JPS6227011A - 逆浸透分離装置 - Google Patents
逆浸透分離装置Info
- Publication number
- JPS6227011A JPS6227011A JP16395585A JP16395585A JPS6227011A JP S6227011 A JPS6227011 A JP S6227011A JP 16395585 A JP16395585 A JP 16395585A JP 16395585 A JP16395585 A JP 16395585A JP S6227011 A JPS6227011 A JP S6227011A
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- Japan
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- pressure
- raw water
- reverse osmosis
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- 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、液状混合物の成分を選択分離するための逆浸
透分離装置に関する。特にかん水を脱塩して淡水化する
こと、染色廃水や、電着塗料廃水の処理、半導体工業な
どでの工業用水の超純水化などに有効な低圧逆浸透分離
装置に関する。
透分離装置に関する。特にかん水を脱塩して淡水化する
こと、染色廃水や、電着塗料廃水の処理、半導体工業な
どでの工業用水の超純水化などに有効な低圧逆浸透分離
装置に関する。
［従来技術］
従来工業的に利用されている半透膜には、酢酸セルロー
ズから作った非対称膜が中心であり、ざらに芳香族ポリ
アミドを素材とする中空糸膜も一部に用いられている。
ズから作った非対称膜が中心であり、ざらに芳香族ポリ
アミドを素材とする中空糸膜も一部に用いられている。
これらの半透膜は海水淡水化、あるいはカン水淡水化を
目的として、膜構造、膜形態の設計がなされ、通常海水
の淡水化の場合には５０ｋｑ／−以上、カン水の淡水化
の場合には２５ｋｑ／ｃｎｆ以上の圧力を原水にかけて
脱塩を行ってきた。この理由は、海水のもつ浸透圧が約
２５に＋３／ｃｌ（あることを考えるとわかるように、
ある程度の造水量を得ようとすると、有効圧、Ｖなわち
（原水圧カー浸透圧）′ｂ’１２５ｋｑ１０＃以上（以
下高圧操作という）ないと経演的でないことによる。
目的として、膜構造、膜形態の設計がなされ、通常海水
の淡水化の場合には５０ｋｑ／−以上、カン水の淡水化
の場合には２５ｋｑ／ｃｎｆ以上の圧力を原水にかけて
脱塩を行ってきた。この理由は、海水のもつ浸透圧が約
２５に＋３／ｃｌ（あることを考えるとわかるように、
ある程度の造水量を得ようとすると、有効圧、Ｖなわち
（原水圧カー浸透圧）′ｂ’１２５ｋｑ１０＃以上（以
下高圧操作という）ないと経演的でないことによる。
一方最近の複合膜化技術の進歩により、有効圧が前記圧
力の半分、すなわち原水圧力として１０〜２０ｋｓ／ｒ
ｉｌ（以下低圧操作という）でも酢酸セルロース非対称
膜や、芳香族ポリアミド中空糸膜の高圧操作での造水量
をしのぐ膜が出現してきた。
力の半分、すなわち原水圧力として１０〜２０ｋｓ／ｒ
ｉｌ（以下低圧操作という）でも酢酸セルロース非対称
膜や、芳香族ポリアミド中空糸膜の高圧操作での造水量
をしのぐ膜が出現してきた。
このためざらに低圧、すなわち５〜１０ｋｑ／＋ｏｒｆ
の圧力（以下超低圧という）でも、従来の酢酸廿ルロー
ス等の膜で必って中圧で示す性能のものが出現してきて
いる。このような例はたとえば特願昭５９−３８７８８
号に示されている。しかしこれらの技術はいまだ装置の
簡略化に問題があったり、装置の運転コストが高いとい
う問題があった。
の圧力（以下超低圧という）でも、従来の酢酸廿ルロー
ス等の膜で必って中圧で示す性能のものが出現してきて
いる。このような例はたとえば特願昭５９−３８７８８
号に示されている。しかしこれらの技術はいまだ装置の
簡略化に問題があったり、装置の運転コストが高いとい
う問題があった。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は特に超低圧、低圧領域の逆浸透法による膜分離
を目的として鋭意検討した結果、逆浸透分離装置に特別
の配慮をすることにより、装置の簡略化ができ、装置の
運転コストが安価にできるとともに、安定した処理が可
能となる技術を提供する。
を目的として鋭意検討した結果、逆浸透分離装置に特別
の配慮をすることにより、装置の簡略化ができ、装置の
運転コストが安価にできるとともに、安定した処理が可
能となる技術を提供する。
「問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するため、本発明は下記の構成からなる
。
。
「原水送水管、濃縮水流路管、透過水流路管および複数
個の逆浸透エレメントを一体化して圧力容器に装着して
なる逆浸透分離装置において、前記複数個の逆浸透ニレ
メン１〜が実質的に垂直方向に配列され、原水送水管が
実質的に最上部に連結され、かつ濃縮水流路管、および
透過水流路管が実質的に再下部に連結されてなることを
特徴とする逆浸透分離装置。」 本発明において最も特徴的なことは、複数個の逆浸透エ
レメントを実質的に垂直方向に配列させる点におる。こ
こで「実質的に垂直方向」とは、水平面に対する実質的
な垂直方向（鉛直方向）をいい、水の落差が得られる程
度であればいかなる方向でもよい。より具体的には、水
平面に耐して９０°を中心にして、これを基準に４５°
程度傾けることは差しつかえない。また垂直方向の高さ
は任意のものとすることができる。例えば垂直方向に５
ｍの高さをとれば逆浸透エレメントの最下部には水圧の
みで０．５ｋｑ１０＋ｆの圧力が加えられ、１０ｍの高
さをとれば逆浸透エレメントの最下部には１．０ｋｉ１
０ｔｆの圧力が加えられる。
個の逆浸透エレメントを一体化して圧力容器に装着して
なる逆浸透分離装置において、前記複数個の逆浸透ニレ
メン１〜が実質的に垂直方向に配列され、原水送水管が
実質的に最上部に連結され、かつ濃縮水流路管、および
透過水流路管が実質的に再下部に連結されてなることを
特徴とする逆浸透分離装置。」 本発明において最も特徴的なことは、複数個の逆浸透エ
レメントを実質的に垂直方向に配列させる点におる。こ
こで「実質的に垂直方向」とは、水平面に対する実質的
な垂直方向（鉛直方向）をいい、水の落差が得られる程
度であればいかなる方向でもよい。より具体的には、水
平面に耐して９０°を中心にして、これを基準に４５°
程度傾けることは差しつかえない。また垂直方向の高さ
は任意のものとすることができる。例えば垂直方向に５
ｍの高さをとれば逆浸透エレメントの最下部には水圧の
みで０．５ｋｑ１０＋ｆの圧力が加えられ、１０ｍの高
さをとれば逆浸透エレメントの最下部には１．０ｋｉ１
０ｔｆの圧力が加えられる。
かかる本発明の装置の一例を第１図に示す。
原水（被処理液）は、該原水の有する浸透圧以上の圧力
に加圧され、原水送水管１を通して圧力容器２内に導入
され、膜エレメント３に供給される。この膜ニレメン１
へ３により、原水の一部は膜を通過し、透過水として透
過水流路管４よりとり出される。また透過水として膜を
通過しなかった原水の一部は、濃縮水として濃縮水路管
５よりとり出される。
に加圧され、原水送水管１を通して圧力容器２内に導入
され、膜エレメント３に供給される。この膜ニレメン１
へ３により、原水の一部は膜を通過し、透過水として透
過水流路管４よりとり出される。また透過水として膜を
通過しなかった原水の一部は、濃縮水として濃縮水路管
５よりとり出される。
浸透圧は原水の溶解する成分の′ａ度に比例して増ｊＤ
するため、上流より下流になるにしたがって大きな値と
なる。そして一般に浸透圧は下記式で示される。
するため、上流より下流になるにしたがって大きな値と
なる。そして一般に浸透圧は下記式で示される。
（ただしπは浸透圧、■は被処理液の量、ｎｉはｉ成分
のモル濃度、Ｒは気体定数、Ｔは絶対温度を示す。） ところで逆浸透膜にあける透過水量は、原水圧力と、浸
透圧の差に比例するため、下流の膜ニレメンｉ〜はど透
過水量は低下する。
のモル濃度、Ｒは気体定数、Ｔは絶対温度を示す。） ところで逆浸透膜にあける透過水量は、原水圧力と、浸
透圧の差に比例するため、下流の膜ニレメンｉ〜はど透
過水量は低下する。
また一般に、膜ニレメン１〜原水を導入し、濃縮水を流
出させると、流れのための圧力損失が生じ、このため下
流のエレメントはど、原水圧力が低下する。このことも
下流側はど透過水量が低下する一因で必る。
出させると、流れのための圧力損失が生じ、このため下
流のエレメントはど、原水圧力が低下する。このことも
下流側はど透過水量が低下する一因で必る。
しかし本発明によれば、複数個の逆浸透膜エレメントは
実質的に垂直方向に配列されているので、下流側はど水
圧は高くなる。したがって下流側の原水圧力を低下させ
ずに逆浸透処理が可能のため、透過水量の低下を抑制す
ることができる。重力の利用により下流に静水圧が働き
、原水圧力が高められるからである。
実質的に垂直方向に配列されているので、下流側はど水
圧は高くなる。したがって下流側の原水圧力を低下させ
ずに逆浸透処理が可能のため、透過水量の低下を抑制す
ることができる。重力の利用により下流に静水圧が働き
、原水圧力が高められるからである。
さらに透過水を再下部から流出させることにより、一種
のザイホン効果が動き、膜の透過側に負圧を生じさせ、
ざらに透過水量を増加することができる。
のザイホン効果が動き、膜の透過側に負圧を生じさせ、
ざらに透過水量を増加することができる。
本発明の装置の構成は、膜エレメントとしてスパイラル
型、チューブラ−型、中空糸型など公知のいずれのタイ
プのものも使用できる。待に圧■と透過性能のバランス
からスパイラル型が好ましい。
型、チューブラ−型、中空糸型など公知のいずれのタイ
プのものも使用できる。待に圧■と透過性能のバランス
からスパイラル型が好ましい。
また膜は能の向上に伴ない、高圧操作から低圧、超低圧
と原水圧力が低下可能となっているが、特に超低圧タイ
プのものに有効である。この理由は、超低圧タイプでは
水の落差分の水圧の影響を大きく受は易いからである。
と原水圧力が低下可能となっているが、特に超低圧タイ
プのものに有効である。この理由は、超低圧タイプでは
水の落差分の水圧の影響を大きく受は易いからである。
圧力と透過水量の理論的関係式を下記に示す。
Ｆ−（Ｐｌ−π＋Ｐ２）×Ｃ
（ただしＦは透過水量（Ｔｒ１３／Ｔｒ１２・日）、Ｐ
は原水圧力（ｋす／−）、πは浸透圧（ｋす１０＃）、
Ｐ２は透過水の負圧（ｋｉ／イ）、Ｃは膜エレメントの
透過係数（Ｔｒｉ！／ｍ２・日−ａｔｍ）を示す。）こ
の式において、Ｐ２は高々１気圧であり、透過水の央き
出しをざらに効果的にするためポンプによる吸引も有効
である。
は原水圧力（ｋす／−）、πは浸透圧（ｋす１０＃）、
Ｐ２は透過水の負圧（ｋｉ／イ）、Ｃは膜エレメントの
透過係数（Ｔｒｉ！／ｍ２・日−ａｔｍ）を示す。）こ
の式において、Ｐ２は高々１気圧であり、透過水の央き
出しをざらに効果的にするためポンプによる吸引も有効
である。
以下実施例により詳細に説明する。実施例中ａｔｍはｋ
ｑ／−を示す。
ｑ／−を示す。
［実施例］
第１図に示す本発明の装置を用いて実験を行った。比較
として従来法の水平方向にエレメントを配列したものを
用いて実験した。逆浸透膜は理論的に脱塩率１００％、
透過係数Ｃ（ｍ’／ｍ２・日・ａｔｍ ） 、原水とし
て食塩５００ｐＤｍ（浸透圧０．４．ａｔｍ ＞とした
ものを用いた。膜エレメントはスパイラルタイプのもの
を用い、一本当り１ｍのものを３本心列に配列した。ま
た各エレメントの圧損を０．１ａｔｍとし、原水圧力を
５ａｔｍ、回収率を８０％とした。
として従来法の水平方向にエレメントを配列したものを
用いて実験した。逆浸透膜は理論的に脱塩率１００％、
透過係数Ｃ（ｍ’／ｍ２・日・ａｔｍ ） 、原水とし
て食塩５００ｐＤｍ（浸透圧０．４．ａｔｍ ＞とした
ものを用いた。膜エレメントはスパイラルタイプのもの
を用い、一本当り１ｍのものを３本心列に配列した。ま
た各エレメントの圧損を０．１ａｔｍとし、原水圧力を
５ａｔｍ、回収率を８０％とした。
以上の条件による結果を第１表に示す。
第１表
以上の結果かられかるとあり、本発明による装置では、
従来法に比べて約７％の造水量の上昇が可能となった。
従来法に比べて約７％の造水量の上昇が可能となった。
［発明の効果］
本発明によれば、複数個の逆浸透膜エレメントは実質的
に垂直方向に配列されているので、下流側はど水圧は高
くなる。したがって下流側の原水圧力を低下させずに逆
浸透処理が可能のため、透過水量の低下を抑制すること
ができる。重力の利用により下流に静水圧が動き、原水
圧力が高められるからである。このことから膜エレメン
トの全面を有効に利用することができ、結果として造水
けを上昇させることができる。
に垂直方向に配列されているので、下流側はど水圧は高
くなる。したがって下流側の原水圧力を低下させずに逆
浸透処理が可能のため、透過水量の低下を抑制すること
ができる。重力の利用により下流に静水圧が動き、原水
圧力が高められるからである。このことから膜エレメン
トの全面を有効に利用することができ、結果として造水
けを上昇させることができる。
さらに透過水を再下部から流出させることにより、一種
のサイホン効果が働き、膜の透過側に負圧を生じさせ、
さらに透過水量を増り口することができる。
のサイホン効果が働き、膜の透過側に負圧を生じさせ、
さらに透過水量を増り口することができる。
また本発明によれば、低圧、超低圧膜はど効果を顕著に
発揮できる。水の落差分の影響が相対的に大きいからで
ある。
発揮できる。水の落差分の影響が相対的に大きいからで
ある。
第１図は本発明の装置の一例でおる。
１；原水送水管 ２；圧力容器
３；膜エレメント ４；透過水流路管５：濃縮水路管
Claims (1)
- （１）原水送水管、濃縮水流路管、透過水流路管および
複数個の逆浸透エレメントを一体化して圧力容器に装着
してなる逆浸透分離装置において、前記複数個の逆浸透
エレメントが実質的に垂直方向に配列され、原水送水管
が実質的に最上部に連結され、かつ濃縮水流路管、およ
び透過水流路管が実質的に再下部に連結されてなること
を特徴とする逆浸透分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16395585A JPS6227011A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 逆浸透分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16395585A JPS6227011A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 逆浸透分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6227011A true JPS6227011A (ja) | 1987-02-05 |
Family
ID=15783996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16395585A Pending JPS6227011A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 逆浸透分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6227011A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04150923A (ja) * | 1990-10-12 | 1992-05-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 低圧用逆浸透膜による高濃度溶液の濃縮方法及び装置 |
| JP2016083641A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-19 | 株式会社日立製作所 | 逆浸透処理装置および逆浸透膜の洗浄方法 |
-
1985
- 1985-07-26 JP JP16395585A patent/JPS6227011A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04150923A (ja) * | 1990-10-12 | 1992-05-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 低圧用逆浸透膜による高濃度溶液の濃縮方法及び装置 |
| JP2016083641A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-19 | 株式会社日立製作所 | 逆浸透処理装置および逆浸透膜の洗浄方法 |
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