JP2003154239A - セラミック膜モジュール - Google Patents
セラミック膜モジュールInfo
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- JP2003154239A JP2003154239A JP2001353997A JP2001353997A JP2003154239A JP 2003154239 A JP2003154239 A JP 2003154239A JP 2001353997 A JP2001353997 A JP 2001353997A JP 2001353997 A JP2001353997 A JP 2001353997A JP 2003154239 A JP2003154239 A JP 2003154239A
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 膜エレメント間における流路閉塞の発生を防
止することが可能なセラミック膜モジュールを提供す
る。 【解決手段】 ケーシング内に、被処理水を濾過するエ
レメント集合体13を水平方向に設けた膜モジュールで
あって、エレメント集合体13は、先端を閉塞した細い
直管状をなすセラミック製の複数の膜エレメント16
と、各膜エレメント16を集束固定する集束プレート1
7とで構成されており、エレメント集合体13には、濃
縮水の排出を促す濃縮水排出流路19が形成されてお
り、膜エレメント16は濃縮水排出流路19の領域を除
いて千鳥状に配列されており、ケーシングに、濃縮水排
出流路19の下部に連通する濃縮水排出口30が設けら
れている。
止することが可能なセラミック膜モジュールを提供す
る。 【解決手段】 ケーシング内に、被処理水を濾過するエ
レメント集合体13を水平方向に設けた膜モジュールで
あって、エレメント集合体13は、先端を閉塞した細い
直管状をなすセラミック製の複数の膜エレメント16
と、各膜エレメント16を集束固定する集束プレート1
7とで構成されており、エレメント集合体13には、濃
縮水の排出を促す濃縮水排出流路19が形成されてお
り、膜エレメント16は濃縮水排出流路19の領域を除
いて千鳥状に配列されており、ケーシングに、濃縮水排
出流路19の下部に連通する濃縮水排出口30が設けら
れている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はセラミック膜モジュ
ールに関し、上下(浄水)処理、下水・廃水処理、ガス
分離、ダスト分離の技術に係るものである。
ールに関し、上下(浄水)処理、下水・廃水処理、ガス
分離、ダスト分離の技術に係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の膜モジュールとしては、
例えば図7に示すような中空糸形モジュール1がある。
すなわち、ケーシング2の内部に複数の直管状の中空糸
膜3を平行に充填し、ケーシング2の両側にキャップ4
a,4bを装着している。複数の中空糸膜3は両側端部
で中空糸膜3の相互間およびケーシング2との間を水密
に集束固定している。いずれか一方のキャップ4aに
は、被処理水(被処理流体)を供給する供給部5が設け
られ、ケーシング2には、上記各中空糸膜3で濾過され
た濾過水(濾過流体)を排出する濾過水排出部6が設け
られ、他方のキャップ4bには、濾過水排出部6から排
出されずに中空糸膜3内に残った濃縮水(濃縮流体)を
排出する濃縮水排出部7が形成されている。
例えば図7に示すような中空糸形モジュール1がある。
すなわち、ケーシング2の内部に複数の直管状の中空糸
膜3を平行に充填し、ケーシング2の両側にキャップ4
a,4bを装着している。複数の中空糸膜3は両側端部
で中空糸膜3の相互間およびケーシング2との間を水密
に集束固定している。いずれか一方のキャップ4aに
は、被処理水(被処理流体)を供給する供給部5が設け
られ、ケーシング2には、上記各中空糸膜3で濾過され
た濾過水(濾過流体)を排出する濾過水排出部6が設け
られ、他方のキャップ4bには、濾過水排出部6から排
出されずに中空糸膜3内に残った濃縮水(濃縮流体)を
排出する濃縮水排出部7が形成されている。
【0003】これによると、上記供給部5から供給され
た被処理水は、各中空糸膜3の内側から外側へ流れる際
に濾過され、その後、濾過水排出部6から濾過水として
ケーシング2の外部へ排出される。また、各中空糸膜3
内の濃縮水は濃縮水排出部7からケーシング2の外部へ
排出される。
た被処理水は、各中空糸膜3の内側から外側へ流れる際
に濾過され、その後、濾過水排出部6から濾過水として
ケーシング2の外部へ排出される。また、各中空糸膜3
内の濃縮水は濃縮水排出部7からケーシング2の外部へ
排出される。
【0004】また、上記のような中空糸形モジュール1
は、被処理水を中空糸膜3の内側から外側へ流して濾過
する形式であるが、別の形式の膜モジュールとして、図
8に示すように、被処理水を膜エレメント8の外側から
内側へ流して濾過する形式のものがある。すなわち、上
記膜エレメント8は、直管状に形成されており、ケーシ
ング9の内部に水平方向に多数設けられ、図9に示すよ
うに千鳥状に配列されている。供給部5はケーシング9
の上部に設けられ、濾過水排出部6はケーシング9の両
端部に設けられ、濃縮水排出部7はケーシング9の下部
に設けられている。
は、被処理水を中空糸膜3の内側から外側へ流して濾過
する形式であるが、別の形式の膜モジュールとして、図
8に示すように、被処理水を膜エレメント8の外側から
内側へ流して濾過する形式のものがある。すなわち、上
記膜エレメント8は、直管状に形成されており、ケーシ
ング9の内部に水平方向に多数設けられ、図9に示すよ
うに千鳥状に配列されている。供給部5はケーシング9
の上部に設けられ、濾過水排出部6はケーシング9の両
端部に設けられ、濃縮水排出部7はケーシング9の下部
に設けられている。
【0005】これによると、上記供給部5からケーシン
グ9内に供給された被処理水は、各膜エレメント8の外
側から内側へ流れる際に濾過され、その後、各膜エレメ
ント8の内部流路を通って濾過水排出部6から排出され
る。また、ケーシング9内の濃縮水は濃縮水排出部7か
らケーシング9の外部へ排出される。
グ9内に供給された被処理水は、各膜エレメント8の外
側から内側へ流れる際に濾過され、その後、各膜エレメ
ント8の内部流路を通って濾過水排出部6から排出され
る。また、ケーシング9内の濃縮水は濃縮水排出部7か
らケーシング9の外部へ排出される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図7に示
した上記の中空糸形モジュール1では、限られたケーシ
ング2の内部領域に高密度に中空糸膜3を配置すること
ができる利点を有する一方において、中空糸膜3の束を
その両端において接着等によってケーシング2と水密に
固定するので、中空糸膜3の束をケーシング2から取出
す場合にはケーシング2と中空糸膜3の束とのシール構
造を破壊して分解する必要があり、そのメンテナンスは
不可能であった。
した上記の中空糸形モジュール1では、限られたケーシ
ング2の内部領域に高密度に中空糸膜3を配置すること
ができる利点を有する一方において、中空糸膜3の束を
その両端において接着等によってケーシング2と水密に
固定するので、中空糸膜3の束をケーシング2から取出
す場合にはケーシング2と中空糸膜3の束とのシール構
造を破壊して分解する必要があり、そのメンテナンスは
不可能であった。
【0007】また、中空糸膜3をU字状に折り曲げてフ
ランジ等で集束固定する場合には、ケーシング2の一方
の開口部から出し入れ可能であるが、ケーシング2の内
部に中空糸膜3のU字状の湾曲部が存在することで、限
られたケーシング2の内部領域に高密度に中空糸膜3を
配置することができなくなるといった問題があった。
ランジ等で集束固定する場合には、ケーシング2の一方
の開口部から出し入れ可能であるが、ケーシング2の内
部に中空糸膜3のU字状の湾曲部が存在することで、限
られたケーシング2の内部領域に高密度に中空糸膜3を
配置することができなくなるといった問題があった。
【0008】さらに、図8,図9に示した別の形式の膜
モジュール10では、被処理水中の濁質成分もしくは浮
遊物質が増加した場合、各膜エレメント8間に上記濁質
成分や浮遊物質が堆積して、膜エレメント8間で流路閉
塞が発生し、その結果、濃縮水の排出が阻害されて、濾
過分離機能が低下してしまうといった問題があった。
モジュール10では、被処理水中の濁質成分もしくは浮
遊物質が増加した場合、各膜エレメント8間に上記濁質
成分や浮遊物質が堆積して、膜エレメント8間で流路閉
塞が発生し、その結果、濃縮水の排出が阻害されて、濾
過分離機能が低下してしまうといった問題があった。
【0009】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、膜エレメント間における流路閉塞の発生を防止する
ことができ、さらに、上記膜エレメントを高密度に配置
することができるとともに、ケーシングに対して膜エレ
メントを容易に着脱することが可能なセラミック膜モジ
ュールを提供することを目的とする。
り、膜エレメント間における流路閉塞の発生を防止する
ことができ、さらに、上記膜エレメントを高密度に配置
することができるとともに、ケーシングに対して膜エレ
メントを容易に着脱することが可能なセラミック膜モジ
ュールを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に係る本発明のセラミック膜モジュール
は、ケーシング内に、被処理流体を濾過するエレメント
集合体を横方向に設けたセラミック膜モジュールであっ
て、上記エレメント集合体は、先端を閉塞した細い直管
状をなすセラミック製の複数の膜エレメントを集束固定
し、濃縮流体の排出を促す濃縮流体排出流路を形成する
領域を除いて、上記膜エレメントを格子状又は千鳥状に
配列して成り、上記ケーシングは、被処理流体を供給す
る供給部と、上記各膜エレメントの内部流路に連通する
濾過流体排出部と、上記濃縮流体排出流路に連通する濃
縮流体排出部とを有するものである。
に、請求項1に係る本発明のセラミック膜モジュール
は、ケーシング内に、被処理流体を濾過するエレメント
集合体を横方向に設けたセラミック膜モジュールであっ
て、上記エレメント集合体は、先端を閉塞した細い直管
状をなすセラミック製の複数の膜エレメントを集束固定
し、濃縮流体の排出を促す濃縮流体排出流路を形成する
領域を除いて、上記膜エレメントを格子状又は千鳥状に
配列して成り、上記ケーシングは、被処理流体を供給す
る供給部と、上記各膜エレメントの内部流路に連通する
濾過流体排出部と、上記濃縮流体排出流路に連通する濃
縮流体排出部とを有するものである。
【0011】これによると、供給部からケーシング内に
供給された被処理流体は、各膜エレメントの外側から内
側へ流れる際に濾過され、その後、各膜エレメントの内
部流路を通って濾過流体排出部から濾過流体として排出
される。また、ケーシング内の濃縮流体は、濃縮流体排
出流路を流れて濃縮流体排出部へ導かれ、濃縮流体排出
部からケーシングの外部へ排出される。したがって、濃
縮流体中の濁質成分や浮遊物質も上記濃縮流体排出流路
を通ってスムーズに濃縮流体排出部から排出されるた
め、各膜エレメント間に上記濁質成分や浮遊物質が堆積
して流路閉塞が発生するといった不具合を防止すること
ができる。
供給された被処理流体は、各膜エレメントの外側から内
側へ流れる際に濾過され、その後、各膜エレメントの内
部流路を通って濾過流体排出部から濾過流体として排出
される。また、ケーシング内の濃縮流体は、濃縮流体排
出流路を流れて濃縮流体排出部へ導かれ、濃縮流体排出
部からケーシングの外部へ排出される。したがって、濃
縮流体中の濁質成分や浮遊物質も上記濃縮流体排出流路
を通ってスムーズに濃縮流体排出部から排出されるた
め、各膜エレメント間に上記濁質成分や浮遊物質が堆積
して流路閉塞が発生するといった不具合を防止すること
ができる。
【0012】請求項2に係る本発明のセラミック膜モジ
ュールは、濃縮流体排出流路は、濃縮流体を集める集合
流路部と、濃縮流体を上記集合流路部に導く複数の導流
路部とから成り、上記各導流路部は、膜エレメントの軸
心方向に直交する縦方向において所定高さに形成されて
いるとともに、上記軸心方向と直交する横方向において
所定幅に形成されており、上記集合流路部が濃縮流体排
出部に連通するものである。
ュールは、濃縮流体排出流路は、濃縮流体を集める集合
流路部と、濃縮流体を上記集合流路部に導く複数の導流
路部とから成り、上記各導流路部は、膜エレメントの軸
心方向に直交する縦方向において所定高さに形成されて
いるとともに、上記軸心方向と直交する横方向において
所定幅に形成されており、上記集合流路部が濃縮流体排
出部に連通するものである。
【0013】これによると、ケーシング内の濃縮流体
は、濃縮流体排出流路の複数の導流路部を流れて集合流
路部に導かれ、さらに上記集合流路部を経て濃縮流体排
出部からケーシングの外部へ排出される。したがって、
濃縮流体中の濁質成分や浮遊物質は、上記導流路部を通
って集合流路部に集められ、さらに集合流路部から濃縮
流体排出部を通ってスムーズに排出される。
は、濃縮流体排出流路の複数の導流路部を流れて集合流
路部に導かれ、さらに上記集合流路部を経て濃縮流体排
出部からケーシングの外部へ排出される。したがって、
濃縮流体中の濁質成分や浮遊物質は、上記導流路部を通
って集合流路部に集められ、さらに集合流路部から濃縮
流体排出部を通ってスムーズに排出される。
【0014】請求項3に係る本発明のセラミック膜モジ
ュールは、エレメント集合体は、複数の膜エレメント
と、これら膜エレメントの基端部を集束固定して各膜エ
レメントを片持ち状に支持する集束プレートとで構成さ
れており、かつ、ケーシングに形成されたエレメント装
入口を通して、ケーシング内に着脱自在に設けられてい
るものである。
ュールは、エレメント集合体は、複数の膜エレメント
と、これら膜エレメントの基端部を集束固定して各膜エ
レメントを片持ち状に支持する集束プレートとで構成さ
れており、かつ、ケーシングに形成されたエレメント装
入口を通して、ケーシング内に着脱自在に設けられてい
るものである。
【0015】これによると、エレメント集合体は複数の
膜エレメントを集束プレートで片持ち状に支持する構造
であるため、上記膜エレメントを高密度に配置すること
ができるとともに、エレメント装入口を通して、上記エ
レメント集合体を容易にケーシング内に着脱することが
可能となる。
膜エレメントを集束プレートで片持ち状に支持する構造
であるため、上記膜エレメントを高密度に配置すること
ができるとともに、エレメント装入口を通して、上記エ
レメント集合体を容易にケーシング内に着脱することが
可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明における第1の実施
の形態を図1〜図5に基づいて説明する。図1,図2に
示すように、セラミック膜モジュール11は、水平状に
設置されたケーシング12内に、被処理水(被処理流体
の一例)を濾過するエレメント集合体13を横方向に設
けた構成を有している。
の形態を図1〜図5に基づいて説明する。図1,図2に
示すように、セラミック膜モジュール11は、水平状に
設置されたケーシング12内に、被処理水(被処理流体
の一例)を濾過するエレメント集合体13を横方向に設
けた構成を有している。
【0017】尚、上記ケーシング12は種々の形状を採
用できるが本実施の形態では直管円筒状のものについて
説明する。すなわち、ケーシング12は両端がエレメン
ト装入口14a,14bとして開口し、両エレメント装
入口14a,14bの外周縁にそれぞれフランジ15を
有している。
用できるが本実施の形態では直管円筒状のものについて
説明する。すなわち、ケーシング12は両端がエレメン
ト装入口14a,14bとして開口し、両エレメント装
入口14a,14bの外周縁にそれぞれフランジ15を
有している。
【0018】上記エレメント集合体13はケーシング1
2内の一端部側と他端部側とにそれぞれ設けられてお
り、一方のエレメント集合体13は一方のエレメント装
入口14aを通してケーシング12内に着脱自在であ
り、また、他方のエレメント集合体13は他方のエレメ
ント装入口14bを通してケーシング12内に着脱自在
である。
2内の一端部側と他端部側とにそれぞれ設けられてお
り、一方のエレメント集合体13は一方のエレメント装
入口14aを通してケーシング12内に着脱自在であ
り、また、他方のエレメント集合体13は他方のエレメ
ント装入口14bを通してケーシング12内に着脱自在
である。
【0019】上記両エレメント集合体13はそれぞれ、
先端を閉塞した細い直管状をなすセラミック製の複数の
膜エレメント16と、これら膜エレメント16の基端部
を集束固定して各膜エレメント16を水平方向(横方
向)で片持ち状に支持する円板形状の集束プレート17
とで構成されている。尚、上記各膜エレメント16は、
管壁を膜形成材のみで成形してなり、管外径1〜4mm
φ、管壁肉厚0.1〜0.8mmの形状をなすものであ
る。また、図5に示すように、各膜エレメント16の基
端部は、集束プレート17に形成された貫通孔に装入さ
れており、各膜エレメント16の基端部間に充填された
接着材層18によって集束プレート17に水密に接着さ
れている。
先端を閉塞した細い直管状をなすセラミック製の複数の
膜エレメント16と、これら膜エレメント16の基端部
を集束固定して各膜エレメント16を水平方向(横方
向)で片持ち状に支持する円板形状の集束プレート17
とで構成されている。尚、上記各膜エレメント16は、
管壁を膜形成材のみで成形してなり、管外径1〜4mm
φ、管壁肉厚0.1〜0.8mmの形状をなすものであ
る。また、図5に示すように、各膜エレメント16の基
端部は、集束プレート17に形成された貫通孔に装入さ
れており、各膜エレメント16の基端部間に充填された
接着材層18によって集束プレート17に水密に接着さ
れている。
【0020】また、図3に示すように、上記両エレメン
ト集合体13にはそれぞれ、濃縮水(濃縮流体の一例)
の排出を促す濃縮水排出流路19(濃縮流体排出流路に
相当)が形成されている。すなわち、膜エレメント16
は、集束プレート17上において、上記濃縮水排出流路
19を形成した領域(エリア)を除いて、千鳥状に配列
されている。
ト集合体13にはそれぞれ、濃縮水(濃縮流体の一例)
の排出を促す濃縮水排出流路19(濃縮流体排出流路に
相当)が形成されている。すなわち、膜エレメント16
は、集束プレート17上において、上記濃縮水排出流路
19を形成した領域(エリア)を除いて、千鳥状に配列
されている。
【0021】上記濃縮水排出流路19は、エレメント集
合体13の下部に位置する集合流路部21と、濃縮水を
上記集合流路部21に導く上下方向に長い複数の導流路
部22a,22bとから成る。上記各導流路部22a,
22bは、膜エレメント16の軸心方向に直交する縦方
向(上下方向)において所定高さHに形成されていると
ともに、上記軸心方向と直交する横方向において所定幅
Wに形成されている。このうち、中央部に位置する導流
路部22aの高さHは、両側部に位置する導流路部22
bの高さHよりも高く形成されている。
合体13の下部に位置する集合流路部21と、濃縮水を
上記集合流路部21に導く上下方向に長い複数の導流路
部22a,22bとから成る。上記各導流路部22a,
22bは、膜エレメント16の軸心方向に直交する縦方
向(上下方向)において所定高さHに形成されていると
ともに、上記軸心方向と直交する横方向において所定幅
Wに形成されている。このうち、中央部に位置する導流
路部22aの高さHは、両側部に位置する導流路部22
bの高さHよりも高く形成されている。
【0022】図1,図2に示すように、ケーシング12
内において、両エレメント集合体13間には給水空間2
4が形成され、ケーシング12の上部には、ケーシング
12内の給水空間24に被処理水を供給する原水供給口
25(供給部の一例)が設けられている。また、ケーシ
ング12の両端部にはそれぞれ、膜エレメント16の内
部流路26に連通する濾過水排出部27(濾過流体排出
部に相当)が設けられている。上記濾過水排出部27
は、各膜エレメント13の基端開口部を覆って配置され
る集水部28と、この集水部28に形成された濾過水排
出口29とで構成されている。さらに、ケーシング12
の両端下部には、上記濃縮水排出流路19の集合流路部
21に連通する濃縮水排出口30(濃縮流体排出部に相
当)が設けられている。
内において、両エレメント集合体13間には給水空間2
4が形成され、ケーシング12の上部には、ケーシング
12内の給水空間24に被処理水を供給する原水供給口
25(供給部の一例)が設けられている。また、ケーシ
ング12の両端部にはそれぞれ、膜エレメント16の内
部流路26に連通する濾過水排出部27(濾過流体排出
部に相当)が設けられている。上記濾過水排出部27
は、各膜エレメント13の基端開口部を覆って配置され
る集水部28と、この集水部28に形成された濾過水排
出口29とで構成されている。さらに、ケーシング12
の両端下部には、上記濃縮水排出流路19の集合流路部
21に連通する濃縮水排出口30(濃縮流体排出部に相
当)が設けられている。
【0023】上記両エレメント集合体13の集束プレー
ト17はシール材32を介してフランジ15に水密に配
置され、また、上記濾過水排出部27の集水部28はシ
ール材33を介して集束プレート17に水密に配置さ
れ、固定ボルト34によってフランジ15と集束プレー
ト17と濾過水排出部27とが一体に締め付けて固定さ
れる。
ト17はシール材32を介してフランジ15に水密に配
置され、また、上記濾過水排出部27の集水部28はシ
ール材33を介して集束プレート17に水密に配置さ
れ、固定ボルト34によってフランジ15と集束プレー
ト17と濾過水排出部27とが一体に締め付けて固定さ
れる。
【0024】以下、上記した構成における作用を説明す
る。原水供給口25から供給された被処理水は、ケーシ
ング12内の給水空間24に流入し、各膜エレメント1
6の閉塞した先端に対向する位置から基端側に向けて通
水する。このことで各膜エレメント16の間の流路に均
等に被処理水をクロスフローで供給できる。このような
クロスフローで供給される被処理水は、各膜エレメント
16の外側から内側へ流れる(透過する)際に濾過さ
れ、その後、各膜エレメント16の内部流路26を通っ
て基端開口部から集水部28に流入し、濾過水排出口2
9から濾過水としてケーシング12の外部へ排出され
る。
る。原水供給口25から供給された被処理水は、ケーシ
ング12内の給水空間24に流入し、各膜エレメント1
6の閉塞した先端に対向する位置から基端側に向けて通
水する。このことで各膜エレメント16の間の流路に均
等に被処理水をクロスフローで供給できる。このような
クロスフローで供給される被処理水は、各膜エレメント
16の外側から内側へ流れる(透過する)際に濾過さ
れ、その後、各膜エレメント16の内部流路26を通っ
て基端開口部から集水部28に流入し、濾過水排出口2
9から濾過水としてケーシング12の外部へ排出され
る。
【0025】また、ケーシング12内の濃縮水は、図3
に示すように、濃縮水排出流路19の複数の導流路部2
2a,22bを流れて集合流路部21に導かれ、さらに
上記集合流路部21を経て濃縮水排出口30からケーシ
ング12の外部へ排出される。したがって、濃縮水中の
濁質成分や浮遊物質は、各導流路部22a,22bを通
って集合流路部21に集められ、さらに集合流路部21
から濃縮水排出口30を通ってスムーズに排出される。
このため、各膜エレメント16間に濃縮水中の濁質成分
や浮遊物質が堆積して流路閉塞が発生するといった不具
合を防止することができ、これにより、濃縮水の排出が
阻害されることはなく、濾過分離機能の低下を防止でき
る。
に示すように、濃縮水排出流路19の複数の導流路部2
2a,22bを流れて集合流路部21に導かれ、さらに
上記集合流路部21を経て濃縮水排出口30からケーシ
ング12の外部へ排出される。したがって、濃縮水中の
濁質成分や浮遊物質は、各導流路部22a,22bを通
って集合流路部21に集められ、さらに集合流路部21
から濃縮水排出口30を通ってスムーズに排出される。
このため、各膜エレメント16間に濃縮水中の濁質成分
や浮遊物質が堆積して流路閉塞が発生するといった不具
合を防止することができ、これにより、濃縮水の排出が
阻害されることはなく、濾過分離機能の低下を防止でき
る。
【0026】また、膜エレメント16はセラミック材質
に由来する剛性を有するがゆえに、片持ち支持すること
が可能であり、自重による破損を招くことなく片持ち支
持可能な長さは管外径および管壁肉厚を小さくして細管
状に形成して自重量を少なくするほどに大きくなる。よ
って、膜エレメント16はセラミック材により先端を閉
塞した細い直管状に形成することで、集束プレート17
で片持ち支持された状態で所定長さにわたって直線的に
配置することができる。
に由来する剛性を有するがゆえに、片持ち支持すること
が可能であり、自重による破損を招くことなく片持ち支
持可能な長さは管外径および管壁肉厚を小さくして細管
状に形成して自重量を少なくするほどに大きくなる。よ
って、膜エレメント16はセラミック材により先端を閉
塞した細い直管状に形成することで、集束プレート17
で片持ち支持された状態で所定長さにわたって直線的に
配置することができる。
【0027】このため、集束プレート17で片持ち支持
して複数の膜エレメント16を高密度で水平方向に配置
することが可能となり、ケーシング12の内部に膜エレ
メント16を高密度に充填してケーシング12の単位容
積当たりにおける膜面積を大きくすることができる。
して複数の膜エレメント16を高密度で水平方向に配置
することが可能となり、ケーシング12の内部に膜エレ
メント16を高密度に充填してケーシング12の単位容
積当たりにおける膜面積を大きくすることができる。
【0028】また、剛性を有する膜エレメント16を集
束プレート17で片持ち支持することで、膜エレメント
16の閉塞した先端側がフリーとなるので、従来の図7
に示したような膜エレメント(中空糸膜)の両側を集束
固定する場合のようにケーシングの長さ等の形状が限定
されることがなくなり、槽体等の任意の形状のケーシン
グに膜エレメント16を配置することが可能となる。
束プレート17で片持ち支持することで、膜エレメント
16の閉塞した先端側がフリーとなるので、従来の図7
に示したような膜エレメント(中空糸膜)の両側を集束
固定する場合のようにケーシングの長さ等の形状が限定
されることがなくなり、槽体等の任意の形状のケーシン
グに膜エレメント16を配置することが可能となる。
【0029】さらに、両エレメント集合体13はそれぞ
れ片側のみに配置された集束プレート17でケーシング
12に固定されるので、メンテナンス時には固定ボルト
34を取り外すことで、フランジ15と集束プレート1
7と濾過水排出部27とを容易に分離して、両エレメン
ト集合体13をエレメント装入口14a,14bからケ
ーシング12の外部へ取出すことができる。
れ片側のみに配置された集束プレート17でケーシング
12に固定されるので、メンテナンス時には固定ボルト
34を取り外すことで、フランジ15と集束プレート1
7と濾過水排出部27とを容易に分離して、両エレメン
ト集合体13をエレメント装入口14a,14bからケ
ーシング12の外部へ取出すことができる。
【0030】尚、一般的なセラミック製の膜モジュール
は膜支持材の表面に膜形成材をコーティングする二重構
造であるために小径化には構造的な限界があったが、本
実施の形態においては、管壁を膜形成材のみで成形する
ことで所定強度を備えた細い直管状に膜エレメント16
を形成することが可能となり、管外径1〜4mmφ、管
壁肉厚0.1〜0.8mmの形状とすることで膜透過抵
抗を抑制して所定のフラックスを得ることが可能とな
る。
は膜支持材の表面に膜形成材をコーティングする二重構
造であるために小径化には構造的な限界があったが、本
実施の形態においては、管壁を膜形成材のみで成形する
ことで所定強度を備えた細い直管状に膜エレメント16
を形成することが可能となり、管外径1〜4mmφ、管
壁肉厚0.1〜0.8mmの形状とすることで膜透過抵
抗を抑制して所定のフラックスを得ることが可能とな
る。
【0031】上記第1の実施の形態では、エレメント集
合体13を水平に設けているが、若干斜めにしてもよ
い。上記第1の実施の形態では、図2に示すように、ケ
ーシング12を水平に設置し、ケーシング12内に2個
のエレメント集合体13を装着しているが、以下に説明
する第2の実施の形態では、図6に示すように、ケーシ
ング12内にエレメント集合体13を1個だけ装着し、
ケーシング12を所定角度αだけ傾斜して設置してい
る。
合体13を水平に設けているが、若干斜めにしてもよ
い。上記第1の実施の形態では、図2に示すように、ケ
ーシング12を水平に設置し、ケーシング12内に2個
のエレメント集合体13を装着しているが、以下に説明
する第2の実施の形態では、図6に示すように、ケーシ
ング12内にエレメント集合体13を1個だけ装着し、
ケーシング12を所定角度αだけ傾斜して設置してい
る。
【0032】すなわち、エレメント装入口14aがケー
シング12の一端部に形成され、ケーシング12の他端
部は閉塞されている。ケーシング12は、その一端部が
他端部よりも上位となるように傾斜しており、原水供給
口25はケーシング12の一端上部に設けられ、濃縮水
排出口30はケーシング12の他端下部に設けられ、濾
過水排出口29が集水部28の上部に設けられている。
尚、この場合、エレメント集合体13もケーシング12
と共に所定角度αだけ傾斜する。
シング12の一端部に形成され、ケーシング12の他端
部は閉塞されている。ケーシング12は、その一端部が
他端部よりも上位となるように傾斜しており、原水供給
口25はケーシング12の一端上部に設けられ、濃縮水
排出口30はケーシング12の他端下部に設けられ、濾
過水排出口29が集水部28の上部に設けられている。
尚、この場合、エレメント集合体13もケーシング12
と共に所定角度αだけ傾斜する。
【0033】これによると、ケーシング12内の濃縮水
は、濃縮水排出流路19の複数の導流路部22a,22
bを流れて集合流路部21に導かれ、さらに上記集合流
路部21を経て濃縮水排出口30からケーシング12の
外部へ排出される。したがって、濃縮水中の濁質成分や
浮遊物質は、各導流路部22a,22bを通って集合流
路部21に集められ、さらにケーシング12の傾斜に沿
ってケーシング12内の下部を一端部側から他端部側へ
流れ落ち、濃縮水排出口30からスムーズに排出され
る。上記のようにケーシング12を傾斜したことによ
り、濃縮水中の濁質成分や浮遊物質をケーシング12内
の下部他端側へ集めることができるため、上記濁質成分
や浮遊物質を確実に濃縮水排出口30から排出すること
ができる。
は、濃縮水排出流路19の複数の導流路部22a,22
bを流れて集合流路部21に導かれ、さらに上記集合流
路部21を経て濃縮水排出口30からケーシング12の
外部へ排出される。したがって、濃縮水中の濁質成分や
浮遊物質は、各導流路部22a,22bを通って集合流
路部21に集められ、さらにケーシング12の傾斜に沿
ってケーシング12内の下部を一端部側から他端部側へ
流れ落ち、濃縮水排出口30からスムーズに排出され
る。上記のようにケーシング12を傾斜したことによ
り、濃縮水中の濁質成分や浮遊物質をケーシング12内
の下部他端側へ集めることができるため、上記濁質成分
や浮遊物質を確実に濃縮水排出口30から排出すること
ができる。
【0034】尚、上記第2の実施の形態では、ケーシン
グ12を、一端部が他端部よりも上位となるように傾斜
しているが、反対に、他端部が一端部よりも上位となる
ように傾斜してもよい。この場合、濃縮水排出口30は
ケーシング12の一端下部に設けられる。
グ12を、一端部が他端部よりも上位となるように傾斜
しているが、反対に、他端部が一端部よりも上位となる
ように傾斜してもよい。この場合、濃縮水排出口30は
ケーシング12の一端下部に設けられる。
【0035】上記各実施の形態では、図4(a)に示す
ように各膜エレメント16を千鳥状(互い違い)に配列
しているが、図4(b)に示すように格子状(碁盤の目
状)に配列してもよい。
ように各膜エレメント16を千鳥状(互い違い)に配列
しているが、図4(b)に示すように格子状(碁盤の目
状)に配列してもよい。
【0036】上記各実施の形態では、流体の一例として
水を挙げたが、水以外の液体または気体であってもよ
い。上記各実施の形態では、図3に示すように、エレメ
ント集合体13に3本の導流路部22a,22bを形成
しているが、3本以外の複数本または1本であってもよ
い。また、各導流路部22a,22bを平行に形成して
いるが、平行でなくてもよい。
水を挙げたが、水以外の液体または気体であってもよ
い。上記各実施の形態では、図3に示すように、エレメ
ント集合体13に3本の導流路部22a,22bを形成
しているが、3本以外の複数本または1本であってもよ
い。また、各導流路部22a,22bを平行に形成して
いるが、平行でなくてもよい。
【0037】上記各実施の形態では、ケーシング12の
上部に原水供給口25を設け、ケーシング12の下部に
濃縮水排出口30を設けているが、上記の位置に限定さ
れるものではない。また、集合流路部21はエレメント
集合体13の下部に位置しているが、下部に限定される
ものではない。
上部に原水供給口25を設け、ケーシング12の下部に
濃縮水排出口30を設けているが、上記の位置に限定さ
れるものではない。また、集合流路部21はエレメント
集合体13の下部に位置しているが、下部に限定される
ものではない。
【0038】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、各膜エレ
メント間に濃縮流体中の濁質成分や浮遊物質が堆積して
流路閉塞が発生するといった不具合を防止することがで
きるため、濃縮流体の排出が阻害されることはなく、濾
過分離機能の低下を防止できる。
メント間に濃縮流体中の濁質成分や浮遊物質が堆積して
流路閉塞が発生するといった不具合を防止することがで
きるため、濃縮流体の排出が阻害されることはなく、濾
過分離機能の低下を防止できる。
【0039】また、膜エレメントを高密度に配置するこ
とができるとともに、ケーシングに対して膜エレメント
を容易に着脱することが可能となる。
とができるとともに、ケーシングに対して膜エレメント
を容易に着脱することが可能となる。
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるセラミック
膜モジュールを示す斜視図である。
膜モジュールを示す斜視図である。
【図2】同、セラミック膜モジュールの断面図である。
【図3】図2におけるX−X矢視図である。
【図4】図3におけるY部の拡大図であり、(a)は膜
エレメントを千鳥状に配列したものを示し、(b)は膜
エレメントを格子状に配列したものを示す。
エレメントを千鳥状に配列したものを示し、(b)は膜
エレメントを格子状に配列したものを示す。
【図5】同、セラミック膜モジュールの集束固定部を示
す要部拡大図である。
す要部拡大図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態におけるセラミック
膜モジュールの断面図である。
膜モジュールの断面図である。
【図7】従来の中空糸形モジュールを示す斜視図であ
る。
る。
【図8】従来の膜モジュールの一部切欠き側面図であ
る。
る。
【図9】同、膜モジュールの膜エレメントの配列を示す
正面図である。
正面図である。
11 セラミック膜モジュール
12 ケーシング
13 エレメント集合体
14a,14b エレメント装入口
16 膜エレメント
17 集束プレート
19 濃縮水排出流路(濃縮流体排出流路)
21 集合流路部
22a,22b 導流路部
25 原水供給口(供給部)
26 内部流路
27 濾過水排出部(濾過流体排出部)
30 濃縮水排出口(濃縮流体排出部)
H 所定高さ
W 所定幅
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Fターム(参考) 4D006 GA06 GA07 GA41 GA44 HA28
JA02A JA12A JA24A JA25A
JB11 KA12 MA02 MC03X
PA01 PA02 PB02 PB08
Claims (3)
- 【請求項1】 ケーシング内に、被処理流体を濾過する
エレメント集合体を横方向に設けたセラミック膜モジュ
ールであって、上記エレメント集合体は、先端を閉塞し
た細い直管状をなすセラミック製の複数の膜エレメント
を集束固定し、濃縮流体の排出を促す濃縮流体排出流路
を形成する領域を除いて、上記膜エレメントを格子状又
は千鳥状に配列して成り、上記ケーシングは、被処理流
体を供給する供給部と、上記各膜エレメントの内部流路
に連通する濾過流体排出部と、上記濃縮流体排出流路に
連通する濃縮流体排出部とを有することを特徴とするセ
ラミック膜モジュール。 - 【請求項2】 濃縮流体排出流路は、濃縮流体を集める
集合流路部と、濃縮流体を上記集合流路部に導く複数の
導流路部とから成り、上記各導流路部は、膜エレメント
の軸心方向に直交する縦方向において所定高さに形成さ
れているとともに、上記軸心方向と直交する横方向にお
いて所定幅に形成されており、上記集合流路部が濃縮流
体排出部に連通することを特徴とする請求項1記載のセ
ラミック膜モジュール。 - 【請求項3】 エレメント集合体は、複数の膜エレメン
トと、これら膜エレメントの基端部を集束固定して各膜
エレメントを片持ち状に支持する集束プレートとで構成
されており、かつ、ケーシングに形成されたエレメント
装入口を通して、ケーシング内に着脱自在に設けられて
いることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のセラ
ミック膜モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001353997A JP2003154239A (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | セラミック膜モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001353997A JP2003154239A (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | セラミック膜モジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003154239A true JP2003154239A (ja) | 2003-05-27 |
Family
ID=19165911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001353997A Pending JP2003154239A (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | セラミック膜モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003154239A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006224019A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 円筒型膜モジュール |
-
2001
- 2001-11-20 JP JP2001353997A patent/JP2003154239A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006224019A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 円筒型膜モジュール |
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