JPS61200811A

JPS61200811A - 膜分離装置

Info

Publication number: JPS61200811A
Application number: JP4094385A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Ishii; 保彦石井; Yasunobu Murakami; 村上　恭庸; Kazuo Suzuki; 和夫鈴木; Shigeki Kayoshi; 嘉義　茂樹; Mitsuharu Furuichi; 光春古市; Naoto Ichiyanagi; 直人一柳
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1985-03-01
Filing date: 1985-03-01
Publication date: 1986-09-05

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〕本発明は膜分離装置に係り、特に、被処理水を膜分離処
理するための膜を多段に設けた膜分離装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

高度な膜分離処理水を得るための装置として、膜を多段
に設けた装置が公知である。

例えば、分画分子量の異なる限外濾過膜を１分画分子量
の大きい順に設置し、この順に通水するようにした装置
や、逆浸透膜を塩除去率の小さい順に設け、被処理水を
順次に低塩除去率側から高塩除去率側へ通水するように
した装置、限外濾過膜と逆浸透膜等異なる膜を組合せた
装置などが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記公知の装置では、■除去率の異なる複数の膜もしく
は種類の異なる膜を用意せねばならない、■膜の種類が
異なる場合には洗浄方法も異なる、等のことから保守管
理が極めて煩雑である。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明は、膜を多段に設け、前段側の膜を透過した液を
後段側の膜に供給する様にした多段式の膜分離装置にお
いて、後段側の膜として、その前段側の膜よりも目詰り
の進行した膜を用いる様にしたものである。

〔作用〕

本発明者らは、膜を用いた水処理装置について種々研究
を重ねたところ、次の事項が認められた。

被処理水を膜分離処理すると、時間の経過と共に膜に目
詰りが生じ、次第に透過水量が減少する。一方において
、目詰りの進行に伴ないその膜の除去率が向上する０例
えば、目詰りが進行した限外濾過膜は、新品の限外濾過
膜や目詰りがまだそれ程進行していない限外濾過膜と比
べると、見掛は上、分画分子量が小さくなった挙動を示
す。

また、目詰りが進行した逆浸透膜は、同様に、見掛は上
、塩除去率が高くなった挙動を示す。

従って、本発明の様に、後段側の膜が、前段側の膜より
も目詰りの進行した膜を用いると、膜を除去率の小さい
順に設置し、この順に被処理水を通水して膜分離処理す
る装置と同様の多段膜処理を行なうことができ、処理水
の水質が向上するのである。

また、この様に目詰りの進行した膜を利用する場合には
、種類や除去率の異なる膜を必要とせず、一種類だけの
膜を用意しておくだけで良い。

〔実施例〕

以下図面を参照して実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例に係る膜分離装置の系統図であ
る０図中１は１段目の膜分離装置（本実施例においては
限外濾過膜分離装置）であって、その透過水は配管１ａ
を通って第２段目の限外濾過膜分離装置２に供給され−
る。第２段目の限外濾過膜分離装置の透過水は配管２ａ
から３段目の限外濾過膜分離装置３に送られる０図中１
ｂ、２ｂ、３ｂは、それぞれ、限外濾過膜分離装置１〜
３からの濃縮水を取り出すための配管である。

而して、各段の限外濾過膜分離装置（以下、単に装置と
いうことがある。）１，２．３に用いられている限外濾
過膜は、それぞれ新品時の分画分子量は同じであるが、
目詰りの進行度合が後段側になる程進行したものとされ
ている。

そして、後段側の装置の膜、例えば第２段目の装置２の
膜は、第１段目の装置１において用いられて目詰りが生
じ、予め設定された第１段目としての基準透過水量より
も透過水量が低下した膜が使用されている。同様に、第
３段目の装置３の膜は第２段目の装置２において用いら
れ、第２段目としての基準透過水量（これは第１段目の
装置基準透過水量よりも当然ながら小さく設定されてい
る。）を下まわる様になった膜が使用されている。

更に、本実施例においては、第３段目の装置３の膜が第
３段目の装置としての基準透過水量を下回った場合に、
この膜を洗浄し透過水量を回復させ、これを第１段目の
装置ｌの膜として用いている・この様に、後段側になる程目詰りの進行した膜を用いる
ことにより、見掛は上、分画分子量が次第に小さくなる
膜を多段に設置した装置と同様の処理が行なわれるよう
になり、処理水の水質が向上する。

なお、第１図の実施例においては限外濾過膜分離装置が
３段設置されているが、これは２段でも良く、或いは４
段、以上であっても良い。

また、２段目以降においては、１段目よりも透過水量が
減少するので、図示の様に２段目以降を複数系統とし、
全体としての透過水量を維持するよう構成しても良い。

第２図は本発明の異なる実施例に係る膜分離装置の系統
図である。この第２図の実施例装置においては、１段目
の限外濾過膜分離装置１の上流側に廃水槽１１が設置さ
れ、１段目の限外濾過膜分離装置ｌの濃縮水がこの廃水
槽１１に循環される様に配管１ｂが接続されている。ま
た、限外濾過膜分離装置１．２の間に濾過水槽１２が設
置されており、２段目の限外濾過膜分離装置２の濃縮水
がＩＪ水槽１２に返送されるよう構成されている。（即
ち１本実施例においては、各段における濃縮水が、再度
、当該段の上流側に返送されて処理を受ける様になる。

）なお、廃水槽１１、濾過水槽１２を用いることなく、
ａ縮木取り出し用の配管１ｂ、２ｂを直にその上流側の
配管１１ａ、１ａに接続するようにしても良い。

第３図は本発明の更に異なる実施例に係る膜分＃装置の
系統図であって、各段の限外濾過膜分離装置１，２の濃
縮水をすべて最上流側の廃水槽１１に戻すよう構成して
いる。

なお、第２図及び第３図の実施例装置においても、後段
側の限外濾過膜分離装置に用いられている膜は、その前
段側の膜分離装置において使用された目詰りが進行した
透過水量が各段の基準透過水量を下回る様になったもの
が用いられている。

また、第１図の装置と同様に、膜分離装置の設置段数ば
２又は４以上であってもよく、第２段目以後の処理系統
は２又はそれ以上としてもよい、さらに、最も後段側の
ｎＩＪ分離処理装置において用いられ、当該段において
予め設定された基準透過水量を下回る様になった膜は、
これを洗浄して透過水量を回復させ、第１段目の限外濾
過膜分離装置ｌの膜として用いることが出来る。

ト記の各実施例には、膜として限外濾過膜を用いた装置
が示されているが、本発明は逆浸透膜、精密濾過膜を用
いた装置であってもよい、この場合において、各段にお
いて用いる膜はそれぞれ同一種類（例えば限外濾過膜の
み、精密濾過膜のみ、若くは逆浸透膜のみ）とするのが
好ましい。

また、各段の除去率も新品時において同一のものを用い
る様にするのが好ましい０例えば、限外濾過膜の場合で
あれば、分画分子量が同じであるものを用い、逆浸透膜
であれば、塩除去率が同一であるものを用いるのである
。この様にすれば。

装置全体に用いられる膜が一種類で済む様になり、装置
の保守管理が容易になるのである。なお、第２段目以降
の膜への付着物は、これを容易に除去でき、洗浄が簡単
である。

第４図は、３台の膜分離装置Ａ−Ｃを設置して本発明装
置を構成する場合の一例を説明するものである。（以下
、これらの膜分離装置Ａ、Ｂ、Ｃを単にＡ、Ｂ、Ｃと称
する。）第４図の（１）において、Ａ、Ｂを直列に接続し、Ｃは
系列外に設置しておく。

また、Ａ−Ｃにはそれぞれ新品の膜が装着されている。

運転を開始して、通水を継続すると、まずＡに目詰りが
生じる。（第４図（２））、そこで、系列外にあったｃ
ｔ−第１段目に入れ、第１段目のＡを第２段目に移す、
そして、第２段目のＢを系列外に置く（同（３））。

さらに通水を継続すると、第１段目のＣの膜にも目詰り
が生じ、第２段目のＡの目詰りが一層進行する。（１′
８１（４））。

第１段目のＣｔ−第２段目に移動する。そして、第２段
目のＡを系列外に置く、系列外に置かれたＡは、膜洗浄
処理する（同（５））。

通水を継続すると、＠１段目のＢ、第２段目のＣともに
目詰りが進行するので（同（８））、系列外にて膜洗浄
されたＡを第１段目に入れ、第１゜段目′のＢを第２段
目に移す、そして第２段目のＣを系列外に移し、洗浄す
る。

以下、同様の手順を繰り返すことにより１本発明装置の
運転を継続できる。

この第４図においては、２機の装置を接続しているが、
３機以上を直列に接続する場合も本例と同様にして運転
できる。

また、第４図の実施例では、第３段目の装置を第１段目
、第２段目と切離しているが、第３段目は、膜洗浄時だ
け第２段目と切離し、その他の時は第２段目に接続して
おいても良い。

また、第４図の例では、各装置Ａ−Ｃを移し替える操作
例が示されているが、第５図に示すようｔデ　　　　タ
　−ｋ　５′＃　九　慎　繍　十　裏　−一　麹氷　Ｉ
Ｐ＋ａン　ｌ、イ　和　−一　竺　■ず　　←　Ｌ１流
路選択を行うようにしても良い。

第５図を概略的に説明すると、第５図の（１）で、Ａ−
＋Ｂの順に通水されてＡに目詰りが生じると（同（２）
）、ｃ−ｐ、の順に通水するよう流路選択しく同（３）
）、Ｃ，Ａともに目詰りが進行すると（同（４））、８
４Ｃの順に通水し、Ａは膜洗浄する（同（５））。

Ｂ、Ｃともに目詰りが進行すると（同（６））。

Ａ−Ｈの順に通水し、Ｃは膜洗浄する。

以下この手順を繰り返す。

〔試験例〕

支え里１第６図に示すように、直列に第１段目と第２段目の限外
濾過膜分離装置ｌ、２を接続し、第２段目の濃縮水を上
流側の配管１ａに戻すよう配管２ｂを接続した。

第１段目の装置１には限外濾過ＩＩ（分画分子量２００
００）を装着した。また、第２段目の装置２には、新品
時には第１段目の膜と同一除去率の限外濾過膜であった
が、目詰りを起し、透過水量が減少しているものを装着
した。（なお、第２段目の装置２の膜の純水の透過水量
は、１．９０ｍ″／ＩＴ１′／日であった。）温度２５℃、入口圧力２．０ｋｇ／Ｃｒｎ′、循環水量
５５０１　／　Ｈｒとして通水を行ったときの結果を第
１表に示す、なお、第１表中、透過水量、ＣＯＤＭＩｋ
及び色度は、いずれも、第２段目の膜についての値であ
る。

之較ｌ上記本発明例において、第２段目の装置２の膜を、第１
段目の装置ｌの膜と同一除去率の新品の膜とした。（な
お、第２段目の装置２の膜の純水の透過水量は７　、０
３ｍ″／ｒｒｆ７日であった。）このときの処理結果を
第１表に併せて示す。

第１表より、新品時の分画分子量が同じである限外濾過
膜であっても、目詰りが進行し、例えば純水透過量が低
下するようになった膜は。

ＣＯＤ！！１及び色度の除去率が向上し、見掛は上。

分画分子量が小さくなった挙動をすることが認められる
。

そして、このような挙動により、本発明装置による処理
水の水質は、極めて優れたものになっていることも認め
られる。

〔効果〕

以上詳述した通り、本発明は、膜を多段に設置した膜分
離装置において、後段程目詰りの進行した膜を用いる様
にしたものであり、使用する膜を１種類にでき、しかも
膜を再生するための洗浄回数が少なくて足り、装置の保
守管理が極めて容易になる。しかも、得られる処理水は
、除去率の小さい順に設置された多段膜処理を受けた場
合と同様の極めて優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図の各図は、本発明の実施例に係る膜
分離装置の系統図である。また、第６図は、試験例にお
いて用いた装置の系統図である。ｌ・・・１段目の限外濾過膜分離装置、２・・・２段目
の限外濾過膜分離装置、３・・・３段目の限外濾過膜分
離装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被処理水を膜分離処理するための膜を多段に設け
、前段側の膜の透過水を後段側の膜に供給する様にした
膜分離装置において、後段の膜として、その前段側の膜
よりも目詰りの進行した膜が用いられていることを特徴
とする膜分離装置。
（２）特許請求の範囲第１項の装置において、各段の膜
は新品時に同一除去率の膜であることを特徴とする膜分
離装置。
（３）特許請求の範囲第１項又は第２項の装置において
、前段に設けられて目詰りした膜が後段の膜として用い
られていることを特徴とする膜分離装置。
（４）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１
項に記載の装置において、前段に用いられている膜は、
後段に用いられていたものを洗浄して透過水量を回復さ
せたものであることを特徴とする膜分離装置。