JPS58193702A - クロスフロ−濾過流動を増大させる方法及び装置 - Google Patents
クロスフロ−濾過流動を増大させる方法及び装置Info
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- JPS58193702A JPS58193702A JP57193593A JP19359382A JPS58193702A JP S58193702 A JPS58193702 A JP S58193702A JP 57193593 A JP57193593 A JP 57193593A JP 19359382 A JP19359382 A JP 19359382A JP S58193702 A JPS58193702 A JP S58193702A
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Classifications
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- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
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- B01D63/069—Tubular membrane modules comprising a bundle of tubular membranes
-
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- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
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-
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- B01D—SEPARATION
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- B01D—SEPARATION
- B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
- B01D2315/10—Cross-flow filtration
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は家庭排水、工業排水、都市排水及び塩分を含む
海水等の液体中に含まれる懸濁物の除去に係る。さらに
詳しくは、本発明は懸濁物を含む液体のクロスフロー濾
過媒体を移動する速度を高める方法及び装置に係るもの
である。この明細書においては、クロスフロー濾過媒体
を移動する速度を1濾過流動”と称することにする。
海水等の液体中に含まれる懸濁物の除去に係る。さらに
詳しくは、本発明は懸濁物を含む液体のクロスフロー濾
過媒体を移動する速度を高める方法及び装置に係るもの
である。この明細書においては、クロスフロー濾過媒体
を移動する速度を1濾過流動”と称することにする。
家庭排水、工業排水、都市排水の処理或いは又海水の予
処理において、コロイド状微少粒子を含む懸濁物の除去
は一般に欠かすことのできない必須工程となっている。
処理において、コロイド状微少粒子を含む懸濁物の除去
は一般に欠かすことのできない必須工程となっている。
業界においては、そのような懸濁物を除去する九めに、
例えば極微濾過や限外濾過や逆浸透を用いたクロスフロ
ー濾過と例えば複合媒体濾材を用いたスルーフロー濾過
とが採用されている。
例えば極微濾過や限外濾過や逆浸透を用いたクロスフロ
ー濾過と例えば複合媒体濾材を用いたスルーフロー濾過
とが採用されている。
従来のスルーフロー濾過では、濾過媒体に連続的に蓄積
されてそこに粘る濾過された微粒子を取除くために背面
洗浄を必要とする欠点があった。
されてそこに粘る濾過された微粒子を取除くために背面
洗浄を必要とする欠点があった。
そのために、スルーフロー濾過はパワチェ程となり、濾
過媒体を横切る駆動圧力差が一定であるとすると濾過流
動が急速に衰勢する。流動の衰勢はスルーフロー濾過に
おいては広く認識された問題点である。
過媒体を横切る駆動圧力差が一定であるとすると濾過流
動が急速に衰勢する。流動の衰勢はスルーフロー濾過に
おいては広く認識された問題点である。
他方、クロスフロー濾過においては、液体の供給流の方
向が濾過媒体の表面に対して接線的であるためK、流れ
の剪断作用′の結果、濾材表面に濾過された粒子が蓄積
することは少いと言われている。それでも尚、極微濾過
の濾過媒体として代表的に用いられる微少孔付き中空管
の流体力学的流れの性質により、フィルター表面には濾
過された粒子の薄いスラッジ層又はケーキが形成される
。
向が濾過媒体の表面に対して接線的であるためK、流れ
の剪断作用′の結果、濾材表面に濾過された粒子が蓄積
することは少いと言われている。それでも尚、極微濾過
の濾過媒体として代表的に用いられる微少孔付き中空管
の流体力学的流れの性質により、フィルター表面には濾
過された粒子の薄いスラッジ層又はケーキが形成される
。
クロスフロー濾過システムにおいては、このスラッジの
蓄積により流動が早期に低下するようになる。従って、
現実に行われているクロスフローシステムは定期的な逆
流を行っており、即ち浸透流の方向が一時的に逆にされ
る。以下に詳しく述べられているが、逆流は必ずしも満
足のいく解決とはなっていない。従って、′Ij1過の
進行に伴いそのような中空管の内面に濾過された粒子が
蓄積してIII過流動を低下させる問題は、こねまで解
決されなかった主要な問題である。
蓄積により流動が早期に低下するようになる。従って、
現実に行われているクロスフローシステムは定期的な逆
流を行っており、即ち浸透流の方向が一時的に逆にされ
る。以下に詳しく述べられているが、逆流は必ずしも満
足のいく解決とはなっていない。従って、′Ij1過の
進行に伴いそのような中空管の内面に濾過された粒子が
蓄積してIII過流動を低下させる問題は、こねまで解
決されなかった主要な問題である。
最近、厚壁の微少孔付き熱可塑性管を利用したクロスフ
ロー極微濾過方法がメリーランド州ローレルにあるハイ
ドロノーティクス社(Hydronauticm )に
よって発展されている。ハイドロベル管の商標名でハイ
ドロノーティクス社によって提供されているこれらの管
の濾過特性は、複合フィルターの“深さ“と薄膜限外濾
過の“薄膜″との両者の持ち味を結合したものである。
ロー極微濾過方法がメリーランド州ローレルにあるハイ
ドロノーティクス社(Hydronauticm )に
よって発展されている。ハイドロベル管の商標名でハイ
ドロノーティクス社によって提供されているこれらの管
の濾過特性は、複合フィルターの“深さ“と薄膜限外濾
過の“薄膜″との両者の持ち味を結合したものである。
ハイドロベル管は数ミクロンの単位の大きさの孔を有し
、孔の長さはその直径の何倍もあるという点において従
来の薄膜限外フィルターとは異っている。これらの管に
ついては、例えばアメリカン ソサイエティ オブ メ
カニカル エンジニアズのし/−)#!77− ENA
8−51号に1クロスフロー極微濾過の使用による排液
からの懸濁物及びコロイド状粒子の除去”という表題で
記載されていて、発明の理解に必要な範囲内でここに引
用されている。
、孔の長さはその直径の何倍もあるという点において従
来の薄膜限外フィルターとは異っている。これらの管に
ついては、例えばアメリカン ソサイエティ オブ メ
カニカル エンジニアズのし/−)#!77− ENA
8−51号に1クロスフロー極微濾過の使用による排液
からの懸濁物及びコロイド状粒子の除去”という表題で
記載されていて、発明の理解に必要な範囲内でここに引
用されている。
概して、懸濁物を除去しようとする液体は、数ミクロン
の有効直径からコロイド状の単位に生る広範な大きさの
粒子を含んでいる。ハイドロベル管のような厚壁の熱可
塑性管の1深さ”濾過特性のために、管の最大の孔径よ
り小さい粒子は管の壁組織に入り込み、一方、最大の孔
径より大きい粒子は管の内表面に貿まワてスラッジ層(
普通動的膜と呼ばれる)を形成する。
の有効直径からコロイド状の単位に生る広範な大きさの
粒子を含んでいる。ハイドロベル管のような厚壁の熱可
塑性管の1深さ”濾過特性のために、管の最大の孔径よ
り小さい粒子は管の壁組織に入り込み、一方、最大の孔
径より大きい粒子は管の内表面に貿まワてスラッジ層(
普通動的膜と呼ばれる)を形成する。
壁組織に入り込んだ粒子は、不規則で曲りくねった孔構
造のために終にはそこに捕集されることになる。極微濾
過が進行するにつれて、小さな粒子でさえも動的膜の存
在によって壁組織に入り込むことが阻止されるようにな
る一捕集された粒子によって管の孔構造が詰ってくるこ
ととともに、動的膜が徐々に形成されることによって、
濾過流動は低下するととKなる。この濾過流動の低下は
濾過経過時間についてほぼ指数関数的となる。
造のために終にはそこに捕集されることになる。極微濾
過が進行するにつれて、小さな粒子でさえも動的膜の存
在によって壁組織に入り込むことが阻止されるようにな
る一捕集された粒子によって管の孔構造が詰ってくるこ
ととともに、動的膜が徐々に形成されることによって、
濾過流動は低下するととKなる。この濾過流動の低下は
濾過経過時間についてほぼ指数関数的となる。
濾過流動を増大させることが懸濁物を含んだ液体の処理
工程をより経済的にするという観点から、業界では、ク
ロスフロー濾過シスデムにおいて上記した流動低下の阻
止及び/又は低下した後で流動を高い値に回復させる方
法が探究されていた。
工程をより経済的にするという観点から、業界では、ク
ロスフロー濾過シスデムにおいて上記した流動低下の阻
止及び/又は低下した後で流動を高い値に回復させる方
法が探究されていた。
流動を回復する喪めに、種々の洗浄技術が以前から試験
されていた。このような洗浄技術は濾過媒体の表面を化
学的及び/又は物理的に洗浄することを含むものである
。例えば、粒子蓄積層を分解してそのような層の除去さ
れたフィルター面を得るために化学溶剤が使用されてい
る。一般に使用されるそのような溶剤の一例として塩酸
がある。
されていた。このような洗浄技術は濾過媒体の表面を化
学的及び/又は物理的に洗浄することを含むものである
。例えば、粒子蓄積層を分解してそのような層の除去さ
れたフィルター面を得るために化学溶剤が使用されてい
る。一般に使用されるそのような溶剤の一例として塩酸
がある。
他方、簡単でよく用いられる物理的洗浄技術はフィルタ
ー媒体の逆洗である。中空管フィルターを用いたりpス
フロー濾過工程によく用いられるこの洗浄技術は、洗浄
液(例えば水)、普通は処理された液体そのものの一部
分が逆洗処理に必要となることを含む幾つかの欠点を有
している。そして、中空管フィルターを貫通して逆流さ
れた液体は管内表面に蓄積されたスラッジを含むように
なってこの液体は再処理を必要とし、この工程で処理す
べき液体の合計量が増加するととKなる。逆洗について
さらに不都合擾ことに、従来のフィルター管は流動を高
めるため或いは浸透性をよりよくするために前処理され
ている。従って、逆洗が行われる度毎に、このようなフ
ィルター管は再び前処理を施こさなければならない。こ
れは明らかに時間の浪費であシネ経済的である。結局、
前処理されたフィルター管に対しては逆洗は満足のいく
洗浄技術とは言えない。
ー媒体の逆洗である。中空管フィルターを用いたりpス
フロー濾過工程によく用いられるこの洗浄技術は、洗浄
液(例えば水)、普通は処理された液体そのものの一部
分が逆洗処理に必要となることを含む幾つかの欠点を有
している。そして、中空管フィルターを貫通して逆流さ
れた液体は管内表面に蓄積されたスラッジを含むように
なってこの液体は再処理を必要とし、この工程で処理す
べき液体の合計量が増加するととKなる。逆洗について
さらに不都合擾ことに、従来のフィルター管は流動を高
めるため或いは浸透性をよりよくするために前処理され
ている。従って、逆洗が行われる度毎に、このようなフ
ィルター管は再び前処理を施こさなければならない。こ
れは明らかに時間の浪費であシネ経済的である。結局、
前処理されたフィルター管に対しては逆洗は満足のいく
洗浄技術とは言えない。
本発明の方法及び装置は、フィルター面に形成される動
的膜の厚さを周期的に低下させることによりクロスフロ
ー濾過媒体をして高流動を得さしめるものである。後述
される試験の結果、本発明により得られたクロスフロー
極微流動は時間とともに低下するけれども、試験周期の
最後に得られた値は本発明を用いない同等の或いは実質
的に同様のクロスフロー濾過システムにょシ得られた値
よりはるかに高いものとなっている。本発明により得ら
れる濾過流動の値は処理すべき特定の液体の特性、特に
懸濁物の特性、さらには濾過工程の種々の79ラメータ
に依存するものである。
的膜の厚さを周期的に低下させることによりクロスフロ
ー濾過媒体をして高流動を得さしめるものである。後述
される試験の結果、本発明により得られたクロスフロー
極微流動は時間とともに低下するけれども、試験周期の
最後に得られた値は本発明を用いない同等の或いは実質
的に同様のクロスフロー濾過システムにょシ得られた値
よりはるかに高いものとなっている。本発明により得ら
れる濾過流動の値は処理すべき特定の液体の特性、特に
懸濁物の特性、さらには濾過工程の種々の79ラメータ
に依存するものである。
さらに、本発明を適用することによって、浸透さすた液
体の特性は影醤されないことが確認された。
体の特性は影醤されないことが確認された。
本発明によりクロスフロー濾過流動を増大させることは
クロスフロー濾過技術に貢献するものである。
クロスフロー濾過技術に貢献するものである。
本発明は、従来技術の問題点及び欠点を克服し、逆洗を
行うことなく管内表面のスラッゾ層(動的膜)の厚さを
周期的に低下させることによってフィルター管を通る粒
子を含んだ液体のクロス70−濾過流動を高める方法及
び装置を提供することを目的とするものである。
行うことなく管内表面のスラッゾ層(動的膜)の厚さを
周期的に低下させることによってフィルター管を通る粒
子を含んだ液体のクロス70−濾過流動を高める方法及
び装置を提供することを目的とするものである。
本発明は濾過工程全般における流動作用を高めるために
洗浄過程にある懸濁物の物理的特性を利用したものであ
る。本発明における処理過程において用いられるその他
の主なノヤラメータは、普通の及び増加した(高められ
た)液体循環速度9通膜圧力、継続的な洗浄ステツノ間
の時間間隔等である。上記及び特許請求の範囲で用いる
“過膜圧力”は、管壁を貫通して液体を浸透させるため
にフィルター管内で管壁の内側面に直角に作用する有効
正圧力を意味し、“普通の″及び゛増加し九″循環速度
はそれぞれ普通の濾過期間及び洗浄期間にフィルター管
を長手方向K(即ち、管壁に平行に)流れる液体の速度
を指すものとする。
洗浄過程にある懸濁物の物理的特性を利用したものであ
る。本発明における処理過程において用いられるその他
の主なノヤラメータは、普通の及び増加した(高められ
た)液体循環速度9通膜圧力、継続的な洗浄ステツノ間
の時間間隔等である。上記及び特許請求の範囲で用いる
“過膜圧力”は、管壁を貫通して液体を浸透させるため
にフィルター管内で管壁の内側面に直角に作用する有効
正圧力を意味し、“普通の″及び゛増加し九″循環速度
はそれぞれ普通の濾過期間及び洗浄期間にフィルター管
を長手方向K(即ち、管壁に平行に)流れる液体の速度
を指すものとする。
本発明は、(1)フィルター管を従来のように取転囲む
浸透−収集ジャケット中でサイクル状に浸透孔を周期的
に閉じ、よって実質的に浸透流を周期的に閉塞するか、
又は、(2)システム背圧をサイクル状に周期的に低下
させ、よって通膜圧をほぼ零とし且つ背圧がそのように
低下したときに液体の倉環速度が本来的に増加するよう
に実施することができる。これらの両技術(サイクル)
は同時に又は独立的に実施することができ、その効率は
サイクルの洗浄期間にフィルター管を通る液体の循環速
度を増加することによって好ましく増加する。
浸透−収集ジャケット中でサイクル状に浸透孔を周期的
に閉じ、よって実質的に浸透流を周期的に閉塞するか、
又は、(2)システム背圧をサイクル状に周期的に低下
させ、よって通膜圧をほぼ零とし且つ背圧がそのように
低下したときに液体の倉環速度が本来的に増加するよう
に実施することができる。これらの両技術(サイクル)
は同時に又は独立的に実施することができ、その効率は
サイクルの洗浄期間にフィルター管を通る液体の循環速
度を増加することによって好ましく増加する。
本発明のその他の目的及び利点は彼達の説明によって明
らかとされ、又、本発明の実施についての説明又は実施
によって明らかとなるであろう。
らかとされ、又、本発明の実施についての説明又は実施
によって明らかとなるであろう。
本発明の目的及び利点は特許請求の範囲に記載された構
成及び特定して指摘した事項の組合せによって達成、実
現される。
成及び特定して指摘した事項の組合せによって達成、実
現される。
上記及び以下に説明した本発明の目的を達成するために
、多孔性濾過管々壁を通して懸濁物を含む液体のクロス
ツー−濾過流動を増大させる方法は、 (1) 濾過管に液体を流し、濾過管内に通験圧をも
たらすことによって管壁を通して液体を浸透させ、よっ
て濾過管の内表面に懸濁物の少くとも一部がスラッゾ層
←して堆積され、 <b) 通膜圧を4分を越えない時間の間、好ましく
は約5秒から′約60秒の間、より好ましくは約30秒
くらいの間はとんど零になるように周期的に低下させ、
よってスラッゾ層を崩落させてその厚さを減じ、 (c) 各断続的な低下の後で通膜圧を再びもたらし
、よって経時平均的な濾過流動が増大されるステ、fか
らなる。典型的には、通腺圧はフィルター管内の有効正
圧をつくり出すことによってもたらされ、通膜圧の周期
的な低下は有効正比をほとんど零に周期的に低下させる
ことによって達成される。
、多孔性濾過管々壁を通して懸濁物を含む液体のクロス
ツー−濾過流動を増大させる方法は、 (1) 濾過管に液体を流し、濾過管内に通験圧をも
たらすことによって管壁を通して液体を浸透させ、よっ
て濾過管の内表面に懸濁物の少くとも一部がスラッゾ層
←して堆積され、 <b) 通膜圧を4分を越えない時間の間、好ましく
は約5秒から′約60秒の間、より好ましくは約30秒
くらいの間はとんど零になるように周期的に低下させ、
よってスラッゾ層を崩落させてその厚さを減じ、 (c) 各断続的な低下の後で通膜圧を再びもたらし
、よって経時平均的な濾過流動が増大されるステ、fか
らなる。典型的には、通腺圧はフィルター管内の有効正
圧をつくり出すことによってもたらされ、通膜圧の周期
的な低下は有効正比をほとんど零に周期的に低下させる
ことによって達成される。
以下に広範にその態様が示されるように、本発明はさら
に、 (1)濾過管を閉鎖ジャケットによりジャケット内の液
体と濾過管内の液体間に圧力差が生じるよう取り囲み骸
ジャケットに濾過管々壁を通って浸透した液体を集め、 (2)集められた液体をジャケットから延びるポートを
介してジャケットから取出し、 (3)浸透流集めジャケットのポートを閉じることによ
ってジャケットと濾過管の内側間の圧力差を2分を越え
ない時間の間、好ましくは5秒から60秒の間、より好
ましくは約30秒くらいの間、はとんど零になるように
周期的に低下させ、よってスラッゾ層を崩落させてその
厚さを減じ、(4)各断続的な低下の後でポートを開く
ことKよって圧力差を再びもたらし、よって経時平均的
な濾過流動がさらに増大されるステップからなる。
に、 (1)濾過管を閉鎖ジャケットによりジャケット内の液
体と濾過管内の液体間に圧力差が生じるよう取り囲み骸
ジャケットに濾過管々壁を通って浸透した液体を集め、 (2)集められた液体をジャケットから延びるポートを
介してジャケットから取出し、 (3)浸透流集めジャケットのポートを閉じることによ
ってジャケットと濾過管の内側間の圧力差を2分を越え
ない時間の間、好ましくは5秒から60秒の間、より好
ましくは約30秒くらいの間、はとんど零になるように
周期的に低下させ、よってスラッゾ層を崩落させてその
厚さを減じ、(4)各断続的な低下の後でポートを開く
ことKよって圧力差を再びもたらし、よって経時平均的
な濾過流動がさらに増大されるステップからなる。
本発明はさらに上記方法において、濾過管を長手方向に
流れる液体の循環速度を通膜圧がitとんど零に低下さ
れる時間と一致して嵩期的に7フイ一ト/秒を越える値
、好ましくはlOから20fpS、より好ましくは約1
5fPS1まで増加させるステップを含む。
流れる液体の循環速度を通膜圧がitとんど零に低下さ
れる時間と一致して嵩期的に7フイ一ト/秒を越える値
、好ましくはlOから20fpS、より好ましくは約1
5fPS1まで増加させるステップを含む。
本発明はさらに、
キ多孔性濾過管々壁を通して懸濁物を含む液体のクロス
フロー濾過流動を増大させる方法であって、 (a) 濾過管に液体を流し、濾過管内に通膜圧をも
たらすことによって管壁を通して液体を浸透させ、よっ
て濾過管の内表面に懸濁物の少くとも一部がスラ、ジ層
として堆積され、 (b) 濾過管を長手方向に流れる液体の循環速度を
2分を越えない時間の関7フイート/秒を越える値、好
ましくは10から20 fP8の範囲、より好ましくは
約15 fP8 ’*で周期的に増加させ、よってスラ
ッジ層を崩落させてその厚さを減じ、(c) 各断続
的な増加の後で彼環速度を低下させるステツブからなる
クロスフロー濾過流動を増大させる方法を提供するもの
である。本発明のこの方法を実施するだめの装置が述べ
られている。
フロー濾過流動を増大させる方法であって、 (a) 濾過管に液体を流し、濾過管内に通膜圧をも
たらすことによって管壁を通して液体を浸透させ、よっ
て濾過管の内表面に懸濁物の少くとも一部がスラ、ジ層
として堆積され、 (b) 濾過管を長手方向に流れる液体の循環速度を
2分を越えない時間の関7フイート/秒を越える値、好
ましくは10から20 fP8の範囲、より好ましくは
約15 fP8 ’*で周期的に増加させ、よってスラ
ッジ層を崩落させてその厚さを減じ、(c) 各断続
的な増加の後で彼環速度を低下させるステツブからなる
クロスフロー濾過流動を増大させる方法を提供するもの
である。本発明のこの方法を実施するだめの装置が述べ
られている。
さらに、多孔性濾過管々壁を通して懸濁物を含む液体の
クロスフロー濾過流動を増大させる装置であって、 (a) 少くとも1つの多孔性濾過管、(b) 濾
過管に液体を流す手段、 (e) 61過管に通膜圧をもたらす手段、よって濾
過管々壁を通して液体が浸透し濾過管の内表面に懸濁物
の少くとも一部がスラッジ層として堆積され、 (d) 過膜圧を胸期的にほとんど零に低下させそし
て再び通膜圧をもたらす手段、よってスラッジ層を崩落
させてその厚さを減じ且つ経時平均値な濾過流動が増大
されるように構成されたクロス70−濾過流動を一部さ
せる装置が提供される。
クロスフロー濾過流動を増大させる装置であって、 (a) 少くとも1つの多孔性濾過管、(b) 濾
過管に液体を流す手段、 (e) 61過管に通膜圧をもたらす手段、よって濾
過管々壁を通して液体が浸透し濾過管の内表面に懸濁物
の少くとも一部がスラッジ層として堆積され、 (d) 過膜圧を胸期的にほとんど零に低下させそし
て再び通膜圧をもたらす手段、よってスラッジ層を崩落
させてその厚さを減じ且つ経時平均値な濾過流動が増大
されるように構成されたクロス70−濾過流動を一部さ
せる装置が提供される。
以下本発明の原理及び実施例について図面を参照して説
明する。
明する。
本発明は、例えば、排水、塩水を含んだ水又は海水のよ
うなコロイド状に微細な粒子を含む液体のクロス70−
濾過、特に極微濾過処理において流動を高めるのに有効
である。本発明により処理される懸濁液を含んだ水の例
は洗濯排水、電気メッキ排水、都市排水、バッテリー製
造排水、金輌切削処理工程排水、fk水即ち淡水化又は
石油井戸の地中への再循環前の海水等である。
うなコロイド状に微細な粒子を含む液体のクロス70−
濾過、特に極微濾過処理において流動を高めるのに有効
である。本発明により処理される懸濁液を含んだ水の例
は洗濯排水、電気メッキ排水、都市排水、バッテリー製
造排水、金輌切削処理工程排水、fk水即ち淡水化又は
石油井戸の地中への再循環前の海水等である。
本発明によって、クロスフロー濾過管内のスラ、ジ層の
平均的な厚さは、管内で比較的短時間のうちに崩落を周
期的に生ぜしめその時間内にスラッジ層の厚さが実質的
に低下するように濾過システムを操作することによって
制御される。そのようなスラッジ層除去の間隔毎に管壁
での浸透作用は普通のように行われてスラ、ジ層は再び
成長して厚くなる。スラ、ジ層の平均的な厚さは、とり
わけ、(1)崩落のおこる時間間隔の長さ、(11)崩
落のための時間、これは前者に従って増加する、に依存
するものである。
平均的な厚さは、管内で比較的短時間のうちに崩落を周
期的に生ぜしめその時間内にスラッジ層の厚さが実質的
に低下するように濾過システムを操作することによって
制御される。そのようなスラッジ層除去の間隔毎に管壁
での浸透作用は普通のように行われてスラ、ジ層は再び
成長して厚くなる。スラ、ジ層の平均的な厚さは、とり
わけ、(1)崩落のおこる時間間隔の長さ、(11)崩
落のための時間、これは前者に従って増加する、に依存
するものである。
本発明は少くとも部分的には観察と理論的結論に基くも
のであり、即ち、スラッジ層は管壁を貫通する浸透に対
する抵抗から生じた過膜圧によってその大部分が管壁内
表面に保持されるものであり、この結論はスラッジ層の
粘着性が小さくなるほど適するようになる。幸いなこと
に、実質的に粘着性の小さいスラッジ層とするための前
処理技術が当業界に発展している。
のであり、即ち、スラッジ層は管壁を貫通する浸透に対
する抵抗から生じた過膜圧によってその大部分が管壁内
表面に保持されるものであり、この結論はスラッジ層の
粘着性が小さくなるほど適するようになる。幸いなこと
に、実質的に粘着性の小さいスラッジ層とするための前
処理技術が当業界に発展している。
本発明はさらに、理想的に(と仮定して)粘着性の小さ
い物質に対して、我々の発見した下の式%式% ここで、Eは崩落率、ρは液体の密度、■は本来的な循
環速度、Wはスラッジ層に直角な浸透速度である。この
方程式は、スラッジ層の崩落作用が、浸透速度局を相対
的に小さな値に低下させるか及び/又は循環速度間を増
加するかによって高められることを示している。本発明
によって、循環速度間を周期的に増加させることが、管
壁の内表面(ここにスラッジ層がはり付く)に直接に接
触しているスラッジ層の大部分を除去する効果的である
ことが見出されている。
い物質に対して、我々の発見した下の式%式% ここで、Eは崩落率、ρは液体の密度、■は本来的な循
環速度、Wはスラッジ層に直角な浸透速度である。この
方程式は、スラッジ層の崩落作用が、浸透速度局を相対
的に小さな値に低下させるか及び/又は循環速度間を増
加するかによって高められることを示している。本発明
によって、循環速度間を周期的に増加させることが、管
壁の内表面(ここにスラッジ層がはり付く)に直接に接
触しているスラッジ層の大部分を除去する効果的である
ことが見出されている。
本発明に関して以下に詳しく説明されるが、崩落作用の
高められた時に得られる崩落率は概して十分高いものと
なっており、従って、大量のスラッジ層が分又はそれ以
下の単位の非常に短時間のうちに除去される。結局、逆
洗による従来の洗浄の効率が、本発明によるクロスフロ
ー濾過システムにおいて周期的に、(1)循環速度を増
加する、(2)浸透速度を実質的に低下させる、(3)
過膜圧力を低下させる、いずれかのステ、f又はその組
合せにより得られる。この効果はライルター管を通して
液体を逆流させることなく得ることができ、従って、従
来の逆洗の深刻な欠点を避けることができるものである
。
高められた時に得られる崩落率は概して十分高いものと
なっており、従って、大量のスラッジ層が分又はそれ以
下の単位の非常に短時間のうちに除去される。結局、逆
洗による従来の洗浄の効率が、本発明によるクロスフロ
ー濾過システムにおいて周期的に、(1)循環速度を増
加する、(2)浸透速度を実質的に低下させる、(3)
過膜圧力を低下させる、いずれかのステ、f又はその組
合せにより得られる。この効果はライルター管を通して
液体を逆流させることなく得ることができ、従って、従
来の逆洗の深刻な欠点を避けることができるものである
。
本発明は従来のクロスフロー濾過システムの設計・構成
のものを効率よく経済的に使用可たらしめるものであり
、即ち周期的な崩落作用の高まりはそのようなシステム
に備っている下流側の背圧弁を単に周期的に開くことに
よって得られるものであり、これは同時に通膜圧を小さ
な値に低下させ且つ循環速度を実質的に増加させる(上
のステップ1と3)ことである。
のものを効率よく経済的に使用可たらしめるものであり
、即ち周期的な崩落作用の高まりはそのようなシステム
に備っている下流側の背圧弁を単に周期的に開くことに
よって得られるものであり、これは同時に通膜圧を小さ
な値に低下させ且つ循環速度を実質的に増加させる(上
のステップ1と3)ことである。
本発明によるクロスフロー濾過は、例えは、厚壁の微少
孔付き熱可塑性の管を使って実施することができる。こ
れらの管は例えはナイロンやポリエチレンのような押出
し成形可能な然もその厚さが約1ミリメートル位の多様
な熱可塑性樹脂から作ることができる。但し、多様性の
中に、そのような管は主要孔径が1ミクロンから10ミ
クロンの単位であり且つ気孔率が約65優、即ち孔が管
の表面区斌の約65チを占める、の単位にあることを条
件とする。限定されるものではないけれども、本発明を
実施するのに有効な好ましい多孔性の熱可塑性管は上記
特性を備えた上述の・々イドロベルン管であり、これら
の管はメリーランド州。
孔付き熱可塑性の管を使って実施することができる。こ
れらの管は例えはナイロンやポリエチレンのような押出
し成形可能な然もその厚さが約1ミリメートル位の多様
な熱可塑性樹脂から作ることができる。但し、多様性の
中に、そのような管は主要孔径が1ミクロンから10ミ
クロンの単位であり且つ気孔率が約65優、即ち孔が管
の表面区斌の約65チを占める、の単位にあることを条
件とする。限定されるものではないけれども、本発明を
実施するのに有効な好ましい多孔性の熱可塑性管は上記
特性を備えた上述の・々イドロベルン管であり、これら
の管はメリーランド州。
ローレルのハイドロノーティク社により提供されて市場
にて入手可能である。
にて入手可能である。
第1図に、そのような厚壁の微少孔付き熱可塑性管を通
るクロスフロー濾過の略図が示されている。供給液体が
管の内側を比較的低圧、例えば2かも50 psi 、
好ましくはlOから20p1で流れ、癩過浸透が例えば
約1ミリメートルの単位の比較的厚い管壁を貫通して起
る。低圧及び厚壁を用いることがこのタイプのクロスフ
ロー極微濾過を、濾過圧約50p1以上でもっと薄い皮
膜を利用している従来の限外濾過と区別している主な点
である。
るクロスフロー濾過の略図が示されている。供給液体が
管の内側を比較的低圧、例えば2かも50 psi 、
好ましくはlOから20p1で流れ、癩過浸透が例えば
約1ミリメートルの単位の比較的厚い管壁を貫通して起
る。低圧及び厚壁を用いることがこのタイプのクロスフ
ロー極微濾過を、濾過圧約50p1以上でもっと薄い皮
膜を利用している従来の限外濾過と区別している主な点
である。
上述したように、極微濾過の初期において、供給液体中
の懸濁物は内側管壁に運ばれて通膜圧により動的膜(ス
ラッジ層)として管壁に堆積される。この動的膜の成長
は管に沿って長手方向に流れる液体の循環速度により作
用される剪断力によって制限される。この剪断作用は崩
落の形体をとる。動的膜の堆積速度と崩落速度の釣合い
によ抄平衡なスラッジ層厚が形成され、従って、供給液
体を処理するために高圧部分は抑流される。この釣合状
態は供給液体の懸濁物によって異る。懸濁物をこの場合
に限って区分すれば、粘着性の小さいものと粘着性のあ
るものに分けられる。粘着性のある粒子については、粒
子間の固着応力が相対的に大きい。それらが一旦接触す
ると、それら間の固結を解くのに大きな剪断力が必要と
される。
の懸濁物は内側管壁に運ばれて通膜圧により動的膜(ス
ラッジ層)として管壁に堆積される。この動的膜の成長
は管に沿って長手方向に流れる液体の循環速度により作
用される剪断力によって制限される。この剪断作用は崩
落の形体をとる。動的膜の堆積速度と崩落速度の釣合い
によ抄平衡なスラッジ層厚が形成され、従って、供給液
体を処理するために高圧部分は抑流される。この釣合状
態は供給液体の懸濁物によって異る。懸濁物をこの場合
に限って区分すれば、粘着性の小さいものと粘着性のあ
るものに分けられる。粘着性のある粒子については、粒
子間の固着応力が相対的に大きい。それらが一旦接触す
ると、それら間の固結を解くのに大きな剪断力が必要と
される。
換言すれば、このタイプの粒子は強い崩落作用を必要と
する。他方、粘着性の小さい粒子は相互の固結力が弱く
、従って崩落され易い。しかしながら、粘着性の小さい
粒子の場合にさえも、フィルター管壁への固結は起9、
よって管壁に直に隣接して薄い付着層が形成され、これ
を除去するためには本発明によるような強い崩落作用を
必要とする。
する。他方、粘着性の小さい粒子は相互の固結力が弱く
、従って崩落され易い。しかしながら、粘着性の小さい
粒子の場合にさえも、フィルター管壁への固結は起9、
よって管壁に直に隣接して薄い付着層が形成され、これ
を除去するためには本発明によるような強い崩落作用を
必要とする。
温度は供給粘度、従って流動率に影響するけわども、本
発明の洗浄過程に対して実際上の広範な温度範囲につい
て大きな効果を示すことは期待できない。
発明の洗浄過程に対して実際上の広範な温度範囲につい
て大きな効果を示すことは期待できない。
粒子の挙動を支配するその他のパラメータは供給液体中
の粒子有効直径とその大きさの分布である。供給液体自
体のpHや粘度等の特性はその懸濁物の挙動に影響を与
えるかもしれない。排水処理には化学添加物が普通用い
られるが、排水に添加物を入れることによっても懸濁物
の特性は変わるであろうし、従って、流動速度も変化し
よう。
の粒子有効直径とその大きさの分布である。供給液体自
体のpHや粘度等の特性はその懸濁物の挙動に影響を与
えるかもしれない。排水処理には化学添加物が普通用い
られるが、排水に添加物を入れることによっても懸濁物
の特性は変わるであろうし、従って、流動速度も変化し
よう。
フィルター管のスラッジ層を粘着性が小さいようにして
おくのは望ましいことであるから、クロスフロー濾過に
先立って供給液体に化学的前処理を施すことIr1S々
の液体に対して本発明を実施するのに有効である。概し
て、そのような前処理の目的はふくらんだ或いはルース
なタイプの粘着性の小さいフロ、りからなる供給液体を
得ることである。本発明に用いるのに適した前処理添加
物の代表的且つ従来的なものの例は、必ずしもこれに限
られるものではないが、フロ、フカラント(例えば、水
酸化カルシウム、アルミニウム、硫化カルシウム、水酸
化第2鉄)、ポリエレクトロライト フロ、フカラント
、及び本願と共通の鎗渡人に譲渡された米国特許出願第
152,639号に記載された添加物等である。
おくのは望ましいことであるから、クロスフロー濾過に
先立って供給液体に化学的前処理を施すことIr1S々
の液体に対して本発明を実施するのに有効である。概し
て、そのような前処理の目的はふくらんだ或いはルース
なタイプの粘着性の小さいフロ、りからなる供給液体を
得ることである。本発明に用いるのに適した前処理添加
物の代表的且つ従来的なものの例は、必ずしもこれに限
られるものではないが、フロ、フカラント(例えば、水
酸化カルシウム、アルミニウム、硫化カルシウム、水酸
化第2鉄)、ポリエレクトロライト フロ、フカラント
、及び本願と共通の鎗渡人に譲渡された米国特許出願第
152,639号に記載された添加物等である。
第2図を参照すると、本発明の一実施例が示されており
、多孔性フィルター管1を通過する懸濁物含有液体のク
ロスフロー濾過流動は次の手順によって高められる。(
1)例えば従来の循環ボンf2と供給ライン3を使用し
て液体をフィルター管に流し、(2)7 (ルター管1
に過膜圧をもたらすことによって液体を管壁から浸透さ
せ、よって管の内表面に懸濁物の少くとも一部をスラッ
ジ)@(図示せず)として堆積させ、(3)約2分を越
えない時間の間通膜圧をほとんど零に周期的(断続的)
に低下させ、その時間は約5秒から60秒が好ましく、
さらには約30秒がより好ましく、よってスラッジ層が
崩落してその厚さを減じ、(4)各断続的な低下の後で
過膜圧を再びもたらして、その時間は20分を越えない
ことが好ましく、さらに好ましくは約1分から約10分
の範囲にあり、よって鮭時平均的な濾過流動が高められ
る。
、多孔性フィルター管1を通過する懸濁物含有液体のク
ロスフロー濾過流動は次の手順によって高められる。(
1)例えば従来の循環ボンf2と供給ライン3を使用し
て液体をフィルター管に流し、(2)7 (ルター管1
に過膜圧をもたらすことによって液体を管壁から浸透さ
せ、よって管の内表面に懸濁物の少くとも一部をスラッ
ジ)@(図示せず)として堆積させ、(3)約2分を越
えない時間の間通膜圧をほとんど零に周期的(断続的)
に低下させ、その時間は約5秒から60秒が好ましく、
さらには約30秒がより好ましく、よってスラッジ層が
崩落してその厚さを減じ、(4)各断続的な低下の後で
過膜圧を再びもたらして、その時間は20分を越えない
ことが好ましく、さらに好ましくは約1分から約10分
の範囲にあり、よって鮭時平均的な濾過流動が高められ
る。
本発明の好ましい態様によると、過膜圧は、フィルター
管1の下流側端部又はその近くに配置される従来型の常
時部分閉背圧弁4を用いてフィルター管1の有効正圧を
つくり出すことによってもたらされ、過膜圧の周期的な
低下は背圧弁4を全開又はほぼ全開とすることによって
フィルター管の有効正圧を周期的に逃がす(例えばほと
んど零に低下させる)ことによってなしとげられ、従っ
てこれはフィルター管1を流れる液体の速度を本来的に
増加することになる。これは例えば背圧弁4に作用的に
結合された従来型の時間調節駆動手段によってなしとげ
られることができる。今述べたように、そして第2図に
略して示されるように、駆動手段は従来型の時間調節制
御部5を含むものである。過膜圧は背圧弁4を制御部5
を介して再び部分閉に閉じることによって復元される。
管1の下流側端部又はその近くに配置される従来型の常
時部分閉背圧弁4を用いてフィルター管1の有効正圧を
つくり出すことによってもたらされ、過膜圧の周期的な
低下は背圧弁4を全開又はほぼ全開とすることによって
フィルター管の有効正圧を周期的に逃がす(例えばほと
んど零に低下させる)ことによってなしとげられ、従っ
てこれはフィルター管1を流れる液体の速度を本来的に
増加することになる。これは例えば背圧弁4に作用的に
結合された従来型の時間調節駆動手段によってなしとげ
られることができる。今述べたように、そして第2図に
略して示されるように、駆動手段は従来型の時間調節制
御部5を含むものである。過膜圧は背圧弁4を制御部5
を介して再び部分閉に閉じることによって復元される。
本発明の他の態様によるとン第2図)、フィルター管1
を浸透した液体はフィルター管1を取囲む閉鎖型ジャケ
ット6に集められ、ジャケット6はこのジャケット6内
の液体とフィルター管1内の液体との間に圧力差が生じ
るように適切にフィルター管を取囲み、集められた液体
はソヤクットから延び出したポート7(ここでは浸透デ
ートと称する)を介してシャケ、トロから取出される。
を浸透した液体はフィルター管1を取囲む閉鎖型ジャケ
ット6に集められ、ジャケット6はこのジャケット6内
の液体とフィルター管1内の液体との間に圧力差が生じ
るように適切にフィルター管を取囲み、集められた液体
はソヤクットから延び出したポート7(ここでは浸透デ
ートと称する)を介してシャケ、トロから取出される。
浸透ポート7は第2図に示すように配置され、或いは又
、シャケ、トロ内に空気が入らないようにするためにシ
ャケ、トロの蝦上部に配置されることもできる。
、シャケ、トロ内に空気が入らないようにするためにシ
ャケ、トロの蝦上部に配置されることもできる。
この態様においては、ソヤケット6とフィルター管1と
の圧力差が弁8を使用してポート7を閉じることによっ
て周期的にはとんど零になるように低下され、その時間
は2分を越えることなく、好ましくは5秒から60秒の
範囲にあり、より好ましくは約30分位であるのが好ま
しい。ポート7の断続的な開閉は例えばポート7又はポ
ート7を結ぶ浸透ライン9に配置された従来型の弁8に
作用的に結合された従来型の時間調節駆動手段によって
なされる。今述べたように、そして第2図に略図的に示
されるように、駆動手段は制御部5と同様の従来型の時
間111ifI制御部10を含むものである。
の圧力差が弁8を使用してポート7を閉じることによっ
て周期的にはとんど零になるように低下され、その時間
は2分を越えることなく、好ましくは5秒から60秒の
範囲にあり、より好ましくは約30分位であるのが好ま
しい。ポート7の断続的な開閉は例えばポート7又はポ
ート7を結ぶ浸透ライン9に配置された従来型の弁8に
作用的に結合された従来型の時間調節駆動手段によって
なされる。今述べたように、そして第2図に略図的に示
されるように、駆動手段は制御部5と同様の従来型の時
間111ifI制御部10を含むものである。
上記態様のいずれに対しても、スラッジ層の崩落即ち結
局時間的に平均した濾過流動の向上は、過膜圧がほとん
ど零に低下される時間と合せて、即ち、(1)フィルタ
ー管1の有効正圧が逃がされる、(2)シャケ、トロと
フィルター管l内との圧力差がほとんど零に低下される
、時間間隔に合せて、フィルター管1を長手方向に流れ
る液体の循環速度を周期的に増加することKよりてさら
に増大される。
局時間的に平均した濾過流動の向上は、過膜圧がほとん
ど零に低下される時間と合せて、即ち、(1)フィルタ
ー管1の有効正圧が逃がされる、(2)シャケ、トロと
フィルター管l内との圧力差がほとんど零に低下される
、時間間隔に合せて、フィルター管1を長手方向に流れ
る液体の循環速度を周期的に増加することKよりてさら
に増大される。
さらに、本発明によって、スラッジ層の崩落作用を為め
ることは、上記両独様とは別に循環速度を周期的に増加
させることのみによってもなしとげられる。好ましくは
、洗浄サイクルの間に少くとも7フイ一ト/秒(fps
) tで増加され、さらに好ましくは約10から20
fpHの範囲内の値、さらに好ましくは約15 fp
S’tで増加される。これを濾過サイクルにおけるフィ
ルター管を流れる循環速度と比較すると、エネルギーコ
ストの点から望ましい濾過サイクルの循環速度は1から
7fP8の範囲であり、好ましくは上記範囲の下端値で
ある。
ることは、上記両独様とは別に循環速度を周期的に増加
させることのみによってもなしとげられる。好ましくは
、洗浄サイクルの間に少くとも7フイ一ト/秒(fps
) tで増加され、さらに好ましくは約10から20
fpHの範囲内の値、さらに好ましくは約15 fp
S’tで増加される。これを濾過サイクルにおけるフィ
ルター管を流れる循環速度と比較すると、エネルギーコ
ストの点から望ましい濾過サイクルの循環速度は1から
7fP8の範囲であり、好ましくは上記範囲の下端値で
ある。
フィルター管1を通る液体の循環速度を増加はサイクル
の洗浄期間において所望により、(1)背圧弁4 を開
< 、(2)循環ポンプ2のポンプ作用を高める、(3
)ポンプ2のポンプ作用に加えて供給ライン3に追加の
循環ボンf(図示せず)を設ける、及び/又は(4)好
ましくはフィルター管を通る普通のポンプ容積の分数即
ち平行な数多くの管からなる平行管束(ここでは“モジ
ュール”と称する。第31図及び第3b図参照)を増加
する、ことKより周期的に増加される。上記プロセス(
4)は単一のポンプに平行に結合され且つ供給を受ける
2個以上の管又はモノ、−ルシステムの1個のみについ
て背圧弁が開かれるときに本来的にもたらされることで
ある(第3a図、第3b図参照)。
の洗浄期間において所望により、(1)背圧弁4 を開
< 、(2)循環ポンプ2のポンプ作用を高める、(3
)ポンプ2のポンプ作用に加えて供給ライン3に追加の
循環ボンf(図示せず)を設ける、及び/又は(4)好
ましくはフィルター管を通る普通のポンプ容積の分数即
ち平行な数多くの管からなる平行管束(ここでは“モジ
ュール”と称する。第31図及び第3b図参照)を増加
する、ことKより周期的に増加される。上記プロセス(
4)は単一のポンプに平行に結合され且つ供給を受ける
2個以上の管又はモノ、−ルシステムの1個のみについ
て背圧弁が開かれるときに本来的にもたらされることで
ある(第3a図、第3b図参照)。
上記種々の態様を要約すると、流動率を高めるためにフ
ィルター管のスラッジ層崩落促進は、(1)比較的短時
間の間通膜圧をほとんど零に周期的に低下させ、及び/
又は(2)比較的短時間の間循環速度を少くとも7 f
pstで高めることによりてなしとげられる。上述した
ように、前者の洗浄技術(1)は周期的に、(a)フィ
ルター管の有効正圧をほとんど零に低下させる、及び/
又は(b)フィルター管内と間管を取囲むソヤケットと
の圧力差をほとんど零に低下させることによってなし遂
げられる。後者の洗浄技術(2)は、前に述べたことで
あるが、フィルター管壁表面に直に接触して粘着された
スラッジ層の一部を取去る効果を有するものである。
ィルター管のスラッジ層崩落促進は、(1)比較的短時
間の間通膜圧をほとんど零に周期的に低下させ、及び/
又は(2)比較的短時間の間循環速度を少くとも7 f
pstで高めることによりてなしとげられる。上述した
ように、前者の洗浄技術(1)は周期的に、(a)フィ
ルター管の有効正圧をほとんど零に低下させる、及び/
又は(b)フィルター管内と間管を取囲むソヤケットと
の圧力差をほとんど零に低下させることによってなし遂
げられる。後者の洗浄技術(2)は、前に述べたことで
あるが、フィルター管壁表面に直に接触して粘着された
スラッジ層の一部を取去る効果を有するものである。
第3a図及び第3b図は本発明の工業的な笑施スケール
の好ましい態様を示すフローシステム図である。
の好ましい態様を示すフローシステム図である。
第3a図に示されるように、まずクロスフロー極微濾過
を施こされるべき液体が循環タンク30に送られ、液体
の粘着性を小さくするために所望であれば、゛化学的前
処理剤が同時に添加される・フィード4ンプ40が液体
をタンク30からモノニラ−濾過管システム(モジ、ラ
ージステム)51.52.53へ送る。図には3個のモ
ジュールシステムが示されているけれども、実際には必
要に応じて多数個の七ジュールシステムが使用される。
を施こされるべき液体が循環タンク30に送られ、液体
の粘着性を小さくするために所望であれば、゛化学的前
処理剤が同時に添加される・フィード4ンプ40が液体
をタンク30からモノニラ−濾過管システム(モジ、ラ
ージステム)51.52.53へ送る。図には3個のモ
ジュールシステムが示されているけれども、実際には必
要に応じて多数個の七ジュールシステムが使用される。
図に示されるように1モジ、−ルシステム51.52.
53は、システムに送るべき液体とフィードライン60
を介して且つ浸透されてシステムから取出されるべき液
体と浸透ライン70を介して流体連通可能に平行に結合
されている。モノ、ツーシステム51,52.53を通
過した後で、供給液体はシステムから出口ライン80を
介して出る。
53は、システムに送るべき液体とフィードライン60
を介して且つ浸透されてシステムから取出されるべき液
体と浸透ライン70を介して流体連通可能に平行に結合
されている。モノ、ツーシステム51,52.53を通
過した後で、供給液体はシステムから出口ライン80を
介して出る。
出口ライン80には濾過制御弁At 、 AI r
A3と背圧逃がし弁Bl r Bl * BSが
配置される。
A3と背圧逃がし弁Bl r Bl * BSが
配置される。
普通の濾過の間には、背圧逃がし弁Bl 、B、。
Blは閉じられて各モジュールシステム51゜52.5
3の通膜圧は濾過制御弁AI 、12 +Asの設
定により制御される。背圧逃がし弁B1が開かれると、
モー)ニール51はスラッジ層崩落(洗浄)モードにな
り、(1)通膜圧がほとんどなくなり、(2)循環速度
が本来的に速くなる。弁B3とB、が閉じられたまま弁
Blが開かれたとすると、モジュールシステム51を通
る循環速度ハモジュールシステム52.53と比較して
モジュールシステム51の背圧が実質的に低下するため
に実質的に上昇することになる(フィードポンプ40か
らの全供給量の大部分が弁51を開くときにモジュール
システム51を通る)。本発明を実施するに際しては、
背圧弁Bl + Bt + Blは他の2つの弁B
を閉じたままいずれかを順次開くのが好ましいことにな
る。
3の通膜圧は濾過制御弁AI 、12 +Asの設
定により制御される。背圧逃がし弁B1が開かれると、
モー)ニール51はスラッジ層崩落(洗浄)モードにな
り、(1)通膜圧がほとんどなくなり、(2)循環速度
が本来的に速くなる。弁B3とB、が閉じられたまま弁
Blが開かれたとすると、モジュールシステム51を通
る循環速度ハモジュールシステム52.53と比較して
モジュールシステム51の背圧が実質的に低下するため
に実質的に上昇することになる(フィードポンプ40か
らの全供給量の大部分が弁51を開くときにモジュール
システム51を通る)。本発明を実施するに際しては、
背圧弁Bl + Bt + Blは他の2つの弁B
を閉じたままいずれかを順次開くのが好ましいことにな
る。
好ましくは、濾過モジュールシステム51゜52.53
から出た供給液体は出口ライン80から戻りライン90
を介してタンク30に戻されてさらに続いてシステムを
循環される。図に示されるように、循環タンク30はl
トムスラッジ除去装置を具え、そして濾過管を洗浄する
ための溶液を入れたタンク100が周知のバイパス弁の
システムによって戻りライン90及びフィードポンプ4
0に連通される。
から出た供給液体は出口ライン80から戻りライン90
を介してタンク30に戻されてさらに続いてシステムを
循環される。図に示されるように、循環タンク30はl
トムスラッジ除去装置を具え、そして濾過管を洗浄する
ための溶液を入れたタンク100が周知のバイパス弁の
システムによって戻りライン90及びフィードポンプ4
0に連通される。
第3b図は2個のそり、ラー濾過管システム51.52
を詳細に示したものである。モジュールシステム51は
直列に連通された3つの濾過管又はモジュール(平行管
束)54,55.56を具備している。同様に、モジュ
ール52は直列に連通された3つの濾過管又はモジュー
ル57゜58.59を具備している。図には3管又はモ
ジュールが示されているけれども、必要に応じて多数個
の管やモジュールが使用される。留意すべきは、各モジ
ュールの液体流ノリーンを分り易く示すために第3b図
には濾過管又はモジ、−ル54−59を取囲むジャケッ
トは示されていないことである。
を詳細に示したものである。モジュールシステム51は
直列に連通された3つの濾過管又はモジュール(平行管
束)54,55.56を具備している。同様に、モジュ
ール52は直列に連通された3つの濾過管又はモジュー
ル57゜58.59を具備している。図には3管又はモ
ジュールが示されているけれども、必要に応じて多数個
の管やモジュールが使用される。留意すべきは、各モジ
ュールの液体流ノリーンを分り易く示すために第3b図
には濾過管又はモジ、−ル54−59を取囲むジャケッ
トは示されていないことである。
本発明を工業的に実施するためには平行及び/又は直列
に配置された多数個の濾過管(モジュール)が必要とな
ってくる。そして、第2図について説明した基本的原理
はそのようにスケールアップされた装置に4轟然適用さ
れるものである。
に配置された多数個の濾過管(モジュール)が必要とな
ってくる。そして、第2図について説明した基本的原理
はそのようにスケールアップされた装置に4轟然適用さ
れるものである。
単一のナイロン微孔管で実施されたクロスフロー極微濾
過の例12例2が下記に示される。これらの試験に用い
られた単一管試験ループを示すダイヤフラムが第2図に
示されている。
過の例12例2が下記に示される。これらの試験に用い
られた単一管試験ループを示すダイヤフラムが第2図に
示されている。
第2図に示されるように、工程試験ループは約2ガロン
の容量を持つフィードリザーバ11、リザーバ用温度結
12及び温度制御ユニット13を含んでいた。循環ポン
プ2は試験液体をリザーバ11から引出した。例11例
2において、試験液体は電気メッキゆすぎ水であり、前
処理剤(中剤)は石灰であった。循環流動速度は固定さ
れた容積容器とタイマー(図示せず)であった。圧力計
14.15が管1での圧力ドロップ並びにシステムの圧
力を測定するためにフィードライン3及び濾過管lの下
流側に取付性られている。調整(流量制御)弁4.フィ
ードパイ・ぞス弁16及びフィード制御弁17によって
システムの流れが制御された。W#整弁4がシステムに
背圧をもたらした。
の容量を持つフィードリザーバ11、リザーバ用温度結
12及び温度制御ユニット13を含んでいた。循環ポン
プ2は試験液体をリザーバ11から引出した。例11例
2において、試験液体は電気メッキゆすぎ水であり、前
処理剤(中剤)は石灰であった。循環流動速度は固定さ
れた容積容器とタイマー(図示せず)であった。圧力計
14.15が管1での圧力ドロップ並びにシステムの圧
力を測定するためにフィードライン3及び濾過管lの下
流側に取付性られている。調整(流量制御)弁4.フィ
ードパイ・ぞス弁16及びフィード制御弁17によって
システムの流れが制御された。W#整弁4がシステムに
背圧をもたらした。
クロスフロー極微濾過管1はループ内で浸透流集めソヤ
ケッ)6によシ取囲まれていた。浸透流制御弁8は、集
めジャケット6から延びる浸透ポート7から出た浸透流
に背圧を与えた。浸透された液体は浸透ライン9を介し
てリザーバ11に戻された。
ケッ)6によシ取囲まれていた。浸透流制御弁8は、集
めジャケット6から延びる浸透ポート7から出た浸透流
に背圧を与えた。浸透された液体は浸透ライン9を介し
てリザーバ11に戻された。
例1及び例2に用いられたナイロン微孔管1の内径は6
ミリメードルであシ、外径は8ミリメー)kf#−vf
t。管1は長さ46センチメードル、濾過面積86.7
平方センチメートルであった。又、管の気孔率は65L
孔の大きさは2から10ミクロンであった。これらの試
験は定濃度一定容積モード、即ち、浸透液体はフィード
リザーバに再混入されて電気メツキ排水からなる循環フ
ィード液体の容積並びに懸濁物濃度が相対的に一定に留
められる、で行われた。
ミリメードルであシ、外径は8ミリメー)kf#−vf
t。管1は長さ46センチメードル、濾過面積86.7
平方センチメートルであった。又、管の気孔率は65L
孔の大きさは2から10ミクロンであった。これらの試
験は定濃度一定容積モード、即ち、浸透液体はフィード
リザーバに再混入されて電気メツキ排水からなる循環フ
ィード液体の容積並びに懸濁物濃度が相対的に一定に留
められる、で行われた。
例3は例1及び例2で用い九単−管の代シにして管モジ
ュールを用いて物理的に異ったループを用いて行われた
が、このループは例1及び例2について述べたと実質的
に同じ方法を適用したものである。例3の試験液体はか
なりの量の微生物を含む濁った塩分を含むチェサピーク
湾の水であった。塩化第2鉄及び水酸化ナトリウムの混
合物が粘着性の小さい液体を得るために濾過に先立って
水に加えられた。
ュールを用いて物理的に異ったループを用いて行われた
が、このループは例1及び例2について述べたと実質的
に同じ方法を適用したものである。例3の試験液体はか
なりの量の微生物を含む濁った塩分を含むチェサピーク
湾の水であった。塩化第2鉄及び水酸化ナトリウムの混
合物が粘着性の小さい液体を得るために濾過に先立って
水に加えられた。
例1
1JpJz図に示される装置を利用して、普通のクロス
フロー極微濾過工程と本発明による流動を高めた工程と
の差を明らかにするための比較試験が行われた。双方の
場合の操作条件は同様であった。
フロー極微濾過工程と本発明による流動を高めた工程と
の差を明らかにするための比較試験が行われた。双方の
場合の操作条件は同様であった。
第4図のグラフに示されるように、普通の濾過工程に対
する流動値は、4時間後においてさえ連続して落ちてい
った。しかしながら、本発明による流動率を高める技術
に対しては高台状流動値が約30分から1時間の操作で
得られた。
する流動値は、4時間後においてさえ連続して落ちてい
った。しかしながら、本発明による流動率を高める技術
に対しては高台状流動値が約30分から1時間の操作で
得られた。
この例に使用した流動率高揚技術はサイクル的に10分
濾過の後に30秒間浸透テートを閉じることによって行
われた。濾過工程の循環速度は7fPBであった。浸透
ボートが閉じられる時間内には、循環速゛度はほとんど
不変であった。
濾過の後に30秒間浸透テートを閉じることによって行
われた。濾過工程の循環速度は7fPBであった。浸透
ボートが閉じられる時間内には、循環速゛度はほとんど
不変であった。
例2
第5図に示されているこの例の結果は、システム(第2
図)の背圧を30秒間10分間隔周期で逃がして過膜圧
をほとんど零に低下させ同時に循環速度を13から15
fpBに増加させることによる流動率高揚効果を示すも
のである。流動率は過膜圧に比例的であり且つ循環速度
はこの試験システムにおいては背圧に逆比例的であるか
ら、背圧を低下させることはシステムの挙動に2つの効
果をもたらす、即ち、(1)浸透流率を低下させ、(2
)システムの循環速度を増加させる。普通の濾過工程の
循環速度とはほとんど独立的な流動値に対して、背圧弁
4を開く操作により流動値が大きく正方向にソヤングし
、サイクルの洗浄工程の増加された循環速度がほとんど
全てのスラッジ層を除去したことを示している。
図)の背圧を30秒間10分間隔周期で逃がして過膜圧
をほとんど零に低下させ同時に循環速度を13から15
fpBに増加させることによる流動率高揚効果を示すも
のである。流動率は過膜圧に比例的であり且つ循環速度
はこの試験システムにおいては背圧に逆比例的であるか
ら、背圧を低下させることはシステムの挙動に2つの効
果をもたらす、即ち、(1)浸透流率を低下させ、(2
)システムの循環速度を増加させる。普通の濾過工程の
循環速度とはほとんど独立的な流動値に対して、背圧弁
4を開く操作により流動値が大きく正方向にソヤングし
、サイクルの洗浄工程の増加された循環速度がほとんど
全てのスラッジ層を除去したことを示している。
例3
第6図に平均流動値としてプロットされ九この例の結果
は、流動率高揚されないものと、本発明の態様によシ流
動率高揚して得られ九結果を比較して示すものである。
は、流動率高揚されないものと、本発明の態様によシ流
動率高揚して得られ九結果を比較して示すものである。
流動率高揚はフィルター管の下流端で背圧弁を1分間開
き、それを4分間普通の濾過位置で部分的に閉じ、この
サイクルを連続して繰り返す1連の試験によって1行わ
れた。
き、それを4分間普通の濾過位置で部分的に閉じ、この
サイクルを連続して繰り返す1連の試験によって1行わ
れた。
第2の試験においては、流動率高揚は浸透ポートを1分
間閉じ、それを4分間普通の濾過位置で開き、このサイ
クルを連続して繰り返すことによって行われた。これら
2つの試験において、循環速度は試験を通じて比較的に
一定(約7fPS)に保たれた。即ち、循環速度は独立
してはスラッジ層崩落期間には高められなかった。しか
しながら、上述したように、背圧弁を開く操作には本来
的にある程度循環速度を増加させるものがある。
間閉じ、それを4分間普通の濾過位置で開き、このサイ
クルを連続して繰り返すことによって行われた。これら
2つの試験において、循環速度は試験を通じて比較的に
一定(約7fPS)に保たれた。即ち、循環速度は独立
してはスラッジ層崩落期間には高められなかった。しか
しながら、上述したように、背圧弁を開く操作には本来
的にある程度循環速度を増加させるものがある。
これらの2つの試験で流動率高揚して得られた高台状流
動値は、流動率高揚のない第3の制御試験の値と比較さ
れる。又、第6図のグラトー流動値は、流動値高揚がス
ラッジ層崩落の時間と合せて実質的に循環速度を増加さ
せるステ、プを含む第5図の結果とも比較されるべきで
ある。高い流動値を得るために、循環速度を周期的に増
加させることの効果はこの比較の結果により明らかであ
る(約300ガロン/日(GPD ) /7を対700
(apo)/Vt )。
動値は、流動率高揚のない第3の制御試験の値と比較さ
れる。又、第6図のグラトー流動値は、流動値高揚がス
ラッジ層崩落の時間と合せて実質的に循環速度を増加さ
せるステ、プを含む第5図の結果とも比較されるべきで
ある。高い流動値を得るために、循環速度を周期的に増
加させることの効果はこの比較の結果により明らかであ
る(約300ガロン/日(GPD ) /7を対700
(apo)/Vt )。
浸透/−)Kよる流動の瞬間値のプロットを観察、する
と、浸透デートの閉鎖のすぐ後の正方向ノヤングは比較
的小さく、従って、循環速度の周期的な同時増加がない
場合にti頑強に粘着したステ。
と、浸透デートの閉鎖のすぐ後の正方向ノヤングは比較
的小さく、従って、循環速度の周期的な同時増加がない
場合にti頑強に粘着したステ。
ジ層が残ることを指示すると見られる。
当業者にとりては上記した本発明の実施態様に対して特
許請求の範囲及びその精神から離れることなく種々の変
化態様や変形がなされ得ることは明らかである。例えば
、本発明による方法及び装置は極微濾取外のクロスフロ
ー濾過、例えば限外濾過や逆浸透圧も適用することがで
きるものである。
許請求の範囲及びその精神から離れることなく種々の変
化態様や変形がなされ得ることは明らかである。例えば
、本発明による方法及び装置は極微濾取外のクロスフロ
ー濾過、例えば限外濾過や逆浸透圧も適用することがで
きるものである。
第1図は供給流(循環)と濾過流(浸透)の方ドループ
を示す略図、第3a図及び第3b図は本発明の詳細な説
明するフローダイヤグラム、第4図から第6図は例1か
ら例3のそれぞれの実験値を示すグラフである。 1・・・濾過管、2・・・フィードIンゾ、3・・・供
給ライン、4・・・調節弁、5.10・・・弁制御部、
6・・・ノヤケット、7・・・浸透ポート、8・・・調
節弁、14゜15・・・圧力計、16・・・バイパス弁
、30・・・タンク、40・・・フィードlン!、51
〜59・・・管(モジュール)、AHr A! +
AH”’濾過制御弁、B、 IB、、B3・・・背圧
逃がし弁。 特許出願人 ハイドロノーティ、クス。 インコーホレイティド 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 中 山 恭 介 弁理士 山 口 昭 ″之 手続補正書 (方式) 特許庁長官 若杉和夫 殿 1、事件の表示 昭和57年 特許顧 第193593号2、発明の名
称 クロス70−濾過流動を増大させる方法及、び装置3、
補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ハイドロノーティックス。 インコーホレイティド 4、代理人 6、補正の対象 (11願書の「出願人の代表者」の欄 (2)委任状 (3)図面 7、補正の内容 (11、i2+ 別紙の通り (3)図面の浄書(内容に変更なし) 8、添付書類の目録
を示す略図、第3a図及び第3b図は本発明の詳細な説
明するフローダイヤグラム、第4図から第6図は例1か
ら例3のそれぞれの実験値を示すグラフである。 1・・・濾過管、2・・・フィードIンゾ、3・・・供
給ライン、4・・・調節弁、5.10・・・弁制御部、
6・・・ノヤケット、7・・・浸透ポート、8・・・調
節弁、14゜15・・・圧力計、16・・・バイパス弁
、30・・・タンク、40・・・フィードlン!、51
〜59・・・管(モジュール)、AHr A! +
AH”’濾過制御弁、B、 IB、、B3・・・背圧
逃がし弁。 特許出願人 ハイドロノーティ、クス。 インコーホレイティド 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 中 山 恭 介 弁理士 山 口 昭 ″之 手続補正書 (方式) 特許庁長官 若杉和夫 殿 1、事件の表示 昭和57年 特許顧 第193593号2、発明の名
称 クロス70−濾過流動を増大させる方法及、び装置3、
補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ハイドロノーティックス。 インコーホレイティド 4、代理人 6、補正の対象 (11願書の「出願人の代表者」の欄 (2)委任状 (3)図面 7、補正の内容 (11、i2+ 別紙の通り (3)図面の浄書(内容に変更なし) 8、添付書類の目録
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 多孔性濾過管々壁を通して懸濁物を含む液体のク
ロスフロー濾過流動を増大させる方法であって、 (a) 濾過管に液体を流し、濾過管内に過膜圧をも
たらすことによって管壁を通して液体を浸透させ、よっ
て濾過管の内表面に懸濁物の少くとも一部がスラッジ層
として堆積され、 (b) 過膜圧を2分を越えない時間の間はとんど零
になるように周期的に低下させ、よってスラ。 ジ層を崩落させてその厚さを減じ、 (c) 各断続的な低下の後で過膜圧を再びもたらし
、よって経時平均的な濾過流動が増大される、以上のス
テップからなるクロスフロー濾過流動を増大させる方法
。 29通膜圧は濾過管に有効正圧をつくり出すことKよっ
てもたらされ、過膜圧の低下は前記有効正圧を周期的に
ほとんど零に低下させることによってなされることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のクロスフロー濾過
流動を増大させる方法。 3 濾過管を閉鎖ジャケットによりジャケット内の液体
と濾過管内の液体間に圧力差が生じるよう取り囲み該ジ
ャケットに濾過管々壁を通って浸透した液体を集め、そ
して、集められた液体をジャケットから延びるボートを
介してジャケットから取出すステップをさらに含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第1]ji又は第2項記載
のクロス70−濾過流動を増大させる方法。 4 #!透渡集めジャケットのボートを閉じることによ
ってジャケットと濾過管の内側間の圧力差を2分を越え
ない時間の間#1とんど零になるように周期的に低下さ
せ、よってスラッジ層を崩落させてその厚さを減じ、そ
して各断続的な低下の後でボートを開くことによって圧
力差を再びもたらし、よって経時平均的な濾過流動が増
大されるステップからなることを特徴とする特許請求の
範囲第3項記載のクロスフロー濾過流動を増大させる方
法。 5、濾過管を長手方向に流れる液体の循環速度を通膜圧
がほとんど零に低下される時間と一致して周期的に7フ
イ一ト/秒を越える値まで増加させるステップからなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、又は
第4項記載のクロスフロー舗過渡、動を増大させる方法
。 6、循環速度は約10から20フイ一ト/秒の範囲内の
値まで周期的に増大されることを特徴とする特許請求の
範囲第5項記載のクロスフロー濾過流動を増大させる方
法。 7、循環速度は約15フイート/秒まで周期的に増加さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載のクロ
スフロー濾過流動を増大させる方法。 8、通膜圧は約5秒から60秒の範囲内の時間の間はと
んど零に周期的に低下され、この周期的な低下間の時間
々隔は20分を越えないことを特徴とする特許請求の範
囲第1項、第2項、又は第4項記載のクロスフロー濾過
流動を増大させる方法。 9 通膜圧は約30秒の間はとんど零に周期的に低下さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第8項記載のクロ
スフロー濾過流動を増大させる方法。 10、前記周期的な像間の時間々隔は1分から10分の
範囲内にあることを特徴とする特許請求の範囲第8項記
載のクロスフロー濾過流動を増大させる方法。 11、多孔性濾過管々壁を通して懸濁物を含む液体のク
ロスフロー濾過流動を増大させる方法であって、 (リ 濾過管に液体を流し、赫過管内に通膜圧をもたら
すことによって管壁を通して液体を浸透させ、よって濾
過管の内表面に′懸濁物の少くとも一部がスラッジ層と
して堆積され、 (b) 濾過管を閉鎖ジャケットによりソヤケット内
の液体と濾過管内の液体間に圧力差が生じるよう取囲み
骸シャケ、トに濾過管々壁を通って浸透した液体を集め
、そして集められた液体をジャケットから延びる?−ト
を介してジャケットから取出し、 (e) 浸透流集めシャケ、トのポートを閉じること
によってノヤケ、トと濾過管の内側間の圧力差を2分を
越えない時間の間はとんど零になるように周期的に低下
させ、よってスラッジ層を崩落させてその厚さを減じ、
そして各断続的な低下の後でポートを開くことKよって
圧力差を再びもたらし、 (d) 濾過管を長手方向に流れる液体の循環速度を
通膜圧がほとんど零に低下される時と一致して周期酷に
7フイ一ト/秒を越える値まで増加させ、よって経時平
均的な濾過流動が増大される、ステ、プからなるクロス
フロー濾過流動を増大させる方法。 12、ジャケットと漣過管内部間の圧力差が5秒から6
0秒の間はとんど零に周期的に低下されることを特徴と
する特許請求の範囲第4項又は第11項記載のクロスフ
ロー流動を増大させる方法。 13 液体の循環速度は10から20フイ一ト/秒の
範囲内の値まで周期的に増加されることを特徴とする特
許請求の範囲第11項記載のクロスフロー濾過流動を増
大させる方法。 14、多孔性濾過管はナイロン及び?リエチレンのグル
ープから選択された押出し成形可能な熱可塑性素材から
作られ、壁厚は約1ミリメートルであることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項、第2積、第4項又は第11項
記載のクロスフロー濾過流動を増大させる方法・ 15、液体を粘着性の小さいものとするために濾過管に
流す前に液体を前処理するステップを含むごとを特徴と
する特許請求の範囲第1項、第2項。 第4項又は第11項記載のクロスフロー濾過流動を増大
させる方法。 16、液体を粘着性の小さいものとするために濾過管に
流す前に液体を前処理するステップを含むことを特徴と
する特許請求の範囲第5項記載のクロスフロー濾過流動
を増大させる方法。 17、多孔性濾過管々壁を通して懸濁物を含む液体のク
ロスフロー濾過流動を増大させる方法であって、 (a) 濾過管に液体を流し、濾過管内に通膜圧をも
たらすことによって管壁を通して液体を浸透させ、よっ
て濾過管の内表面に懸濁物の少くとも一部がスラッジ層
として堆積され、 (b) 濾過管を長手方向に流れる液体の循環速度を
2分を越えない時間の間7フイ一ト/秒を越える値まで
周期的に増加させ、よって7ラツヅ層を崩落させてその
厚さを減じ、 (e) 各断続的な増加の後で循環速度を低下させて
、よって経時平均的な濾過流動が増大されるステ、fか
らなるクロス70−濾過流動を増大させる方法。 18 循環速度は10から20フイ一ト/秒の範囲まで
周期的に増加されることを特徴とする特許請求の範囲第
17項記載のクロス70−鑵遇流動を増大させる方法。 19、循環速度は約15フイート/秒まで増加されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第17項記載のクロスフ
ロー濾過流動を増大させる方法。 20、循環速度は5秒から60秒の範囲内の時間の間周
期的に増加されることを特徴とする特許請求の範囲第1
7項、第18項、又は第19項記載のクロス7o−濾過
流動を増大させる方法。 21、循環速度は約30秒間周期的に増加されることを
特徴とする特許請求の範囲第17項、第18項又は第1
9項記載のクロスフロー濾過流動を増大させる方法。 22、多孔性濾過管々壁を通して懸濁物を含む液体のク
ロスフロー濾過流動を増大させる装置でありて、 <1) 少くとも1つの多孔性濾過管、(b) 濾
過管に液体を流す手段、 (e) 濾過管に通膜圧をもたらす手段、よって濾過
管々壁を通して液体が浸透し濾過管の内表面に懸濁物の
少くとも一部がスラッジ層として堆積され、 (d) 通膜圧を周期的にほとんど零に低下させそし
て再び通膜圧をもたらす手段、よってスラッジ層を周期
的に崩落させてその厚さを減じ且経時平均的な濾過流動
が増大される、ように構成されたクロスフ皇−濾過流動
を増大させる装置。 23、前記濾過管に通膜圧をもたらす手段は濾過管に有
効正圧をつくりだすために濾過管の下流端部に配置され
た常時部分閉量弁を含み、前記通膜圧を周期的にほとん
ど零に低下させそして再び通膜圧をもたらす手段は上記
弁を周期的に開くように皺伸に作用的に結合された時間
調節手段を含み、よって濾過管の有効正圧を実質的に零
に低下させることを特徴とする特許請求の範囲第22項
記載のクロス7p−薄遇流動を増大させる装置。 24、前記通膜圧をもたらす手段は濾過管を通って浸透
した液体を集め且つ濾過管内とジャケット内の液体との
間に圧力差をもたらすために厘過管を取り囲む閉#II
型ジャケット手段を含み、該ソヤケット手段は集められ
た液体を取り出すためのポートを有し、そして、前記通
膜圧を周期的に低下させる手段は上記圧力差を周期的に
ほとんど零に低下させそして再び通膜圧をもたらす手段
を含み、↓9て通膜圧を周期的にほとんど零に低下させ
ることを特徴とする特許請求の範囲第22項又は第2:
li項記載のクロス20−濾過流動を増大させる装置。 − 25、前記圧力差を周期的にほとんど零に低下させそし
て通膜圧を再びもたらす手段は前記ボートに配置されて
前記ボートを周期的に閉じそして再び開く時間調節付き
弁を含み、前記ポートを閉じたときに前記圧力差がほと
んど零に低下されることを特徴とする特許請求の範囲第
24項記載のクロス70−濾過流動を増大させる装置。 26th1遍管を長手方向に流れる液体の循環速度を通
験圧がtiとんど苓に低下される時間と一致して周期的
に7フイ一ト/秒を越える値まで増加させる手段をさら
に含み、よって経時平均的な濾過流動をさらに増大させ
ることを特徴とする特許請求の範囲第22項記載のクロ
スフロー濾過流動を増でさせる装置。 27、直列に連通された複数個の多孔性濾過管又は管束
を含んで管モジ、−ルシステムが形成されることを特徴
とする特許請求の範囲第22項記載のクロスフロー濾過
流動を増大させる装置。 28 前記管上ソユールシステムを複数個並列に連通
して有することを特徴とする特許請求の範囲第27項記
載のクロスフロー濾過流動を増大させる装置。 29、成る1つの管モソユールシステムの通膜圧を他の
管モジュールシステムの通膜圧を普通に保ちながら順次
に低下させる手段を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第28項記載のクロスフロー濾過流を増大させる装置
。 30、前記通膜圧をもたらす手段は各1個が前記管モジ
ュールの下流端部に配置された複数個の常時部分閉型濾
過制御弁を含み、そして、前記通膜圧を順次に低下させ
る手段は各1個が前配管モジュールの下流端部に配置さ
れ且つ各管モソーールの対応する濾過制御弁と平行に連
通された被数個の背圧逃がし弁からなることを特徴とす
る特許請求の範囲第22項記載のクロス70−濾過流動
を増大させる装置。 31、多孔性濾過管々壁を通して懸濁物を含む液体のク
ロスフロー濾過流動を増大させる装置であって、 (a) 少くとも1つの多孔性濾過管、(b) 6
1過管に液体を流す手段、(cl 濾過管に通膜圧を
もたら子手段、よって濾過管々壁を通して液体が浸透し
濾過管の内表面に懸濁物の少くとも一部がスラッジ層と
して堆積され、 (d) 61過管を長手方向に流れる液体の循環速度
を周期的に7フイ一ト/秒を越える値まで増加させそし
て再び低下させ、よってスラッジ層を崩落させてその厚
さを減じ且つ経時平均的な濾過流動を増大させるように
構成されたクロスフロー濃過流動を増大させる装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 1982-11-03 EP EP82110127A patent/EP0079040A3/en not_active Withdrawn
- 1982-11-05 JP JP57193593A patent/JPS58193702A/ja active Pending
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