JPH11333263A - 膜エレメントとこれを用いた膜分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濾過容量の増大に適した膜エレメントとこれ
を用いた膜分離装置を得る。 【解決手段】 間隔をあけてほぼ平行に配置した二枚の
平板１１，１２と前記平板１１，１２間に設けた複数の
隔壁１３とを一体化し、前記平板１１，１２と隔壁１３
との間の中空部２を形成するとともに前記平板１１，１
２に中空部２に通じる孔１４を設けた濾板１の両面に、
一方の面が膜材料３１であり、他方の面が支持体３０で
あるように一体化した膜体３を、支持体３０が濾板１側
になるように配した膜エレメント、および前記膜エレメ
ントを複数個備え、各膜エレメントの両側部同士を一体
化した膜分離装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は膜エレメントとこれ
を用いた膜分離装置に関するもので、さらに詳しく言え
ば、濾過容量の増大に適した膜エレメントとこれを用い
た膜分離装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】産業排水や中下水道水などの濾過または
濃縮のための膜分離装置は、原液槽内に浸漬した複数の
膜エレメントの濾液側を負圧にして原液を濾過する方法
が多用されている。

【０００３】上記した膜分離装置では、濾過の進行に伴
って濾過膜で捕捉された物質が濾過膜の表面に付着して
ケーキ層を形成し、これによって濾過流速が低下するた
め、濾過中、または定期的に濾過を中断させて膜エレメ
ントの下方より空気を送入して気泡を発生させ、気泡に
よる濾過膜の振動や気泡とケーキ層との接触によってケ
ーキ層の付着を抑制したり、付着したケーキ層の剥離を
促進することが行われ、膜エレメントを長期間使用でき
るようにしている。

【０００４】上記した膜分離装置に用いられる膜エレメ
ントとしては、比較的大容量の濾過に適した中空糸から
なるものや平膜からなるものがあるが、近年は平膜から
なるものが多用されている。

【０００５】平膜は、その強度を高めるために不織布な
どの支持体の上に膜材料をコーティングしたもので、こ
のような平膜を用いた膜エレメントは、前記平膜を濾板
の両面に配し、この濾板に形成した濾液集水路から濾液
を得るようにしたものである。

【０００６】上記した平膜を用いた膜エレメントの例と
しては、特開平８−１０５８７号公報に記載されたよう
なものがある。

【０００７】すなわち、前記公報に記載されたものは、
間隔をあけてほぼ平行に配置した二枚の平板の間に障壁
を所定の間隔で複数配設して両平板と障壁とを一体化す
るとともに、両平板と障壁とに囲まれた透過水室を形成
し、障壁間に位置する相対する平板に透過水集水孔を開
設して支持板を構成し、この支持板の平板の外面に膜を
張設した膜エレメントであり、支持板に直接膜を張設す
ることによって構造の簡素化が図れるとともに、強い気
泡流に対しても支持板の振動が防止でき、耐久性の高い
膜エレメントを得ることを可能にしている。なお、支持
板に膜を張設するのは、膜の周縁を支持板に接着または
溶着することによっており、必要に応じて、線状または
交叉状の止着部を併用することによってその強度を高く
することも可能としている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記公報に記載された
膜エレメントは、気泡流による支持板の振動の防止に対
する配慮はなされているが、支持板に膜が直接張設して
あるので、膜面積が大きくなると、線状または交叉状の
止着部を併用しても、強い気泡流を受けると膜面の揺動
により、長期間使用しているうちに、膜が支持板から剥
離して破損し、透過液中に原液が混入することがあり、
膜面積の大きい膜エレメントを構成すると、その信頼性
が低下するという問題があった。このような問題を解決
する方法として、線状または交叉状の止着部を多くする
ことも考えられるが、止着部を多く設けるための工数が
増大するため、実用性に欠くものであった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、濾板が、間隔をあけてほぼ
平行に配置した二枚の平板と前記平板間に設けた複数の
隔壁とを一体化し、前記平板と隔壁との間に中空部を形
成するとともに前記平板に中空部に通じる孔を設けてな
るものであり、前記濾板の両面に膜体を配した膜エレメ
ントであって、前記膜体は一方の面が膜材料であり、他
方の面が支持体であるように一体化したものであり、前
記膜体の支持体を濾板に対向させて濾板に一部分または
全面で結着し、前記中空部を濾液集水路としたことを特
徴とするものであり、これにより、膜体の他方の面の支
持体と濾板とを強固に結着することができるので、膜面
積の大きい膜エレメントを構成しても、信頼性の低下を
防止することができる。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の膜エレメントを複数個備え、前記各膜エレメントの
両側部同士を一体化した膜分離装置であり、これによ
り、濾過容量を増加させることができる膜分離装置を得
ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態に
基づいて説明する。

【００１２】図１は本発明の実施の形態に係る膜エレメ
ントの断面図である。

【００１３】図１に示した本発明の実施の形態に係る膜
エレメントの特徴は、濾板１が、間隔をあけてほぼ平行
に配置した二枚の平板１１，１２と前記平板１１，１２
間に設けた複数の隔壁１３とを一体化し、前記平板１
１，１２と隔壁１３との間に中空部２を形成するととも
に前記平板１１，１２に中空部２に通じる孔１４を設け
てなるものであり、膜体３は一方の面が膜材料３１であ
り、他方の面が支持体３０であるように一体化したもの
であり、前記濾板１の両面に、前記膜体３の支持体３０
を対向させて配し、支持体３０を濾板１に一部分または
全面で結着し、前記中空部２を濾液集水路としたことで
ある。

【００１４】前記濾板１としては、ポリプロピレン、ポ
リエチレン、ポリカーボネートのような、押出成形によ
って連続的に製造できる、軽量で安価な樹脂が好まし
い。

【００１５】また、前記膜体３は、目付が５０〜１００
ｇ／ｍ² 、厚さが０．２〜０．４ｍｍ程度の支持体３０
としてのポリオレフイン系、ポリエステルなどの不織布
の一方の面にポリオレフィン系、ポリスルホン系の膜材
料３１をコーティング、または前記支持体３０に膜材料
３１をラミネートすることによって形成し、膜材料３１
の面は孔径が０．２５〜０．４μｍ程度、厚さが０．１
〜０．２ｍｍ程度になるようにする。

【００１６】そして、前記膜体３の支持体３０の面に、
低融点ポリエチレン粉末を３〜３０ｇ／ｍ² 分散させ、
これに濾板１を当接させて前記低融点ポリエチレンの融
点以上で、かつ膜体３の膜材料３１の融点以下の温度で
熱処理した後冷却して一体化する。

【００１７】また、前記濾板１上にホットメルト樹脂を
配し、その上に膜体３の支持体３０の面を配して前記ホ
ットメルト樹脂を溶融させて一体化することもできる。

【００１８】なお、前記膜エレメントを、複数個適当な
間隔をあけて並置し、各膜エレメントの両側部同士を、
エポキシ樹脂やポリウレタン樹脂のような経時的に硬化
する樹脂または熱硬化樹脂によって一体化すれば、濾過
容量の大きい膜分離装置を得ることができる。

【００１９】

【発明の効果】上記した如く、請求項１記載の発明によ
れば、濾板と膜体とを強固に結着することができるの
で、膜面積の大きい膜エレメントの耐久性の向上を図る
ことができ大容量の濾過に適した膜エレメントを構成す
るのに寄与することができ、請求項２記載の発明によれ
ば、濾過容量の大きい膜分離装置の信頼性の向上に寄与
するところが大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る膜エレメントの断面
図である。

【符号の説明】

１ 濾板 ２ 中空部 ３ 膜体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濾板が、間隔をあけてほぼ平行に配置し
   た二枚の平板と前記平板間に設けた複数の隔壁とを一体
   化し、前記平板と隔壁との間に中空部を形成するととも
   に前記平板に中空部に通じる孔を設けてなるものであ
   り、前記濾板の両面に膜体を配した膜エレメントであっ
   て、前記膜体は一方の面が膜材料であり、他方の面が支
   持体であるように一体化したものであり、前記膜体の支
   持体を濾板に対向させて濾板に一部分または全面で結着
   し、前記中空部を濾液集水路としたことを特徴とする膜
   エレメント。
2. 【請求項２】 請求項１記載の膜エレメントを複数個備
   え、前記各膜エレメントの両側部同士を一体化した膜分
   離装置。