JP3446399B2 - 浸漬型膜分離装置及びこれを用いた膜分離方法 - Google Patents
浸漬型膜分離装置及びこれを用いた膜分離方法Info
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Description
に、精密ろ過膜、限外ろ過膜などにより廃水中の懸濁物
を効率よく分離する浸漬型膜分離装置及びこれを用いた
膜分離方法に関する。
や食品の製造ラインの固液分離だけでなく、用水の製
造、排水からの有機物の回収、上水、中水及びし尿の固
液分離に広く適用され、さらには下水や産業廃水処理に
までも適用されようとしている。従来の膜分離装置に
は、管状、板状などの膜が膜モジュールに用いられてお
り、この膜モジュールの内部に原液をポンプで加圧しな
がら供給すると共に、膜を透過しないで排出された原液
を再び膜モジュールの内部に供給するという液循環方式
が採用されている。この液循環方式では、ろ過抵抗の原
因になる膜面上のケーキ層をできるだけ少なくし、ろ過
量を一定に保持するために、ポンプで原液の循環量を増
加させて膜面流束を速くしている。
ュールが加圧されるため、膜の目詰まりが発生しやすく
なり、圧力損失が高くなったり、ろ過量が低下するよう
になる。また、原液の循環量は、ろ過量の100倍前後
に達し、運転コストが高くなる。このことは、低いラン
ニングコストで処理しようとする廃水処理への適用を難
しくしている。
ら全量ろ過する浸漬方式が開発されている。これは膜面
上に原液の流れを与えない代わりに、液循環方式より低
い膜間差圧でろ過することによって膜面へのケーキの蓄
積を抑制してろ過する方式で、低動力の運転が可能であ
る。また、構造がシンプルなためメンテナンスが容易と
いう利点がある。ろ過するため膜間に差圧を生じさせる
には、加圧方式より目詰まりの少ないこと、膜を原液槽
に浸漬するのみでよいことから吸引方式が多く用いられ
ている。膜面上に付着するケーキは、膜の下部に設けた
散気管又は散気板から間欠的又は連続的に空気をバブリ
ングすることにより剥離される。このバブリングを行う
ときには、吸引によって膜面上にケーキが保持されてい
ると考えられることから、通常、一時吸引ろ過を停止し
た方が望ましい。しかしながら、バブリングのための吸
引ろ過の停止は、この時間に透過液が得られないことか
ら、効果的なろ過ができないこと、これを補うために多
くの膜面積を必要とし、コストの上昇につながること、
さらにはバブリングするための複雑な制御が必要となる
などの問題があった。
時にも透過液を得ることができ、複雑な制御装置を必要
とせず、効率よく安価に膜分離を行うことができる浸漬
型膜分離装置及びこれを用いた膜分離方法を提供するこ
とを目的とする。
目詰まり状態を観察するために、支持体ネットの両面を
精密ろ過膜で被覆し、図2に示すように下部からバブリ
ングできるようにして上部に透過液出口を設け、無機系
の原液を吸引ろ過した。ろ過後、平膜の下部からエアバ
ブリングして膜面上に付着しているケーキを剥離した。
そして膜を長手方向に切り抜き、その膜のろ過抵抗を測
定したところ、図3に示すようにろ過抵抗は、透過液出
口に近いほど高く、離れるに従って減少する傾向が見ら
れた。このことから、ろ過量は、透過液出口に近いほど
多く、透過液出口から距離が離れているところほど有効
に利用されていないことが分かった。また、このことか
ら透過液出口から離れているところほど吸引されていな
いのであるから、透過液出口の近くより膜面上のケーキ
を剥離しやすいとの知見を得た。
々交互に吸引ろ過し、片方の透過液出口から吸引してい
るときは、他方の透過液出口に近い部分の膜面のみをエ
アバブリングすれば、吸引ろ過を停止しないで膜面上の
ケーキを剥離することができ、膜面を有効利用すること
ができることを見出した。本発明をかかる知見に基づい
て完成したものである。
平膜の両端に透過液出口が設けられ、それぞれの透過液
出口に透過液を交互に吸引するように開閉するバルブを
介して吸引ポンプが接続され、前記平膜の下方には各々
の透過液出口側に分けられて、透過液を吸引する側と逆
側の平膜をエアバブリングする散気装置が設置されてい
ることを特徴とする。
の分離槽内に原液を満たし、透過液の吸引ろ過を平膜の
一方の透過液出口から行い、同時に他方の透過液出口側
では散気装置を駆動させて下部からのエアバブリングを
行って膜面に付着したケーキを除去するという操作を交
互に繰り返して行うことを特徴とする膜分離方法を提供
するものである。
いて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例を示す
浸漬型膜分離装置の系統図である。ここに使用する平膜
11は、膜支持ネットの両面をろ過膜で被覆し、これを
等間隔に複数枚並べ、その両端縁を合成樹脂等でポッテ
ィングした後カットし、塩化ビニルなどで透過液出口1
4及び15を設けて透過液のみを取り出しうるようにし
たものである。12及び13は膜シール部である。
1は平行に複数枚並べて分離槽10中に浸漬されてい
る。平膜11の下部には膜全体に空気の気泡が届くよう
に散気管26及び27が平膜11と平行に複数設けてあ
るが、透過液出口14側と透過液出口15側に分けてあ
り、送風機23からの空気は、電磁弁24及び25によ
って任意にどちら側にでも供給できるようにしてある。
また、透過液出口14側と透過液出口15側にそれぞれ
電磁弁21及び22を設け、どちら側からでも透過液を
取り出せるようにしてある。
行う場合、まず、原液入口16から懸濁物を含んだ原液
を供給して分離槽10内を満たした後、原液循環出口1
7を通して原液を循環する。次に、吸引ポンプ20を稼
動させ、電磁弁21を開、電磁弁22を閉にして透過液
出口14側から吸引ろ過する。このときの吸引度は、圧
力計30によって測定される。原液中の懸濁物は、吸引
ろ過によって透過液出口14側の平膜11面上に付着
し、堆積しながらケーキ層となる。この間、送風機23
を稼動させ、エア配管中の電磁弁24を開、電磁弁25
を閉にして透過液出口15側の散気管27からエアバブ
リングし、透過液出口15側の平膜11面上のケーキを
除去する。
下又は透過液量の低下が認められたら、電磁弁21を
閉、電磁弁22を開にして透過液出口15側を吸引ろ過
する。このとき前記と同様に原液中の懸濁物は、透過液
出口15側の平膜11面上にケーキ層となって堆積す
る。電磁弁21を閉、電磁弁22を開にすると同時にエ
ア配管中の電磁弁24を閉、電磁弁25を開にして透過
液出口14側の散気管26からエアバブリングし、透過
液出口14側の平膜11面上のケーキを除去することが
できる。
ば、透過液の吸引を透過液出口14側と透過液出口15
側とで交互に繰り返して行い、透過液を吸引しない側の
平膜11面をエアバブリングすることによって、吸引ろ
過を停止することなく平膜11に付着したケーキを常に
除去することができる。上記実施例では、エアバブリン
グのための散気管26及び27は、平膜11に平行に設
けたが、平膜11と直交するように配置してもよい。ま
た、散気管に限らず散気ボール、散気板などを用いても
平膜に満遍なくエアが行き渡るようにすればよい。
で行うことができる。具体例を挙げると、透過量は、図
3の結果から透過液出口に近いほど多いことから、図1
に示したように平膜に平行して散気管が設けてある場
合、図4に示すように透過液出口に近いほど散気管の散
気孔40の間隔を密にしてエア量の分布を調整してもよ
い。また、散気管が平膜と直交している場合は、図5に
示すように散気管の各々にエア量調整弁41を設けて透
過液出口に近いほどバルブの開度を大きくするか、ある
いは図6に示すように透過液出口に近いほど散気管の散
気孔40の間隔を密にする等の方法でエア量の分布を調
整してもよい。
過を停止することなく、膜面上のケーキを常に除去する
ことができ、懸濁物を含んだ廃液中の懸濁物を効率よく
低コストで膜分離を行うことができる。
統図である。
実験装置の説明図である。
を示すグラフである。
例を示す説明図である。
の例を示す説明図である。
の例を示す説明図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 平膜の両端に透過液出口が設けられ、そ
れぞれの透過液出口に透過液を交互に吸引するように開
閉するバルブを介して吸引ポンプが接続され、前記平膜
の下方には各々の透過液出口側に分けられて、透過液を
吸引する側と逆側の平膜をエアバブリングする散気装置
が設置されていることを特徴とする浸漬型膜分離装置。 - 【請求項2】 散気装置の散気孔の間隔が透過液出口に
近くなるほど密に設けられている請求項1記載の浸漬型
膜分離装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の浸漬型膜分離装置の分離
槽内に原液を満たし、透過液の吸引ろ過を平膜の一方の
透過液出口から行い、同時に他方の透過液出口側では散
気装置を駆動させて下部からのエアバブリングを行って
膜面に付着したケーキを除去するという操作を交互に繰
り返して行うことを特徴とする膜分離方法。 - 【請求項4】 透過液出口に近くなるにしたがってエア
バブリングのエア量を多くする請求項3記載の膜分離方
法。
Priority Applications (1)
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JP15705495A JP3446399B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 浸漬型膜分離装置及びこれを用いた膜分離方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP15705495A JP3446399B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 浸漬型膜分離装置及びこれを用いた膜分離方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP15705495A Expired - Lifetime JP3446399B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 浸漬型膜分離装置及びこれを用いた膜分離方法 |
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-
1995
- 1995-05-31 JP JP15705495A patent/JP3446399B2/ja not_active Expired - Lifetime
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