JPH0624612B2 - 中空糸膜を用いる濾過方法 - Google Patents
中空糸膜を用いる濾過方法Info
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- JPH0624612B2 JPH0624612B2 JP62087023A JP8702387A JPH0624612B2 JP H0624612 B2 JPH0624612 B2 JP H0624612B2 JP 62087023 A JP62087023 A JP 62087023A JP 8702387 A JP8702387 A JP 8702387A JP H0624612 B2 JPH0624612 B2 JP H0624612B2
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- fiber membrane
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- filtration
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は原子力発電所、火力発電所の復水あるいはヒー
タドレン水あるいはその他用水、廃水等の不溶解性物質
を含む原水を中空糸膜モジュールを配置した濾過塔で濾
過する方法の改良に関するものである。
タドレン水あるいはその他用水、廃水等の不溶解性物質
を含む原水を中空糸膜モジュールを配置した濾過塔で濾
過する方法の改良に関するものである。
<従来の技術> 不溶解性物質を含む原水を濾過塔で処理し、不溶解性物
質を除去した濾過水を得る場合、従来から濾過材を充填
した形式の濾過塔、カートリッジタイプの濾過塔あるい
は濾過助剤をプレコートする濾過塔等、各種の濾過塔が
用いられているが、近年、特に原子力発電所等の復水の
処理に中空糸膜を用いる濾過塔が用いられるようになっ
て来ている。すなわち中空糸膜を用いる濾過塔でまず復
水中の不溶解性物質である酸化鉄に起因するクラッドを
除去し、次いで当該濾過水をカチオン交換樹脂とアニオ
ン交換樹脂の混床で処理して不純物イオンを除去するも
のである。
質を除去した濾過水を得る場合、従来から濾過材を充填
した形式の濾過塔、カートリッジタイプの濾過塔あるい
は濾過助剤をプレコートする濾過塔等、各種の濾過塔が
用いられているが、近年、特に原子力発電所等の復水の
処理に中空糸膜を用いる濾過塔が用いられるようになっ
て来ている。すなわち中空糸膜を用いる濾過塔でまず復
水中の不溶解性物質である酸化鉄に起因するクラッドを
除去し、次いで当該濾過水をカチオン交換樹脂とアニオ
ン交換樹脂の混床で処理して不純物イオンを除去するも
のである。
たとえば復水の濾過に用いる当該濾過塔をさらに詳しく
説明すると、微細孔を多数有する中空糸膜を数本多束ね
て中空糸モジュールを形成し、当該中空糸モジュールの
多数本を濾過塔内に配置したもので、当該中空糸膜の外
側から内側へ復水を通過させて各中空糸膜の表面で酸化
鉄に起因するクラッドを濾過し、各中空糸膜の内側に流
入する濾過水を集合して濾過塔から流出させるものであ
る。
説明すると、微細孔を多数有する中空糸膜を数本多束ね
て中空糸モジュールを形成し、当該中空糸モジュールの
多数本を濾過塔内に配置したもので、当該中空糸膜の外
側から内側へ復水を通過させて各中空糸膜の表面で酸化
鉄に起因するクラッドを濾過し、各中空糸膜の内側に流
入する濾過水を集合して濾過塔から流出させるものであ
る。
このような濾過の続行により濾過塔の差圧が上昇した際
に、当該酸化鉄が付着している中空糸膜の表面を空気等
の気体でバブリングして大部分の酸化鉄を剥離し、次い
で濾過水、純水等の清澄水を中空糸膜の内側から外側に
逆流させて膜面に残存する酸化鉄を剥離し、酸化鉄を多
量に含む洗浄排液を得る。当該洗浄の終了後に前記濾過
を再び開始し、以後濾過と洗浄を順次繰り返して処理を
行うものである。
に、当該酸化鉄が付着している中空糸膜の表面を空気等
の気体でバブリングして大部分の酸化鉄を剥離し、次い
で濾過水、純水等の清澄水を中空糸膜の内側から外側に
逆流させて膜面に残存する酸化鉄を剥離し、酸化鉄を多
量に含む洗浄排液を得る。当該洗浄の終了後に前記濾過
を再び開始し、以後濾過と洗浄を順次繰り返して処理を
行うものである。
以上説明したごとく中空糸膜を用いる濾過塔は、復水を
各中空糸膜で直接濾過するので、従来から行われている
微粉末状イオン交換樹脂を濾過助剤として用いるプレコ
ート式濾過塔と比較して、状排液中に含まれる固形物量
が極めて少量であり、特に沸騰水型原子力発電所の復水
のごとく、放射性物質を含む酸化鉄の除去に適してい
る。
各中空糸膜で直接濾過するので、従来から行われている
微粉末状イオン交換樹脂を濾過助剤として用いるプレコ
ート式濾過塔と比較して、状排液中に含まれる固形物量
が極めて少量であり、特に沸騰水型原子力発電所の復水
のごとく、放射性物質を含む酸化鉄の除去に適してい
る。
すなわちプレーコート式濾過塔の場合は、その洗浄の際
に濾過により除去した酸化鉄とともに、当該酸化鉄より
圧倒的に多量の使用剤濾過助剤を含む洗浄排液が排出さ
れ、放射性廃棄物処理系への負担を大としているが、中
空糸膜を用いる濾過塔における洗浄排液にはこのような
使用剤濾過助剤が一切含まれることがないので、放射性
廃棄物処理の対象となる固形物を著しく低減できるとい
う利点を有している。
に濾過により除去した酸化鉄とともに、当該酸化鉄より
圧倒的に多量の使用剤濾過助剤を含む洗浄排液が排出さ
れ、放射性廃棄物処理系への負担を大としているが、中
空糸膜を用いる濾過塔における洗浄排液にはこのような
使用剤濾過助剤が一切含まれることがないので、放射性
廃棄物処理の対象となる固形物を著しく低減できるとい
う利点を有している。
<発明が解決しようとする問題点> しかしながら従来の中空糸膜を用いる濾過においては、
濾過しようとする不溶解性物質の種類によっては、前記
洗浄において中空糸膜の表面に付着した不溶解性物質を
完全に剥離することができず、洗浄の度に差圧が上昇
し、初期差圧の上昇により濾過処理そのものに障害を与
えるという欠点を有している。
濾過しようとする不溶解性物質の種類によっては、前記
洗浄において中空糸膜の表面に付着した不溶解性物質を
完全に剥離することができず、洗浄の度に差圧が上昇
し、初期差圧の上昇により濾過処理そのものに障害を与
えるという欠点を有している。
たとえば原子力発電所や火力発電所の復水中には、不溶
解性物質として種々の形態の酸化鉄が含まれているとと
もに、時には微粒子状の有機物や油脂等が含まれること
がある。当該不溶解性物質の内、たとえば粒子径が1〜
10μ程度のα−Fe2O3(ヘマタイト)、α−FeO
OH(ゲータイト)、Fe3O4(マグネタイト)等の酸
化鉄は前記洗浄により容易に膜表面から剥離されるが、
たとえば粒子径が1μ以下の酸化鉄や比較的粘着性の大
きい含水酸化鉄あるいは微粒子状の有機物や油脂等は前
記洗浄により容易に膜表面から剥離することができな
い。
解性物質として種々の形態の酸化鉄が含まれているとと
もに、時には微粒子状の有機物や油脂等が含まれること
がある。当該不溶解性物質の内、たとえば粒子径が1〜
10μ程度のα−Fe2O3(ヘマタイト)、α−FeO
OH(ゲータイト)、Fe3O4(マグネタイト)等の酸
化鉄は前記洗浄により容易に膜表面から剥離されるが、
たとえば粒子径が1μ以下の酸化鉄や比較的粘着性の大
きい含水酸化鉄あるいは微粒子状の有機物や油脂等は前
記洗浄により容易に膜表面から剥離することができな
い。
したがって不溶解性物質の内、粒子径が1μ以下の酸化
鉄や比較的粘着性の大きい含水酸化鉄の存在比が比較的
大きい場合あるいは微粒子状の有機物およびまたは油脂
等が含まれる場合は、洗浄の度に当該不溶解性物質の一
部が膜表面に残留し、その結果初期差圧がしだいに上昇
して行くこととなる。なお特に原子力発電所や火力発電
所の復水を中空糸膜で濾過する際に生ずる前記初期差圧
の上昇が、当該発電所の起動時によく見られることから
起動時の復水中には剥離性の悪い不溶解性物質の存在比
が大きくなると考えられる。
鉄や比較的粘着性の大きい含水酸化鉄の存在比が比較的
大きい場合あるいは微粒子状の有機物およびまたは油脂
等が含まれる場合は、洗浄の度に当該不溶解性物質の一
部が膜表面に残留し、その結果初期差圧がしだいに上昇
して行くこととなる。なお特に原子力発電所や火力発電
所の復水を中空糸膜で濾過する際に生ずる前記初期差圧
の上昇が、当該発電所の起動時によく見られることから
起動時の復水中には剥離性の悪い不溶解性物質の存在比
が大きくなると考えられる。
本発明は従来の中空糸膜を用いる濾過方法における上述
の欠点を解決し、たとえ原水に中空糸膜から剥離しにく
い不溶解性物質が多量に含まれていても、洗浄時におい
て当該不溶解性物質を膜面に残留させないようにして、
洗浄の度に初期差圧がしだいに上昇するという現象を効
果的に防止し、安定して濾過処理を行うことができる濾
過方法を提供することを目的とするものである。
の欠点を解決し、たとえ原水に中空糸膜から剥離しにく
い不溶解性物質が多量に含まれていても、洗浄時におい
て当該不溶解性物質を膜面に残留させないようにして、
洗浄の度に初期差圧がしだいに上昇するという現象を効
果的に防止し、安定して濾過処理を行うことができる濾
過方法を提供することを目的とするものである。
<問題点を解決するための手段> 上述の目的を達成するための本発明の技術手段は、中空
糸膜を多数本束ねた中空糸モジュールを濾過塔内に配置
し、当該各中空糸膜の外側から内側へ不溶解性物質を含
む原水を通過させて、不溶解性物質を各中空糸膜の表面
で濾過するにあたり、当該原水を通過させる前に、剥離
性のよい酸化鉄微粒子を含む水を中空糸膜に通過させ
て、各中空糸膜の表面に当該酸化鉄微粒子の薄い被覆膜
を形成させ、次いで当該被覆膜を介して原水を各中空糸
膜に通過させることを特徴とするものである。
糸膜を多数本束ねた中空糸モジュールを濾過塔内に配置
し、当該各中空糸膜の外側から内側へ不溶解性物質を含
む原水を通過させて、不溶解性物質を各中空糸膜の表面
で濾過するにあたり、当該原水を通過させる前に、剥離
性のよい酸化鉄微粒子を含む水を中空糸膜に通過させ
て、各中空糸膜の表面に当該酸化鉄微粒子の薄い被覆膜
を形成させ、次いで当該被覆膜を介して原水を各中空糸
膜に通過させることを特徴とするものである。
<作用> 以下に本発明を実施態様の一例を示す図面を用いて詳細
に説明する。
に説明する。
第1図は本発明に用いる中空糸モジュールを示す断面図
であり、第2図は本発明に用いる濾過塔のフローを示す
説明図であり、第3図は濾過中における中空糸膜の状態
を示す拡大説明図である。
であり、第2図は本発明に用いる濾過塔のフローを示す
説明図であり、第3図は濾過中における中空糸膜の状態
を示す拡大説明図である。
本発明に用いる中空糸モジュール1は第1図に示したご
とく、0.01μ〜1μの微細孔を有する外径0.3〜
4mm、内径0.2〜3mmの中空糸膜2を100〜50,
000本前後、外筒3に収納したもので、当該各中空糸
膜2の上端をその中空部を閉塞することなく上部接合部
4で接着し、各中空糸膜2の下端を閉塞して下部接合部
5で接着し、また外筒3の上方部、下方部にそれぞれ流
通口6Aおよび6Bを設けるとともに、下部接合部5に
開口部7を設け、さらに外筒3を下方にやや延長させて
スカート部8を設けたものである。
とく、0.01μ〜1μの微細孔を有する外径0.3〜
4mm、内径0.2〜3mmの中空糸膜2を100〜50,
000本前後、外筒3に収納したもので、当該各中空糸
膜2の上端をその中空部を閉塞することなく上部接合部
4で接着し、各中空糸膜2の下端を閉塞して下部接合部
5で接着し、また外筒3の上方部、下方部にそれぞれ流
通口6Aおよび6Bを設けるとともに、下部接合部5に
開口部7を設け、さらに外筒3を下方にやや延長させて
スカート部8を設けたものである。
なお上述の中空糸膜モジュールは膜の内側から得られる
濾過水を上部接合部4からのみ取水する片端集水型であ
るが、下部接合部5で中空糸膜2の下端を閉塞すること
なく接着して下部接合部5の下方に図示していない小室
を設け、中空糸膜2の下部接合部5からも濾過水を得て
当該小室に集合し、当該小室と中空糸膜2に沿って立設
した図示していない集水管により、濾過水を上部に送水
する両端集水型も用いられる。
濾過水を上部接合部4からのみ取水する片端集水型であ
るが、下部接合部5で中空糸膜2の下端を閉塞すること
なく接着して下部接合部5の下方に図示していない小室
を設け、中空糸膜2の下部接合部5からも濾過水を得て
当該小室に集合し、当該小室と中空糸膜2に沿って立設
した図示していない集水管により、濾過水を上部に送水
する両端集水型も用いられる。
当該中空糸モジュール1を濾過塔に配置するにあたって
は、第2図に示したごとく、濾過塔9の上方部に仕切板
10を設け、当該仕切板10に多数本の中空糸モジュー
ル1を懸架する。
は、第2図に示したごとく、濾過塔9の上方部に仕切板
10を設け、当該仕切板10に多数本の中空糸モジュー
ル1を懸架する。
また濾過塔9内の下方に気泡分配機構11を配置する。
当該気泡構造11は気泡分配板12と当該気泡分配板1
2に取り付けられた気泡分配管13とからなるもので、
各中空糸モジュール1に対応してスカート部8の直下に
当該気泡分配管13を位置させた構成とする。
当該気泡構造11は気泡分配板12と当該気泡分配板1
2に取り付けられた気泡分配管13とからなるもので、
各中空糸モジュール1に対応してスカート部8の直下に
当該気泡分配管13を位置させた構成とする。
なお濾過塔9の上部に濾過水流出管14の一端と圧縮空
気流入管15Aの一端を連通し、また濾過塔9の下部に
原水流入管16の一端および圧縮空気流入管15Bの一
端およびドレン管18の一端をそれぞれ連通し、さらに
前記仕切板10の直下の側胴部に空気抜き管17の一端
を連通する。なお19ないし24はそれぞれ弁を示し、
25はバッフルプレートである。
気流入管15Aの一端を連通し、また濾過塔9の下部に
原水流入管16の一端および圧縮空気流入管15Bの一
端およびドレン管18の一端をそれぞれ連通し、さらに
前記仕切板10の直下の側胴部に空気抜き管17の一端
を連通する。なお19ないし24はそれぞれ弁を示し、
25はバッフルプレートである。
当該濾過塔9を用いて本発明の濾過方法を原水として酸
化鉄等の不溶解性物質を含む復水を例にして以下に説明
する。
化鉄等の不溶解性物質を含む復水を例にして以下に説明
する。
本発明においては復水の濾過に先立って、濾過塔9の仕
切板10の上方および下方に水を満たした状態で、図示
していない水槽にて剥離性のよい酸化鉄微粒子を分散さ
せ、弁19および弁23を開口して、当該水槽内の剥離
性のよい酸化鉄微粒子を含む水を原水流入管16から流
入する。当該水は濾過塔内9を上昇し、各気泡分配管1
3を通過し各中空糸モジュール1の開口部7、流通口6
A、6Bを介して各中空糸モジュール1内に流入し、各
中空糸膜2の外側から内側へ通過し、その際に水中の剥
離性のよい酸化鉄微粒子は膜面で捕捉される。また濾過
水は各中空糸膜2の内側を上昇し、仕切板10の上方で
集合され、濾過水流出管14から流出する。なお当該濾
過水は本来の濾過水として使用することもでき、あるい
は前述の図示していない水槽に戻しても差し支えない。
切板10の上方および下方に水を満たした状態で、図示
していない水槽にて剥離性のよい酸化鉄微粒子を分散さ
せ、弁19および弁23を開口して、当該水槽内の剥離
性のよい酸化鉄微粒子を含む水を原水流入管16から流
入する。当該水は濾過塔内9を上昇し、各気泡分配管1
3を通過し各中空糸モジュール1の開口部7、流通口6
A、6Bを介して各中空糸モジュール1内に流入し、各
中空糸膜2の外側から内側へ通過し、その際に水中の剥
離性のよい酸化鉄微粒子は膜面で捕捉される。また濾過
水は各中空糸膜2の内側を上昇し、仕切板10の上方で
集合され、濾過水流出管14から流出する。なお当該濾
過水は本来の濾過水として使用することもでき、あるい
は前述の図示していない水槽に戻しても差し支えない。
当該工程により第3図に示したごとく、各中空糸膜2の
外表面に剥離性のよい酸化鉄微粒子の薄い被覆膜26を
形成させることができる。なお当該被覆膜26を形成さ
せる場合、水槽等を用いず剥離性のよい酸化鉄微粒子を
添加した復水を原水流入管16からあらかじめ流入した
り、あるいはあらかじめ剥離性のよい酸化鉄微粒子を濾
過塔9内に存在させた後、水または復水を原水流入管1
6から流入しても差し支えない。
外表面に剥離性のよい酸化鉄微粒子の薄い被覆膜26を
形成させることができる。なお当該被覆膜26を形成さ
せる場合、水槽等を用いず剥離性のよい酸化鉄微粒子を
添加した復水を原水流入管16からあらかじめ流入した
り、あるいはあらかじめ剥離性のよい酸化鉄微粒子を濾
過塔9内に存在させた後、水または復水を原水流入管1
6から流入しても差し支えない。
当該被覆膜26を形成させた後に以下の濾過を引き続き
行う。
行う。
すなわち弁の開口をそのままの状態で原水流入管16か
ら不溶解性物質を含む復水を流入する。当該復水は前述
の被覆膜を形成させる工程と同様に、大部分は各中空糸
モジュール1の開口部7および一部分は流通口6A、6
Bを介して各中空糸モジュール1の内部に流入し、前記
被覆膜26を介して各中空膜2の外側から内側へ通過す
る。その結果復水に含まれている不溶解性物質は前記被
覆膜26によって捕捉され、第3図に示したごとく前記
被覆膜26の上部に不溶解性物質27が付着することと
なる。
ら不溶解性物質を含む復水を流入する。当該復水は前述
の被覆膜を形成させる工程と同様に、大部分は各中空糸
モジュール1の開口部7および一部分は流通口6A、6
Bを介して各中空糸モジュール1の内部に流入し、前記
被覆膜26を介して各中空膜2の外側から内側へ通過す
る。その結果復水に含まれている不溶解性物質は前記被
覆膜26によって捕捉され、第3図に示したごとく前記
被覆膜26の上部に不溶解性物質27が付着することと
なる。
なお各中空糸膜2内の濾過水は内側を上昇し、仕切板1
0の上方で集合され、濾過水流出管14から流出する。
0の上方で集合され、濾過水流出管14から流出する。
このような濾過を続行することにより濾過塔9の差圧が
規定の値に達した際に濾過を中止して、以下の洗浄を行
う。
規定の値に達した際に濾過を中止して、以下の洗浄を行
う。
すなわち弁19および弁23を閉じ、仕切板10の下方
に流入した復水を、また仕切板10の上方に濾過水を満
たしたまま、弁21および弁22を開口し、圧縮空気流
入管15Bから圧縮空気を流入する。当該圧縮空気は気
泡となって濾過塔9内を上昇し、気泡分配板12の上方
で一端受けられ、気泡分配板12の下部で空気層を形成
し、当該空気層を介して空気が気泡分配管13の側部に
開口した小穴(図示せず)から気泡となって中空糸モジ
ュール1のスカート部8内を上昇し、次いで開口部7を
介して各中空糸モジュール1内に流入する。当該気泡の
上昇により各中空糸膜2は振動するとともに中空糸モジ
ュール1内の水が撹拌され、各中空糸膜2の表面に付着
した被覆膜26が剥離するとともに、不溶解性物質27
も剥離される。なお気泡は中空糸モジュール1の流通口
6Bから当該モジュール1外に流出し、次いで空気抜き
管17から濾過塔9外に排出する。
に流入した復水を、また仕切板10の上方に濾過水を満
たしたまま、弁21および弁22を開口し、圧縮空気流
入管15Bから圧縮空気を流入する。当該圧縮空気は気
泡となって濾過塔9内を上昇し、気泡分配板12の上方
で一端受けられ、気泡分配板12の下部で空気層を形成
し、当該空気層を介して空気が気泡分配管13の側部に
開口した小穴(図示せず)から気泡となって中空糸モジ
ュール1のスカート部8内を上昇し、次いで開口部7を
介して各中空糸モジュール1内に流入する。当該気泡の
上昇により各中空糸膜2は振動するとともに中空糸モジ
ュール1内の水が撹拌され、各中空糸膜2の表面に付着
した被覆膜26が剥離するとともに、不溶解性物質27
も剥離される。なお気泡は中空糸モジュール1の流通口
6Bから当該モジュール1外に流出し、次いで空気抜き
管17から濾過塔9外に排出する。
このような気泡による撹拌を充分に行った後、弁22を
開口したまま弁21を閉じ、弁20を開口して、中空糸
膜2から剥離した主に酸化鉄を含む洗浄排水をドレン管
18から流出させる。なお洗浄排水を流出させる前記工
程は水頭差を用いるものであるが、空気抜き管17ある
いは圧縮空気流入管15Bから圧縮空気を流入して当該
空気圧を用いる急速流出を行うこともできる。
開口したまま弁21を閉じ、弁20を開口して、中空糸
膜2から剥離した主に酸化鉄を含む洗浄排水をドレン管
18から流出させる。なお洗浄排水を流出させる前記工
程は水頭差を用いるものであるが、空気抜き管17ある
いは圧縮空気流入管15Bから圧縮空気を流入して当該
空気圧を用いる急速流出を行うこともできる。
洗浄排水の流出が終了した後、弁20、弁22および弁
24を開口し、その他の弁は閉じ、圧縮空気流入管15
Aから圧縮空気を流入し、仕切板10の上方に存在する
濾過水を当該空気圧で各中空糸膜2内を逆流させ、各中
空糸膜2の外表面に残留している酸化鉄微粒子を、当該
濾過水で洗い落とし、その洗浄排水をドレン管18から
流出する。
24を開口し、その他の弁は閉じ、圧縮空気流入管15
Aから圧縮空気を流入し、仕切板10の上方に存在する
濾過水を当該空気圧で各中空糸膜2内を逆流させ、各中
空糸膜2の外表面に残留している酸化鉄微粒子を、当該
濾過水で洗い落とし、その洗浄排水をドレン管18から
流出する。
以上の圧縮空気による撹拌、洗浄排水のブロー、濾過水
の逆流による洗浄工程が終了した後、再び前述の剥離性
のよい酸化鉄微粒子による被覆膜の形成および濾過を行
う。
の逆流による洗浄工程が終了した後、再び前述の剥離性
のよい酸化鉄微粒子による被覆膜の形成および濾過を行
う。
本発明に用いる剥離性のよい酸化鉄微粒子は、中空糸膜
2の表面に付着しても前述の洗浄工程で容易に剥離し得
る酸化鉄微粒子全般を指すが、1〜10μのα−Fe2
O3(ヘマタイト)、α−FeOOH(ゲータイト)お
よびFe3O4(マグネタイト)の微粒子を用いることが
好ましい。当該酸化鉄微粒子は非粘着性であり、中空糸
膜表面に薄い被覆膜を形成しても、前記洗浄工程で極め
て容易に剥離することができ、かつ市販されているので
容易に入手できる。なおこのような酸化鉄微粒子でも1
μ以下の微細な微粒子は剥離性が低下するので好ましく
なく、また10μ以上の粒径の大きい酸化鉄微粒子で
は、当該微粒子で被覆膜を形成しても、比較的粒子径の
小さい原水中の酸化鉄が当該被覆膜を通過してしまうと
いう問題がある。
2の表面に付着しても前述の洗浄工程で容易に剥離し得
る酸化鉄微粒子全般を指すが、1〜10μのα−Fe2
O3(ヘマタイト)、α−FeOOH(ゲータイト)お
よびFe3O4(マグネタイト)の微粒子を用いることが
好ましい。当該酸化鉄微粒子は非粘着性であり、中空糸
膜表面に薄い被覆膜を形成しても、前記洗浄工程で極め
て容易に剥離することができ、かつ市販されているので
容易に入手できる。なおこのような酸化鉄微粒子でも1
μ以下の微細な微粒子は剥離性が低下するので好ましく
なく、また10μ以上の粒径の大きい酸化鉄微粒子で
は、当該微粒子で被覆膜を形成しても、比較的粒子径の
小さい原水中の酸化鉄が当該被覆膜を通過してしまうと
いう問題がある。
次に当該酸化鉄微粒子の被覆膜の厚さについて説明する
と、本発明は従来から行われている濾過支持体に濾過助
剤をプレコートする、いわゆるプレコート式濾過と全く
技術思想を異にするものであり、プレコート式濾過の場
合と比較してその被覆膜の厚さを極めて薄くする。
と、本発明は従来から行われている濾過支持体に濾過助
剤をプレコートする、いわゆるプレコート式濾過と全く
技術思想を異にするものであり、プレコート式濾過の場
合と比較してその被覆膜の厚さを極めて薄くする。
すなわち従来のプレコート式濾過は、濾過支持体にプレ
コート層を形成して、当該プレコート層で不溶解性物質
を体積濾過で除去するものであり、したがって当該プレ
コート層は体積濾過が可能となるようにたとえば10mm
前後の比較的厚い層が必要とされているが、本発明は中
空糸膜面に剥離しにくい不溶解性物質が直接付着するの
を単に防止するものであるから、酸化鉄微粒子の厚みは
極めて薄くてよく、通常100μ以下で充分にその目的
を達し得る。当該被覆膜の厚みは中空糸膜の表面積1m2
当たり0.5〜10gの前記酸化鉄微粒子を付着させる
ことによりなし得ることができる。
コート層を形成して、当該プレコート層で不溶解性物質
を体積濾過で除去するものであり、したがって当該プレ
コート層は体積濾過が可能となるようにたとえば10mm
前後の比較的厚い層が必要とされているが、本発明は中
空糸膜面に剥離しにくい不溶解性物質が直接付着するの
を単に防止するものであるから、酸化鉄微粒子の厚みは
極めて薄くてよく、通常100μ以下で充分にその目的
を達し得る。当該被覆膜の厚みは中空糸膜の表面積1m2
当たり0.5〜10gの前記酸化鉄微粒子を付着させる
ことによりなし得ることができる。
次に原水に含まれている不溶解性物質の大部分が酸化鉄
である場合は、本発明における剥離性のよい酸化鉄微粒
子の被覆膜を形成するにあたって、外部から剥離性のよ
い酸化鉄微粒子を加えずとも、原水に含まれている酸化
鉄を利用することもできる。
である場合は、本発明における剥離性のよい酸化鉄微粒
子の被覆膜を形成するにあたって、外部から剥離性のよ
い酸化鉄微粒子を加えずとも、原水に含まれている酸化
鉄を利用することもできる。
すなわち酸化鉄を含む原水をそのまま中空糸膜で濾過
し、その後前述の洗浄工程で酸化鉄を中空糸膜から剥離
すると、気泡によって剥離された酸化鉄が充分に撹拌さ
れることにより、酸化鉄が凝集し、物理的に結合して結
果的に剥離性のよい酸化鉄微粒子が形成される。したが
って、このようにして得た凝集酸化鉄を本発明で用いる
剥離性のよい酸化鉄微粒子として用いることができる。
具体的には前述の圧縮空気による撹拌を行った後、濾過
塔内の当該凝集酸化鉄を含む洗浄排水を全量ブローする
ことなく、その一部を残留させ、その後原水流入管16
から水を流入して各中空糸膜に当該凝集酸化鉄を含む水
を通過させて当該凝集酸化鉄の被覆膜を形成させてもよ
いし、また前記洗浄排水の一部を別に設けた水槽に受
け、水で適宜希釈してこれを再び原水流入管16から濾
過塔9に流入させることにより各中空糸膜に被覆させて
もよい。
し、その後前述の洗浄工程で酸化鉄を中空糸膜から剥離
すると、気泡によって剥離された酸化鉄が充分に撹拌さ
れることにより、酸化鉄が凝集し、物理的に結合して結
果的に剥離性のよい酸化鉄微粒子が形成される。したが
って、このようにして得た凝集酸化鉄を本発明で用いる
剥離性のよい酸化鉄微粒子として用いることができる。
具体的には前述の圧縮空気による撹拌を行った後、濾過
塔内の当該凝集酸化鉄を含む洗浄排水を全量ブローする
ことなく、その一部を残留させ、その後原水流入管16
から水を流入して各中空糸膜に当該凝集酸化鉄を含む水
を通過させて当該凝集酸化鉄の被覆膜を形成させてもよ
いし、また前記洗浄排水の一部を別に設けた水槽に受
け、水で適宜希釈してこれを再び原水流入管16から濾
過塔9に流入させることにより各中空糸膜に被覆させて
もよい。
なお前述した凝集酸化鉄の一部を濾過塔内に残留させる
具体的な例をあげると以下の通りである。すなわち第1
の方法としては、圧縮空気による撹拌を行った後、原水
流入管16に接続されている図示されていない水入口管
より水を流入し、空気抜き管17より凝集酸化鉄の一部
を排出させる方法である。これにより比較的微細な酸化
鉄をあらかじめ除くこともできる。第2の方法として
は、圧縮空気による撹拌を行った後、凝集酸化鉄を含ん
だ洗浄排水を一定時間沈降させ濾過塔9の胴下部に設け
た図示されていない水入口管より水を流入させ、空気抜
き管17より凝集酸化鉄の一部を排出させるものであ
る。この場合、濾過塔胴下部に設ける水入口管の取り付
けレベルおよび凝集酸化鉄の沈降時間を変えることによ
り残留酸化鉄の量を調整することができる。第3の方法
としては、圧縮空気による撹拌を行った後、凝集酸化鉄
を含んだ洗浄排水を一定時間沈降させ、濾過塔胴部仕切
板10の下側に設けた図示されていない空気入口管より
圧縮空気を流入し、濾過塔胴下部に取り付けられている
図示されていないドレン管より凝集酸化鉄を排出させる
ものである。この場合もドレン管の取り付けレベルを変
えることにより、残留酸化鉄の量を調整することができ
る。
具体的な例をあげると以下の通りである。すなわち第1
の方法としては、圧縮空気による撹拌を行った後、原水
流入管16に接続されている図示されていない水入口管
より水を流入し、空気抜き管17より凝集酸化鉄の一部
を排出させる方法である。これにより比較的微細な酸化
鉄をあらかじめ除くこともできる。第2の方法として
は、圧縮空気による撹拌を行った後、凝集酸化鉄を含ん
だ洗浄排水を一定時間沈降させ濾過塔9の胴下部に設け
た図示されていない水入口管より水を流入させ、空気抜
き管17より凝集酸化鉄の一部を排出させるものであ
る。この場合、濾過塔胴下部に設ける水入口管の取り付
けレベルおよび凝集酸化鉄の沈降時間を変えることによ
り残留酸化鉄の量を調整することができる。第3の方法
としては、圧縮空気による撹拌を行った後、凝集酸化鉄
を含んだ洗浄排水を一定時間沈降させ、濾過塔胴部仕切
板10の下側に設けた図示されていない空気入口管より
圧縮空気を流入し、濾過塔胴下部に取り付けられている
図示されていないドレン管より凝集酸化鉄を排出させる
ものである。この場合もドレン管の取り付けレベルを変
えることにより、残留酸化鉄の量を調整することができ
る。
<効果> 以上説明したごとく、本発明は剥離性のよい酸化鉄微粒
子を含む水を各中空糸膜の外側から内側へあらかじめ通
過させて、各中空糸膜の表面に剥離性のよい酸化鉄微粒
子の薄い被覆膜を形成させ、しかる後に当該被覆膜を介
して不溶解性物質を含む原水を濾過するものであるか
ら、原水に剥離性の悪い不溶解性物質が含まれていて
も、当該不溶解性物質は直接中空糸膜の表面に付着する
ことなく、前記被覆膜で捕捉されるので、洗浄工程にお
いて剥離しやすい酸化鉄微粒子の被覆膜が剥離される際
に、ほとんど全部の不溶解性物質が剥離され、したがっ
て洗浄の度に初期差圧が上昇するという従来の欠点を効
果的に防止することができる。
子を含む水を各中空糸膜の外側から内側へあらかじめ通
過させて、各中空糸膜の表面に剥離性のよい酸化鉄微粒
子の薄い被覆膜を形成させ、しかる後に当該被覆膜を介
して不溶解性物質を含む原水を濾過するものであるか
ら、原水に剥離性の悪い不溶解性物質が含まれていて
も、当該不溶解性物質は直接中空糸膜の表面に付着する
ことなく、前記被覆膜で捕捉されるので、洗浄工程にお
いて剥離しやすい酸化鉄微粒子の被覆膜が剥離される際
に、ほとんど全部の不溶解性物質が剥離され、したがっ
て洗浄の度に初期差圧が上昇するという従来の欠点を効
果的に防止することができる。
また本発明をたとえば沸騰水型原子力発電所の冷却系に
おける復水の処理に用いた場合は、その洗浄排水中に酸
化鉄以外の異物が混入することがないので、その洗浄排
水の放射性廃棄物処理系に悪影響を及ぼすことがなく、
またあらかじめ被覆する酸化鉄微粒子の量は、中空糸膜
表面積1m2当たり0.5〜10gと極めて少量なので、
洗浄排水中における固形物の増加量は極めて少ない。
おける復水の処理に用いた場合は、その洗浄排水中に酸
化鉄以外の異物が混入することがないので、その洗浄排
水の放射性廃棄物処理系に悪影響を及ぼすことがなく、
またあらかじめ被覆する酸化鉄微粒子の量は、中空糸膜
表面積1m2当たり0.5〜10gと極めて少量なので、
洗浄排水中における固形物の増加量は極めて少ない。
以下に本発明の効果をより明確とするために実施例を示
す。
す。
実施例−1 0.2μ前後の微細孔を有する外径1.2mm、内径0.
7mmの長さ2.0mmの中空糸膜を直径25mmの外筒内
に170本束ねて第1図に示したような中空糸モジュー
ルを形成し、当該中空糸モジュールを濾過塔に1本配置
して、第2図に示したフローに準じて小型実験濾過塔を
構成し、以下の実験を行った。
7mmの長さ2.0mmの中空糸膜を直径25mmの外筒内
に170本束ねて第1図に示したような中空糸モジュー
ルを形成し、当該中空糸モジュールを濾過塔に1本配置
して、第2図に示したフローに準じて小型実験濾過塔を
構成し、以下の実験を行った。
すなわち中空糸膜1m2当たり2gの粒径1〜3μのFe
3O4を分散した水を、あらかじめ各中空糸膜の外側から
内側へ通過され、各空糸膜の表面に当該酸化鉄微粒子の
被覆膜を形成させた。次いで水槽に鋼材を浸漬して微弱
電流を通じることにより得た剥離しにくく濾過差圧が上
がりやすい含水酸化鉄を比較的多量に含む模擬復水を前
記被覆膜を形成した中空糸膜に通過させて、当該酸化鉄
を濾過した。なお当該模擬復水中の酸化鉄の量は100
ppbであった。
3O4を分散した水を、あらかじめ各中空糸膜の外側から
内側へ通過され、各空糸膜の表面に当該酸化鉄微粒子の
被覆膜を形成させた。次いで水槽に鋼材を浸漬して微弱
電流を通じることにより得た剥離しにくく濾過差圧が上
がりやすい含水酸化鉄を比較的多量に含む模擬復水を前
記被覆膜を形成した中空糸膜に通過させて、当該酸化鉄
を濾過した。なお当該模擬復水中の酸化鉄の量は100
ppbであった。
中空糸膜の濾過面1m2当たり8gの模擬復水中の酸化鉄
を濾過したところその差圧上昇幅は0.5kg/cm2であ
ったが、その後常法により洗浄を行ったところ、洗浄後
の差圧上昇幅は初期差圧に回復した。また洗浄後に前述
したと同じFe3O4を同じ量被覆させ、再び同様の模擬
復水を濾過し、再び洗浄を行ったところ、洗浄後の差圧
情上昇は初期差圧と同様であり、洗浄の度に初期差圧が
上昇することはなかった。本実施例の濾過時の差圧の上
昇幅および洗浄により差圧が回復する様子を第4図に示
した。なお図中Aは酸化鉄微粒子の被覆工程、Bは濾過
工程、Cは洗浄工程を示す。
を濾過したところその差圧上昇幅は0.5kg/cm2であ
ったが、その後常法により洗浄を行ったところ、洗浄後
の差圧上昇幅は初期差圧に回復した。また洗浄後に前述
したと同じFe3O4を同じ量被覆させ、再び同様の模擬
復水を濾過し、再び洗浄を行ったところ、洗浄後の差圧
情上昇は初期差圧と同様であり、洗浄の度に初期差圧が
上昇することはなかった。本実施例の濾過時の差圧の上
昇幅および洗浄により差圧が回復する様子を第4図に示
した。なお図中Aは酸化鉄微粒子の被覆工程、Bは濾過
工程、Cは洗浄工程を示す。
実施例−2 実施例−1と同じ小型実験濾過塔を用い、実施例−1で
用いたと同じ模擬復水を、初期に酸化鉄微粒子の被覆膜
を形成することなく、そのまま濾過した。次いで常法に
より洗浄を行い空気撹拌により剥離することにより得ら
れる凝集酸化鉄を含む洗浄排水を得た。
用いたと同じ模擬復水を、初期に酸化鉄微粒子の被覆膜
を形成することなく、そのまま濾過した。次いで常法に
より洗浄を行い空気撹拌により剥離することにより得ら
れる凝集酸化鉄を含む洗浄排水を得た。
次に当該洗浄排水の一部を採取し、当該洗浄排水を水で
希釈し、洗浄済の前記中空糸膜の外側から内側へ通過さ
せ、各中空糸膜の表面に、当該凝集酸化鉄を被覆させ
た。なお被覆量は中空糸膜1m2当たり2gとした。
希釈し、洗浄済の前記中空糸膜の外側から内側へ通過さ
せ、各中空糸膜の表面に、当該凝集酸化鉄を被覆させ
た。なお被覆量は中空糸膜1m2当たり2gとした。
次いで実施例−1と同じ100ppbの酸化鉄を含む模
擬復水を前記被覆膜を形成した中空糸膜に通過させて、
当該酸化鉄を濾過した。
擬復水を前記被覆膜を形成した中空糸膜に通過させて、
当該酸化鉄を濾過した。
次いで以後は、このような凝集酸化鉄の被覆と濾過およ
び洗浄を繰り返した結果、濾過時の差圧の上昇幅および
洗浄により差圧が回復する様子は第5図に示したように
なった。なお図中Aは凝集酸化鉄の被覆工程、Bは濾過
工程、Cは洗浄工程を示す。
び洗浄を繰り返した結果、濾過時の差圧の上昇幅および
洗浄により差圧が回復する様子は第5図に示したように
なった。なお図中Aは凝集酸化鉄の被覆工程、Bは濾過
工程、Cは洗浄工程を示す。
比較例 実施例−1と同じ小型実験濾過塔を用い、実施例−1で
用いたと同じ模擬復水を、酸化鉄微粒子の被覆膜を形成
することなく、そのまま濾過し、次いで常法により洗浄
を行い、再び同じ模擬復水を通水するというような、濾
過と洗浄を単に繰り返す従来の濾過方法を実施したとこ
ろ、濾過時の差圧の上昇幅および洗浄により差圧が回復
する様子は第6図に示したようになった。なお図中Bは
濾過工程、Cは洗浄工程を示す。
用いたと同じ模擬復水を、酸化鉄微粒子の被覆膜を形成
することなく、そのまま濾過し、次いで常法により洗浄
を行い、再び同じ模擬復水を通水するというような、濾
過と洗浄を単に繰り返す従来の濾過方法を実施したとこ
ろ、濾過時の差圧の上昇幅および洗浄により差圧が回復
する様子は第6図に示したようになった。なお図中Bは
濾過工程、Cは洗浄工程を示す。
第1図は本発明に用いる中空糸モジュールを示す断面図
であり、第2図は本発明に用いる濾過塔のフローを示す
説明図であり、第3図は濾過中における中空糸膜の状態
を示す拡大説明図である。また第4図および第5図は、
それぞれ実施例−1および実施例−2における濾過時の
差圧の上昇幅および洗浄により差圧が回復する様子を示
したグラフであり、また第6図は比較例における濾過時
の差圧の上昇幅および洗浄により差圧が回復する様子を
示したグラフであり、第5図ないし第6図とも縦軸に差
圧上昇幅、横軸に負荷鉄量を示す。 1……中空糸モジュール、2……中空糸膜 3……外筒、4……上部接合部 5……下部接合部、6……流通口 7……開口部、8……スカート部 9……濾過塔、10……仕切板 11……気泡分配機構、12……気泡分配板 13……気泡分配管、14……濾過水流出管 15……圧縮空気流入管、16……原水流入管 17……空気抜き管、18……ドレン管 19〜24……弁 25……バッフルプレート、26……被覆膜 27……不溶解性物質
であり、第2図は本発明に用いる濾過塔のフローを示す
説明図であり、第3図は濾過中における中空糸膜の状態
を示す拡大説明図である。また第4図および第5図は、
それぞれ実施例−1および実施例−2における濾過時の
差圧の上昇幅および洗浄により差圧が回復する様子を示
したグラフであり、また第6図は比較例における濾過時
の差圧の上昇幅および洗浄により差圧が回復する様子を
示したグラフであり、第5図ないし第6図とも縦軸に差
圧上昇幅、横軸に負荷鉄量を示す。 1……中空糸モジュール、2……中空糸膜 3……外筒、4……上部接合部 5……下部接合部、6……流通口 7……開口部、8……スカート部 9……濾過塔、10……仕切板 11……気泡分配機構、12……気泡分配板 13……気泡分配管、14……濾過水流出管 15……圧縮空気流入管、16……原水流入管 17……空気抜き管、18……ドレン管 19〜24……弁 25……バッフルプレート、26……被覆膜 27……不溶解性物質
Claims (4)
- 【請求項1】中空糸膜を多数本束ねた中空糸モジュール
を濾過塔内に配置し、当該各中空糸膜の外側から内側へ
不溶解性物質を含む原水を通過させて、不溶解性物質を
各中空糸膜の表面で濾過するにあたり、当該原水を通過
させる前に、剥離性のよい酸化鉄微粒子を含む水を中空
糸膜に通過させて、各中空糸膜の表面に当該酸化鉄微粒
子の薄い被覆膜を形成させ、次いで当該被覆膜を介して
原水を各中空糸膜に通過させることを特徴とする中空糸
膜を用いる濾過方法。 - 【請求項2】中空糸膜の表面積1m2当たり0.5〜10
gの剥離性のよい酸化鉄微粒子の被覆膜を形成させる特
許請求の範囲第1項記載の中空糸膜を用いる濾過方法。 - 【請求項3】剥離性のよい酸化鉄微粒子が粒子径1〜1
0μのα−Fe2O3、α−FeOOH、Fe3O4から選
ばれる1種以上の酸化鉄微粒子である特許請求の範囲第
1項あるいは第2項記載の中空糸膜を用いる濾過方法。 - 【請求項4】原水に含まれる不溶解性物質の大部分が酸
化鉄である場合、当該酸化鉄を各中空糸膜の表面で濾過
した後、これを剥離することにより得られる凝集酸化鉄
を剥離性のよい酸化鉄微粒子として用いる特許請求の範
囲第1項あるいは第2項記載の中空糸膜を用いる濾過方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62087023A JPH0624612B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 中空糸膜を用いる濾過方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62087023A JPH0624612B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 中空糸膜を用いる濾過方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63252507A JPS63252507A (ja) | 1988-10-19 |
| JPH0624612B2 true JPH0624612B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=13903359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62087023A Expired - Lifetime JPH0624612B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 中空糸膜を用いる濾過方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624612B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007038159A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Japan Organo Co Ltd | ろ過装置及びろ過フィルタのコーティング方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0811228B2 (ja) * | 1987-06-19 | 1996-02-07 | 株式会社日立製作所 | プラントの運転方法 |
| JP2670277B2 (ja) * | 1988-01-07 | 1997-10-29 | 株式会社東芝 | 中空糸膜フィルタ装置の運転方法 |
| JPH0824907B2 (ja) * | 1988-04-18 | 1996-03-13 | 株式会社日立製作所 | クラツドプリコート装置 |
| JP2794303B2 (ja) * | 1989-05-23 | 1998-09-03 | 日東電工株式会社 | 中空糸膜モジュールの洗浄方法 |
| JP2794304B2 (ja) * | 1989-05-24 | 1998-09-03 | 日東電工株式会社 | 中空糸膜モジュールの洗浄方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5855019A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-04-01 | Kurita Water Ind Ltd | 廃水の処理方法 |
| JPS60206415A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-18 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | 中空糸膜濾過装置 |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP62087023A patent/JPH0624612B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007038159A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Japan Organo Co Ltd | ろ過装置及びろ過フィルタのコーティング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63252507A (ja) | 1988-10-19 |
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Legal Events
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