JPS62160101A

JPS62160101A - 膜分離装置

Info

Publication number: JPS62160101A
Application number: JP265186A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Sawada; 沢田　繁樹
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1986-01-09
Filing date: 1986-01-09
Publication date: 1987-07-16
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: JPH0698274B2

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１本発明は膜分離装置等の分離装置に関するものであり、
詳しくは分離手段表面における溶質の濃度分極や溶質の
ゲルおよびケーキ形成を抑制し。

ρ；い透過性能を保つことが可能な分離装置に関するも
のである。

［従来の技術］逆浸透膜、限外濾過膜、精密濾過膜などを用いた各種の
膜分離装置が公知である。このような膜分離装置で溶質
や粒子の膜分離を行なうと、膜面に溶質が濃縮し、ｅ度
分極が起こり、溶質や粒子の種類によっては膜面にゲル
層やケーキ層が形成上台スー　ｒ箇＋冶　１ａ而面涌シ
１＋ス羨ＭＬｒｒｓ通月−口度は初期の値よりも大幅に
低下し、実用に供せない状態に陥ることがある。

この現象を抑制し、長時間に亙って膜分離処理を行なう
ことができるよう改良された装置が種々提案されている
。これらの対策は、次の二つに大別される。

■　溶液をポンプなどの駆動力を利用して、固定した膜
面の表層を通過させるもの。

■　加圧タンクなどに溶液を充填し、このタンク内に装
填した膜を回転させる方法。

現在、実用に供されている対策は前者■の対策であり、
モジュールの構造としては、スパイラル型、中空型、チ
ューブラ−型、平板型などが知られている。

［発明が解決しようとする手段］上記■の方法では、溶液を高流速で循項させる必要があ
り、多大なエネルギーを必要とし、処理コストが高いも
のとなっている。

一方、■の方法では、回転板を分離膜とした方法などが
知られているが、回転板を用いるところから膜面積が限
定され、多礒の溶液を分離処理するには適さなかった。

また、回転板間の溶液が流動せず、膜が有効に使えない
と共に、膜面のケーキ層が増え、透過水量が低下する原
因となっていた。

［問題点を解決するための手段］本発明の分離装置は、中空回転筒と、この回転筒の外周
に回転筒の軸と交叉する方向に配向して放射状に設けら
れた板体状の分離手段と、この分離手段の透過液側を回
転筒の中心孔に連通ずる連通孔と、を備えて構成された
ものである。

［作用〕本発明においては、分離膜等の分離手段を回転筒から回
転筒の軸と交叉する方向に放射状に設けたので、単位体
積当りの膜面積や分離手段表面積を大きくとることがで
きる。また、回転筒を回転させることにより液を所定の
速度で分離手段表面に沿って通過させることができ、こ
の通過の際に分離手段表面に形成されるゲル層やケーキ
層に剪断力が作用し、該ゲル層やケーキ層の厚みを抑制
することができる。このため、高濃度スラリーや高粘度
液を高速度で分離処理することが可能とされる。

［実施例コ以下図面に示す実施例を参照して本発明について更に詳
細に説明する。

第１図は本発明の実施例に係る膜分離′！Ａ置の斜視図
である０図において符号１は中空回転筒であり、その外
周面に分離膜等の分離手段２が放射状に設けられている
。第２図は第１図の側面図であり、第２図に示す如く、
本実施例では分離手段２は回転筒１の軸方向Ａと所定角
度Ｏだけ傾いて取り付けられている。（なお、この角度
０は、０°〜９０°の間で所望の角度に選定すれば良い
。）第１図のｍ−ｍ線に沿う断面図である第３図及び回転筒
１の長手方向の断面図である第４図に示す如く、回転筒
１は本実施例では円筒形状であり、一端側１ａが封塞さ
れ、他端ｔｂ側が開放しには、回転筒１の内外を連通ず
る複数の連通孔３が開設されている。第３図に示す如く
、本実施例では分離手段２は枠体４の両面に分離膜５を
支持させた構成となっており、分離手段２の液透過側Ｂ
は回転筒１の内部Ｃと連通するように各分離手段２が設
けられている。

かかる構成の膜分離装置において、装置外部りに存在し
ていた液は分離膜５を透過して分離手段２の内部Ｂに流
入し、次いで連通孔３を通って回転筒ｌ内Ｃに流入し、
開口１ｂから装置外に抜き出される。

このように、本実施例装置では、分離膜５が放射状に多
数設けられているので、装との単位体積当りに占める膜
面積を大きくとることができ、効率のよいロタ分離処理
を行なうことができる。

また、本実施例装置では回転筒ｌの外１１間に回転筒の
軸と交叉する方向に放射状に分離手段が設けられている
ので、被処理液を分離手段２の表「ｎｉ（膜面）に沿っ
て所定速度で通過させることがでキ層の厚さを一定の薄
いものに維持することができる。即ち、装置運転時間の
経過に伴って、ゲル層やケーキ層が分離手段２の表面（
膜面）に付着、成長するのであるが、該分離手段２の表
面に沿って液が流れると、このゲル層やケーキ層に剪断
力が付与され、ゲル層又はケーキ層と分離手段２表面と
の付着力がこの剪断力にバランスする厚さに該ゲル層又
はケーキ層の厚さが制限されるのである。そして、この
ゲル層やケーキ層の厚さを所定の薄いものに維持するこ
とができ、液通過時の圧損の増大を防ぎ、高い液通過量
を確保することができる。

特に、上記実施例においては、分離手段２を回転筒ｌの
軸方向と斜め方向に配設しているので、装置をタンク内
に収容して回転させることにより、一定の循環流を形成
することができ、この循環流によってタンク内の攪拌を
図ることも可能とされる。

上記実施例は本発明の一例であって、本発明は他の態様
によっても実施することができる。例えば、上記実施例
装置では、回転筒ｌが円筒形状であったが、六角形、六
角形等角筒形状であってもよい、また、第５図に示す如
く開口１ｂ側から中途部分まで中細すされた形状の回転
筒ＩＡであってもよい、また第６図に示す如く、パイプ
形状の回転筒の略中央部分を仕切板１ｃで仕切ったもの
ｌＢとしてもよい。

また上記実施例では、分離手段２として枠体４の両面に
分離膜５を貼設した構成のものを採用したが、枠体４の
代りにパンチングプレート或いは多孔性の焼結金属板や
セラミック板を用いてもよい、また、かかる分Ｉａ膜を
用いることなく、多孔性の焼結金属やセラミック焼結板
などそれ自体を分離手段として用いてもよい。

第７図は加圧タンク内に本発明装置を組み込んだ実施例
を示す縦断面図である。第７図において１回転筒１は加
圧タンク６内にその両端が該タンク６外に付き出すよう
に枢支されており、この回転筒ｌの側周面に多数の分離
手段２ａ、２ｂ、２Ｃ１２ｄが放射状に設けられている
。なお図の符号７はシールリング、８は支持用のベアリ
ングである。回転筒ｌの開放端側は透過水の取出口とさ
れ、封塞側は軸継手９を介して回転駆動装置１０に連結
されている。符号１１はモータ、１２は減速機である。

加圧タンクの液導入口６ａにはポンプ１３から被処理液
が加圧導入可能とされており、加圧タンク６の液取出口
６ｂからはＣ脳液が取出し可能とされている。かかる装
置において、モータ１１を作動させ回転筒１を回転させ
ながら加圧タンク６内にポンプ１３から加圧された被処
理液を導入すると、分離手段２ａ〜２ｂをｖ！Ｌ過した
透過水は回転筒ｌ内を通って開口ｔｂから装置外に取り
出される。一方、ｅｌｉｉ液は取出口６ｂから取り出さ
れる。

本発明装置は、高濃度スラリーや高粘度の溶液からの溶
媒の分離、溶質、粒子のｅ縮、分別等に利用することが
できる。また、バイオリアクターのような反応槽内で使
用することも可能である。

以上詳述した通り、本発明の分離装置は１回転筒の外周
に回転筒の軸と交叉する方向に放射状に分離手段を多数
設けたものであり、単位体積当りの分離手段表面積を大
きくとることができ、かつゲル層やケーキ層の厚味を分
離手段表面を流れる被処理液の流れによって所定厚さに
抑制することができる。このため、高濃度スラリーや高
粘度液であっても長期間に亙って安定して高速度で分離
処理することが可使である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の構成を示す斜視図、第
２図は同側面図、第３図は第１図ｍ−ｍ線に沿う断面図
、第４図、第５図及び第６図はそれぞれ回転筒の断面図
、第７図は異なる実施例装置の構成を示す断面図である
。ｌ・・・回転筒、　　　　　　２・・・分離手段。３・・・連通孔、　　　　　４・・・枠体、５・・・分
離膜、　　　　　　６・・・加圧タンク、１０・・・回
転駆動装置、　　１３・・・ポンプ。ノド　１■　　ｌ　　　　　　　　　　　　充　旧　」
−１瞥　　　　じ　　　　　　　−第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）中空回転筒と、該回転筒の外周に回転筒の軸と交
叉する方向に放射状に設けられた板体状の分離手段と、
該回転筒に開設されており、分離手段の透過液側を該回
転筒の中心孔に連通する連通孔と、を有する分離装置。
（２）前記分離手段は膜分離手段であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の分離装置。
（３）板体状分離手段は、枠体の両面に分離膜を貼設し
たものであることを特徴とする特許請求の範囲第２項に
記載の分離装置。
（４）分離膜は逆浸透膜、限外濾過膜及び精密濾過膜の
１種であることを特徴とする特許請求の範囲第２項又は
第３項に記載の分離装置。
（５）板体状分離手段は多孔性焼結板である特許請求の
範囲第１項に記載の分離装置。
（６）前記分離装置は、加圧タンク内に収容され、前記
回転筒の一端は該回転筒内部から液取り出し可能に加圧
タンク外に連通され、回転筒の他端側は回転駆動装置に
連結されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
ないし第５項のいずれか１項に記載の分離装置。