JPH02144128A - 濾過装置 - Google Patents
濾過装置Info
- Publication number
- JPH02144128A JPH02144128A JP29596388A JP29596388A JPH02144128A JP H02144128 A JPH02144128 A JP H02144128A JP 29596388 A JP29596388 A JP 29596388A JP 29596388 A JP29596388 A JP 29596388A JP H02144128 A JPH02144128 A JP H02144128A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- membrane
- chamber
- filtrate
- filtration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (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】
（発明の技術分野）
本発明は懸垂して、外圧全濾過で原子力発電所、火力発
電所等で使用する純度の高い水の濾過装置に関する。
電所等で使用する純度の高い水の濾過装置に関する。
（従来技術とその問題点）
中空糸型濾過器は単位容積当りの膜面積が多くとれるた
めに経済的で、半導体、医薬、食品等の様々な分野で使
用されている。中空糸の径を細くすると、単位容積当り
の膜の充填本数を増加できるが、外圧濾過の場合は、中
空糸内部を流れる水の抵抗のため、中空糸型濾過器の長
さは１ｍ程度のものが通学使用されている。しかし、最
近、原子力発電所等に使用する濾過器は設置面積をでき
るだけ小さくするために、中空糸型濾過器の長さを長く
する傾向がある。そこで中空糸内の流動抵抗を下げるた
めに、特開昭６０ ２０６４１５’ｊでは中空糸型を過
器の内部に集水管を入れて、中空糸の両端部を開口し、
下端部に流れた濾過液を集水室に集めて、集水管により
上端部に抜き出す方法が、また特開昭６２−２５０９０
８号では、集水管として、濾過機能も有する大系の多孔
膜を用いて、濾過機能と集水機能を併せ持つ濾過器が提
案されている。濾過器の差圧が上昇したら、濾通液を逆
に流１ノて中空糸膜に付着した金属コロイドを剥ぎ取る
逆洗、あるいは、濾過器の下部から空気を導入し、中空
糸に沿って−Ｆ昇させ、中空系を振動させて、付着した
金属コロイド等を振り落すエアースクラビング等を行っ
て濾過機能を回復させて使用している。
めに経済的で、半導体、医薬、食品等の様々な分野で使
用されている。中空糸の径を細くすると、単位容積当り
の膜の充填本数を増加できるが、外圧濾過の場合は、中
空糸内部を流れる水の抵抗のため、中空糸型濾過器の長
さは１ｍ程度のものが通学使用されている。しかし、最
近、原子力発電所等に使用する濾過器は設置面積をでき
るだけ小さくするために、中空糸型濾過器の長さを長く
する傾向がある。そこで中空糸内の流動抵抗を下げるた
めに、特開昭６０ ２０６４１５’ｊでは中空糸型を過
器の内部に集水管を入れて、中空糸の両端部を開口し、
下端部に流れた濾過液を集水室に集めて、集水管により
上端部に抜き出す方法が、また特開昭６２−２５０９０
８号では、集水管として、濾過機能も有する大系の多孔
膜を用いて、濾過機能と集水機能を併せ持つ濾過器が提
案されている。濾過器の差圧が上昇したら、濾通液を逆
に流１ノて中空糸膜に付着した金属コロイドを剥ぎ取る
逆洗、あるいは、濾過器の下部から空気を導入し、中空
糸に沿って−Ｆ昇させ、中空系を振動させて、付着した
金属コロイド等を振り落すエアースクラビング等を行っ
て濾過機能を回復させて使用している。
しかし、原子力発電所等の水は、純度が高く。
また、溶存酸素が１００ｐｐｂ以下と少ないために配管
から溶出した金属イオンが、中空糸膜の内部に析出し、
膜差圧を上昇させ、逆洗やエアースクラビング等では除
去しにくく、濾過器の差圧が徐々に増加し、長期間の使
用に耐えられないという問題点があった。
から溶出した金属イオンが、中空糸膜の内部に析出し、
膜差圧を上昇させ、逆洗やエアースクラビング等では除
去しにくく、濾過器の差圧が徐々に増加し、長期間の使
用に耐えられないという問題点があった。
（発明の目的）
本発明は以上の問題点をなくすためになされたもので、
その目的は、純度の高い水を濾過しても膜内面に金属が
析出せず、濾過差圧が上昇しにくい濾過装置を提供する
にある。
その目的は、純度の高い水を濾過しても膜内面に金属が
析出せず、濾過差圧が上昇しにくい濾過装置を提供する
にある。
（発明の概要）
すなわち、本発明の濾過装置は、添付図面に示ずように
、容器１の仕切板２に多数の中空糸型濾過器３を懸垂し
て取付け、該濾過器は中空糸膜１０及び集水管１１が両
端部で開口しており、濾過器の下端部には、濾過液を集
めるための集水室６とスクラビング用気体を導入するス
カート部７を存し、濾過器の下部にはスクラビング用気
体導入用ノズル１５を有している。容器１は仕切板２を
介して原液室４と濾過液室５に区分されており、原液室
には、原液導入管１２、廃液取出管１４、気体抜出管１
９が、濾過液室５にはＭ通液取出管１３と逆洗気体導入
管１８が設けられた濾過装置で、中空糸膜１０が、交換
容量にして０．０５〜２ミリ当量／ｇのスルホン基を有
し、空孔率４０〜８０％、平均孔径０．０１〜１μｍの
ポリオトノフィン樹脂多孔膜であることを特徴とする１
ｉ過装置である。
、容器１の仕切板２に多数の中空糸型濾過器３を懸垂し
て取付け、該濾過器は中空糸膜１０及び集水管１１が両
端部で開口しており、濾過器の下端部には、濾過液を集
めるための集水室６とスクラビング用気体を導入するス
カート部７を存し、濾過器の下部にはスクラビング用気
体導入用ノズル１５を有している。容器１は仕切板２を
介して原液室４と濾過液室５に区分されており、原液室
には、原液導入管１２、廃液取出管１４、気体抜出管１
９が、濾過液室５にはＭ通液取出管１３と逆洗気体導入
管１８が設けられた濾過装置で、中空糸膜１０が、交換
容量にして０．０５〜２ミリ当量／ｇのスルホン基を有
し、空孔率４０〜８０％、平均孔径０．０１〜１μｍの
ポリオトノフィン樹脂多孔膜であることを特徴とする１
ｉ過装置である。
ここで、空孔率とは、あらかじめＪＪＡを水等の液体に
浸漬し、そののち乾燥させて、その前後の重量変化から
測定したものである。また、平均孔径の４１１定には、
ＡＳＴＭ Ｆ３１６−７０に記載されているエアーフ
ロー法と呼ばれる空気圧を変えた場合の乾燥膜と湿拐膜
の空気透過流束から測定する方法を使用した。
浸漬し、そののち乾燥させて、その前後の重量変化から
測定したものである。また、平均孔径の４１１定には、
ＡＳＴＭ Ｆ３１６−７０に記載されているエアーフ
ロー法と呼ばれる空気圧を変えた場合の乾燥膜と湿拐膜
の空気透過流束から測定する方法を使用した。
ポリオレフィン樹脂多孔膜としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリブテン及びエチレンとプロピレンも
しくはブテンとの共重合体、オレフィンとハロゲン化オ
レフィンの共重合体等が使用できる。ポリオレフィン樹
脂多孔膜にスルホン基を導入する方法としては公知の方
法が採用される。例えばポリエチレンの側鎖にスルホン
基を導入する方法としては、非反応性の溶媒中または硫
酸中で無水硫酸と反応させるか、ガス状で無水硫酸と反
応させてもよいし、スチレンを電子線等で照射した後、
グラフトさせ、その後面記のスルホン化を行ってもよい
。導入するスルホン基の量としては０．０５ないし２ミ
リ当−１２ｔ ／ ｇが好ましい。００５ミリ当量／ｇ
未満では親水性か乏しく濾過能力が低下し易いとか、徴
晴の金属を含む純度の高い水を濾過する場合膜の内面に
金属が付着して濾過水量を低下するのを防止する効果が
少ない。また２ミリ当量／ｇ？超えると膜の機械的強度
が失われ実用性か乏しくなる。
リプロピレン、ポリブテン及びエチレンとプロピレンも
しくはブテンとの共重合体、オレフィンとハロゲン化オ
レフィンの共重合体等が使用できる。ポリオレフィン樹
脂多孔膜にスルホン基を導入する方法としては公知の方
法が採用される。例えばポリエチレンの側鎖にスルホン
基を導入する方法としては、非反応性の溶媒中または硫
酸中で無水硫酸と反応させるか、ガス状で無水硫酸と反
応させてもよいし、スチレンを電子線等で照射した後、
グラフトさせ、その後面記のスルホン化を行ってもよい
。導入するスルホン基の量としては０．０５ないし２ミ
リ当−１２ｔ ／ ｇが好ましい。００５ミリ当量／ｇ
未満では親水性か乏しく濾過能力が低下し易いとか、徴
晴の金属を含む純度の高い水を濾過する場合膜の内面に
金属が付着して濾過水量を低下するのを防止する効果が
少ない。また２ミリ当量／ｇ？超えると膜の機械的強度
が失われ実用性か乏しくなる。
多孔膜の空孔率は４０〜８０％が好ましい。空孔率が４
０％未満では濾過水量か少なく、また８０％を超えると
機械的強度が低く実用性に乏しい。
０％未満では濾過水量か少なく、また８０％を超えると
機械的強度が低く実用性に乏しい。
多孔膜の平均孔径は０．０１μｍないし１μｍか好まし
い。この範囲より小さいと濾過能力が小さく、また、こ
れより大きいと金属コロイド等のリークが生じる。
い。この範囲より小さいと濾過能力が小さく、また、こ
れより大きいと金属コロイド等のリークが生じる。
本濾過装置の使用方法を図面によフて説明すると、徴囁
の金属コロイド、金属イオンを含んだ原液は原液導入管
１２より容器１内の原液室４に入り、濾過器の外筒に設
Ｃ−，られた原液供給［１１７及び気体導入穴８より濾
過器３内に入る。原液は中空糸＋１Ｑ １０で濾過され
、濾過器の上方または下方に流才する。ｍ過器の下方に
流れた濾過液は集水室６に集まり、集水管１１を通って
上方に流れ、中空糸膜を上方に流れた濾過液と合流し、
濾過液室５、濾過液取出管１３を経て県外に抜き出され
る。長時間濾過すると、中空糸膜の外表面に金属コロイ
ド等が付着し原液室４と濾過液室５との差圧が上昇し、
規定差圧以上になる。そこで運転を停止し、逆洗及びエ
アースクラビングによって濾過装置の機能回復を行なう
。逆洗は逆洗気体導入管１８より気体を導入し、濾過液
室５の水を中空糸膜の内側から外側に押し出して、外表
面に付着した金属コロイドを剥ぎ落とす。エアースクラ
ビングは濾過器の下部に設けた空気導入ノズル１５より
気体を導入し、濾過器のスカート部７に気体を集め、ス
リット部９気体導入六８より濾過器内に導入する。導入
された気体は中空糸膜１０に沿って中空糸膜な振動させ
、外表面に付着した金属コロイド等を振り落しながら上
昇し、濾過器上部の原液供給口１７より抜き出され、気
体取出［Ｊ１９より系外に抜き出される。落下した金属
コロイド等は廃液取出管１４より系外に抜き出される。
の金属コロイド、金属イオンを含んだ原液は原液導入管
１２より容器１内の原液室４に入り、濾過器の外筒に設
Ｃ−，られた原液供給［１１７及び気体導入穴８より濾
過器３内に入る。原液は中空糸＋１Ｑ １０で濾過され
、濾過器の上方または下方に流才する。ｍ過器の下方に
流れた濾過液は集水室６に集まり、集水管１１を通って
上方に流れ、中空糸膜を上方に流れた濾過液と合流し、
濾過液室５、濾過液取出管１３を経て県外に抜き出され
る。長時間濾過すると、中空糸膜の外表面に金属コロイ
ド等が付着し原液室４と濾過液室５との差圧が上昇し、
規定差圧以上になる。そこで運転を停止し、逆洗及びエ
アースクラビングによって濾過装置の機能回復を行なう
。逆洗は逆洗気体導入管１８より気体を導入し、濾過液
室５の水を中空糸膜の内側から外側に押し出して、外表
面に付着した金属コロイドを剥ぎ落とす。エアースクラ
ビングは濾過器の下部に設けた空気導入ノズル１５より
気体を導入し、濾過器のスカート部７に気体を集め、ス
リット部９気体導入六８より濾過器内に導入する。導入
された気体は中空糸膜１０に沿って中空糸膜な振動させ
、外表面に付着した金属コロイド等を振り落しながら上
昇し、濾過器上部の原液供給口１７より抜き出され、気
体取出［Ｊ１９より系外に抜き出される。落下した金属
コロイド等は廃液取出管１４より系外に抜き出される。
このようにして、機能を回復した濾過装置はＩｆｆび使
用される。以Ｆ本発明を実施例及び比較例によって具体
的に説明する。
用される。以Ｆ本発明を実施例及び比較例によって具体
的に説明する。
（実施例１〜３及び比較例１〜２）
外径１．２５ｍｍ、内径０．６８ｍｍ、平均孔径０．１
μｍ、空孔率７０％、透水１１６００ｆｆｉ／ｍ２−Ｈ
ｒ−ａｔｍ ａｔ２５℃のポリエチレン製中空糸膜を
、エチレンジクロライド−無水硫酸溶液（濃度３％）に
浸漬し、３０℃で反応させ、乾燥膜ｔｇ当りのイオン交
換容量がそれぞれ０．０３ミリ当量、０．０５ミリ当量
、０．３ミリ当量、１ミリ当量の膜を得た。
μｍ、空孔率７０％、透水１１６００ｆｆｉ／ｍ２−Ｈ
ｒ−ａｔｍ ａｔ２５℃のポリエチレン製中空糸膜を
、エチレンジクロライド−無水硫酸溶液（濃度３％）に
浸漬し、３０℃で反応させ、乾燥膜ｔｇ当りのイオン交
換容量がそれぞれ０．０３ミリ当量、０．０５ミリ当量
、０．３ミリ当量、１ミリ当量の膜を得た。
イオン交換容量の測定は−５ｏ３Ｈ型の多孔膜をＩＮ−
ＮａｃＪ２水溶液中に入れて平衡とし、その溶液中に生
じたＨｃｌを０．ｌＮ−Ｎａ０Ｈ（力価ｆ）で指示率と
してフェノールフタレインを用いて滴定し、その値Ｘ（
ｃｃ）をナトリウム塩状態での乾燥時車ｔｉｌＷｄで割
った値で求められる。
ＮａｃＪ２水溶液中に入れて平衡とし、その溶液中に生
じたＨｃｌを０．ｌＮ−Ｎａ０Ｈ（力価ｆ）で指示率と
してフェノールフタレインを用いて滴定し、その値Ｘ（
ｃｃ）をナトリウム塩状態での乾燥時車ｔｉｌＷｄで割
った値で求められる。
得られた４種の膜を使用して、それぞれ濾過器を作成し
た。すなわち、これらの膜２０木と外径３．２ｍｍ、内
径２ｍｍの中空糸膜１本を外筒内に入ね、イー１効長さ
２ｍの両端開口で図面に示したものと同様な形状の濾過
器をそれぞれ作成した。
た。すなわち、これらの膜２０木と外径３．２ｍｍ、内
径２ｍｍの中空糸膜１本を外筒内に入ね、イー１効長さ
２ｍの両端開口で図面に示したものと同様な形状の濾過
器をそれぞれ作成した。
スルホン化前の元服で作成した濾過器を比較例１とし、
イオン交換容１１０．０３ミリ当（迂／ｇのものを比較
例２．０．０５ミリ当量／ｇ、０，３ミリ当量／ｇ、１
ミリ当量／ｇのｉｆ道器をそれぞれ実施例１．２．３と
して、原子力発電所の復水に近い水質で、外圧全濾過で
濾過実験を行った。
イオン交換容１１０．０３ミリ当（迂／ｇのものを比較
例２．０．０５ミリ当量／ｇ、０，３ミリ当量／ｇ、１
ミリ当量／ｇのｉｆ道器をそれぞれ実施例１．２．３と
して、原子力発電所の復水に近い水質で、外圧全濾過で
濾過実験を行った。
エアースクラビングを行った。処理後の各濾過器におけ
る透過水量の保持率は第２表の通りであった。
る透過水量の保持率は第２表の通りであった。
比較例１、比較例２では濾過器を解体するとｆｆＱの内
表面か褐色に着色しており、膜を乾燥して膜の内表面の
みを６Ｎ−Ｈｃｌで洗浄すると透過水量が元に戻った。
表面か褐色に着色しており、膜を乾燥して膜の内表面の
みを６Ｎ−Ｈｃｌで洗浄すると透過水量が元に戻った。
一方、実施例１．２．３のｌｉ内面は着色しておらず、
６Ｎ−Ｈｅｎで洗浄しても透過水量の変化がなかった。
６Ｎ−Ｈｅｎで洗浄しても透過水量の変化がなかった。
したがって、比較例で透過水ｈ１の保持率が低下したの
は、膜の内面に金属が付着したためと思われる。第２表
で明らかなように、実施例のＩ！！過装置は比較例の濾
過装置に比べて、透水能力の保持が格段にすぐれている
。
は、膜の内面に金属が付着したためと思われる。第２表
で明らかなように、実施例のＩ！！過装置は比較例の濾
過装置に比べて、透水能力の保持が格段にすぐれている
。
第１表の操作条件で１２００Ｈｒ運転後、運転を止め空
気圧３ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ ２で１５秒間逆洗し、次
いで濾１４ ？Ｓの下部より空気を送り込んで２分間（
発明の効果） 本発明の濾過装置を用いれば、原子力発電所や火力発電
所のように、溶存酸素が少なく純度の高い水質で、しか
も微量の金属を含む水でも、濾過器の膜の内表面に金属
が付着せず、安定に長期間運転することができる。
気圧３ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ ２で１５秒間逆洗し、次
いで濾１４ ？Ｓの下部より空気を送り込んで２分間（
発明の効果） 本発明の濾過装置を用いれば、原子力発電所や火力発電
所のように、溶存酸素が少なく純度の高い水質で、しか
も微量の金属を含む水でも、濾過器の膜の内表面に金属
が付着せず、安定に長期間運転することができる。
添付図面は本濾過装置の１例を示す概略説明図である。
ｌ、容器 １１．集水管
２、仕切板 １２．原液導入管３、濾過器
１３．濾過液取出管４、原液室 １４．
廃液取出管５、濾過液室 １５．気体導入ノズル
６、集水室 １６．外筒 ７、スカート部 １７．原液供給口８、気体導入穴
１８．通液気体導入管９、スリット １９
．気体抜出管１０、中空糸膜
１３．濾過液取出管４、原液室 １４．
廃液取出管５、濾過液室 １５．気体導入ノズル
６、集水室 １６．外筒 ７、スカート部 １７．原液供給口８、気体導入穴
１８．通液気体導入管９、スリット １９
．気体抜出管１０、中空糸膜
Claims (1)
- 仕切板によって原液室と濾過液室に区分された容器本体
内に多数の中空糸型濾過器を仕切板に懸垂し、かつ、該
中空糸型濾過器は両端部の中空糸が開口で、濾過器内部
には集水管を有し、下端部には、濾過液を集めるための
集水室とスクラビング用気体を集めて濾過器内に気体を
導入するスカート部を有し、濾過器の下部には気体導入
用ノズルを有する濾過装置において、中空糸膜が交換容
量にして０．０５〜２ミリ当量／ｇのスルホン基を有し
、空孔率４０〜８０％、平均孔径０．０１〜１μｍのポ
リオレフィン樹脂多孔膜であることを特徴とする濾過装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29596388A JPH02144128A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 濾過装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29596388A JPH02144128A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 濾過装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02144128A true JPH02144128A (ja) | 1990-06-01 |
Family
ID=17827354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29596388A Pending JPH02144128A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 濾過装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02144128A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0453434U (ja) * | 1990-09-06 | 1992-05-07 |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP29596388A patent/JPH02144128A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0453434U (ja) * | 1990-09-06 | 1992-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4547289A (en) | Filtration apparatus using hollow fiber membrane | |
| AU652912B2 (en) | Novel high flux hollow fiber membrane | |
| US5304307A (en) | Chargedasymmetric mosaic membrances | |
| JPS5865009A (ja) | 非対象ポリアミド中空糸膜の製造方法 | |
| ATE15148T1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen eindickung von suspensionen. | |
| GB2086798A (en) | Microporous cellulose membrane | |
| GB2339155A (en) | Ultrafiltration using hollow cellulose acetate fibres | |
| JPH02144128A (ja) | 濾過装置 | |
| JP2001038165A (ja) | 濾過方法 | |
| IL31867A (en) | Improved hyperfiltration process | |
| US3577339A (en) | Filtration method of separating liquids from extraneous materials | |
| JP3093821B2 (ja) | 銅アンモニア法再生セルロース多孔性中空糸膜の製造方法 | |
| GB2145938A (en) | Hollow fibers for use in dialysis and artificial kidney | |
| JP2001029751A (ja) | 分離装置及び固液分離方法 | |
| JPH02167232A (ja) | ウイルス除去方法 | |
| JPH035847B2 (ja) | ||
| JPS6227004A (ja) | 濾過用微多孔膜 | |
| JPH02129010A (ja) | チタン硫酸排液からの硫酸の回収方法 | |
| JPS6043162B2 (ja) | 懸濁物を含む液体の濾過方法および濾過装置 | |
| JPH04118033A (ja) | 親水性膜とその製造方法並びにこの膜を用いた濾過装置 | |
| JPS61408A (ja) | 中空糸複合膜 | |
| JP3082263B2 (ja) | コロイダルシリカの除去方法 | |
| JPS5837037B2 (ja) | 浄水製造方法 | |
| JPH04210213A (ja) | 濾過素子 | |
| JP2898763B2 (ja) | 膜モジュール |