膜セットに回
転軸22の膜セットが接触するのを防止する防止枠であ
る。
上記の対となった膜セットを用いた膜濾過を加圧下で行
う場合には、槽21は外気と気密を保っていなければな
らないので、回転軸22は上下をメカニカルシール25
のような機構を用いて気密性を保持するが、一方膜セン
トが槽21の深い下部に装置され、その静水圧で濾過が
行われたり、回転軸22及び固定軸12を介して減圧で
濾過が行われる場合には、槽21と回転軸22及び固定
軸12との間に気密性を要しない。
ここで、26は必要な場合、気体Aで槽21内を加圧し
たりする気体Aを導入、もしくは排出する気体出入口で
ある。
また、27は原液3の供給口、28は濃縮液5の排出口
であり、更に29は濾過板23と共に回転軸22を回転
させるためのモータであり、その回転数は原液3の性質
、濾過の目的等に応じて適当に調節するようになってお
り、回転軸22は軸受2により回転自在に支持されてい
る。
上記の各膜セットを形成している各濾過板23.23A
は、金属、プラスチックあるいは樹脂等の多孔板あるい
は、多数の溝をもった板、または板の表面に布等溶液の
通路となるものを重ね合せた両面を半透膜で覆い、その
周面を接着剤、もしくは、熱シール等で封じた板であり
、これら濾過板23の中央部及び濾過板23Aの任意の
場所に濾過した濾過液4を排出する回転軸22及び固定
軸12を挿入する穴が設けられている。
この装置の濾過モジュールは第2図の断面図に示すごと
く、複数の濾過板23.23Aをそれぞれ回転軸22、
固定軸12に0リング32や、スペーサ33を用いて一
定間隔で積層し、両端をしめつけて気密性を保つように
セットしたもので、ここではこれを膜セントと称してい
る。
なお、濾過板23.23Aを回転軸22、あるいは固定
軸12に気密性を保って一定間隔で積層するのに、Oリ
ング32やスペーサ33を用いずに、単にプラスチック
等の平パツキンを用いることでも充分である。
次に、第3図はこの溶液濾過装置のモジュールの平面図
の一部であり、固定軸12に固定された濾過板23Aは
矩形で中央部に切込み10を設けてあり、回転する膜セ
ットと固定した膜セットを別々に装脱着できる。
勿論、回転軸22に触れないような孔のあいた固定軸1
2に装着する濾過板23Aと、回転軸22に装着する濾
過板23とを、それぞれの軸に交互に装着すれば、第3
図に示すような切込み10は不要である。
なお、本実施例のごとく、固定軸12の膜セントと回転
軸22の膜セットとを、槽21に一対だけでなく、第4
−A図の要部側断面図及び第4−B図の要部平断面図の
他の実施例に示すように、多数個装着して、1つの槽2
1で大きな処理容量の装置にすることもできる。
更に、懸濁物が高濃度の原液3や、膜表面への耐着物の
多い原液3を処理するような場合には、頻度多く、ある
いは連続的に膜表面を洗浄する必要がある。
このような場合、固定軸12の膜セット、あるいは回転
軸22の膜セットのいずれか一方の濾過板23Aまたは
23を、膜の代りにスポンジのような柔らかいもので一
部を被い、これで他の膜セットの濾過板23、または2
3Aの表面を軽く拭ってやる機構にすれば性能低下の起
らない効率のよい濾過ができる。
また、第5図に示すように、濾過板23と23Aの間を
、紐に柔らかい繊維をからめたような紐状体13を装着
して、膜表面を軽くこすって効率よく濾過を行うことが
できる。
〔発明の効果〕
従って、本発明の溶液濾過装置の濾過モジュールは、軸
に一定間隔で積層された回転する膜セットと、この膜セ
ントと交互に組合わされて積層された固定の膜セットと
を、槽内に設けることにより構成されており、本モジュ
ールにおいては、一旦原液をモジュール槽に供給すれば
、激しく原液を供給する必要はなく、濾過に伴う膜面の
濃度分極は積層した回転する膜セットが回転することに
より、固定した膜セットの濃度分極も同時に効率よく減
することができる。
従って、市販モジュールシステムのように激しい原液の
循環流動による流路や、モジュール器壁の抵抗による濾
過エネルギー損失がほとんどなく、その結果、濾過に要
するエネルギー費が低減されるばかりでなく、モジュー
ル内での圧力損失がないので、従来の市販モジュールよ
り低い圧力操作で高い濾過性能を保持できるという効果
があり、その上、高度な耐圧性を必要としない。
また、膜セントは容易に脱着や洗浄が可能であり、膜の
充填密度も50〜400 m/nf位可能で、充分大き
な処理容量を有するという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における溶液濾過装置の概略
縮断面図、第2図は第1図の要部拡大の縦断面図、第3
図は第2図の要部平断面図、第4−A図は他の実施例の
要部縦断面図、第4−B図は第4−A図の要部平断面図
、第5図は本実施例の溶液濾過装置の膜表面に紐状体を
装着した例を示す要部概略平面図である。 3・・・原液、4・・・濾過液、12・・・固定軸、2
1・・・槽、22・・・回転軸、23.23A・・・濾
過板、24・・・濾過液出口、26・・・気体出入口、
29・・・モータ。 第3図 第4−A図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 溶液の通路を有する膜支持体の両面を半透膜でおおい、
    その中央部に穴を設けた複数の濾過板を濾過液の出口と
    なる回転軸に上記の穴で貫設して一定間隔で積層した膜
    セットと、上記と同様な構成の複数の濾過板を濾過液の
    出口となる固定軸に任意の位置の穴で貫設して一定間隔
    で積層した膜セットとを、各膜セットそれぞれの濾過板
    同志が交互に積層するように槽内に装着し、該回転軸を
    回転させながら加圧、もしくは減圧で濾過を行うことを
    特徴とする溶液濾過装置。
JP4143885A 1985-03-01 1985-03-01 溶液濾過装置 Pending JPS61200808A (ja)

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