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JP2514930B2 - 逆洗用エゼクタを備えた膜分離装置 - Google Patents

逆洗用エゼクタを備えた膜分離装置

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Publication number
JP2514930B2
JP2514930B2 JP61114761A JP11476186A JP2514930B2 JP 2514930 B2 JP2514930 B2 JP 2514930B2 JP 61114761 A JP61114761 A JP 61114761A JP 11476186 A JP11476186 A JP 11476186A JP 2514930 B2 JP2514930 B2 JP 2514930B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
membrane
pipe
separation device
ejector
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP61114761A
Other languages
English (en)
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JPS62273012A (ja
Inventor
志げみ 遠藤
勝久 石崎
小鍛冶 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Organo Corp
Original Assignee
Organo Corp
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Publication date
Application filed by Organo Corp filed Critical Organo Corp
Priority to JP61114761A priority Critical patent/JP2514930B2/ja
Publication of JPS62273012A publication Critical patent/JPS62273012A/ja
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、濾過膜、特に精密濾過膜または超濾過膜を
装着した膜分離装置において、被処理液と接触する側の
膜面に付着した濁質を当該膜分離装置の透過液を用いて
逆洗して除去するための簡易な逆洗機構を備えた膜分離
装置に関するものである。
〈従来の技術〉 精密濾過膜、超濾過膜などの濾過膜を装着した膜分離
装置は、食品、医薬品工業における有価物の分離回収、
各種のバイオリアクターにおける固液分離や菌体の濃
縮、下廃水の処理、超純水製造など幅広い分野で使用さ
れている。
このような膜分離装置によって濁質を含有する被処理
液を透過処理すると、膜の被処理液と接触する側の面に
被処理液中に存在する濁質が付着したり、あるいは膜面
での濃縮が進行することにより被処理液中の溶解成分が
膜面で析出して付着するなどして膜を汚染し、濾過液量
の低下が起こる。このような膜面付着物によって透過液
量が低下した膜分離装置は、何らかの洗浄手段によって
膜面付着物を除去し、その性能を回復させることが必要
となる。
従来、これら膜分離装置の洗浄方法としては各種の物
理的洗浄方法や薬品を使用する化学的洗浄方法など多く
の方法が提案されているが、膜面付着物を除去するに際
し、膜に対して透過処理する方向とは逆に、すなわち膜
の透過側から非透過側へと透過液または洗浄液を逆流さ
せることによって膜面付着物を除去するいわゆる逆洗洗
浄もよく用いられる洗浄方法の一つである。この方法は
簡単な操作で膜面付着物を除去出来るという利点を有
し、一般に低圧で透過処理を行う精密濾過膜装置、超濾
過膜装置などの洗浄に適用される。特に各種バイオリア
クターにおける固液分離や菌体の濃縮、廃水処理などの
場合のように被処理液が高濃度の濁質を含むものである
場合には、被処理液に接触する側の膜面に付着する濁質
の量が多く、そのため透過液量の低下速度が著しく速い
ので、膜面の洗浄を頻繁に行わないと処理が続行出来な
い。従ってこのような場合の膜分離装置の洗浄方法とし
て、上述したような逆洗方法は簡単な操作でかつ短時間
内に行え、膜面付着物を効率よく除去出来るので非常に
有効である。また、逆洗時に、洗浄液として膜分離装置
の透過液を用いて洗浄する方法は、洗浄後に洗浄液の置
換あるいは水洗などの操作を行うことなく、直ちに通常
の処理に移行することが出来るという利点を有している
ので有価物の分離回収、あるいは菌体の分離または濃縮
などを行う場合に有効である。
従来、このような逆洗は、例えば第2図に示したよう
に、膜分離装置1を含む処理系統内に被処理液を供給す
るための供給ポンプ4とは別に逆洗用ポンプAを設けて
行っていた。すなわち、通常の透過処理を行う場合には
供給ポンプ4を駆動して滞留槽5内の被処理液を流入管
7を介して膜分離装置1に供給し、被処理液の一部を濾
過膜2に通過させて透過液となし、膜分離装置1の透過
液出口から取り出し、その一部を透過液管13及び弁19を
介して透過液貯留槽6に貯留し、他部を処理系外に取り
出す。一方被処理液の他部は被処理液循環管12を介して
滞留槽5に循環する。なお、滞留槽5には被処理液供給
管11から被処理液を供給する。
このような透過処理を続行して濾過膜2面に濁質が付
着して透過液量が低下した場合には、以下のようにして
逆洗を行う。すなわち供給ポンプ4を停止した後、ある
いは停止せず駆動したままで被処理液を被処理液循環管
12に循環しながら、逆洗用ポンプAを駆動するとともに
弁19を閉じ、透過液貯留槽6内に貯留した透過液を逆洗
配管14及び透過液管13を介して膜分離装置1の透過液出
口側から供給して濾過膜2の逆洗を行い、洗浄排液は被
処理液循環管12を介して滞留槽5に戻すようにする。
〈発明が解決しようとする問題点〉 以上のように、従来の逆洗方法においては、被処理液
の供給ポンプとは別に逆洗用ポンプを必ず設けているた
め、設備費が増大するとともに設置スペースも大きくな
るという問題点がある。
更に、前述のように被処理液が高濃度の濁質を含むも
のである場合には、逆洗を頻繁に行いながら透過処理を
続行するため、逆洗ポンプの起動及び停止の頻度が非常
に多くなる。従って、ポンプの耐用年数が短くなり、か
つ、ポンプ起動時には通常運転時に比して電力消費量が
大きいため、運転コストも増大するという問題点があ
る。
本発明は、膜分離装置の従来の逆洗洗浄に係わる上述
のような問題点を解決することを目的とするもので、従
来のように逆洗用ポンプを使用することなく、簡易な機
構で逆洗洗浄を行うことが出来る、逆洗機構を備えた膜
分離装置を提供するものである。
〈問題点を解決するための手段〉 上述の目的を達成させるために、本発明は次のような
構成としている。
すなわち、濾過膜を装着した膜分離装置の入口側と供
給ポンプとを流入管で接続するとともに、当該膜分離装
置の透過液出口側と透過液貯留槽とを透過液管で接続
し、更に流入管に遮断弁を付設し、当該遮断弁の上流側
の流入管に駆動水管の一端を、また当該遮断弁の下流側
の流入管に吸引管の一端をそれぞれ連通し、更に駆動水
管の他端をエゼクタの駆動水側に、吸引管の他端をエゼ
クタの吸引側にそれぞれ連通した構成からなり、前記遮
断弁を閉めて供給ポンプを駆動することにより、エゼク
タの吸引力を用いて前記透過液貯留槽の透過液を膜分離
装置に逆流させて、膜面に付着した濁質を除去するよう
にした逆洗用エゼクタを備えた膜分離装置である。
〈作用〉 以下に、本発明を図面に従って説明する。
第1図は、本発明の逆洗用エゼクタを備えた膜分離装
置の実施態様の一例を示すフローの説明図である。
第1図において、本発明の膜分離装置は、濾過膜2を
装着した膜分離装置1の入口側と供給ポンプ4とを流入
管7で接続するとともに膜分離装置1の透過液出口側と
透過液貯留槽6とを透過液管13及び透過液管13Bで接続
している。また流入管7には遮断弁15を付設し、その上
流側の流入管7に駆動水管8の一端を、下流側の流入管
に吸引管9の一端をそれぞれ連通してある。更に駆動水
管8の他端を逆洗用エゼクタ3の駆動水側に、吸引管9
の他端を逆洗用エゼクタ3の吸引側にそれぞれ連通す
る。なお16〜19はそれぞれ流路を切り換えるための弁を
示す。
第1図に示したようなフローの処理装置によって、濁
質を含有する液体を処理する場合には以下のようにして
行う。
すなわち、通常の透過処理を行う場合には弁16、17を
閉じ、一方遮断弁15及び弁18、19を開口するとともに被
処理液の供給ポンプ4を駆動して滞留槽5内の被処理液
を流入管7を介して膜分離装置1の入口から供給し、当
該被処理液の一部を濾過膜2を介して膜分離装置1の透
過液出口から清澄な透過液として取り出し、その一部を
透過液管13Bを介して透過液貯留槽6に貯留するととも
に、他部を処理系外に取り出す。一方、被処理液の他部
は被処理液循環管12を介して滞留槽5に循環する。なお
滞留槽5には被処理液供給管11から被処理液を供給す
る。
このような透過処理を続行して、濾過膜2面に濁質が
付着して透過液量が低下した場合には、以下のようにし
て膜分離装置1の逆洗を行う。
先ず、供給ポンプ4は駆動したままで遮断弁15及び弁
18、19を閉じるとともに弁16、17を開口して被処理液を
駆動水管8の通流させるようにし、被処理液を駆動水管
8を介して逆洗用エゼクタ3に供給する。この時生ずる
エゼクタの吸引力によって、透過液貯留槽6内の透過液
を透過液管13A及び透過液管13を介して膜分離装置1の
透過液出口側から入口側へと逆流させて、濾過膜2面の
被処理液と接触する側に付着した濁質を除去するととも
に、除去された濁質を含む洗浄排液を更に供給管7及び
吸引管9を介して逆洗用エゼクタ3内へ吸引し、被処理
液と当該洗浄排液の混合液は配管10を介して滞留槽5に
導き逆洗を終了する。
逆洗終了後は再び弁16、17を閉じるとともに遮断弁15
及び弁18、19を開口して前記のように透過処理を行う
が、以上の逆洗においては洗浄液として、膜分離装置1
の透過液を使用しているので、逆洗後に洗浄液の置換な
どを行うことなく直ちに透過処理に移行することが出来
る。
また、以上のような流路の切り換えを行うための弁と
しては、例えば自動弁などを使用し、開閉を瞬時に行う
ようにするとよい。
このような透過処理及び逆洗を繰り返して滞留槽5内
の被処理液の濁質濃度が高くなり過ぎた場合には滞留槽
5内の被処理液の一部または全部を排出管(図示せず)
から処理系外へ取り出すようにする。
以上の説明では濁質を含有する液体を処理対象とした
が、濁質をほとんど含有しない液体を処理する場合であ
っても、膜面での濃縮により液中溶解成分が析出して膜
面に付着するなど、いわゆる膜面付着物によって透過液
量が低下した場合にはすべて本発明を適用することが出
来る。
また、本発明の膜分離装置に用いる濾過膜としては、
平膜状、管膜状、中空糸状などの形状の精密濾過膜、ま
たは超濾過膜を用いることが出来る。
〈発明の効果〉 以上のように、本発明の膜分離装置は逆洗に際して当
該膜分離装置に被処理液を供給するためのポンプの圧力
を利用してエゼクタを駆動することにより逆洗を行うこ
とが出来、従来必要としていた逆洗用ポンプを設ける必
要がないので、従来のものよりも極めて簡単で安価であ
り、かつ設置スペースも少なくてよいという優れたもの
である。
また、本発明は高濃度の濁質を含有する被処理液を処
理する場合のように、逆洗を頻繁に行わないと処理が続
行出来ないような場合に特に効果的である。すなわち、
逆洗用ポンプを使用する従来の装置においては、逆洗用
ポンプの起動及び停止の頻度が非常に多くなるので、ポ
ンプの耐用年数が短くなり、かつポンプ起動時には通常
運転時に比して電力消費量が大きいため、運転コストも
増大するが、本発明の膜分離装置ではこのような欠点が
なく、省エネルギー的である。
〈実施例〉 以下に、本発明の効果を明確にするために実施例を説
明する。
0.2μの孔径を有する管状膜(内径5.5mm、長さ75cm)
を3本装着した膜分離装置を用い、第1図に示したよう
なフローに従って、濁質成分としてベントナイトを10,0
00mg/l含有するグリセリン水溶液(合成液、グリセリン
濃度70%、粘度11c.p.at35℃)を処理した。但し、第1
図のフローとは異なり透過処理時には膜分離装置の濃縮
液だけでなく、透過液の大部分を被処理液の滞留槽に循
環するようにして、滞留槽内の濁質濃度がほぼ一定とな
るようにし、一部を透過液貯留槽に導き、逆洗用水とし
て貯留した。透過処理は被処理液の管内流速2m/sec、温
度35℃、圧力1kg/cm2の運転条件で行った。透過処理を1
0分間行った後、被処理液の供給ポンプを停止すること
なく被処理液を逆洗用エゼクタに供給するようにし、前
述の透過処理中に貯留した透過液貯留槽内の透過液を膜
分離装置の透過液出口側から入口側に逆流させて膜面に
付着した濁質を除去するいわゆる逆洗を1分間行った。
この時のエゼクタの吸引力は真空度−730mmHgであっ
た。逆洗終了後、再び透過処理に移行し、同じく透過処
理を10分間行い、その後逆洗を1分間行った。なお、以
上の操作は、自動弁及びタイマーなどを使用してすべて
自動で行った。
このような透過処理工程及び逆洗工程を、交互に繰り
返し行ったところ、約70時間後には、各透過処理工程
(10分間)における平均透過液量が0.34m3/m2・日で一
定となり、その後約50時間処理を続行したが平均透過液
量はほぼ一定であった。すなわち、この時には、透過処
理工程で膜面に付着する濁質の量と、逆洗工程で膜面か
ら除去される濁質の量がほぼ同じで、いわゆる定常状態
に達したものと思われる。なお、運転当初の透過処理工
程における平均透過液量は0.37m3/m2・日であったの
で、前記定常時の平均透過液量は運転当初に比べると多
少低下しているが、これは使用膜が新品であったために
起こる膜の初期の圧密化及び目詰まりが主な原因であ
る。
比較のため、同様の処理を逆洗用ポンプを使用して行
った。この時の逆洗は圧力1kg/cm2で行い、かつ逆洗中
は被処理液の供給ポンプを停止して行った。その結果、
定常時の平均透過液量は前記本発明の場合と同じく0.34
m3/m2・日であった。
以上のように、本発明の逆洗用エゼクタを備えた膜分
離装置は、膜面の逆洗に際して従来のように逆洗用ポン
プを使用することなく、簡易な機構で逆洗を行うことが
出来、かつ従来の逆洗用ポンプを使用して逆洗を行う場
合と同等の逆洗効果を有することがわかる。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の逆洗用エゼクタを備えた膜分離装置
の実施態様の一例を示すフローの説明図であり、第2図
は従来の処理装置のフローを示す説明図である。 1…膜分離装置、2…濾過膜 3…逆洗用エゼクタ、4…供給ポンプ 5…滞留槽、6…透過液貯留槽 7…流入管、8…駆動水管 9…吸引管、10…配管 11…被処理液供給管、12…被処理液循環管 13…透過液管、14…逆洗配管 15…遮断弁 16、17、18、19…弁 A…逆洗用ポンプ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−111006(JP,A) 特開 昭57−207518(JP,A) 特開 昭60−166013(JP,A) 特開 昭61−61689(JP,A) 特開 昭61−120604(JP,A) 特開 昭62−168505(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】濾過膜を装着した膜分離装置の入口側と供
    給ポンプとを流入管で接続するとともに、当該膜分離装
    置の透過液出口側と透過液貯留槽とを透過液管で接続
    し、更に流入管に遮断弁を付設し、当該遮断弁の上流側
    の流入管に駆動水管の一端を、また当該遮断弁の下流側
    の流入管に吸引管の一端をそれぞれ連通し、更に駆動水
    管の他端をエゼクタの駆動水側に、吸引管の他端をエゼ
    クタの吸引側にそれぞれ連通した構成からなり、前記遮
    断弁を閉めて供給ポンプを駆動することにより、エゼク
    タの吸引力を用いて前記透過液貯留槽の透過液を膜分離
    装置に逆流させて、膜面に付着した濁質を除去すること
    を特徴とする逆洗用エゼクタを備えた膜分離装置。
JP61114761A 1986-05-21 1986-05-21 逆洗用エゼクタを備えた膜分離装置 Expired - Lifetime JP2514930B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2679465B1 (fr) * 1991-07-26 1994-10-28 Hydrex Traitements Procede et dispositif de decolmatage de membranes de filtration.
JP2514894B2 (ja) * 1993-04-01 1996-07-10 水道機工株式会社 水位差を利用した透過膜ろ過装置

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JPS57207518A (en) * 1981-06-15 1982-12-20 Kuraray Co Ltd Liquid filtering device
JPS60166013A (ja) * 1984-02-03 1985-08-29 Daicel Chem Ind Ltd 濾過装置

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