JP4526915B2 - 多段膜濾過装置及びその運転方法 - Google Patents
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Description
1.循環濾過により濃縮液と透過液に連続的に分離するための内圧型中空糸膜モジュールが多段に配設され、前段の濃縮液を後段でさらに濃縮する多段膜濾過装置において、後段に配するモジュールの中空糸膜の内径を前段に配するモジュールの中空糸膜の内径よりも太くすることを特徴とする多段膜濾過装置。
2.前段に配する中空糸膜モジュールと後段に配する中空糸膜モジュールの膜孔径が同じであることを特徴とする1.に記載の多段膜濾過装置。
3.前段に配する中空糸膜モジュールと後段に配する中空糸膜モジュールの膜材質が同じであることを特徴とする1.または2.に記載の多段膜濾過装置。
4.内圧型中空糸膜モジュールで循環濾過により濃縮液と透過液に連続的に分離する方法であって、前段の膜モジュールの濃縮液を後段の膜モジュールで濾過する際に、後段の膜モジュールとして、前段の膜モジュールよりも中空糸膜内径の太いものを用いることを特徴とする多段膜濾過装置の運転方法
本発明の装置は必要に応じて逆洗を行ったり、加水操作、加水工程を付加することもできる。なお、加水による濾過(ダイアフィルトレーション)を付加する場合はさらに段数が1段追設されることになるので、濃縮の最終段に加え、ダイアフィルトレーションを太い中空糸内径の膜モジュールとすることが好ましい。
(実施例1)
前段の膜モジュールとして旭化成ケミカルズ(株)製、商品名マイクローザMFモジュールUSW−543(中空糸膜内径1.4mm、公称孔径0.1μm、膜面積8.6m2、最高使用圧力0.3MPa、モジュール長1172mm)を用いた膜濾過装置の原液タンクに未精製のブドウ糖液(糖度計で測定した糖度30.9%、温度70℃〜80℃、SS0.24wt%)を連続的に供給しながら、入口圧力0.25MPa、出口圧力0.01MPaで循環濾過を行い、透過液を透過液タンクに、濃縮液を前段濃縮液タンクに連続的に抜き出した。透過液と濃縮液の液量比率を19:1に保つことにより回収率を95%(濃縮度20倍)に設定した。この時の透過能力は835L/hr(97L/hr/m2)であった。また、循環液量から算出されるモジュール内線速は1.29m/secであった。次いで、後段の膜モジュールとして旭化成ケミカルズ(株)製、商品名マイクローザMFモジュールUMW−553(中空糸膜内径2.6mm、公称孔径0.2μm、膜面積5m2、最高使用圧力0.3MPa、モジュール長1172mm)を用いた膜濾過装置に前段の膜濾過装置より得られた濃縮液を供給し、入口圧力0.25MPa、出口圧力0.01MPaの条件で循環濾過を行った。透過液と濃縮液の液量比率を1.5:1に保つことにより、前段を含めた全回収率を98%(濃縮度50倍)に設定し、透過液を透過液タンクに、濃縮液を連続的に装置外に抜き出した。この時の透過能力は335L/hr(67L/hr/m2)であった。また、循環液量から算出されるモジュール内線速は0.74m/secであった。濾過後、前段及び後段の膜モジュールを装置から取り外してモジュールの開口端部を観察したが、閉塞している中空糸はなかった。
後段の膜モジュールにも旭化成ケミカルズ(株)製、商品名マイクローザMFモジュールUSW−543を用いた以外は、実施例1と同様の濾過を行った。この時の後段の透過能力は129L/hr(15L/hr/m2)であった。また、循環液量から算出されるモジュール内線速は0.1m/sec以下であった。濾過後、後段の膜モジュールを装置から取り外してモジュールの開口端部を観察したところ、循環入口側で数十ケ所中空糸の閉塞があり、前段を含めた全回収率を98%にするには無理があることが示唆された。
実施例及び比較例より、後段すなわち高回収率側に内径の太い中空糸膜モジュールを配設することにより回収率を高くできることは明らかである。また、透過能力が高いので所定量の原液を所定の速度で濾過するのに必要な膜モジュールの本数が少なくて済むことも明らかである。
Claims (4)
- 循環濾過により濃縮液と透過液に連続的に分離するための内圧型中空糸膜モジュールが多段に配設され、前段の濃縮液を後段でさらに濃縮する多段膜濾過装置において、後段に配するモジュールの中空糸膜の内径を前段に配するモジュールの中空糸膜の内径よりも太くすることを特徴とする多段膜濾過装置。
- 前段に配する中空糸膜モジュールと後段に配する中空糸膜モジュールの膜孔径が同じであることを特徴とする請求項1に記載の多段膜濾過装置。
- 前段に配する中空糸膜モジュールと後段に配する中空糸膜モジュールの膜材質が同じであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の多段膜濾過装置。
- 内圧型中空糸膜モジュールで循環濾過により濃縮液と透過液に連続的に分離する方法であって、前段の膜モジュールの濃縮液を後段の膜モジュールで濾過する際に、後段の膜モジュールとして、前段の膜モジュールよりも中空糸膜内径の太いものを用いることを特徴とする多段膜濾過装置の運転方法。
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2004
- 2004-10-04 JP JP2004291292A patent/JP4526915B2/ja active Active
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