TWI259103B - Filtering method - Google Patents

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1259103 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 是關於能夠穩 本發明是關於過濾方法，更詳細地說 定地長時間、連續運轉的過濾方法。 【先前技術】 以往，是將江河 自來水使用。而淨化 氯殺菌/滅菌處理等| 全性的觀點出發，使 另外，環境保護的問 家庭污水、集合住宅 排水處理。 作為在這樣的淨 陶瓷過濾器等。該多 化少，可對決定過渡 靠性高。另外，隨著 質寺畜積在膜的表面 在過濾器中進行逆流 使過渡能力再生。 這樣的多孔陶瓷 所構成之隔壁區劃形 (多路型膜元件）。這 隔壁上形成過濾膜， 隔壁上形成的過濾膜 地表流水、井水、湖；水等淨化作為 該原水的方法，係採用凝集沈澱和用 但近年來，從生活水準的提高和安 用膜進行過濾處理的淨水處理增多。 題正成為熱門話題，關於工廠排水、 排水等，也往往使用這樣的膜來進行 水處理等中使用的膜，可列舉如多孔 孔陶瓷過濾器具有耐蝕性高，因而劣 能力的孔徑進行精密控制，因此，可 總過濾處理量增加，原水中所含的雜 上或孔中，過遽能力會降低，但透過 洗淨和化學藥劑洗淨，就能夠容易地 過濾器，以往係使用具有由多孔陶瓷 成原水流路之數個單元的單元結構體 是在區劃形成單元結構體之各單元的 使原水流入各單元中，該原水透過在 而進行淨化（過濾）◦在使用這樣的

1259103 五、發明說明（2) 單元結構體過濾原水時，應該透過均等地發揮各單元的每 個過濾性能來提高全體的過濾性能，透過區劃形成各單元 之隔壁的原水量達到一定值時進行研討，採用這樣的結構 者，例如：日本專利特公平6 — 1 6 8 1 9號公報、特開平6 — 8 6 9 1 8號公報、特開平6 — 9 9 0 3 9號公報及特開平1 1 — 1 6 9 6 7 9號公報。 但是，在採用這樣的結構時，區劃形成各單元的隔壁 由於雜質均勻地被阻塞，要是過濾時間一長，在過滤操作 的後半部分有效膜面積減少，過渡效率會降低。 【發明内 本發 地長時間 為了 法。(1) 部的淨水 壁區劃形 直於上述 是為了從 過上述單 端，形成 元結構體 透過上述 容】 明是鑒於上述的問題而完成的，以提供能夠穩定 、連續運轉的過濾方法為目的。 實現上述的目的，按照本發明提供以下的過濾方 種過遽方法，其 述單元結 係使用 構體是 裝置，上 成之原水流路的數個單元 單元方向以一個或 上述單元結構體之 元而不會 一個以 一端流 具備單元結構體及蓋 體構成的隔 體元件在垂 ，上述蓋部 中的原水通 從另 端 預定空間，使上述 的一端流入上述單 隔壁，利用上述隔 流向外 原水從 元，流 壁捕集 具有由多孔 的單元結構 上組合而成 入上述單元 部，而設置 上述淨水裝 入上述單元 上述原水中 在上述另一 置之上述單 之上述原水 所含的雜

第7頁 1259103 五、發明說明（3) 質，上述原水過濾後，從上述單元結構體之外周面側取出 過濾水的過濾方法；其特徵在於：在上述單元結構體中， 構成區劃形成上述單元結構體元件之上述單元的隔壁需要 使透過隔壁之過濾水量相對於流入上述單元中之原水量的 比例（透水率）之最大值與其透水率之最小值的比率在11 0 〜3 0 0 %之範圍，而且越是位於上述單元結構體之外周側 的上述單元，上述透水率越大，使由透水率小之上述單元 流入上述蓋部之上述預定空間内的上述原水從面向上述單 元結構體之透水率大的上述單元之上述蓋部之上述另一端 逆流，通過使逆流之上述原水透過上述隔壁進行過濾後， 從上述單元結構體之外周面側取出過濾水。 (2 ) 在（1 )中所述之過濾方法，其中，為了使在上述 單元中在垂直於該單元之平面切斷時，整列排列成大致直 線狀的預定單元，在距離上述單元結構體之另一端預定距 離的位置處各自連通，上述單元結構體具有一個或一個以 上在上述預定單元間之隔壁形成貫通狀態、且具有預定長 度的缝隙狀通水路，用不透水性材料密封連通上述通水路 之上述預定單元的兩端部，以實施密封之上述預定單元為 中心對稱地構成上述單元結構體元件，使上述原水透過構 成上述單元結構體元件之上述單元的隔壁進行過濾後，流 入上述通水路或者與上述通水路連通的上述預定單元内， 經上述通水路從上述單元結構體之外周面側取出過濾水。 (3 )在（2 )中所述之過濾方法，其中，上述單元結構 體具有大於等於三列與上述缝隙狀通水路大致平行的上述

第8頁 1259103 五'發明說明（4 ) 單元之排列 (4 )在 上述單元結 (5)在 過遽上述原 濾水後，從 元結構體加 隔壁捕集的 述另一端流 流入上述單 雜質通過上 的端部排出 這樣， 區劃形成之 的單元結構 原水中，使 流入盖部之 透水率最大 圍内，而且 水率越大， 内的原水從 位於外周側 隔壁進行過 因此原水中 (1 )〜（3 )中之任一項所述之過濾方法，其中， 構體係由陶瓷構成。 (1 )〜C 4 )中之任一項所述之過濾方法，其中， 水，從上述單元結構體之上述外周面側取出過 上述外周面側以2 0 0〜1 OOOkPa的壓力對上述單 壓，使過遽水透過上述隔壁，一邊擠出被上述 上述雜質，一邊進一步從上述單元結構體之上 入100〜500kPa的加壓氣體，與上述雜質一起 元内，使流入上述單元内的上述過濾、水和上述 述單元，從上述單元結構體之上述原水流入側 ，進行逆流洗淨。 組合一個或一個以上具有由多孔體構成的隔壁 數個單元的單元結構體元件，其一端具備蓋部 體元件之另一端流入原水，在流入各單元中之 一部分透過區劃形成各單元之隔壁，另一部分 預定空間内，單元結構體元件之單元的隔壁之 值對其透水率最小值的比率在11 0〜3 0 0 %之範 越是位於單元結構體元件之外周側的單元，透 使從透水率小的上述單元流入蓋部之預定空間 單元結構體之透水量（透水率）大的單元和面向 之單元的蓋部之端部逆流，使逆流的原水透過 濾後，從單元結構體之外周面側取出過濾水， 之雜質的一部分蓄積在蓋部之預定空間内，透

1259103 五、發明說明（5、 過減少每單位時間在單元結構體元件之隔壁上捕集的雜質 量，就能夠穩地長時間、連續運轉。另外也發現，在透水 量（透水率）大的單元和位於外周側的單元中，在從端部流 入的原水和逆流的原水量相互均衡位置形成的分水嶺中， 可以促進雜質的濃縮，進而能夠更穩定地長時間、連續運 轉。 【實施方式】 以下將參照附圖，對本發明的實施方式具體地說明， 但本發明並不限於以下的實施方式，應當理解為在不脫離 本發明之意旨的範圍内，基於熟悉本項技術者的通常知 識，可以給予適當的設計變更、改進等。另外，在各圖 中，標注相同符號者表示相同的構成要素。 圖1示範性地表示在本發明之過濾方法的一種實施方 式中使用的淨水裝置，包含單元結構體之中心軸的平面切 斷的剖面圖。如圖1所示，在本實施方式的過濾方法中使 用的淨水裝置1是具有由單元結構體元件4所構成的圓筒狀 單元結構體2和蓋部3的淨水裝置，圓筒狀單元結構體元件 4具有由多孔體構成之隔壁9區劃形成之原水流路的數個單 元1 0，為了使從單元結構體2的一端（以下稱作”原水流入 側端部π ) 5流入單元1 0中之原水通過單元1 0，而不從另一 端（以下稱作π蓋部側端部"）6流出到外部，在另一端（蓋部 側端部）6設置蓋部3形成預定空間1 3。在此，單元結構體 元件4係數個單元1 0呈列狀排列，以其各列作為一個元

第10頁 1259103 五、發明說明（6) 件。 單元結構體2透過密封環1 6安裝在殼體2 0内。殼體2 0 具有用於使原水流入其一端（對應於單元結構體元件之原 水流入側端部的端部）的流入路徑1 4，在另一端具有蓋部 3，在殼體2 0的側面部分具有用於流出過濾水的流出路徑 1 5，在蓋部3具有加壓氣體的流入路徑1 7。在過濾原水 時，加壓氣體之流入路徑1 7的通過閥（圖中未示）關閉。 使用該淨水裝置1的本實施方式的過濾方法，是使原 水經流入路徑1 4，從淨水裝置1之單元結構體2的一端（原 水流入側端部）5流入單元1 0中，流入單元1 0的原水透過隔 壁9，利用隔壁9將包含在原水中之雜質捕集，原水過濾 後，從單元結構體的外周面8側取出過濾水的過濾方法。 所得到之過濾水經流出路徑1 5輸送到外部的貯水槽（圖中 未不）等。而且’在從早元結構體2的原水流入側端部5流 入單元1 0 的原水中，使一部分從透水率小的單元1 0透過 區劃形成隔壁9，使另一部分流入蓋部3的預定空間1 3内， 並使流入預定空間1 3内的原水在預定空間1 3内迴圈，同時 使包含在原水中之雜質的一部分蓄積在預定空間1 3内。然 後，使在預定空間1 3内迴圈的原水從位於單元結構體外周 7側之透水率大的單元1 0之面對蓋部3的端部逆流，通過使 逆流的原水透過隔壁9進行過濾後，從單元結構體的外周 面8側取出過濾水。所得到的過濾水經流出路徑1 5輸送到 外部的貯水槽（圖中未示）等。 另外，在本實施方式的過濾方法中，對於淨水裝置1

第11頁 1^9103 五、^^ 聲明說明（7】 的單元結構體2，構成區劃形成該單元結構體2之單元1 〇的 %壁9需要使透過隔壁9的過濾水量相對於流入單元1 0中之 原水量的比例（透水率）之最大值與其透水率之最小值的比 率在110〜3 0 0 %之範圍内，而且越是位於單元結構體外周 ^侧之單元1 0的透水率越大。如果該比率小於11 0 %，迴圈 流的形成就變得困難，不能穩定地長時間、連續運轉。另 外’如果該比率大於3 〇 〇 %，透過隔壁9之原水量就變得過 夕’由於使原水的一部分高效地流入預定空間1 3並迴圈， 就不能蓄積雜質，因此不能穩定地長時間、連續運轉。另 外 4比率為1 2 0〜2 4 0 %更好。所謂上述透水率之最小值 疋心在整個單元結構體2中透水率最小之隔壁9的該透水率 ，二所謂透水率之最大值是指在整個單元結構體2中透水 率最大之隔壁9的該透水率值。 、&如圖1所示，用箭頭示範性地表示說明原水（過濾水） f、 動&在從單元結構體2的原水流入側端部5流入的原水 立 入位於單元結構體2中心位置之單元1 〇中的原水， ;t處於高壓狀態，設為原水a，通過單元1 0流入蓋 ^ 定空間1 3内，流入位於偏離單元結構體2中心之一 設為斤側）單兀丨〇中的原水，比原水3壓力低及量少， 且:在厄’其通過單兀1 0流入蓋部3的預定空間1 3内。而 (最外周的中，流入最靠近單元結構體外周7侧之單元1 〇 水^，°幾：八？0)的原水’設為原水(透過隔壁後為過渡 過隔辟9，二里透過隔壁9。廷樣’由於原水d幾乎全量透 攸最外周之單元10之蓋部3側的端部對蓋部3之

第12頁 1259103 五、發明說明（、8) 預定空間1 3側施加的水壓變得非常低，因此流入蓋部3之 預定空間1 3内的原水，從最外周之單元1 0進行逆流，設為 原水（透過隔壁後為過濾水）c，透過隔壁9之過濾水被取 出。上述原水（過濾水）的流動，表示越是位於單元結構體 之外周7側的單元1 0，透水率越大的情況。在圖1中，箭頭 a〜g是示範性地表示原水（一部分過渡水）的流動，箭頭e 是表示在預定空間1 3内迴圈的原水，箭頭g是表示過濾 水。 如上所述，按照本實施方式的過濾方法，由於原水中 之雜質的一部分蓄積在蓋部3之預定空間1 3内，每單位時 間在單元結構體2之隔壁9上捕集的雜質量減少，因此能夠 穩定地長時間連續運轉。另外，為了使位於單元結構體之 外周7側的單元之透水率變大、使位於中心側之單元1 0的 透水率變小，所以使位於中心側之單元1 0的直徑變大、或 使膜厚變厚，也可以使過濾膜之材質粒徑變小。另外，在 流入原水f時，也可以使流入位於中心側之單元1 0中之原 水的流速變大。 作為在本實施方式的過濾方法中使用的單元結構體元 件4所使用的多孔體材質，如果是能夠作為膜使用的多孔 體，就沒有特別的限制，但從強度、耐久性的觀點來看， 最好是陶瓷。 另外，可以根據單元結構體元件4之目的、用途適當 地選擇多孔體的細孔徑。 在本實施方式中，可以僅使用構成隔壁9的多孔體進

第13頁 1259103 五、發明說明（9) 行過濾，但從既確保處理速度又提高分離性能的觀點來 看，最好是以細孔徑較大的隔壁9作為多孔基體，在該多 孔基體的表面形成比該細孔徑小的過濾膜1 2。由於形成這 樣的結構，即使減小過濾膜1 2的平均細孔徑，也能夠抑制 原液體透過隔壁9時的壓力損失。在此情況下，如圖1所 示，在區劃形成單元1 0的隔壁9表面上形成過濾膜1 2，在 能夠高效率地實現上述目的這點是優先選擇的◦可以根據 淨水裝置1之用途及目的，即根據應該過濾之原液體中所 含的雜質粒徑適當地選擇過濾膜1 2的平均細孔徑，例如： 過濾膜1 2之平均細孔徑最好為0 . 1〜2 . 0 mm左右，0 . 1〜 0.7mm左右更好。 過濾膜1 2之材質沒有特別的限制，但最好是包含陶瓷 粒子和過濾膜用燒結助劑。陶瓷粒子之平均粒徑最好為 0. 1〜1 Omm左右。由於通過選擇更小的粒徑，燒成後的細 孔徑就變小，因此可以根據過濾之目的更適當地選擇粒徑 成為合適的細孔徑，例如：陶瓷粒子的平均粒徑最好為 0.2〜5. Omm左右，0.4〜2. 5mm左右更好。將這些陶瓷粒子 和過濾膜用燒結助劑製成漿狀，通過施加在基體表面後進 行燒成，就能夠形成過濾膜1 2。另外，過濾膜1 2可以是1 層，也可以是大於等於2層，在此情況下，最好是使最外 層之過濾膜1 2的平均細孔徑最小，順序地使朝向隔壁9的 細孔徑變大。 另外，如圖1所示，最好在包含單元結構體元件4之至 少任一端（原水流入側端部5和/或蓋部側端部6 )端部的端

画讎1_1_ II iBllIil II 第14頁 1259103 五、發明說明αο) 面（隔壁9的端面）形成密封層11。通過這樣的構成，如上 所述，具有過濾膜1 2的單元結構體元件4能夠防止原液體 透過未形成過濾膜1 2的單元結構體元件4之端部（原水流入 側端部5和/或蓋部側端部6 )的情形。 該密封層1 1之材質沒有特別的限制，但在單元結構體 元件4是陶瓷時，從強度和與構成單元結構體元件4之基體 的粘合性的觀點來看，以陶瓷為佳，最好是含有和隔壁9 中所含成分的一部分相同成分的陶瓷。但是，由於實質上 需要不使原液體透過，因此以將陶瓷玻璃化上釉藥等，特 別是二氧化矽和氧化鋁作為主成分，最好是陶瓷中含有小 於等於1 0質量％氧化锆之玻璃化上釉藥等，亦可含有甲基 纖維素作為钻合劑。 另外，在本實施方式的過濾方法中使用的單元結構體 2之大小並沒有特別的限制，可以根據用途、目的及設置 場所等形成一切形狀，但是例如在作為淨水廠使用的大型 淨水裝置之單元結構體2使用的情況，最好是端面直徑為 30〜500mm，同時軸向長度為500〜2000mm的圓柱形狀。 此外，單元結構體2之通水量並沒有特別的限制，但 在作為淨水廠使用的大型淨水裝置之單元結構體2使用的 情況，在水溫為2 5 °C、水壓為1 0 0 k P a時，通水量最好是1 5 〜300 m3 /m2/ 日。 另外，在本實施方式的過濾方法中使用的單元結構體 元件4之單元10的斷面形狀，除了三角形、四邊形、五邊 形、六邊形等任意多邊形以外，可以做成圓形、橢圓形或

第15頁 1259103 五、發明說明ui

波紋形狀等◦單元1 〇之等效内徑的大小也沒有特別的限 制，但等效内徑如果過小，原液體流入阻力會變得過大， 相反地，等效内徑如果過大，往往不能獲得足夠的過濾面 積。單元1 0之等效内徑的最佳範圍，由於原液體之粘度不 同，亦隨之不同，例如：最好為1. 0〜1 0 m m ; 1. 5〜7 m m更 好。通過形成這樣的範圍，就容易在過濾膜1 2形成時均勻 地進行成膜，另外，可以得到較大的每單位體積之過濾膜 1 2的面積。所謂單元之等效内徑是指和該單元之斷面面積 相同面積的圓直徑。另外，單元1 0之數量並沒有特別的限 制，專業人員可以從強度、大小和處理量之關係適當地選 擇。 此外，單元結構體2中之單元1 0的排列狀態並沒有特 別的限制，在以垂直於單元結構體2之軸的平面切斷斷面 中，單元1 0的列最好是大於等於三列排列。通過大於等於 三列排列，流入各列之單元中之原水的透過隔壁比率（透 水率）發生變化，從而越接近單元結構體之外周面的單 元，透水率越大。另外，由於單元10的數量越多，越能得 到大的過濾膜面積，因此可以提高通水量，實現單元結構 體2的更小型化。作為最佳的排列是假設單元1 0之端面形 狀為圓形，連接各單元1 0之中心形成正三角形來進行最密 填充的排列。 在本實施方式的過濾方法中，使用圖1所示的淨水裝 置1過濾原水，從單元結構體之外周面8側取出過濾水後， 從單元結構體的外周面8側以2 0 0〜1 0 0 0 kPa的壓力對單元

第16頁 1259103 ------ 五、發明說明（12) f :體2加f ’使過濾水透過隔壁9，擠出被隔壁9捕集的 雜質，同時再從蓋部側端部6流入100〜5〇〇kPa的加壓氣 體，與雜質一起流入單元10内，使流入單元10内的過濾水 和雜質通過單元1 0，從單元結構體2之原水流入側的端部 原水流入側端部5)排出，進行逆流洗淨。通過進行這樣 的逆流洗淨，能夠可靠地除去蓄積在蓋部3之預定空間13 =:濾膜1 2上的雜質。而且，可以反復實施本實施方式的 遇應方法。 —士圖2疋不乾性地表示本發明之過濾方法的JL他實施方 式中使用的單元結構體的斜視圖。 壯r _在圖2中一對於單元結構體3 0，各個單元1 〇排列成列 一列的二種單元結構體元件4a、4b、4c，大致枣行地 1 =，組合成預定的配置，整體成筒狀。為了使垂直於單 J平面切斷時，整列排列成大致直線狀的預定單元 處各白T離早兀結構體3〇之一端33軸向預定距離D的位置 辟= 單71結構體3G具有二個在預定單元32間之隔 二化成貝通狀態、且具有轴向預定長度[(軸向的預定長 ;成、。縫隙狀通水路3 1。而i，以通水路3 1為中心對稱地 平行元件4a、4b、4c。單元結構體元件之大致 == 的單元10之排列最好是大於等於三列。通 壁比率(透水率)發生變;，越中之原水的透過隔 外周面的單元，透水路和單元結構體之 圖3是表示通過圖2所示單元結構體3〇之中心軸、垂直

第17頁 1259103 五、發明說明（13) 於缝隙狀通水路3 1的平面切斷剖面圖。在圖3中，在預定 單元3 2的兩端部，從各自之端部至預定深度，形成由不透 水性材料構成的密封部3 4。另外，和圖1所示之單元結構 體2相同，在隔壁9之表面形成過濾膜1 2，在位於單元結構 體2之兩端面的隔壁9之兩端面形成密封層11。 從圖2所示之缝隙狀通水路3 1至單元結構體3 0之一端 3 3的距離D並沒有特別的限制，根據單元結構體3 0之大小 等適當地決定，最好為20mm〜50mm。因為小於20mm時，其 與蓋之密封困難，如果大於50mm，密封的實施變得困難。 另外，缝隙狀通水路31在單元結構體30軸向上的預定長度 L並沒有特別的限制，根據單元結構體3 0之大小適當地決 定，最好為40mm〜200mm ^因為小於40mm時，通水效果 低，如果大於2 0 0 mm，單元結構體強度降低。另外，如圖3 所示，缝隙狀通水路3 1的寬度W (在圖3之剖面圖中，係垂 直於單元結構體3 0之軸向方向的長度）並沒有特別的限 制，根據單元1 0之直徑、隔壁9之厚度等適當地決定，最 好為2mm〜3mm。因為小於2mm時，通水效果降低，如果大 於3nim，膜面積減少。 而且，其他的構成是和上述圖1所示之單元結構體2相 同。 上述單元結構體3 0和圖1所示之單元結構體2同樣設置 在殼體2 0内（使靠近通水路3 1側的端部朝向蓋部3側），如 圖1所示，如果流入原水f，在圖3中就能夠形成以箭頭 a〜d示範性地表示原水（一部分過濾水）的流動。

第18頁 1259103 五t發明說明（14) 亦即’如圖3所示’在從單元結構體3 〇之原水流入側 端部5流入的原水f中，在被二個通水路3 1、3丨夾住的單元 結f體元件中，流入構成位於其中心之單元結構體元件“ 之單=1 0的原水，其大部分處於高壓狀態，設為原水a，

通過單元1 0流入蓋部3 (參照圖丨）之預定空間丨3 (參照圖工） 内’流入構成位於單元結構體元件4c之一外側（靠近通水 絡3 1、3 1側）的單元結構體元件4 b之單元丨〇中的原水，壓 力比原水a低且量少，設為原水b，通過單元1〇流入蓋部3 (參照圖1)之預定空間13(參照圖Γ)内。流入預定空間13内 的原水，和上述圖丨所示之單元結構體2的情況相同，在預 定空間1 3内迴圈，因此原水中所含的雜質之一部分蓄積在 預定空間1 3内’而成為蓄積的雜質h (參照圖丨）。而且，在 原水:f中，流入最接近（鄰接）通水路31之單元結構體元件 4a中的原水，設為原水（透過隔壁後為過濾水“，幾乎全 耋透過隔壁9，流入通水路31或者和通水路31連通的預定 單兀32内。流入通水路31或者和通水路31連通的預定單元 32内的過濾水經由通水路31，能夠從圖2所示之單元結構 艚之外周面8側取出過濾水。這樣，由於原水d幾乎全量透 過隔壁9，所以從與通水路31鄰接之單元1〇的蓋部3 (參照 圖1 )側之端部施加在蓋部3(參照圖丨）之預定空間ι3(參照 _ 1 )側的水壓變得非常低，因此流入蓋部3(參照圖1 )之預 定空間13(參照圖”内的原水，設為原水（透過隔壁後為過 濾水）c，構成與鄰接於通水路31之單元結構體元件“之單 元1 0内的原水進行逆流，透過隔壁9取出過濾水。

1259103 五、發明說明U5) 另外，流入位於單元結構體30之最外周的單元35 (參 照圖2 )中的原水f，和流入最接近（鄰接）通水路3 1之單元 1 0中的原水（透過隔壁後為過濾水）相同，幾乎全量透過隔 壁9，能夠從單元結構體之外周面8取出過濾水。 在圖3中，在從單元結構體3 0之原水流入侧端部5流入 的原水f中，流入位於通水路3 1之外側的單元結構體元件 4a、4b、4c (一部分圖中未示）之原水，形成和流入被上 述二個通水路3 1、3 1夾住的單元結構體元件中之原水相同 的流動狀態，在蓋部3 (參照圖1 )之預定空間1 3 (參照圖1 ) 内形成蓄積的雜質h (參照圖1 ) ◦ 如上所述，如果按照使用圖3所示之單元結構體3 0進 行過濾原水的本實施方式的過濾方法，原水中之雜質的一 部分就蓄積在蓋部3 (參照圖1 )之預定空間1 3 (參照圖1 ) 内，通過每單位時間在單元結構體元件4之隔壁9上捕集之 雜質量減少，就能夠穩定地長時間、連續運轉。 以下根據實施例更具體地說明本發明，但本發明並不 限於這些實施例。 所使用的單元結構體具有數個A2mm的單元，其端面形 狀是A180mm、長1000mm的整體形狀。 如圖2所示，在該單元結構體中形成二個縫隙狀的通 水路。此時，在三個未燒成單元結構體中，一個要在二個 通水路之間配設成7列的單元列（實施例1 )，一個要在二個 通水路之間配設成5列的單元列（實施例2 )，另一個要在二 個通水路之間配設成2列的單元列（比較例1 )。而且，在與

第20頁 1259103 五發明說明（16) 通水路連通的單元（圖2所示的單元32)中埋入用於形成密 封部的密封部件。 得到的單元結構體之透過膜孔徑約為0. 1 mm。在實施 例1中使用的單元結構體之膜面積是1 2 . 5m2，在實施例2中 使用的單元結構體之膜面積是1 5m2，在比較例1中使用的單 元結構體之膜面積是1 6 m2。 在水壓0. 1 MPa、溫度25 °C的條件下，從得到的單元結 構體之原水流入側端部流入1分鐘純水，測定在各單元結 構體的每個單元中透過隔壁的水量（L / m i η )，作為測定物 件的單元是構成設置在二個通水路之間的各單元列之單 元，而且，以從原水流入側端部流入每個各單元中的淨量 除在每個各單元中透過隔壁的水量，以其1 0 0倍的值作為 透過率。然後，將每個各單元列的透水率平均，作為各單 元列中之單元的透水率。得到的結果如表1所示。在表1之 實施例1的第1〜7單元中，第1及7單元是二個通水路之一 方與另一方分別鄰接（從各通水路各自的第1列）的單元， 第2及6單元是從二個通水路之一方和另一方各自的第2列 的單元，第3及5單元是從二個通水路之一方和另一方各自 的第3列的單元，而第4單元是從二個通水路中之任一個的 第4列（7列的單元列之中央列）的單元；實施例2的第1〜 5單元中，第1及5單元是二個通水路之一方與另一方分別 鄰接（從各通水路各自的第1列）的單元，第2及4單元是 從二個通水路之一方與另一方各自的第2列的單元，而第3 單元是從二個通水路中之任一個的第3列（5列的單元列之

第21頁 1259103 五、發明說明ί17) 中央列）的單元；比較例1的第1及2單元是二個通水路之一 方與另一方分別鄰接（從各通水路各自的第1列）的單元。 使用在上述實施例1、2及比較例1中使用的單元結構 體，進行江河地表流水的凝集膜過濾試驗。 在江河地表流水中添加1 0 m g / L的P A C (聚氣化铭）， 使江河地表流水中的雜質凝集。隨後，以得到的凝集處理 水作為原水，通過以2. 0 m /日的流速，流入在實施例1、2 及比較例1中使用的各單元結構體中6小時而得到過濾、水， 進行凝集膜過濾試驗。測定此時的過濾膜之膜壓差，如果 實施例1、2及比較例1中之膜壓差的時間變化近似線形， 就能夠以下面表示式（1)、（2)、（3)表示。在式（1)、 (2)、（3)中，Y表示膜壓差（kPa/min)，X表示過濾時間 (min) 〇 實施例1中的膜壓差 式（1) Y = 0. 0 1 6 7X + 1 0. 5 8 3 實施例2中的膜壓差 式（2) Y =0. 0109X +11. 79 比較例1中的膜壓差 式（3) Y = 0. 0 0 5 4X + 1 2. 2 94 (1 (2) « (3) 從上述膜壓差的測定結果，計算出實施例1、2及比較 例1中之膜壓差的單位面積、每單位時間之膜壓差上升值

第22頁 1259103 五發明說明（18) (壓差上升速度），結果示於表1中。 次側 所謂上述膜壓差是指膜的一次側（原水側）和 (過滤水側）的壓力之差。 表1 實施例1 實施例2 比較例1 透 水 率 (%) 單元編號 1 128 106 100 2 106 97 100 3 79 92 4 72 99 5 81 106 6 105 7 128 壓差上升速度 (kPa/min-m2) 3. 38χ10-4 7.27x10^ 13.36x10"" 如表1所示，設置在二個通水路之間的單元列數越 多，各列間之透水率的差變得越大。如果透水率的差變 大，通過透水率小的單元到達蓋部的原水量就變多，在蓋 部之預定空間中迴圈的原水量會變多，因此被蓋部之預定 空間捕集的雜質（蓄積的雜質）就變多，能夠穩定地長時 間、連續運轉。另外可知，在二個通水路間配設的單元列 數越多，過濾膜之膜壓差的上升速度越小。所謂過濾膜之 膜壓差的上升速度小，表示能夠穩定地使用過濾膜，而且 能夠使用的時間也變長，因此可知，單元列數越多，越能

第23頁 1259103 五、發明說明（19) 穩定地長時間、連續運轉。 綜上所述，依據本發明 以上具有由多孔體構成的隔 結構體元件，其一端具備蓋 流入原水，在流入各單元中 形成各單元之隔壁，另一部 元結構體元件之單元的隔壁 最小值的比率在110〜300% 結構體元件之外周側的單元 的上述單元流入蓋部之預定 透水量（透水率）大的單元和 之端部逆流，使逆流的原水 結構體之外周面側取出過濾 分蓄積在蓋部之預定空間内 結構體元件之隔壁上捕集的 連續運轉。另外也發現，在 於外周側的單元中，在從端 相互均衡位置形成的分水嶺 而能夠更穩定地長時間、連 之過濾方法，組合一個或一個 壁區劃形成之數個單 部的單元結構體元件 之原水中，使一部分 分流入蓋部之預定空 之透水率最大值相對 之範圍内，而且越是 ，透水率越大，使從 空間内的原水從單元 面向位於外周側之單 透過隔壁進行過濾後 水，因此原水中之雜 ，透過減少每單位時 雜質量，就能夠穩地 透水量（透水率）大的 部流入的原和逆流 中，可以促進雜質的 續運轉。 一" / / 口 口 —- 兀的早兀 之另一端 透過區劃 間内，單 其透水率 位於單元 透水率小 結構體之 元的蓋部 ，從單元 質的一部 間在單元 長時間、 單元和位 的原水量 濃縮，進 «

第24頁 1259103 圖式簡單說明 圖1是示範性地表示在本發明之過濾方法的一種實施方式 中使用的淨水裝置，包含單元結構體之中心軸的平面切斷 的剖面圖。 圖2是示範性地表示在本發明之過濾方法的其他實施方式 中使用的單元結構體的斜視圖。 圖3是通過在本發明之過濾方法的其他實施方式中使用的 單元結構體之中心軸，垂直於縫隙狀通水路的平面切斷的 剖面圖。 【元件符號簡單說明】 淨水裝置1 單元結構體2 蓋部3 單元結構體元件4 c « 單元結構體元件4 a、4 b 原水流入側端部5 蓋部側端部6 外周7 外周面8 隔壁9 單元10 密封層11 過濾膜1 2 預定空間1 3

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Claims (1)

1259103 六、申請專利範圍 1. 一種過濾方法，其係使用一具備單元結構體及蓋部的淨 水裝置，上述單元結構體是具有由多孔體構成的隔壁區劃 形成之原水流路的數個單元的單元結構體元件在垂直於上 述單元方向以一個或一個以上組合而成，上述蓋部是為了 從上述單元結構體之一端流入上述單元中的原水通過上述 單元而不會從另一端流向外部，而設置在上述另一端，形 成預定空間，使上述原水從上述淨水裝置之上述單元結構 體的一端流入上述單元，流入上述單元之上述原水透過上 述隔壁，利用上述隔壁捕集上述原水中所含的雜質，上述 原水過濾後，從上述單元結構體之外周面側取出過濾水的 過慮方法，其特徵在於·在上述早元結構體中’構成區劃 形成上述單元結構體元件之上述單元的隔壁需要使透過隔 壁之過濾水量相對於流入上述單元中之原水量的比例（透 水率）之最大值與其透水率之最小值的比率在110〜300% 之範圍，而且越是位於上述單元結構體之外周側的上述單 元，上述透水率越大，使由透水率小之上述單元流入上述 蓋部之上述預定空間内的上述原水從面向上述單元結構體 之透水率大的上述單元之上述蓋部之上述另一端逆流，通 過使逆流之上述原水透過上述隔壁進行過濾·後，從上述單 元結構體之外周面側取出過濾水。 2. 如申請專利範圍第1項所述之過濾方法，其特徵在於： 為了使在上述單元中在垂直於該單元之平面切斷時，整列 排列成大致直線狀的預定單元，在距離上述單元結構體之 一端預定距離的位置處各自連通，上述單元結構體具有一

第27頁 1259103 六、申請專利範圍 個或一個以上在上述預定單元間之隔壁形成貫通狀態、且 具有預定長度的缝隙狀通水路，用不透水性材料密封連通 上述通水路之上述預定單元的兩端部，以實施密封之上述 預定單元為中心對稱地構成上述單元結構體元件，使上述 原水透過構成上述單元結構體元件之上述單元的隔壁進行 過濾後，流入上述通水路或者與上述通水路連通的上述預 定單元内，經上述通水路從上述單元結構體之外周面側取 出過濾水。 3. 如申請專利範圍第2項所述之過濾方法，其特徵在於： 上述單元結構體具有大於等於三列與上述缝隙狀通水路大 致平行的上述單元之排列。 4. 如申請專利範圍第1項至第3項中之任一項所述之過濾方 法，其特徵在於：上述單元結構體係由陶瓷構成。 5. 如申請專利範圍第1項至第3項中之任一項所述之過濾方 法，其特徵在於：過濾上述原水，從上述單元結構體之上 述外周面側取出過濾、水後，從上述外周面側以2 0 0〜 1 0 0 0 k P a的壓力對上述單元結構體加壓，使過滤水透過上 述隔壁，一邊擠出被上述隔壁捕集的上述雜質，一邊進一 步從上述單元結構體之上述另一端流入1 0 0〜5 0 0 k P a的加 壓氣體，與上述雜質一起流入上述單元内，使流入上述單 元内的上述過濾水和上述雜質通過上述單元，從上述單元 結構體之上述原水流入側的端部排出，進行逆流洗淨。 6. 如申請專利範圍第4項所述之過濾方法，其特徵在於： 過濾上述原水，從上述單元結構體之上述外周面側取出過

第28頁 1259103 六'申請專利範圍 滤水後，從上述外周面側以2 0 0〜1 0 0 0 k P a的壓力對上述單 元結構體加壓，使過濾水透過上述隔壁，一邊擠出被上述 隔壁捕集的上述雜質，一邊進一步從上述單元結構體之上 述另一端流入100〜500kPa的加壓氣體，與上述雜質一起 流入上述單元内，使流入上述單元内的上述過濾水和上述 雜質通過上述單元，從上述單元結構體之上述原水流入側 的端部排出，進行逆流洗淨。

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