JPH08155278A - 膜エレメントの製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】袋状膜部材に濾過液集水用孔を開け、袋状膜部
材の濾過液集水用孔周囲における各膜と濾過液流路用部
材との間にスペ−サリングを配置のうえ、複数枚の袋状
膜部材を積層し締め付けてなる膜エレメントを容易に製
作できる方法を提供する。 【構成】内部に濾過液流路用部材１１を納めた袋状膜部
材１に濾過液集水用孔１３を開け、この孔１３より各膜
１２と濾過液流路用部材１１との間に可撓性のシ−ト状
スペ−サリング２を折り曲げて挿入し、その挿入スペ−
サリングを元の平面状に戻して上記の孔１３の周りに配
し、かかる袋状膜部材１を積層する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原液の濾過処理に使用す
る膜分離装置の膜エレメントの製作方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】原液の濾過処理に使用する膜分離装置の
膜エレメントとして、積層型膜エレメントが知られてい
る。例えば、内部に濾過液流路用部材、例えばプラスチ
ックネットを納めた袋状膜部材の所定位置に濾過液集水
用孔が開けられ、濾過液集水用孔の周囲における各膜と
濾過液流路用部材との間にスペ−サリングが配され、複
数枚の袋状膜部材が濾過液集水用孔を繋ぐようにして積
層され、この積層体が締め付けられて連繋濾過液集水用
孔を濾過液集水ポ−トとする積層型膜エレメントが公知
であり、スペ−サリングは、濾過液流路用部材であるプ
ラスチックネットに膜が積層体の締め付け力で食い込む
のを防止し、袋状膜部材内の濾過液流路の集水ポ−ト内
への連通を確保している。

【０００３】この膜エレメントにおいては、袋状膜部材
の内側が濾過液側とされ、膜間差圧の作用下（例えば、
濾過液流路側の減圧）、膜を透過した濾液が袋状膜部材
の濾過液流路、集水管を経て取り出されていく。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記膜エレメントのス
ペ−サリングには、従来、プラスチックの硬い射出成形
品が使用されており、その外径が袋状膜部材の濾過液集
水用孔径よりも大であり、膜エレメントの製作において
は、袋状膜部材の周囲を封止する前にスペ−サリングを
膜と濾過液流路用部材との間に挿入し、而るのち、膜間
の周囲を封止し、そして、そのスペ−サリングを袋状膜
部材の濾過液集水用孔の位置にまで移動させて、所定の
部位に配置している。

【０００５】しかしながら、スペ−サリングの袋状膜部
材の濾過液集水用孔位置への移動には、膜が邪魔になっ
て容易ではなく、作業性に劣り、また、移動中にスペ−
サリングが膜にひっかかって膜損傷も懸念される。

【０００６】本発明の目的は、袋状膜部材に濾過液集水
用孔を開け、袋状膜部材の濾過液集水用孔周囲における
各膜と濾過液流路用部材との間にスペ−サリングを配置
のうえ、複数枚の袋状膜部材を積層し締め付けてなる膜
エレメントを容易に製作できる方法を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る膜エレメン
トの製作方法は、内部に濾過液流路用部材１１を納めた
袋状膜部材１に濾過液集水用孔１３を開け、この孔１３
より各膜１２と濾過液流路用部材１１との間に可撓性の
シ−ト状スペ−サリング２を折り曲げて挿入し、その挿
入スペ−サリングを元の平面状に戻して上記の孔１３の
周りに配し、かかる袋状膜部材１を積層することを特徴
とする構成である。

【０００８】

【作用】シ−ト状スペ−サリング２に可撓性のものを使
用しているから、スペ−サリング２を折り曲げた状態で
袋状膜部材１内に、該袋状膜部材１の濾過液集水用孔１
３から容易に挿入し得、その挿入スペ−サリング２を元
の平らな状態に戻して所定の位置（袋状膜部材内の濾過
液集水用孔周囲部位）に配することができる。従って、
挿入後にスペ−サリングを袋状膜部材の濾過液集水用孔
位置へ移動させることが不要となり、この移動の劣作業
性やスペ−サリングが膜にひっかかっての膜損傷の不利
等を排除できる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例につ
いて説明する。・図１の（ハ）は本発明により組み立て
ようとする膜エレメントの一例を示している。図１の
（ハ）において、１は袋状膜部材であり、濾過液流路用
部材（例えば、例えば、プラスチックネット、プラスチ
ック不織布、トリコット布等）１１の両面に半透膜１２
（例えば、ポリスルホン、ポリエ−テルスルホン、ポリ
アクリロニトリル、ポリオレフィン、ポリアミド等の精
密濾過膜や限外濾過膜等）を添付し、周囲を熱融着や接
着剤により封止してある。１３は袋状膜部材１に開けた
濾過液集水用孔、２はこの孔１３の周囲における、各膜
１２と濾過液流路用部材１１との間の部位に配した可撓
性のシ−ト状スペ−サリングである（シ−ト状スペ−サ
リング２については、図２を参照）。３は環状のゴムパ
ッキングである。４は濾過液集水管（多孔管）であり、
上記袋状膜部材１とゴムパッキング３とをこの濾過液集
水管４に交互に挿通し、この挿通積層体を端板５，５で
挾み、ナット６，６により積層体を締め付けている。

【００１０】上記において、シ−ト状スペ−サリング２
は、パッキング３の圧縮応力で膜１２がプラスチックネ
ット等の濾過液流路用部材１１に食い込むことを防止し
（濾過液流路用部材１１の閉塞を防止し）、袋状膜部材
１内の濾過液流路と集水管４内との正常な連通を保証し
ており、そのシ−ト状スペ−サリング２には、膜１２よ
りも硬質で折り曲げが容易な厚み０．０１ｍｍ〜３ｍｍ
程度の可撓性フィルム、例えば、樹脂含浸布、濾過液流
路用部材１１よりも目の細かいプラスチックネット（２
０〜１０００メッシユ程度）等を使用できる。

【００１１】上記において、シ−ト状スペ−サリング２
の外郭寸法はゴムパッキング３の外郭寸法よりも大きく
することが好ましい。上記において、袋状膜部材１の外
郭形状は通常、四角形とされるが、円形や楕円形とする
こともできる。また、上記シ−ト状スペ−サリング２の
形状は、通常円形とされるが、四角形や楕円形とするこ
とも可能である。

【００１２】本発明により上記の積層型膜エレメントを
製作するには、図１の（イ）に示すように、濾過液流路
用部材１１の両面に膜１２を添付し、その周囲を接着剤
または熱融着により封止して袋状膜部材１を製作し、更
に、所定の位置に濾過液集水用孔１３を開ける。

【００１３】次いで、可撓性のシ−ト状スペ−サリング
２を上記の濾過液集水用孔１３に挿入し得る寸法に折り
曲げ、この折り曲げたシ−ト状スペ−サリングを濾過液
集水用孔１３より各膜１２と濾過液流路用部材１１との
間に挿入し、この挿入スペ−サリングを元の平らな状態
に戻し、図１の（ロ）に示すように、スペ−サリング２
の中心と濾過液集水用孔１３の中心とをほぼ一致させて
各スペ−サリング２を濾過液集水用孔１３の周囲におけ
る、各膜１２と濾過液流路用部材１１との間の部位に配
する。この場合、スペ−サリング２の内周を濾過液集水
用孔１３の内周よりも僅か突出させ、スペ−サリング
２，２間をこの突出部において接着剤で局所的に結着し
てシ−ト状スペ−サリング２，２の仮固定を行うことが
好ましい。

【００１４】このようにして、スペ−サリングを濾過液
集水用孔の周囲における、各膜と濾過液流路用部材との
間の部位に配した後は、図１の（ハ）に示すように、袋
状膜部材１とゴムパッキング３とを集水管４に交互に挿
通し、その積層体を端板５，５を介しナット６，６の集
水管４への螺合で締め付け、これにて膜エレメントの製
作を終了する。

【００１５】図３の（イ）乃至図３の（ハ）は本発明の
別実施例を示し、上記と同様にして図３の（イ）に示す
ように、スペ−サリング２，２を濾過液集水用孔１３の
周囲における、各膜１２と濾過液流路用部材１１との間
の部位に配し、而るのち、図３の（ロ）に示すように、
各膜面にプラスチック製の集水リング４１，４２を溶着
すると共にリング４１，４２間を突部４３と凹部４４の
嵌合により締結し、更に、図３の（ハ）に示すように、
集水リング付の袋状膜部材１，…を積層し、集水リング
４１，４２間を溶着等により接合し、これにて膜エレメ
ントの製作を終了する。

【００１６】本発明により製作する膜エレメントにおい
ては、袋状膜部材間に可撓性洗浄部材（荒い目のプラス
チックネット、ロ−ビングクロス、マット等）を配し、
その上端を集水管に挿通支持することもできる。かかる
構成では、袋状膜部材並びに可撓性洗浄部材が原液の流
動で煽られる際に相互に接触し、膜面へのケ−ク層の形
成を効果的に防止できる。

【００１７】本発明により製作した膜エレメントは、各
種の形式の膜分離装置に使用でき、膜分離装置の構造の
如何によっては、原液の流動下、被処理液槽内に安定に
据置き得る構造体に組み立てられる。図４は本発明によ
り製作した膜エレメントを用いた膜分離装置の一例を示
している。図４において、７１は開放型の被処理液槽
（通常、落下防止用の覆蓋を備えている）であり、例え
ば、コンクリ−トの打設により構築することができる。
７２は原液供給配管、７３は原液供給ポンプである。Ａ
は膜エレメントであり、袋状膜部材１，１間に可撓性洗
浄部材ａを配し、両端にフレ−ムｂ，ｂを取り付けて据
置き可能とし、可撓性洗浄部材ａ，…の上端を集水管４
に挿通支持し、下端を水平軸ｃに挿通支持してある。７
４は膜エレメントの透過液集水管４に連通した濾過液取
り出し配管、７５は減圧ポンプであり、これらの濾過液
取り出し配管７４と減圧ポンプ７５とにより、各袋状膜
部材１の濾過液側の減圧で各袋状膜部材１の内外間に膜
間差圧を発生させる減圧手段を構成している。７６は膜
エレメントの並設部材の下方に配設した散気管（所定の
間隔で散気孔を穿設してある）、７７は散気管への給気
配管、７８はブロワである。

【００１８】この膜分離装置により原液を処理するに
は、原液供給ポンプ７３の駆動により被処理液槽７１内
に原液を供給し、減圧ポンプ７５を駆動し、各袋状膜部
材１の濾過側を減圧して、濾過に必要な膜間差圧を発生
させ、かかる膜間差圧のもとで濾過を進め、この濾過流
量にほぼ等しい流量で原液を連続的または間歇的に供給
し、被処理液槽７１内の原液水位をほぼ一定に保持しつ
つ原液を処理していく。

【００１９】この原液処理と並行して、間歇的または連
続的に、ブロワ７８を駆動し、散気管７６からエア−を
原液中に放散させ、放散エア−と原液との気液混合流を
袋状膜部材１，１間の原液流路間隙に上昇させていく。

【００２０】この場合、可撓性洗浄部材ａにおいては、
上下の両端が支持されており、散気手段７６によるエア
−スクラビングで煽られても、可撓性洗浄部材ａ，ａ間
のもとの狭い間隔が充分に保持される。他方、袋状膜部
材１においては、その下端が自由状態であるので、エア
−スクラビングのために躍動しようとするが、間隔が充
分に狭く保持されている可撓性洗浄部材ａ，ａ間にある
ので、上に向けて折り曲げられるようなことはなく、袋
状膜部材１と可撓性洗浄部材ａとが摺動接触し、膜面へ
の固形物の付着が効果的に防止される。

【００２１】特に、可撓性洗浄部材ａに適度の弛みを付
与して、可撓性洗浄部材ａ，ａ間の間隔を袋状膜部材１
の上に向けての折り曲がりを防止できる限度内に抑えつ
つエア−スクラビングで可撓性洗浄部材２を煽って振動
させれば、可撓性洗浄部材ａと袋状膜部材１との摺動を
より激しく行わせることができ、膜面への固形物の付着
をより一層効果的に防止できる。

【００２２】図４において、水平棒ｃを省略し、可撓性
洗浄部材ａを散気管７６に支持することもできる。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係る膜エレメントの製作方法に
よれば、内部に濾過液流路用部材を納めた袋状膜部材の
濾過液集水用孔の周囲における各膜と濾過液流路用部材
との間の部位にスペ−サリングを配しておき、かかる袋
状膜部材を複数枚、濾過液集水用孔を連通するように積
層し締め付けて積層型膜エレメントを製作する場合、袋
状膜部材の濾過液集水用孔からスペ−サリングを挿入の
うえ、そのスペ−サリングを所定の部位に配することを
可能にしているから、袋状膜部材の周囲を封止するまえ
にスペ−サリングを挿入しておく必要がなく、挿入後に
スペ−サリングの袋状膜部材の濾過液集水用孔位置への
移動が不要となり、この移動の劣作業性やスペ−サリン
グが膜にひっかかっての膜損傷の不利等を排除でき、積
層型膜エレメントを良好な作業性で安全に製作できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を、工程順で示す説明図であ
る。

【図２】本発明において使用するシ−ト状スペ−サリン
グを示す平面図である。

【図３】本発明の他の実施例を、工程順で示す説明図で
ある。

【図４】本発明により製作した膜エレメントを使用した
膜分離装置を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 袋状膜部材 １１ 濾過液流路用部材 １２ 膜 １３ 濾過液集水用孔 ２ シ−ト状スペ−サリング ３ パッキング ４ 透過液集水管 ４１ 集水リング ４２ 集水リング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に濾過液流路用部材を納めた袋状膜部
   材に濾過液集水用孔を開け、この孔より各膜と濾過液流
   路用部材との間に可撓性のシ−ト状スペ−サリングを折
   り曲げて挿入し、その挿入スペ−サリングを元の平面状
   に戻して上記の孔の周りに配し、かかる袋状膜部材を積
   層することを特徴とする膜エレメントの製作方法。