JPH07185210A - 濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 濾過機能と脱気機能（特に、所望の種類のガ
スについて）を併せ持ち、長期間安定した性能を維持し
得る濾過装置を提供すること。 【構成】 第２，第３流路切替手段(8)(9)により、略直
列的に接続した第１，第２膜モジュール(1)(2)の一方
に、濾液を導出する濾液ライン(6) を接続し、他方に脱
気対象気体以外の不活性ガスを供給する曝気ライン(7)
を接続して、原液の濃縮と溶存ガスの除去を行い、第１
流路切替手段(5) によって第１，第２膜モジュール(1)
(2)への原液流通方向を切替えると共に、第２，第３流
路切替手段(8)(9)によって第１，第２膜モジュール(1)
(2)と濾液ライン(6) 並びに曝気ライン(7) の接続を切
替えて、各膜モジュール内における原液の液流通方向を
逆転させると共に、分離膜表面に付着した不純物等を不
活性ガスの曝気により除去し、膜表面への原水の流通並
びに分離性能を回復する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液体飲料、医薬品、
化粧品等のように不純物の除去、溶質の濃縮及び品質保
持の上で濾過処理及び脱酸素処理が必要な液状製品や、
電子部品、機械部品の洗浄、薬品製造等に用いられる工
業用水のように不純物の除去及び脱酸素処理が必要な用
水を製造する濾過装置の改良に関し、特に、濾過装置の
逆洗機能の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液体飲料、医薬品、化粧品等の液状製品
のようにその製造工程において不純物の除去、溶質の濃
縮を行う必要がある場合や、電子部品，精密機械部品の
製造、薬品製造等に用いられる工業用水のように純度の
高い水が必要な場合、近年では精密濾過膜，限外濾過
膜，逆浸透膜等の各種分離膜を用いた濾過装置によって
行なっている。

【０００３】例えば、精密濾過膜（ＭＦ膜）による濾過
では、懸濁物質，細菌類等の溶液中の固体粒子の分離を
行うことができ、ワイン，ビール，清酒等の無菌濾過，
果汁類の濃縮或は清澄，医療・薬品用等の無菌水の製
造，血液の血漿分離等の用途に用いられる。限外濾過膜
（ＵＦ膜）による濾過では、蛋白質，酵素，エマルジョ
ン，細菌類，ウィルス等の溶液中に溶けている大きな分
子の分離を行うことができ、ワイン，ビール，清酒等の
酵素除去，果汁類の濃縮或は清澄，医療・薬品用等の無
菌（ウィルス）水の製造，血液濾過，塗料等のエマルジ
ョン分離，塗料工業のペイント回収等の用途に用いられ
る。逆浸透膜（ＲＯ膜）による濾過では、溶媒と溶質と
の分離を略完全に行うことができ、海水の脱塩，電子部
品（特に半導体素子）用超純水の製造，紙・パルプ工業
の廃水処理，都市の下水処理，透析液原液希釈用純水の
製造等の用途に用いられる。

【０００４】更に、上記したような分離膜を用いた濾過
装置によって濾過或は濃縮処理を施した製品或は用水に
おいて、製品中の成分の劣化を防止する必要がある場
合、或は用水がワーク等を酸化させる等の障害を防止す
る必要がある場合、これらの液体から更に溶存ガス（特
に酸化の主要原因である溶存酸素）を除去する場合があ
る。このような溶存ガスの除去に際しては、真空脱気
法，曝気法（ガス置換法），加熱脱気法，化学的脱気法
等を適用して行うが、近年においては、真空脱気法の一
種である膜式真空脱気法や、曝気法の一種である膜式ガ
ス置換法を摘要した膜式の脱気装置が多用されている。

【０００５】上記の膜式真空脱気法による脱気装置は、
液体を通さず気体のみを透過させる気体透過膜を用い、
この膜を介して被処理液体中の溶存ガスを減圧下の透過
側へ析出させるものであり、上記の膜式ガス置換法によ
る脱気装置は、同様の気体透過膜を用い、この膜を介し
て除去対象のガス以外のガスを、被処理液体に吹き込ん
で被処理液体と直接接触させ、液体中の除去対象ガスの
分圧を下げることにより、対象とする溶存ガスを除去す
るものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
は、濾過或は濃縮処理と脱気（主に脱酸素）を行う場
合、濾過装置と脱気装置の独立した２台の装置が必要で
あり、それぞれの設置スペースも必要となっていた。

【０００７】また、上記のような膜式の濾過装置や脱気
装置において用いられる分離膜や気体透過膜は、一般に
は管状，中空糸状，プリーツ状，スパイラル形状（のり
巻き形状）に成形して、濾過或は脱気の際の容積当たり
の被処理液体の接触有効面積を増大させ、この状態で所
定の容器内に収納することにより、モジュールとして構
成されている。そして、その使用形態としては、被処理
液を膜面に対して平行に流通させる所謂クロスフロー方
式を採用し、これにより膜面の目詰りを抑制して、安定
した膜性能の保持、並びに、膜寿命の延長を図ってい
る。しかし、上記のような濾過装置や脱気装置において
も、その使用が長期にわたるとやはり目詰りを起こし、
濾過性能の低下を起こす。特に、中空糸状やスパイラル
状の分離膜や気体透過膜（以下、総称して膜という）を
用いたモジュールの場合、膜の固定端における被処理水
の流入隙間に、塵埃等が詰まり、膜表面への被処理水の
流通を阻害する他、膜表面にＦｅ，Ｍｎ，Ｓｉ等の不純
物が付着し、濾過性能や気体透過性能を阻害する。

【０００８】この場合、従来は、モジュールにおける通
水方法を逆転させたり、薬品をモジュール内に流通させ
る等によって洗浄を行ない、性能の回復を図っている
が、芳しい性能回復は得られていないのが現状である。
また、このような洗浄においては、通常は装置の運転を
休止してから行う必要があって、稼働率の低下を招くこ
とが有った。また、上述のように、濾過或は濃縮処理と
脱気（主に脱酸素）を行う場合、濾過装置と脱気装置の
独立した２台の装置が必要であり、各装置における膜は
性質の異なったものを使用する必要性から、両者の機能
を兼ね備え、逆洗可能な装置は未だに存在していない。

【０００９】従って、この発明は、濾過機能と脱気機能
（特に、所望の種類のガスについて）を併せ持ち、長期
間安定した性能を維持し得る濾過装置を提供することを
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述の課題
に鑑みてなされたもので、膜式濾過法とガス置換法を組
み合わせ、濾過操作と脱気操作を略同一種類の膜モジュ
ールで達成すると共に、このような装置における逆洗機
能の向上を以下の構成によって達成したものである。

【００１１】具体的には、分離膜を収納してなる第１，
第２の膜モジュールの原液側を直列に接続し、これらの
膜モジュールヘの原液流通方向を切替える第１流路切替
手段を設け、上記第１流路切替手段の切替操作によって
原液流通方向前段側となった膜モジュールの透過側と分
離膜によって濾過された濾液を導出する濾液ラインとを
接続する第２流路切替手段を設けると共に、上記第１流
路切替手段の切替操作によって原液流通方向後段側とな
った膜モジュールの透過側と脱気対象気体以外の不活性
ガスを供給する曝気ラインとを接続する第３流路切替手
段を設けたことを特徴とし、更に、上記第１流路切替手
段の切替操作によって原液流通方向後段側となった膜モ
ジュールの透過側と分離膜によって濾過された濾液を導
出する濾液ラインとを接続する第２流路切替手段を設け
ると共に、上記第１流路切替手段の切替操作によって原
液流通方向前段側となった膜モジュールの透過側と脱気
対象気体以外の不活性ガスを供給する曝気ラインとを接
続する第３流路切替手段を設けたことを特徴とする濾過
装置であり、また、分離膜を収納してなる第１，第２の
膜モジュールを原液ラインと処理液ラインの間に直列的
に接続し、これらの膜モジュールへの原液流通方向を切
替える第１流路切替手段を設け、上記第１流路切替手段
の切替操作によって原液流通方向前段側となった膜モジ
ュールの透過側と原液流通方向後段側となった膜モジュ
ールの原液側とを接続する第２流路切替手段を設けると
共に、上記第１流路切替手段の切替操作によって原液流
通方向後段側となった膜モジュールの透過側と脱気対象
気体以外の不活性ガスを供給する曝気ラインとを接続す
る第３流路切替手段を設けたことを特徴とする濾過装置
である。

【００１２】

【作用】この発明によれば、第２流路切替手段(8) 並び
に第３流路切替手段(9) の切替操作により、直列に接続
した第１，第２の膜モジュール(1)(2)のうちの一方の膜
モジュールに、濾液を導出する濾液ライン(6) を選択的
に接続すると共に、他方の膜モジュールに、脱気対象気
体以外の不活性ガスを供給する曝気ライン(7) を選択的
に接続することによって、原液の濃縮と原液中の溶存ガ
スの除去を行う。或は、第２流路切替手段(8) 並びに第
３流路切替手段(9) の切替操作により、原液流通方向前
段側の膜モジュールからの濾液ライン(6) を後段側の膜
モジュールの原液側に導入し、後段側の膜モジュール
に、脱気対象気体以外の不活性ガスを供給する曝気ライ
ン(7) を選択的に接続することによって、原液の濾過と
濃縮と原液中の溶存ガスの除去を行う。そして、第１流
路切替手段(5) の操作によって第１，第２膜モジュール
(1)(2)への原液流通方向を切替えると共に、第２流路切
替手段(8) 並びに第３流路切替手段(9) の操作によって
第１，第２膜モジュール(1)(2)と濾液ライン(6) 並びに
曝気ライン(7) の接続状況を切替えることにより、各膜
モジュール(1)(2)内における原液の液流通方向を逆転さ
せて分離膜の固定端に詰まった塵埃等を除去すると共
に、分離膜の膜表面に吸着され付着した不純物等を不活
性ガスの曝気により除去し、膜表面への原水の流通並び
に分離性能を回復する。

【００１３】

【実施例】以下、この発明に係る濾過装置の基本的な構
成を示す一実施例について図１，２を参照しながら説明
する。図示する実施例においては、直列接続した第１，
第２の膜モジュール(1)(2)を備えており、上流側の膜モ
ジュールでは濾過による原液の濃縮を行ない、下流側の
膜モジュールでは上流側の膜モジュールでの濃縮原液を
ガス置換法（曝気法）によって脱気を行う形式である。

【００１４】上記各膜モジュール(1)(2)は、内部を中空
糸状，スパイラル形状（のり巻き形状），プリーツ状の
分離膜によって処理前の原液が流通する原液側と分離膜
を通過した液体（濾液）が流通する透過側とに区画した
ものである。各膜モジュール(1)(2)は、その原液側の一
端同志を連結ライン(11)によって接続することにより直
列に接続し、この状態で、被処理液の供給ライン（以
下、原液ラインと称する）(3) と脱気処理液の供給ライ
ン（以下、処理液ラインと称する）(4) との間に接続し
てある。

【００１５】更に、各膜モジュール(1)(2)の原液側の各
他端部と、上記原液ライン(3) 及び処理液ライン(4) と
の間には、膜モジュール(1)(2)に対する原液の流通方向
を切替える第１流路切替手段(5) を介在してある。上記
第１流路切替手段(5) は、この実施例においては２つの
三方切替弁(5a)(5b)を用いることによって、直列状態の
膜モジュール(1)(2)と、原液ライン(3) 及び処理液ライ
ン(4) との接続状態を切替えるように構成してある。図
１においては、第１膜モジュール(1) を前段側に、第２
膜モジュール(2) を後段側に設定した状態を示してお
り、一方の図２においては、第２膜モジュール(2) を前
段側に、第１膜モジュール(1) を後段側に設定した状態
を示している。尚、上記の第１流路切替手段(5) は、こ
の実施例では三方切替弁の他、後述の図３，４に示す実
施例（第２実施例）のような四方切替弁等、公知の種々
の形式の流路切替手段を摘要することができる。

【００１６】上記各膜モジュール(1)(2)の透過側には、
分離膜による濾液の導出ライン（以下、濾液ラインと称
する）(6) 、並びに、曝気用の不活性ガスの供給ライン
（以下、曝気ラインと称する）(7) を夫々接続してあ
り、上記濾液ライン(6) 並びに曝気ライン(7) の夫々に
介在させた第２流路切替手段(8) 並びに第３流路切替手
段(9) によって上記各膜モジュール(1)(2)の透過側と濾
液ライン(6) 及び曝気ライン(7) との接続状態を切替え
るように構成してある。即ち、図１に示すように第１膜
モジュール(1) が前段側、第２膜モジュール(2) が後段
側の場合、濾液ライン(6) は第１膜モジュール(1) の透
過側とのみ連通し、曝気ライン(7) は第２膜モジュール
(2) の透過側とのみ連通するように切り換え、一方の図
２に示すように第２膜モジュール(2) が前段側、第１膜
モジュール(1) が後段側の場合、濾液ライン(6) は第２
膜モジュール(2) の透過側とのみ連通し、曝気ライン
(7) は第１膜モジュール(1) の透過側とのみ連通するよ
うに切り換える。

【００１７】尚、上記の曝気ライン(7) によって供給す
る不活性ガスは、除去しようとする気体（ガス）が溶存
する被処理液体（原液）について、その被処理液体中の
成分を変化させない適宜の気体（不活性ガス）を１乃至
複数種を選択し、曝気用のガスとして用いる。ここで、
上記の不活性ガスとは、反応性の乏しい気体、即ち、広
義の不活性ガスであって、希ガスの他、窒素、二酸化炭
素（炭酸ガス）等を含む。また、上記曝気用気体を得る
にあたって、上記選択した不活性ガスが１種類の場合は
そのまま用い、複数種のものにおいては、適宜の組成比
率でもって混合しておく。一般には、価格などの点から
も窒素ガスや炭酸ガスが多用される。尚、図示する実施
例においては上記の原液ライン(3) には、原液（被処理
液）を膜モジュールに向けて圧送する送液ポンプ(10)を
接続してある。

【００１８】以下、上記構成の濾過装置における作用に
ついて説明する。先ず、第１，第２，第３流路切替手段
(5)(8)(9) を切替え、図１に示すように第１膜モジュー
ル(1) を前段側に、第２膜モジュール(2) を後段側に接
続した状態とすると共に、濾液ライン(6) を前段側の第
１膜モジュール(1) の透過側に、曝気ライン(7) を第２
膜モジュール(2) の透過側に接続した状態とする。

【００１９】この状態で、上記送液ポンプ(10)により、
被処理液（原液）を原液ライン(3)から前段側の第１膜
モジュール(1) の原液側に加圧供給すると、この原液は
第１膜モジュール(1) の分離膜の原液側をこの分離膜膜
面に沿って流れ、その間に原液中の溶媒の一部，膜の分
離性能を越える微小粒子並びに溶質は、この分離膜を通
って透過側に移動する。そして、溶媒の一部と上記の微
小粒子並びに溶質が濾液として透過側に移動し、実質的
に濃縮状態となった原液は、連結ライン(11)から後段側
の第２膜モジュール(2) の原液側に流入し、原液から分
離した濾液は濾液ライン(6) を介して系外に排出する。

【００２０】この後、後段側の第２膜モジュール(2) の
原液側に流入した濃縮状態の原液は第２膜モジュール
(2) の分離膜の原液側をこの分離膜膜面に沿って流れ
る。この際、第２膜モジュール(2) の透過側には曝気用
の不活性ガスが供給されているため、分離膜を挟んで、
原液側と透過側で気体の分圧比が相違している。そのた
め、各気体は、原液側と透過側で気体の分圧比が均等と
なるように透過側と原液側の間を分離膜を通して相互に
移動する。即ち、原液側に溶存する不活性ガス以外の気
体は透過側に移動し、透過側の不活性ガスは原液側に移
動する。従って、原液中の溶存酸素が除去されることに
なる。この際、透過側に不活性ガスのみを供給し、酸素
等の不活性ガス以外の気体の分圧を可及的に０に保つこ
とにより、原液側における不活性ガス以外の溶存気体気
体を、実質上０となるまで除去することができる。尚、
この際の不活性ガスの透過側における圧力は、原液側の
原液圧力より大きく設定してあり、このような圧力設定
により、後段側の曝気用の膜モジュールにおいて透過側
に濾液が流出するのを防止できる。

【００２１】以上のように、濾過後、曝気による脱酸素
処理を施した濃縮状態の原液は処理液として処理液ライ
ン(4) を介して所定の需要箇所に送液される。

【００２２】このような濾過装置を長期間継続して使用
すると、上述したように膜モジュール内の分離膜の固定
端における原水の流入隙間に、塵埃等の微小粒子や溶質
の一部が詰まり、膜表面への原水の流通を阻害する他、
分離膜の膜表面に分離性能を越える微小粒子並びに溶質
が付着し、分離性能を阻害する。尚、分離膜の固定端に
おける原水の流入隙間における詰まりは、前段側となる
膜モジュールにおける上流側固定端において著しく、後
段側となる膜モジュールにおける上流側固定端において
は殆ど無い。

【００２３】そこで、第１，第２，第３流路切替手段
(5)(8)(9) を切替え、図２に示すように第１膜モジュー
ル(1) を後段側に、第２膜モジュール(2) を前段側に接
続した状態とすると共に、濾液ライン(6) を前段側の第
２膜モジュール(2) の透過側に、曝気ライン(7) を第１
膜モジュール(1) の透過側に接続した状態とする。尚、
この状態での濾過要領は上述同様であるので省略する。

【００２４】この図２に示す接続状態では、各膜モジュ
ール(1)(2)内の原液側の原液の流れ方向、並びに、各膜
モジュール(1)(2)内の分離膜における濾液或は不活性ガ
スの流通方向は、上記図１の状態とは逆になっている。
従って、上記分離膜の固定端に詰まった塵埃等を原水を
逆方向に流通することによって除去することができ、膜
表面への原水の流通を回復できる。また、図１におい
て、濾液ライン(6) に接続していた第１膜モジュール
(1) はこの図２に示す状態においては曝気ライン(7) に
接続した状態となっている。従って、濾過時に、分離膜
の膜表面に付着或は吸着された分離性能を越える微小粒
子並びに溶質は、この図２に示す曝気時において、透過
側から原液側に向けて流通する不活性ガスによって加圧
を受けるため、これらの不純物も分離膜から除去でき、
分離性能が回復する。

【００２５】以上の流通方向の切替時期は、濾過装置の
濾過度合や原水処理量などの処理能力の低下によって判
断し、処理能力が極端に低下した後に切替えるよりも、
処理能力が初期値より若干低下した状態で流通方向を切
替えるようにすれば、長期間にわたって安定した性能の
維持が図れる。

【００２６】図３，４は、この発明に係る第２の実施例
であって、より具体的な実施例を示すものである。尚、
以下では、図３，４において、図１，２と同一構成要素
には同一参照番号を附し、詳細な説明を省略する。ま
た、この第２の実施例における作用についても上記第１
の実施例と略同様であるので、重複説明を省略し、相違
点のみについて説明する。

【００２８】この第２の実施例においては、第１，第２
膜モジュール(1)(2)を略平行に配置し、各配管の簡素化
を図ったものである。即ち、各膜モジュール(1)(2)の原
液側の原液の流入口同志、並びに、処理液の流出口同志
が近接することになり、また、各膜モジュール(1)(2)の
透過側の接続口も近接することになり、各配管の長さを
短縮することができる。また、各膜モジュール(1)(2)へ
の原液の液流通方向を切替える第１流路切替手段(5) を
１個の四方切替弁(5c)によって行ない、これによって原
液ライン(3) 並びに処理液ライン(4) の配管を簡略化し
ている。また、上記各膜モジュール(1)(2)を原液の流通
方向が共に垂直方向となるように配置することにより、
後段側の膜モジュールに供給した不活性ガスが連結ライ
ン(11)を介して前段側の膜モジュールの原液側に侵入
し、分離膜の原液側表面に気泡として付着し、濾過作用
を阻害するという問題も回避できる。

【００３１】この第２の実施例においては、原液ライン
(3) 中にプレフィルタ(20)を接続して、予め、塵埃等を
捕捉し、膜モジュール(1)(2)の分離膜の固定端側の流入
隙間にその塵埃等が詰まるのを防止しており、また、処
理液ライン(4) 中にもフィルタ(21)を接続して、上述の
ような流路切替後に膜モジュールから流出する不純物や
塵埃等を捕捉している。

【００３２】以上の第１，第２の実施例においては、上
流側の膜モジュールでは濾過による原液の濃縮を行な
い、下流側の膜モジュールでは上流側の膜モジュールで
の濃縮原液をガス置換法（曝気法）によって脱気を行う
形式のものであるが、この発明においては、上流側の膜
モジュールで濾過した濾液を、下流側の膜モジュールで
ガス置換法（曝気法）によって脱気を行う形式とした場
合にも適用可能である。この場合の適用例を、第３の実
施例として図５，６に示し、以下に図面を参照しながら
説明する。尚、以下の説明では、図５，６において、図
１，２、並びに、図３，４と同一構成要素には同一参照
番号を附し、詳細な説明を省略する。また、この第３の
実施例における作用についても上記第１の実施例と略同
様であるので、重複説明を省略し、相違点のみについて
説明する。

【００３３】この第３の実施例においては、分離膜を収
納してなる第１，第２の膜モジュール(1)(2)を原液ライ
ン(3) と処理液ライン(4) の間に直列的に接続し、これ
らの膜モジュール(1)(2)への原液流通方向を切替える第
１流路切替手段(5) を設けてある。そして、第１，第２
膜モジュール(1)(2)の夫々の透過側に第１，第２の濾液
ライン(6a)(6b)を接続すると共に、第１，第２濾液ライ
ン(6a)(6b)の他端を夫々第２，第１膜モジュール(2)(1)
の原液側に接続してある。この第１，第２の濾液ライン
(6a)(6b)は、第２流路切替手段(8) によって選択的に開
閉可能となっている。即ち、第１流路切替手段(5) の操
作によって第１膜モジュール(1) が原液流通方向前段側
の場合には第１濾液ライン(6a)が開、第２濾液ライン(6
b)が閉となり、第２膜モジュール(2) が原液流通方向前
段側の場合には第１濾液ライン(6a)が閉、第２濾液ライ
ン(6b)が開となる。

【００３４】更に、この第３実施例においては、濃縮原
液を導出するための濃縮液ライン(13)を設け、この濃縮
液ライン(13)と原液流通方向前段側となる膜モジュール
における原液側下流端とを選択的に接続する第４流路切
替手段(14)を設けてある。この濃縮液ライン(13)は第４
流路切替手段(14)によって原液流通方向後段側となった
膜モジュールの透過側と接続状態となるが、上記第４流
路切替手段(14)は、上記第２流路切替手段(8) の機能の
一部を含んだ状態で四方切替弁(9a)としてあり、上記第
２流路切替手段(8) は図示する三方切替弁(8a)と四方切
替弁(9a)とによって機能を構成する。このような流路切
替手段は上述のように公知の種々の形式の流路切替手段
を摘要することができる。

【００３５】この第３の実施例においては、原液流通方
向前段側の膜モジュールにおいて濾過した濾液を第１濾
液ライン(6a)或は、第２濾液ライン(6b)によって後段側
の膜モジュールの原液側に導入し、この後段側の膜モジ
ュールの透過側に曝気ライン(7) からの不活性ガスを導
入することにより曝気を行なって所定の溶存ガスを除去
し、処理液ライン(4) から濾過後、脱気処理した処理液
を得る。この際、前段側の膜モジュールから濃縮液ライ
ン(13)を介して導出される濃縮原液は、系外に排出して
もよいが、原液からの濾液の回収率を向上する上では原
液ライン(3) における第１流路切替手段(5) の上流側に
還流するのが好ましい。即ち、上記のような分離膜にお
いては、濾過（透過）速度があまり速くなく、原液から
の濾液の回収率あるいは、原液の濃縮率を向上させるた
めには、濾過による濃縮原液を原液ライン(3) における
第１流路切替手段(5) の上流側に還流し再利用する。
尚、この点は上記の第１，第２の実施例も同様である。
また、この第３の実施例においても第１流路制御手段
(5) によって原液の液流通方向を切替えた場合の作用効
果は上記の各実施例と同様であるので説明を省略する。

【００３６】以上の各実施例においては、上流側で濾過
を行い、下流側ではガス置換法によって脱気を行う形式
であるが、この発明においては、そのような脱気形式に
限らず、上流側でガス置換法によって脱気を行い、下流
側では濾過を行う形式としてもよい。このような形式の
変更は、上記の各実施例においては、第１流路切替手段
(5) とその他の流路切替手段(8)(9)(14)の組との切替え
を上述説明とは逆の要領で行なえば容易に達成できる。

【００３７】また、以上の各実施例において、曝気ライ
ン(7) から所定の不活性ガスを膜モジュールに供給する
に際しては、原液ライン(3) から膜モジュールへの原液
の供給に先立って行い、透過側並びに原液側をこの不活
性ガスによって満たしておくことにより、脱気処理の初
期においての脱気性能、所謂立上がり特性を向上するこ
とができる。尚、この際に余剰の不活性ガスは、処理液
ライン(4) から排出される。

【００３８】以上の各実施例に示す濾過装置の具体的な
適用分野には、以下のようなものがある。即ち、前述し
たような液体飲料、医薬品、化粧品等のように、その製
造工程において不純物の除去、溶質の濃縮を行う必要が
あり、更に、品質保持の上で脱酸素処理が好適である液
状製品やその生産ラインや、電子部品，精密機械部品の
製造、薬品製造等に用いられる工業用水のように純度の
高く、ワークの酸化や腐食を防止したり、成分の酸化や
劣化を防止して品質を保持する上で脱酸素処理が好適で
ある用水の供給ライン等である。

【００３９】また、この発明に係る濾過装置において
は、前段側或は後段側の膜モジュールにおいて不活性ガ
スによるガス置換（曝気）を行なうため、処理液が不活
性ガスの溶存による飽和状態となり、酸素の再溶存が有
効に防止できる。

【００４０】尚、以上の説明においては、濾過装置に原
液（或は濾液）中の溶存酸素を除去するための濾過装置
としたが、この発明に係る濾過装置は原液中から除去対
象のガス以外の不活性ガスと溶存気体のガス置換を行う
ことによって除去対象とする溶存気体を除去するもので
あり、除去対象とするガスは酸素に限らない。

【００４１】また、以上の実施例においては、前段、後
段の各段の膜モジュールは１台ずつのものを例示してあ
るが、この発明においては各段における膜モジュールの
台数は複数台であっても良い。

【００４２】

【発明の効果】この発明は、以上のような構成により、
第１，第２膜モジュールに対する原液流通方向の切替を
簡単に行なえ、これにより膜モジュールの分離膜の固定
端面のみならず、分離膜自体の表面の汚れも除去でき、
圧力損失の増加，濾過性能の低下，曝気による脱気性能
の低下を防止することができる。更に、第１，第２膜モ
ジュールに対する原液流通方向の切替を定期的に行うこ
とにより、膜モジュールの分離膜の目詰りや汚れ付着に
よる上述のようなトラブルを未然に防止でき、多段に設
けている膜モジュールの負荷を平均化することができ、
システム全体の耐久性を向上することができ、長期間安
定した連続運転が可能となる。

【００４３】また、この発明に係る濾過装置は、一台で
濾過機能と脱気機能（特に、所望の種類のガスについ
て）を併せ持ち、長期間安定した性能を維持し得るた
め、設置スペースが少なくて済み、また、メンテナンス
性も高い。更に、この発明に係る濾過装置は、前段側或
は後段側の膜モジュールにおいて不活性ガスによるガス
置換（曝気）を行なうため、処理液が不活性ガスの溶存
による飽和状態となっており、脱気対象ガスの再溶存が
有効に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る第１の実施例を示す概略構成図
である。

【図２】図１に示す第１の実施例において原液の流通方
向を切替えた状態を示す概略構成図である。

【図３】この発明に係る第２の実施例を示す概略構成図
である。

【図４】図３に示す第２の実施例において原液の流通方
向を切替えた状態を示す概略構成図である。

【図５】この発明に係る第３の実施例を示す概略構成図
である。

【図６】図５に示す第３の実施例において原液の流通方
向を切替えた状態を示す概略構成図である。

【符号の説明】

(1) 第１膜モジュール (2) 第２膜モジュール (3) 原液ライン (4) 処理液ライン (5) 第１流路切替手段 (6) 濾液ライン (7) 曝気ライン (8) 第２流路切替手段 (9) 第３流路切替手段

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/20 Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分離膜を収納してなる第１，第２の膜モ
   ジュール(1)(2)の原液側を直列に接続し、これらの膜モ
   ジュール(1)(2)ヘの原液流通方向を切替える第１流路切
   替手段(5) を設け、上記第１流路切替手段(5) の切替操
   作によって原液流通方向前段側となった膜モジュールの
   透過側と分離膜によって濾過された濾液を導出する濾液
   ライン(6) とを接続する第２流路切替手段(8) を設ける
   と共に、上記第１流路切替手段(5) の切替操作によって
   原液流通方向後段側となった膜モジュールの透過側と脱
   気対象気体以外の不活性ガスを供給する曝気ライン(7)
   とを接続する第３流路切替手段(9) を設けたことを特徴
   とする濾過装置。
2. 【請求項２】 分離膜を収納してなる第１，第２の膜モ
   ジュール(1)(2)の原液側を直列に接続し、これらの膜モ
   ジュール(1)(2)への原液流通方向を切替える第１流路切
   替手段(5) を設け、上記第１流路切替手段(5) の切替操
   作によって原液流通方向後段側となった膜モジュールの
   透過側と分離膜によって濾過された濾液を導出する濾液
   ライン(6) とを接続する第２流路切替手段(8) を設ける
   と共に、上記第１流路切替手段(5) の切替操作によって
   原液流通方向前段側となった膜モジュールの透過側と脱
   気対象気体以外の不活性ガスを供給する曝気ライン(7)
   とを接続する第３流路切替手段(9) を設けたことを特徴
   とする濾過装置。
3. 【請求項３】 分離膜を収納してなる第１，第２の膜モ
   ジュール(1)(2)を原液ライン(3) と処理液ライン(4) の
   間に直列的に接続し、これらの膜モジュール(1)(2)への
   原液流通方向を切替える第１流路切替手段(5) を設け、
   上記第１流路切替手段(5) の切替操作によって原液流通
   方向前段側となった膜モジュールの濾液ライン(6) と原
   液流通方向後段側となった膜モジュールの原液側とを接
   続する第２流路切替手段(8) を設けると共に、上記第１
   流路切替手段(5) の切替操作によって原液流通方向後段
   側となった膜モジュールの透過側と脱気対象気体以外の
   不活性ガスを供給する曝気ライン(7) とを接続する第３
   流路切替手段(9) を設けたことを特徴とする濾過装置。