JP2017104832A - 膜分離装置 - Google Patents
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Abstract
Description
膜分離装置としては、ケーシングと、ケーシングを原水(被処理水)が供給される濃縮側空間と、原水から分離される透過水が収容される透過側空間とに区画する濾過膜と、を備えた膜モジュールを用いるものが知られている。膜分離装置は、濃縮側空間に原水を循環させながら濾過する方式が一般的である(例えば、特許文献1参照)。濾過膜を透過した透過水は、吸引ポンプによって吸引されて、例えば、貯留槽に貯留されて適宜利用される。
また、濾過膜を親水性モノマーが共重合された単層構造とすることによって、濾過膜を非浸漬状態にした場合においても濾過膜が劣化することがない。よって、濾過膜を乾燥させて、分離対象物質を剥がれやすくすることができる。
以下、本発明の第一実施形態の膜分離装置を有する水処理システムについて図面を参照して詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態の水処理システム10は、配管16を介して供給される被処理水W1(し尿、浄化槽汚泥を含む有機性廃水)が収容される原水槽15と、原水槽15から供給される被処理水W2(原水)を透過水PWと濃縮水W3とに分離する膜分離装置1と、を備えている。
図2に示すように、膜モジュール2は、ケーシング3と、ケーシング3の内部に配置された複数の管状の濾過膜4とを有している。膜分離装置1は、濾過膜4の内側に被処理水W2を循環させながら濾過する方式を用い、被処理水W2から透過水PWを取り出す装置である。
濾過膜4は、ケーシング3を、被処理水W2が供給される濃縮側空間Sと、被処理水W2から分離される透過水PWが収容される透過側空間Pとに区画する。
第一ガス供給装置11は、膜モジュール2の濃縮側空間Sにガスを供給する装置である。
ガス排出部14は、濃縮側空間Sからガスを排出する機能を有する。ガス排出部14は、ガス排出配管14Aを有している。
ケーシング3は、円筒形状をなすケーシング本体3Aと、ケーシング本体3Aの下端を閉鎖する第一側壁35と、ケーシング本体3Aの上端を閉鎖する第二側壁36と、ケーシング本体3Aに形成された被処理水導入口37と、ケーシング本体3Aに形成された濃縮水排出口38と、ケーシング本体3Aに形成された透過水排出口39と、を有している。
ケーシング3は、ケーシング3の内部にガスを導入するガス供給配管13と、ケーシング3の内部からガスを排出するガス排出配管14Aと、を有している。
第二隔壁31は、板形状をなす部材であり、ケーシング3の内部の上方(第二側壁36の側)に固定されている。ケーシング本体3Aと、第二隔壁31と、第二側壁36とによって囲まれる空間は、第二ヘッダ空間S2である。
ケーシング本体3Aと、第一隔壁30と、第二隔壁31とによって囲まれ、かつ、濾過膜4の外周側の空間は、透過側空間Pである。複数の濾過膜4から取り出された透過水PWは、透過側空間Pに排出された後、透過水排出口39を介して透過水配管18(図1参照)に導入される。
濃縮水排出口38は、ケーシング3の外部と第二ヘッダ空間S2とを連通させる開口である。濃縮水排出口38は、ケーシング本体3Aに形成されている。濃縮水排出口38は、ケーシング3の軸線方向における、第二隔壁31と、第二側壁36との間に設けられている。
透過水排出口39は、ケーシング3の外部と透過側空間Pとを連通させる開口である。透過水排出口39は、ケーシング本体3Aに形成されている。透過水排出口39は、ケーシング3の軸線方向における、第一隔壁30と、第二隔壁31との間に設けられている。
透過側空間Pは、被処理水Wから分離された透過水PWが収容される空間である。
各々の濾過膜4の他端は、濾過膜4の一端と同様の方法で第二隔壁31の挿通孔32に固定されている。
また、ガス供給配管13を原水供給配管17または被処理水導入口37に接続し、被処理水導入口37からガスを供給しても良い。
ガス排出配管14Aは、ケーシング3の第二側壁36に接続されている。ガス排出配管14Aは、ケーシング3の外部と第二ヘッダ空間S2とを連通する配管である。ガス排出配管14Aは、ケーシング3の外部と第二ヘッダ空間S2とを連通することができれば、第二側壁36に設ける必要はない。
また、ガス排出配管14Aを循環配管19または濃縮水排出口38に接続し、濃縮水排出口38からガスを排出しても良い。
ガス供給部12としては、送風機を採用することができる。送風機は、羽根車と、羽根車を回転駆動する電動機と、を有し、羽根車の回転運動によってガスにエネルギーを与える機械である。ガス供給部12は、送風機に限ることはなく、圧縮機(コンプレッサ)や、ボンベでもよい。
ガス供給部12によって供給されるガスは、例えば、空気、窒素ガスなどの不活性ガスである。窒素ガスを供給する場合は、PSA(Pressure Swing Adsorption:圧力変動吸着)装置を用いて、空気から窒素を分離することができる。
または、異物検出部41は、上記異物の数または濃度を検出して、単位時間毎に連続的に当該検出結果を制御装置7へ信号として送信し、これを受信した制御装置7が上記所定量の異物が含まれない状態となったか否かを判定し、その判定結果に基づいて第一ガス供給装置11を停止する構成としてもよい。
異物検出部41は、赤外線センサに限らず、レーザーセンサ、音響センサ、振動センサなどを用いて異物を検出してもよい。
なお、洗浄開始の際、指示装置62(例えば、スイッチ)から洗浄開始の指示信号を受けた洗浄制御装置6の制御装置7が、濃縮側空間SにガスGを供給するように設定されている。具体的には、制御装置7は、指示信号を受けたことにより、循環ポンプ21及び吸引ポンプ22を停止し、原水供給バルブ27を閉じ、後述のドレインバルブを開いて濾過膜内空間S3に被処理水W2が存在しない非浸漬状態とした後、当該ドレインバルブを閉じ、そして、ガス供給バルブ24とガス排出バルブ25を開き、ガス供給部12を動作させて濃縮側空間SへのガスGの供給を開始する。
即ち、濾過膜4は、主要材料が1種類の素材によって形成されている。主要材料が1種類の素材によって形成されているということは、濾過膜4を形成する素材(例えば、樹脂)において、1種類の樹脂が50質量%以上を占めていることを意味する。
また、主要材料が1種類の素材によって形成されているということは、その1種類の素材の性質が構成素材の性質を支配していることを意味する。具体的には、1種類の樹脂が50質量%−99質量%を有する素材を意味する。
(1)アミノ基、アンモニウム基、ピリジル基、イミノ基、ベタイン構造などのカチオン性基含有ビニルモノマー及び/又はその塩、
(2)水酸基、アミド基、エステル構造、エーテル構造などの親水性の非イオン性基含有ビニルモノマー、
(3)カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基などのアニオン性基含有ビニルモノマー及び/又はその塩、
(4)その他のモノマー等が挙げられる。
管径を選択する事によって、粗繊維分による濾過膜4の閉塞を抑制することができる。
まず、被処理水W1は、原水槽15に貯留される。原水槽15から排出された被処理水Wは、循環ポンプ21を介して膜分離装置1に供給されると、膜モジュール2の濾過膜4内に送り込まれる。一方、膜モジュール2のケーシング3内における透過側空間Pは吸引ポンプ22の作動により、負圧となる。吸引ポンプ22は、透過水排出口39を通して濾過膜4を流れる被処理水Wの流れに対して略直交する方向に吸引する。濾過膜4から透過された透過水PWは、透過水排出口39及び透過水配管18を介して貯留槽20に貯留される。
洗浄工程を自動的に開始する為の他の例として、タイマにより濾過運転時間を設定して、定期的に洗浄工程を開始する制御、膜透過水量と吸引圧力により、洗浄工程を開始する制御を行うことが可能である。
図3に示すように、本実施形態の膜分離装置1の洗浄工程は、原水の循環を停止させる原水停止工程P1と、濾過膜4を乾燥させて濃縮側空間Sを非浸漬状態とする乾燥工程P2と、第一ガス供給装置11を作動させて非浸漬状態の濃縮側空間SにガスGを供給するガス供給工程P3と、排出されるガスGに異物が含まれているか否かを判定する異物判定工程P4と、ガスGの供給を停止するガス停止工程P5と、を有している。
乾燥工程P2では、例えば、ケーシング3の下部に設けられているドレンバルブ(図示せず)を、制御装置7が開けることによって、膜モジュール2内に残された被処理水W2を抜く。即ち、濾過膜内空間S3に被処理水W2が存在しない非浸漬状態にする。
次いで、一定時間放置することによって、濾過膜4を乾燥させる。
このとき、制御装置7は当該ドレンバルブを閉じる。濾過膜4が、親水性モノマーが共重合された単層構造を有することによって、濾過膜4は親水性を保つ。
濾過膜4が乾燥することによって、汚泥などの分離対象物質が濾過膜4の内周面から剥がれやすくなる。
ガスGに所定量以上の異物が含まれている場合は、ガスGの供給を続行する。
ガスG中の異物が所定量より少なくなった又は異物が含まれていないと判断された場合は、ガス停止工程P5にて、制御装置7は、第一ガス供給装置11のガス供給部12を停止するとともに、ガス供給バルブ24とガス排出バルブ25を閉じて、濃縮側空間SへのガスGの供給を停止し、一連の洗浄工程を終了する。
また、濾過膜4を親水性モノマーが共重合された単層構造とすることによって、濾過膜4を非浸漬状態にした場合においても濾過膜4が劣化することがない。よって、濾過膜4を乾燥させて、分離対象物質を剥がれやすくすることができる。
また、乾燥工程P2とガス供給工程P3は同時に行ってもよい。すなわち、制御装置7がドレインバルブを開いて濾過膜内空間S3を非浸漬状態とした後、制御装置7がドレインバルブを閉じ、その後、制御装置7が第一ガス供給装置11を作動させて濃縮側空間SにガスGを供給しつつ、濾過膜4を乾燥させてもよい。
また、ガス排出部14にガスGを吸引するガス吸引装置(送風機)を備えてもよい。このような構成によれば、ガス吸引装置を用いてガス排出部14からガスGを吸引することによって、供給されるガスGの流速を高めることで、濾過膜4の内周面から汚泥などの分離対象物質をより短時間で効果的に剥がすことができ、洗浄に要する時間を短縮することができる。
さらに、次のような変形例としてもよい。
図4は、本発明の第一実施形態の変形例の膜モジュール2Bの概略断面図である。図4に示すように、複数の濾過膜4を直列に接続してもよい。即ち、複数の濾過膜4の一端同士、及び濾過膜4の他端同士、を複数の濾過膜4が直列的に接続されるように接続する複数のU字状の管状の第一接続部材43を有する構成としてもよい。
また、第一側壁35と第二側壁36をなくすなど、ケーシング3の構成を変更してもよい。
以下、本発明の第二実施形態の膜分離装置1Bを図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
ガス吸引装置46は、ガス吸引部47(ファン)と、ガス吸引部47によって吸引されたガスをケーシング3の外部に排出するガス吸引配管48と、ガス吸引配管48に設けられたガス吸引バルブ49と、を有している。
ガス吸引配管48は、透過水配管18もしくは透過水排出口39に接続し、透過水排出口からガスを排出してもよい。
これにより、供給されるガスGの流速を高め、また、ろ過膜内空間S3のガスGの流れを乱流とすることで、濾過膜4の内周面から汚泥などの分離対象物質をより短時間で効果的に剥がすと共に、濾過膜に付着した汚泥などの分離対象物質を乾燥させて、続く薬品洗浄などの処理における洗出し効果を高めることができる。
なお、ガス停止工程P5においては、制御装置7は、第一ガス供給装置11のガス供給部12及びガス吸引部47を停止するとともに、ガス供給バルブ24とガス排出バルブ25とガス吸引バルブ49を閉じて、濃縮側空間SへのガスGの供給を停止するとともに濾過膜内空間S3のガスの吸引を停止する。
以下、本発明の第三実施形態の膜分離装置1Cを図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
なお、ガス停止工程P5においては、制御装置7は、ガス供給部12及び第二ガス供給部28を停止するとともに、ガス供給バルブ24とガス排出バルブ25と第二ガス供給バルブ33を閉じて、ガスGの供給を停止するとともに透過側空間Pへのガスの供給を停止する。
ここでは制御装置7は、第一ガス供給装置11と第二ガス供給装置23を同時に作動させているが、所定時間毎に交互に作動させてもよい。
また、異物の堆積状況によっては、第二ガス供給装置23からのみガスを供給することもできる。
また、制御装置7が、第二ガス供給装置23のみを作動させ、第一実施形態の膜分離装置1の逆洗浄を行ってもよい。
以下、本発明の第四実施形態の膜分離装置1Dを図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図7に示すように、本実施形態の膜分離装置1Dの洗浄装置5Dは、第一ガス供給装置11から供給されるガスの湿度を調整するための噴霧装置51を備えている。
噴霧装置51は、水などの液体が貯留されている水タンク52と、水タンク52に貯留されている水をガス供給配管13に導入する水配管53と、水タンク52に貯留された水を吸い上げるポンプである水ポンプ54と、水配管53の出口(ガス供給配管13に開口する出口)に配置され、水をミスト状にして噴霧するためのスプレー63と、を有している。
また、水タンク52に貯留される液体には、貯留槽20に貯留された透過水の一部を用いてもよい。
噴霧するミストの量は、事前に行う実験などによって決定することができる。例えば、異物の剥がれやすさとガスの湿度との関係を用いて、ミストの量を決定してよい。また、濾過膜4の過度の乾燥を防ぐためにミストを噴霧してもよい。
なお、ガス停止工程P5においては、制御装置7は、ガス供給部12を停止かつ上記スプレー63による噴霧を停止するとともに、ガス供給バルブ24とガス排出バルブ25とを閉じて、湿度調整されたガスGの供給を停止する。
以下、本発明の第五実施形態の膜分離装置1Fを図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第三実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図8に示すように、本実施形態の洗浄装置5Fは、濃縮側空間Sと透過側空間Pの圧力差を測定する差圧センサ55を有している。本実施形態の制御装置7は、差圧センサ55によって測定された濃縮側空間Sと透過側空間Pの圧力差に基づいて第一ガス供給装置11を制御する。
以下、本発明の第六実施形態の膜分離装置1Gを図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第四実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図9に示すように、本実施形態の膜分離装置1Gの洗浄装置5Gは、ガス排出配管14Aに設けられた湿度センサ56を有している。湿度センサ56はガス排出配管14Aを流れるガスGの湿度を測定する機能を有している。ガス排出配管14Aの湿度は、濃縮側空間Sの湿度と略同等であるため、ガス排出配管14Aの湿度を測定することによって、濃縮側空間Sの湿度を把握することができる。
例えば、制御装置7は、ケーシング3から排出されるガスの湿度が第一の閾値よりも低くなった場合に、噴霧装置51のスプレー63から噴霧されるミストの量を増量する制御を行うことができる。また、制御装置7は、ケーシング3から排出されるガスの湿度が第二の閾値よりも高くなった場合に、噴霧装置51のスプレー63から噴霧されるミストの量を減量する制御を行うことができる。
以下、本発明の第七実施形態の膜分離装置1Hを図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図10に示すように、本実施形態の膜分離装置1Hの洗浄装置5Hは、濃縮側空間S供給されるガスに霧状の薬品(薬剤)である薬品ミストを混合する薬品噴霧装置57を備えている。
または、薬品をミスト状に噴霧することが可能な装置として、スプレー64の代わりに、イゼクターなど、圧力差により薬品を噴霧する装置を設けることもでき、この場合薬品ポンプ60の代わりに、配管59に流量計と流量調節弁を設けて薬品の噴霧量を調節する。
そして、ガス供給工程P3において、第一ガス供給装置11を用いて濃縮側空間Sにガスを供給するとともに、薬品噴霧装置57を用いてガスに薬品を噴霧する。具体的には、制御装置7が、第一ガス供給装置11を作動させて非浸漬状態の濃縮側空間SにガスGを供給する際、制御装置7は薬品噴霧装置57のスプレー64を動作させてミスト状に薬品を噴出する。
なお、ガス停止工程P5においては、制御装置7は、ガス供給部12を停止かつ上記スプレー64による噴霧を停止するとともに、ガス供給バルブ24とガス排出バルブ25とを閉じて、薬品を含むガスGの供給を停止する。
例えば、濾過膜4の本数に関して、図2などには5本の濾過膜4を示したが、濾過膜4の本数はこれに限ることはない。
電気的制御を行うため、第一乃至第六実施形態にて示すバルブは、電気信号を受けて開閉動作をする電磁バルブであることが望ましい。
また、ガス供給工程P3において、制御装置7は、第一ガス供給装置11から供給されるガスの流量が周期的に変化するように、第一ガス供給装置11や第二ガス供給装置23、またはガス吸引装置46の送風機を間欠的に、または、周期的に強弱をつけて作動させてもよい。または、第一ガス供給装置11、第二ガス供給装置23、またはガス吸引装置などの送風機のうち、少なくとも1つの送風機を間欠的に、または、周期的に強弱をつけて作動させてもよい。これにより、濃縮側空間Sの圧力が変動する。濃縮側空間Sの圧力が変動することによって濾過膜4が振動し、濾過膜4に付着する異物の剥離がさらに促進される。
2 膜モジュール
3 ケーシング
4 濾過膜
5,5B,5C,5D,5F,5G 洗浄装置
6 洗浄制御装置
7 制御装置
10 水処理システム
11 第一ガス供給装置
12 ガス供給部
13 ガス供給配管
14 ガス排出部
14A ガス排出配管
15 原水槽
17 原水供給配管
18 透過水配管
19 循環配管
20 貯留槽
21 循環ポンプ
22 吸引ポンプ
23 第二ガス供給装置
24 ガス供給バルブ
25 ガス排出バルブ
27 原水供給バルブ
28 第二ガス供給部
29 第二ガス供給配管
30 第一隔壁
31 第二隔壁
33 第二ガス供給バルブ
35 第一側壁
36 第二側壁
37 被処理水導入口
38 濃縮水排出口
39 透過水排出口
41 異物検出部
43 第一接続部材
44 第二接続部材
45 第三接続部材
46 ガス吸引装置
47 ガス吸引部
48 ガス吸引配管
49 ガス吸引バルブ
51 噴霧装置
52 水タンク
53 水配管
54 水ポンプ
55 差圧センサ
56 湿度センサ
57 薬品噴霧装置
58 薬品タンク
59 薬品供給配管
60 薬品ポンプ
61 薬品回収配管
62 指示装置(スイッチ)
63 スプレー
64 スプレー
P 透過側空間
PW 透過水
S1 第一ヘッダ空間
S2 第二ヘッダ空間
S3 濾過膜内空間
S 濃縮側空間
W1,W2 被処理水
W3 濃縮水
Claims (9)
- ケーシングと、
親水性モノマーが共重合された単層構造を有し、前記ケーシングを被処理水が供給される濃縮側空間と前記被処理水から分離される透過水が収容される透過側空間とに区画する濾過膜と、
非浸漬状態の前記濃縮側空間にガスを供給する第一ガス供給装置と、
前記濃縮側空間から前記ガスを排出するガス排出部と、を備える膜分離装置。 - 前記透過側空間から前記ガスを吸引するガス吸引装置を備える請求項1に記載の膜分離装置。
- 前記第一ガス供給装置を制御して前記濃縮側空間の圧力を変動させる制御装置を備える請求項1又は請求項2に記載の膜分離装置。
- 前記透過側空間に前記ガスを供給する第二ガス供給装置を備える請求項1又は請求項2に記載の膜分離装置。
- 前記第一ガス供給装置と前記第二ガス供給装置の少なくとも一方を制御して前記濃縮側空間と前記透過側空間の少なくとも一方の圧力を変動させる制御装置を備える請求項4に記載の膜分離装置。
- 前記制御装置は、前記濃縮側空間と前記透過側空間の圧力差に基づいて前記第一ガス供給装置と前記第二ガス供給装置の少なくとも一方を制御する請求項5に記載の膜分離装置。
- 前記第一ガス供給装置から供給される前記ガスの湿度を調整する噴霧装置を備える請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の膜分離装置。
- 前記濃縮側空間の湿度に基づいて前記噴霧装置を制御する制御装置を備える請求項7に記載の膜分離装置。
- 前記第一ガス供給装置から供給される前記ガスに薬品を噴霧する薬品噴霧装置を備える請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の膜分離装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019059241A1 (ja) | 2017-09-25 | 2019-03-28 | 富士フイルム株式会社 | 濾過装置、濾過システム及び濾過方法 |
JP2020040050A (ja) * | 2018-09-13 | 2020-03-19 | オルガノ株式会社 | 膜ろ過方法および膜ろ過装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI723389B (zh) * | 2019-05-03 | 2021-04-01 | 中原大學 | 淨水裝置及淨水設備 |
CN110559865B (zh) * | 2019-08-14 | 2022-02-25 | 浙江理工大学 | 一种超滤膜污染或膜损伤的修复方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07171330A (ja) * | 1993-09-17 | 1995-07-11 | L'air Liquide | 膜によるガス状水素化物またはガス状水素化物の混合物の分離方法 |
JPH10202272A (ja) * | 1997-01-23 | 1998-08-04 | Nkk Corp | 膜分離処理装置、同装置によるフッ化物含有水の処理方法 |
JP2000033238A (ja) * | 1998-07-16 | 2000-02-02 | Ngk Insulators Ltd | 膜面に形成されたファウリング層の除去方法 |
JP2004057883A (ja) * | 2002-07-26 | 2004-02-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 外圧型中空糸膜モジュールを用いた浄水製造方法及びその装置 |
JP2007152285A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Kurita Water Ind Ltd | 液処理方法及び装置 |
JP2007296500A (ja) * | 2006-05-08 | 2007-11-15 | Toray Ind Inc | 膜分離装置及び膜ろ過方法 |
WO2011004786A1 (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | 積水化学工業株式会社 | 高分子水処理膜 |
JP2011161417A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 中空糸膜モジュール、水処理装置及び水処理方法 |
JP2012205971A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 二酸化炭素ガス分離システム |
JP2014147900A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 多孔質膜の製造方法および製造装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2639642C (en) * | 1996-12-20 | 2013-01-15 | Siemens Water Technologies Corp. | Scouring method |
US20090049983A1 (en) * | 2007-08-22 | 2009-02-26 | Flair Corporation, A Delaware Corporation | Energy management system for membrane separation device |
CN101259379B (zh) * | 2007-12-13 | 2011-07-20 | 上海交通大学 | 用于中空纤维气液膜接触器的清洗方法 |
JP5431474B2 (ja) * | 2009-06-26 | 2014-03-05 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | ろ過方法及び膜ろ過装置 |
JP5960401B2 (ja) | 2011-09-02 | 2016-08-02 | 積水化学工業株式会社 | 水処理装置及び水処理方法 |
JP2014061486A (ja) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Kubota Corp | 水処理方法および水処理システム |
-
2015
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07171330A (ja) * | 1993-09-17 | 1995-07-11 | L'air Liquide | 膜によるガス状水素化物またはガス状水素化物の混合物の分離方法 |
JPH10202272A (ja) * | 1997-01-23 | 1998-08-04 | Nkk Corp | 膜分離処理装置、同装置によるフッ化物含有水の処理方法 |
JP2000033238A (ja) * | 1998-07-16 | 2000-02-02 | Ngk Insulators Ltd | 膜面に形成されたファウリング層の除去方法 |
JP2004057883A (ja) * | 2002-07-26 | 2004-02-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 外圧型中空糸膜モジュールを用いた浄水製造方法及びその装置 |
JP2007152285A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Kurita Water Ind Ltd | 液処理方法及び装置 |
JP2007296500A (ja) * | 2006-05-08 | 2007-11-15 | Toray Ind Inc | 膜分離装置及び膜ろ過方法 |
WO2011004786A1 (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | 積水化学工業株式会社 | 高分子水処理膜 |
JP2011161417A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 中空糸膜モジュール、水処理装置及び水処理方法 |
JP2012205971A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 二酸化炭素ガス分離システム |
JP2014147900A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 多孔質膜の製造方法および製造装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019059241A1 (ja) | 2017-09-25 | 2019-03-28 | 富士フイルム株式会社 | 濾過装置、濾過システム及び濾過方法 |
JP2020040050A (ja) * | 2018-09-13 | 2020-03-19 | オルガノ株式会社 | 膜ろ過方法および膜ろ過装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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CN108290118A (zh) | 2018-07-17 |
KR20180072780A (ko) | 2018-06-29 |
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TWI655964B (zh) | 2019-04-11 |
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