JPS6125607A - 膜使用の分離装置 - Google Patents
膜使用の分離装置Info
- Publication number
- JPS6125607A JPS6125607A JP14437984A JP14437984A JPS6125607A JP S6125607 A JPS6125607 A JP S6125607A JP 14437984 A JP14437984 A JP 14437984A JP 14437984 A JP14437984 A JP 14437984A JP S6125607 A JPS6125607 A JP S6125607A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane
- liquid
- hole
- membrane module
- projection
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- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
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、発酵工業１食品工業、医薬品工業や廃水処理
等において固液分離あるいは液液分離のために使用する
膜利用の分離装置の改良に関するものである。
等において固液分離あるいは液液分離のために使用する
膜利用の分離装置の改良に関するものである。
（従来の技術）
従来、この種の分離装置は、これまでにも発酵工業、食
品工業、医薬品工業や廃水処理等において固液分離、液
液分離用として使用されてきたが、濾過対象液に含まれ
る懸濁状、コロイド状、溶解状の各種物質が沖適中にｐ
過膜面に付着堆積してゲル層を次第に形成し、ついには
膜透過速度を著しく低下させ、経済性を損なう原因とな
っている。
品工業、医薬品工業や廃水処理等において固液分離、液
液分離用として使用されてきたが、濾過対象液に含まれ
る懸濁状、コロイド状、溶解状の各種物質が沖適中にｐ
過膜面に付着堆積してゲル層を次第に形成し、ついには
膜透過速度を著しく低下させ、経済性を損なう原因とな
っている。
この経時的透過速度の低下に対する対策として濾過対象
液の乱流作用によりゲル層を剥離させる方法（ｃｒｏｓ
ｓ−ｆｌｏｗ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ）が一般的に採
用されているが、この方法では濾過対象液に一定以上の
流速を与える必要があるので、むだなエネルギーを遺産
に与えることとなり、エネルギー浪費的であって１合理
的な解決策とは言いがたい。
液の乱流作用によりゲル層を剥離させる方法（ｃｒｏｓ
ｓ−ｆｌｏｗ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ）が一般的に採
用されているが、この方法では濾過対象液に一定以上の
流速を与える必要があるので、むだなエネルギーを遺産
に与えることとなり、エネルギー浪費的であって１合理
的な解決策とは言いがたい。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、かかる現状に鑑み、膜上でのゲルの形成によ
る経時的透過速度の低下を回避し、しかも従来よりもエ
ネルギー消費を著しく減少せしめ得る分離装置の提供全
目的とするものである。
る経時的透過速度の低下を回避し、しかも従来よりもエ
ネルギー消費を著しく減少せしめ得る分離装置の提供全
目的とするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、少なくとも一側面の中心部に突起を備え、か
つ該突起を軸心方向に貫通する透孔と前記突起以外の両
側面から前記透孔に連通ずる流通路を備えた円盤状支持
部材の両側面に中心に透孔を有する円形状薄膜をその外
周端縁と内周端縁とに固着してなる膜プレートを複数個
、各突起にソール用Ｏリングを介在せしめて積層し、中
心部における透孔内に透過液を流出し得る如く回転駆動
用軸を貫通せしめて回転かつ液流出可能に分離槽内に配
したことを特徴とする膜使用の分離装置である。
つ該突起を軸心方向に貫通する透孔と前記突起以外の両
側面から前記透孔に連通ずる流通路を備えた円盤状支持
部材の両側面に中心に透孔を有する円形状薄膜をその外
周端縁と内周端縁とに固着してなる膜プレートを複数個
、各突起にソール用Ｏリングを介在せしめて積層し、中
心部における透孔内に透過液を流出し得る如く回転駆動
用軸を貫通せしめて回転かつ液流出可能に分離槽内に配
したことを特徴とする膜使用の分離装置である。
（作 用）
エネルギー消費の大きい濾過対象液の流動によるのでは
なく、円形状の薄膜を円盤状支持部材に装着した膜プレ
ートを複数枚積層し、中心部における透孔内に貫通した
回転駆動用軸を中心として回転せしめて濾過対象液に対
して相対運動せしめながら濾過するため、濾過のさいに
必然的に生ずる膜上のゲル層の形成を極めて少ないエネ
ルギー消費にて防止することができ、安価に固液分離ま
たは液液分離が可能となった。
なく、円形状の薄膜を円盤状支持部材に装着した膜プレ
ートを複数枚積層し、中心部における透孔内に貫通した
回転駆動用軸を中心として回転せしめて濾過対象液に対
して相対運動せしめながら濾過するため、濾過のさいに
必然的に生ずる膜上のゲル層の形成を極めて少ないエネ
ルギー消費にて防止することができ、安価に固液分離ま
たは液液分離が可能となった。
（実施例）
本発明を図示の実施例に従って詳細に説明することとす
る。
る。
図において、１は濾過対象液の流入口２と流出口３を備
える分離槽にして、該分離槽１内［は膜モジュール４が
配装されている。膜モジュール４は多数の膜プレート５
がシール用Ｏリング６を介して積層され、両端を膜プレ
ート抑え板２３．２３と抑えリング２４．２４にて一体
的に固定されたものである。
える分離槽にして、該分離槽１内［は膜モジュール４が
配装されている。膜モジュール４は多数の膜プレート５
がシール用Ｏリング６を介して積層され、両端を膜プレ
ート抑え板２３．２３と抑えリング２４．２４にて一体
的に固定されたものである。
膜プレート５は第３図および第４図に示す如く円盤状支
持部材７と膜８とからなっている。円盤状支持部材７は
一側面の中心に突起９を備えており、′該突起９は膜モ
ジュール４を形成するさいに濾過対象液が膜８に均等に
接触し得るように適宜の間隔をおいて積層し得るための
ものである。なお、円盤状支持部材Ｔの外周端縁に略等
間隔をおいて部分的に配した突条１ｏ、 ・も積層のさ
いの間隔を正確に保持するためのものでおる。筐た、円
盤状支持部材７には突起９を軸心方向に貫通する透孔１
１が穿設されており、透過液の流通路として使用される
と共に、膜モジュール４を回転するための回転駆動用軸
１２の挿通用孔として使用される。さらに、円盤状支持
部材７には突起９以外の両側面より透孔１１に連通する
Ｔ字状の透過液流通路１３が設けられている。円盤状支
持部材７はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスルホ
ン、ポリエステル等の樹脂にて射出成形等により成形さ
れる。
持部材７と膜８とからなっている。円盤状支持部材７は
一側面の中心に突起９を備えており、′該突起９は膜モ
ジュール４を形成するさいに濾過対象液が膜８に均等に
接触し得るように適宜の間隔をおいて積層し得るための
ものである。なお、円盤状支持部材Ｔの外周端縁に略等
間隔をおいて部分的に配した突条１ｏ、 ・も積層のさ
いの間隔を正確に保持するためのものでおる。筐た、円
盤状支持部材７には突起９を軸心方向に貫通する透孔１
１が穿設されており、透過液の流通路として使用される
と共に、膜モジュール４を回転するための回転駆動用軸
１２の挿通用孔として使用される。さらに、円盤状支持
部材７には突起９以外の両側面より透孔１１に連通する
Ｔ字状の透過液流通路１３が設けられている。円盤状支
持部材７はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスルホ
ン、ポリエステル等の樹脂にて射出成形等により成形さ
れる。
膜８祉円盤状支持部材７の突起９に嵌入し得る透孔全方
する円形状薄膜にして、該層８は精密濾過膜、限外濾過
膜、逆浸透膜として使用されているいずれのものであっ
ても良い。素材としては特に制限はないが、ポリスルホ
ン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、塩
化ビニル・アクリロニトリル共重合体、セルローストリ
アセテート等が望ましい。なお、膜８は厚み０．１〜１
０μ程度の薄膜であるので、補強のために厚みが１朋以
下で孔径の比較的大きい多孔質発泡ポリマーあるいは多
孔性不織布などの補強用ノートが積層されていることが
望ましい。膜８ｉ−を円盤状支持部材７と外周端縁およ
び内周端縁のすべてにおいてヒートシール、超ｉ盲嬌徹
融着あるいは接着剤による接着等で固着されており、膜
８を透過した液のみが膜８と円盤状支持部材７との間を
経て透過液流通路１３を通り、透孔１１に達するように
なされている。なお、膜８と円盤状支持部材７との間に
おける液の流通を容易にするために補強用シート以外に
さらに孔径の大きい多孔性シート’を使用することが望
ましい。
する円形状薄膜にして、該層８は精密濾過膜、限外濾過
膜、逆浸透膜として使用されているいずれのものであっ
ても良い。素材としては特に制限はないが、ポリスルホ
ン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、塩
化ビニル・アクリロニトリル共重合体、セルローストリ
アセテート等が望ましい。なお、膜８は厚み０．１〜１
０μ程度の薄膜であるので、補強のために厚みが１朋以
下で孔径の比較的大きい多孔質発泡ポリマーあるいは多
孔性不織布などの補強用ノートが積層されていることが
望ましい。膜８ｉ−を円盤状支持部材７と外周端縁およ
び内周端縁のすべてにおいてヒートシール、超ｉ盲嬌徹
融着あるいは接着剤による接着等で固着されており、膜
８を透過した液のみが膜８と円盤状支持部材７との間を
経て透過液流通路１３を通り、透孔１１に達するように
なされている。なお、膜８と円盤状支持部材７との間に
おける液の流通を容易にするために補強用シート以外に
さらに孔径の大きい多孔性シート’を使用することが望
ましい。
膜モジュール４の中心透孔には第１図に示すように透過
液流出管金兼ねる回転駆動用軸１２が挿通されており、
該回転駆動用軸１２Ｖｉ分離槽１の内外に設けた軸受１
４，１４に回転可能に支持部れ、その一端は無段変速機
付き駆動値［１１５に達している。さらに、回転駆動用
軸１２の一端は透過液流出管１６を経て吸引ポンプ１７
に連通しておシ・透過液流出管を兼ねる回転駆動軸１２
よル透過液流出管１６が吸引ポンプ１γにて吸引排出さ
れるようになされている。回転駆動用軸１２の回転数は
半径Ｒの膜プレートの中心からＲ／２の部分における周
速が１〜３ｍ／ｓｅｃになるように決定する。例えば、
Ｒ＝３０６ｎの膜プレートを用いた場合には必要回転数
はおおよそ６０〜２００ｒｐｍである。
液流出管金兼ねる回転駆動用軸１２が挿通されており、
該回転駆動用軸１２Ｖｉ分離槽１の内外に設けた軸受１
４，１４に回転可能に支持部れ、その一端は無段変速機
付き駆動値［１１５に達している。さらに、回転駆動用
軸１２の一端は透過液流出管１６を経て吸引ポンプ１７
に連通しておシ・透過液流出管を兼ねる回転駆動軸１２
よル透過液流出管１６が吸引ポンプ１γにて吸引排出さ
れるようになされている。回転駆動用軸１２の回転数は
半径Ｒの膜プレートの中心からＲ／２の部分における周
速が１〜３ｍ／ｓｅｃになるように決定する。例えば、
Ｒ＝３０６ｎの膜プレートを用いた場合には必要回転数
はおおよそ６０〜２００ｒｐｍである。
第１図における１８は、分離槽１の槽壁に取付けた振動
子２０と超音波発生器１９とよりなる超音波洗浄装置に
して、濾過操作をできるだけ停止することなく連続的に
行なうための補助的機能（連続物理的洗浄）に有するも
のである。すなわち、膜プレートと濾過対象液との相対
速度は膜プレートの中心に近いほど小さくなるが、槽壁
からの超音波照射効率は半径に反比例して小さくなり、
従って膜プレートの中心に近いほど洗浄効果が高まるの
で、濾過対象液との相対速度の減少と相殺することがで
きる。これにより濾過操作を停止しての薬液洗浄を著し
く減らすことができる。超音波洗浄装置としては、分離
槽１００ｉ当シ発生器出力１〜５Ｋｗ、周波数１０ＫＨ
ｚ〜ＩＭＨ２が適切であり、振動子は電歪型、磁歪型あ
るいは圧電型のいずれの振動子であっても良い。なお、
第１図において、２１は分離槽１内における流動、特に
偏流を防止するためのじゃま板、２２は分離槽１内の液
の漏洩を防止するシール部材である。
子２０と超音波発生器１９とよりなる超音波洗浄装置に
して、濾過操作をできるだけ停止することなく連続的に
行なうための補助的機能（連続物理的洗浄）に有するも
のである。すなわち、膜プレートと濾過対象液との相対
速度は膜プレートの中心に近いほど小さくなるが、槽壁
からの超音波照射効率は半径に反比例して小さくなり、
従って膜プレートの中心に近いほど洗浄効果が高まるの
で、濾過対象液との相対速度の減少と相殺することがで
きる。これにより濾過操作を停止しての薬液洗浄を著し
く減らすことができる。超音波洗浄装置としては、分離
槽１００ｉ当シ発生器出力１〜５Ｋｗ、周波数１０ＫＨ
ｚ〜ＩＭＨ２が適切であり、振動子は電歪型、磁歪型あ
るいは圧電型のいずれの振動子であっても良い。なお、
第１図において、２１は分離槽１内における流動、特に
偏流を防止するためのじゃま板、２２は分離槽１内の液
の漏洩を防止するシール部材である。
第１図において１分離槽の大きさを縦４００■、横１２
００＋ｗ、膜モジュール（膜プレート１３０枚）の大き
さを直径（縦）３０Ｃ）ｘａ−長さく横）９７５ｍとし
、軸回転数ｉ１２０ｒｐｍ とした場合、軸駆動動力＃
：ｔ０．４９ＫＷであった。なお、本装置の槽単位容積
あたりの膜面積は１ ｉ ｏ ｍ’／ｍ”であった。こ
れらの値を従来のｃｒｏｓｓ−ｆｌｏｗｆｉｌｔｒａｔ
ｉｏｎ型装置と比べると、本装置と同一膜面積を有する
従来型装置では液循環動力は２０〜２．５ＫＷであり、
槽単位容積当りの膜面積は６゜ｒｒ？／ｍ”となるので
、本装置は従来型装置に比べて動力は１／４〜１１５、
装置の大きさは約１／２ とすることが可能となった。
００＋ｗ、膜モジュール（膜プレート１３０枚）の大き
さを直径（縦）３０Ｃ）ｘａ−長さく横）９７５ｍとし
、軸回転数ｉ１２０ｒｐｍ とした場合、軸駆動動力＃
：ｔ０．４９ＫＷであった。なお、本装置の槽単位容積
あたりの膜面積は１ ｉ ｏ ｍ’／ｍ”であった。こ
れらの値を従来のｃｒｏｓｓ−ｆｌｏｗｆｉｌｔｒａｔ
ｉｏｎ型装置と比べると、本装置と同一膜面積を有する
従来型装置では液循環動力は２０〜２．５ＫＷであり、
槽単位容積当りの膜面積は６゜ｒｒ？／ｍ”となるので
、本装置は従来型装置に比べて動力は１／４〜１１５、
装置の大きさは約１／２ とすることが可能となった。
また、本装置を排水処理の固液分離装置として用いて活
性汚泥混合液（ＭＬＳＳＩ１１度２０００〜５０００ｍ
ｙ／ｌ）の分離を試みたところ、膜透過液（処理水に相
当する）のＳＳ＃度は常に５１１＃ｇ／／（定量限界）
以下であり、一方、膜透過速度は１５０１／ｒｒ？・ｈ
ｒ（濾過圧力１ ｋｇ／ｃｔＡ、水温２５℃）となっ
たが、これは従来型装置とはソ同様の性能であった。
性汚泥混合液（ＭＬＳＳＩ１１度２０００〜５０００ｍ
ｙ／ｌ）の分離を試みたところ、膜透過液（処理水に相
当する）のＳＳ＃度は常に５１１＃ｇ／／（定量限界）
以下であり、一方、膜透過速度は１５０１／ｒｒ？・ｈ
ｒ（濾過圧力１ ｋｇ／ｃｔＡ、水温２５℃）となっ
たが、これは従来型装置とはソ同様の性能であった。
図では、テ過圧のかけ方は、減圧としたが、加圧による
ものでも良く、また分離装置は図の如く横型でなくて縦
型であっても良い。また、回転用駆動軸と膜モジュール
の中心孔との間隙を透過液流通路としても良い。この場
合、回転用駆動軸と膜モジュールとは、液の流通が可能
な範囲で連結されていることが必要である。
ものでも良く、また分離装置は図の如く横型でなくて縦
型であっても良い。また、回転用駆動軸と膜モジュール
の中心孔との間隙を透過液流通路としても良い。この場
合、回転用駆動軸と膜モジュールとは、液の流通が可能
な範囲で連結されていることが必要である。
（発明の効果）
本発明は従来型装置におけるように過大なエネルギーを
かけて濾過対象液に一定の流速金与えることなく、円形
の薄膜を円盤状支持部材に装着した膜プレートを複数枚
積層し、中心部における透孔内に貫通した回転駆動用軸
を中・しとして回転せしめてＰ３Ｉ４対象ｇに対して相
対運動せしめながら濾過するため濾過のさいに必然的に
生ずるゲル層の形成を従来の装置より著しく少ないエネ
ルギー消費にて防止することができ、安価に固液分離、
液液分離が可能となると共に、装置の小型化も可能とな
った。また、生物反応器（バイオリアクタ
かけて濾過対象液に一定の流速金与えることなく、円形
の薄膜を円盤状支持部材に装着した膜プレートを複数枚
積層し、中心部における透孔内に貫通した回転駆動用軸
を中・しとして回転せしめてＰ３Ｉ４対象ｇに対して相
対運動せしめながら濾過するため濾過のさいに必然的に
生ずるゲル層の形成を従来の装置より著しく少ないエネ
ルギー消費にて防止することができ、安価に固液分離、
液液分離が可能となると共に、装置の小型化も可能とな
った。また、生物反応器（バイオリアクタ
図面は本発明に係る膜使用の分離装置の実施例拡大縦断
面図、第４図はその平面図である。 １：分離槽 ４．膜モジュール ５：膜プレート ６．シール用Ｏリング７：円盤状支
持部材 ８：膜 ９：突起 １０：突条 １１６透孔１２：回転用駆
動軸 １３．透過液流通路１４：軸受 １５．駆
動装置 １６、透過液流出管 １７．吸引ポンプ１８．超音波
洗浄装置 特許出願人 三機工業株式会社 第１図 一］ 」 ｆｆ１２図
面図、第４図はその平面図である。 １：分離槽 ４．膜モジュール ５：膜プレート ６．シール用Ｏリング７：円盤状支
持部材 ８：膜 ９：突起 １０：突条 １１６透孔１２：回転用駆
動軸 １３．透過液流通路１４：軸受 １５．駆
動装置 １６、透過液流出管 １７．吸引ポンプ１８．超音波
洗浄装置 特許出願人 三機工業株式会社 第１図 一］ 」 ｆｆ１２図
Claims (1)
- 少なくとも一側面の中心に突起を備え、かつ該突起を軸
心方向に貫通する透孔と前記突起以外の両側面から前記
透孔に連通する流通路を備えた円盤状支持部材の両側面
に中心に透孔を有する円形状薄膜をその外周端縁と内周
端縁とにおいて固着してなる膜プレートを複数個、各突
起にシール用Ｏリングを介在せしめて積層し、中心部に
おける透孔内に透過液を流出し得る如く回転駆動用軸を
貫通せしめて回転と共に透過液を流出し得る如く分離槽
内に配したことを特徴とする膜使用の分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14437984A JPS6125607A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 膜使用の分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14437984A JPS6125607A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 膜使用の分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6125607A true JPS6125607A (ja) | 1986-02-04 |
Family
ID=15360755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14437984A Pending JPS6125607A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 膜使用の分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6125607A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62213810A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-19 | Nitto Electric Ind Co Ltd | 回転式平膜分離装置 |
| JPH0523194A (ja) * | 1991-07-19 | 1993-02-02 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 蛋白質の膜分離方法 |
| US5333216A (en) * | 1989-12-04 | 1994-07-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical device used wavelength selective photocoupler |
| WO2000047312A1 (de) * | 1999-02-08 | 2000-08-17 | Andritz Ag | Verfahren und vorrichtung zur querstromfiltration |
| JP2010520050A (ja) * | 2007-03-05 | 2010-06-10 | クロネス アクティェンゲゼルシャフト | ビールフィルタ |
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| JPS5212771U (ja) * | 1975-07-15 | 1977-01-28 | ||
| JPS5494476A (en) * | 1978-01-11 | 1979-07-26 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | Filtering method and apparatus |
| JPS54127875A (en) * | 1978-03-29 | 1979-10-04 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | Reverse osmisis apparatus |
| JPS5962323A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-09 | Tsuchiya Mfg Co Ltd | 積層式精密フイルタユニツト |
-
1984
- 1984-07-13 JP JP14437984A patent/JPS6125607A/ja active Pending
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| US6808634B1 (en) * | 1999-02-08 | 2004-10-26 | Andritz Ag | Method and device for cross-flow filtration |
| JP2010520050A (ja) * | 2007-03-05 | 2010-06-10 | クロネス アクティェンゲゼルシャフト | ビールフィルタ |
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