JPS62180706A - 膜分離装置 - Google Patents

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’ＦＦＩ　　　　　’本発明は膜分離
装置に関するものであり、特に中空糸分離膜を石いた外
圧方式ア１模分屋装置に関するものである。

［従来の枝術］ 限外濾過膜、精密濾過膜、逆浸透膜等の分＃膜を備えた
膜分離装置が、食品工業、在学工業、生物反応装置或い
は廃水処理装置等の各種産業分野で広く用いられている
。

この膜分離装置として、中空糸モジュールを耐圧容器内
に設置したものがある。′−の中空糸モジュールは、多
数の中空糸状の分離膜を束状に束ね１通矯はこの一端側
を封じ、他端側を透過液取出鋼もしくは原液導入側に連
通させた構成となっている。

中空糸モジュールには、内圧方式と外圧方式の２方式が
ある。内圧方式は中空糸分離膜の内部側に高圧の原液を
導入して中空糸の分離膜の内部から外部へ向けて濾過を
なすものであり、外圧方式は逆に中空糸分離膜の外部側
に高圧の原液を導入し、外部から内部へ向けて濾過をお
こなう方式である。この中空糸モジュールを備えた膜分
離装置のうち外圧方式のものによれば、単位容積当りの
充填膜面積を多くとれる利点がある。

［発明が解決しようとする問題点］ 一般に、膜分離装置において膜面流速を高めることによ
り透過液量を高くできることは、種々の研究の結果経験
的に知見されている。

この膜面流速を高める方法として、従来より装置内に導
入される原液の導入速度を高める方法がとられているが
、原液の流速を高めるためには該原液を導入するための
ポンプを大型、大容量化する必要があり、設備コストが
嵩むと共に、ポンプ動力コストもいたずらに大きなもの
となる。

また、外圧方式の中空糸モジュールを採用した膜分離装
置においては、中空糸分離膜が重なり合った部分に汚染
が生じ、洗ｆｆ、が行い難く、高濁賀原液には適さない
ことが多い。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の膜分離装置は、＃圧容器内に中空糸モジュール
を回転可能に設け、かっこの中空糸モジュールの回転駆
動装置を設けたことを特徴とするものである。

また、本発明においては、＃圧容器内に導入される原液
の流れをこの中空糸モジュールの回転動力として回収す
るために、回転補助用の羽根を中空糸モジュールに設け
ることができる。

［作用］ 本発明の膜分離装置においては、中空糸モジュールを回
転させることにより膜面流速を高くし、透過液量を高く
保持す葛ことができる。中空糸モジュールを回転させる
に必要な動力は、原液を高流速化するために必要とされ
るポンプ動力の増加分に比べ極めて小さいので１本発明
によればいわゆる省エネルギー型の膜分離装置が提供さ
れる。

また、中空糸分離１模として、その長さに余裕があるも
のを用いれば、中空糸モジュールの回転により中空糸分
離膜に遠心力が作用して中空糸の束が外側に１膨み出し
、これによって中空糸分離膜が重なり合った部分での汚
染の進行が回避され、高ｆｖＪ質原水にも適用が可能と
なる。

［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図は本発明の一実施例を説明する内部透視側ｉ［Ｎ
ｒある・符号１Ｃ±耐圧容器１あり原液の導入１：１２
＆ｅｌｉｉ液の取出″′３が開設され・原液導入管４＆
ｉＷ乎液の取出管５がそれぞれ接続されている。符号６
で示すものは中空糸モジュールであって、極めて多数本
の中空糸分離ｌｌＩ２７を束状に束ね、この小状体の上
下を合成樹脂等からなる端板８．９に埋引固定しである
。な、お木実流側において’Ｆ’ｉ、冑窄會釡離膜７の
上端は端板８に埋め込ｔｇ″′″県と、′″′−″Ｃ１
・′。空７分”１１莫７０１端１１端板９の下端面にま
で到達し、この端板９の下面１１°、構成、５″″透過
液室１０°°連ｉｎ　Ｉ、　ｒ　Ｉｚ゛６・即ち、第４
図に示す如く、端板９を取り囲むように容器形状のカプ
ラ１１が端板９に下側から装着されており、このカプラ
１１の内部側に透過液室１．０．〒■成、されている。

前記上端側の端板８は適宜形状の支持板１２に固着、５
八１お、リボ・該支持Ｅ′１２及“′陶・２″７″１１
には、＊状の中空糸モジュール６の中心軸上に位置する
回転軸１３．１４が固着されている。

回転軸１３は中実棒状のものであるが、回転軸１４は中
空円筒状のものであり、前記透過液室ｌＯを耐圧容器ｌ
外に連通１ている。なお符号１３ａおよび１４ａはそれ
〒れシール部材を示す。

なお図示はしていないが、回転軸１３．１４の一方又は
双方はモータ等の回転駆動装置に接続されており、中空
糸モジュール６をその軸心回、りに回転させるよう構成
されている。

かかる構成の１：膜分離装置において、原液導入管４か
ら耐圧容器１．内に導入された原液は、中空糸分ｇｌＦ
！７によって膜分離処理がなされ、透過液は中空糸分離
膜７の内部から透轡液室１０に入り・更に回転軸１４の
内部を通って耐圧容器ｌ外に取り出される。また中空糸
分離膜７を透過、しなかった液は濃縮液として濃縮液取
出管５から耐圧容器ｌ外に取り出される。

しかして、かかる原液の膜分離処理をおこなうに際し、
回転駆動装置を駆動することにより中空糸モジュール６
をその軸心回りに回転させる。そうすると中空糸分離膜
７の膜面流速が大きくなり、透過液量が高められる。こ
の中空糸モジュール６をその軸心回りに回転させるに要
する動力は、中空糸モジュール６と原液との接触ｆｉ動
抵抗ならびにシール部１３ａ、１４ａにおける摩擦抵抗
が主たるものであり、いずれも小さな抵抗であ払の□で
、小動力にて中空糸モジュール６を回転させることがで
きる。

また、中空糸分離膜として、該膜を固定する端板８．９
間よりも長いものを用いて余裕をもたせるようにした場
合には、中空糸モジュール６を回転させると中空糸分離
膜７に遠心力が作用し、各中空糸分＊ｎ’Ｊ７が遠心力
により外側に広がる。そして、これにより、膜汚染物は
静置方式のものに比べ付着しにくく、かつ仮に付着して
も除去し易いものとなる。

第２図は本発明の異なる実施例に係る膜分離装置の構成
を示す内部透視斜視図である。

この実施例に係る膜分離装置においては、回転４４１＋
　１３に回転補助用の羽根１５を設けてあり、原液導入
口２から耐圧容器ｌ内に導入された原液がこの羽根１５
に名って、中空糸モジュール６の回転をバ・ツクアップ
するようになる。そのため、一層小さな消費エネルギー
で高い膜面流速を得ることが可能となる。

なおその他の構成は第１図の装置と同様であり、同一部
材に同一符号を付してその説明を省略する。

第３図は本発明の更に異なる実施例に係る膜分離装置の
構成を示す内部透視斜視図である。この第３図の実施例
装置は、耐圧容器ｌを大型化し、第１図に示した中空糸
モジュール６を複数個（本実施例では５個）並列面に設
置するようにしたものである。なお第３図の符号１６は
、各透過液取出管１４を接続した集合管である。第３図
のＨり分離装置のその他の構成は第１図の装置と同様で
あり、同一部材に同一符号を付してその説明を省略する
。

この第３図の実施例に係る膜分離装置によれば、単位設
置面積出りの中空糸モジュール設置個数を高めることが
でき、一層効率のよい膜分離処理をおこなうことが可能
とされる。

なお第３図の装置においては、図示の最も右側に位置す
る中空糸モジュール６の回転軸１３に第２図で示す回転
補助用の羽根１５を設けてもよい。

なお本発明において、分離膜としては限外癌過膜、精密
謹過膜、逆浸透膜等各−の分離１漠を用いることができ
る。

また、＃圧容器から取り出ンれた濃縮液の一部又は全て
を、必要に応じＤ’ｓＣ液側に循環させる管路構成とな
してもよい。

［発明の効果］ 以上説明から明らかな通り、木発す１の膜分離装置によ
れば消費動力を殆ど増加させることなく高い膜面流速を
得ることができ、透過液量を高めることが可能である。

また、外圧方式の中空糸分離膜を備えた１１り分離装置
にあっても、高ＡＩ賀原液の加　ｎＨ＋プ　常　「ｎ　
岬唯　七、　２　　←　久　ｌ−か　１

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図の各図はそれぞれ実施例装置
の構成を示す内部透視斜視図である。第４図は第１図の
要部断□面図である。 ■・・・耐圧容器、　　　　２・・・原液導入口。 ３・・・濃縮液取出口、　　４・・・原液導入管、　　
　′５・・・ｅ線源取出管、　　６・・・中空糸モジュ
ール、７・・・中空糸分離膜、′　１３．１４・・・回
転軸、１５・・・回転補助用羽根。 代理人　　　弁理士　　　重　野　　剛第１図 遇ｉツ疫

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐圧容器内に中空糸モジュールを回転可能に設け
   ると共に、該中空糸モジュールの回転駆動装置を設けた
   ことを特徴とする膜分離装置。
2. （２）中空糸モジュールは、中空糸分離膜を束状に形成
   したものであり、この束状中空糸モジュールをその軸心
   回りに回転可能に設けたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の膜分離装置。
3. （３）中空糸モジュールに回転補助用の羽根を設け、前
   記耐圧容器の原液導入口を該羽根に近接して設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   膜分離装置。