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JPH0796148A - Separation membrane device - Google Patents

Separation membrane device

Info

Publication number
JPH0796148A
JPH0796148A JP26433393A JP26433393A JPH0796148A JP H0796148 A JPH0796148 A JP H0796148A JP 26433393 A JP26433393 A JP 26433393A JP 26433393 A JP26433393 A JP 26433393A JP H0796148 A JPH0796148 A JP H0796148A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
separation membrane
module structure
membrane
liquid
water
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.)
Withdrawn
Application number
JP26433393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Maeda
恭志 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Chemical Japan Ltd
Original Assignee
Dow Chemical Japan Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Chemical Japan Ltd filed Critical Dow Chemical Japan Ltd
Priority to JP26433393A priority Critical patent/JPH0796148A/en
Publication of JPH0796148A publication Critical patent/JPH0796148A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液体中の濁質成分と任意の低沸点成分とを同
時に分離除去することが出来、処理の効率化と設備の小
型化を図ることが可能な平膜積層型の分離膜装置を提供
する。 【構成】 浸透気化または膜蒸留用の平板状分離膜を有
する上流側のモジュール構成体(A1)と、精密濾過ま
たは限外濾過用の平板状分離膜を有する下流側のモジュ
ール構成体(A2)と、各モジュール構成体(A1)、
(A2)に亘って連続する供給流路(28A)と、被処
理液の供給口(7)と、非透過液の排出口(8)と、揮
発性成分を回収する減圧可能な脱気管(12)と、液体
成分を回収する捕集管(14)とを備える。
(57) [Summary] [Purpose] A flat membrane stacking type capable of separating and removing turbid components in liquids and arbitrary low-boiling components at the same time, and improving efficiency of processing and downsizing of equipment. A separation membrane device of the above is provided. [Structure] An upstream module structure (A1) having a flat plate separation membrane for pervaporation or membrane distillation, and a downstream module structure (A2) having a flat plate separation membrane for microfiltration or ultrafiltration. And each module structure (A1),
A continuous supply flow path (28A) across (A2), a supply port (7) for the liquid to be treated, a discharge port (8) for the non-permeate, and a depressurizable degassing pipe (for collecting volatile components). 12) and a collection pipe (14) for collecting the liquid component.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、分離膜装置に関するも
のであり、詳しくは、例えば浄水処理などに使用する分
離膜装置であって、被処理水に含まれる濁質成分と揮発
性成分とを同時に分離除去することが出来、処理の効率
化と設備の小型化を図ることが可能な新規な分離膜装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a separation membrane device, and more particularly to a separation membrane device used for, for example, water purification treatment, in which turbid components and volatile components contained in treated water are contained. The present invention relates to a novel separation membrane device capable of simultaneously separating and removing, and improving efficiency of processing and downsizing of equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、各種の素材を用いた分離膜が
種々検討され、そして、例えば浄水処理などにおいて原
水中に含まれる濁質成分を精密濾過や限外濾過などの分
離操作によって高度に除去する技術が種々提案されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, various separation membranes using various materials have been studied, and turbidity components contained in raw water in, for example, water purification treatment are highly refined by separation operations such as microfiltration and ultrafiltration. Various techniques for removing have been proposed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、河川水や湖
水などを浄化する際、汚泥や微生物などの濁質成分の他
に例えばトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、
トリハロメタン或いはアンモニア等の揮発性成分が含ま
れる場合には、上記の分離操作に加えて他の浄化方法を
併用しなければならず、その場合、揮発性成分を除去す
るための装置を別途に稼働させるため、設備全体が大掛
かりになるという問題があった。殊に、浄水処理などに
おいては大量の水を連続的に、しかも、低コストにて処
理する必要があり、処理の効率化および設備の小型化を
図ることは重要な課題である。
By the way, when purifying river water, lake water, etc., in addition to suspended matter components such as sludge and microorganisms, for example, trichlorethylene, tetrachloroethylene,
If volatile components such as trihalomethane or ammonia are contained, other purification methods must be used in addition to the above separation operation.In that case, a device for removing volatile components must be operated separately. Therefore, there is a problem that the entire facility becomes large. In particular, in water purification treatment, it is necessary to treat a large amount of water continuously and at low cost, and it is an important subject to improve the efficiency of treatment and downsize equipment.

【0004】本発明は、上記実情に鑑み、分離膜を用い
て例えば水に含まれる濁質成分と揮発性成分とを効率的
に分離することを主眼に種々検討の結果なされたもので
あり、その目的は、液体中の濁質成分と任意の揮発性成
分とを同時に分離除去することが出来、処理の効率化と
設備の小型化を図ることが可能な新規な分離膜装置を提
供することである。
In view of the above situation, the present invention has been made as a result of various studies with the aim of efficiently separating turbidity components and volatile components contained in water using a separation membrane. An object thereof is to provide a novel separation membrane device capable of separating and removing a turbid component and an arbitrary volatile component in a liquid at the same time, which can improve efficiency of treatment and downsizing of equipment. Is.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の分離膜装置においては、液体中に含まれる
濁質成分および任意の揮発性成分を分離除去する分離膜
装置であって、浸透気化または膜蒸留用の分離膜を設け
た分離膜エレメントによって膜表面に平行な流路を複数
形成された上流側のモジュール構成体と、精密濾過また
は限外濾過用の分離膜を設けた分離膜エレメントによっ
て膜表面に平行な流路を複数形成された下流側のモジュ
ール構成体と、前記双方のモジュール構成体に亘って連
続し且つこれら各モジュール構成体において前記各流路
に接続された供給流路と、当該供給流路の上流側の端部
に設けられた被処理液の供給口と、前記供給流路の下流
側の端部に設けられた非透過液の排出口と、前記上流側
のモジュール構成体の分離膜エレメントに接続されて当
該分離膜エレメントを通過した揮発性成分を回収する脱
気管と、前記下流側のモジュール構成体の分離膜エレメ
ントに接続されて当該分離膜エレメントを通過した液体
成分を回収する捕集管とから構成されていることを特徴
とする。
In order to solve the above problems, the separation membrane device of the present invention is a separation membrane device for separating and removing turbid components and arbitrary volatile components contained in a liquid. , An upstream module structure in which a plurality of channels parallel to the membrane surface were formed by a separation membrane element provided with a separation membrane for pervaporation or membrane distillation, and a separation membrane for microfiltration or ultrafiltration were provided. A downstream module structure in which a plurality of channels parallel to the membrane surface were formed by a separation membrane element, and was continuous over both module structures and was connected to each channel in each of these module structures. A supply channel, a supply port for the liquid to be treated provided at the upstream end of the supply channel, a non-permeate discharge port provided at the downstream end of the supply channel, and Module configuration on the upstream side A degassing pipe connected to the separation membrane element to collect the volatile components that have passed through the separation membrane element, and a liquid component that has been connected to the separation membrane element of the downstream module structure and passed through the separation membrane element. It is characterized in that it is composed of a collection pipe for collecting.

【0006】[0006]

【作用】上流側のモジュール構成体は、浸透気化または
膜蒸留用の分離膜によって液体中の揮発性成分を選択的
に透過し、供給流路によって前記揮発性成分を含まない
液体を下流側のモジュール構成体へ供給する。また、下
流側のモジュール構成体は、精密濾過または限外濾過用
の分離膜によって液体のみを透過し、捕集管によって濁
質成分を含まない液体を回収する。
The module structure on the upstream side selectively permeates volatile components in the liquid by means of a separation membrane for pervaporation or membrane distillation, and supplies the liquid containing no volatile components to the downstream side by means of a supply flow path. Supply to the module structure. Further, the downstream module structure allows only the liquid to pass through by the separation membrane for microfiltration or ultrafiltration, and collects the liquid containing no turbid component by the collection tube.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の分離膜装置の実施例を添付図
面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施例を示す
外観図、図2はモジュール構成体の内部構造を示すII−
II矢視図、図3は分離膜エレメントを示すIII −III 矢
視図、図4は本発明の他の実施例を示す展開図、図5は
本発明の他の実施例の濾過ユニットを示す一部破断図、
図6は分離膜エレメントを示すVI−VI矢視図である。
Embodiments of the separation membrane device of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an external view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing an internal structure of a module structure II-
II arrow view, FIG. 3 is a III-III arrow view showing a separation membrane element, FIG. 4 is a development view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows a filtration unit of another embodiment of the present invention. Partially broken view,
FIG. 6 is a VI-VI arrow view showing the separation membrane element.

【0008】本発明の分離膜装置においては、液体中に
含まれる濁質成分および任意の揮発性成分を同時に且つ
連続的に分離除去するため、濁質成分がモジュール内に
蓄積することの少ない例えば平膜積層型のモジュール構
造とされ、そして、上流側と下流側とで機能の異なる少
なくとも2つのモジュール構成体が配設される。これら
のモジュール構成体は、設備規模などに応じて各々を離
間させた配置としたり、または、一体化した配置とする
ことが出来るが、以下の実施例においては、装置構成を
一層小型化するため、各々異なる機能のモジュール構成
体を一体化した分離膜装置を示す。また、濁質成分と揮
発性成分とを含む水を被処理液として例示して説明す
る。
In the separation membrane device of the present invention, the turbid component and the optional volatile component contained in the liquid are simultaneously and continuously separated and removed, so that the turbid component is less likely to be accumulated in the module. A flat film laminated type module structure is provided, and at least two module components having different functions on the upstream side and the downstream side are arranged. These module structures can be arranged separately or integrated according to the scale of the equipment, etc., but in the following examples, in order to further reduce the size of the device structure. Shows a separation membrane device in which module structures having different functions are integrated. Further, water containing a turbid component and a volatile component will be described as an example of the liquid to be treated.

【0009】先ず、本発明の一実施例を説明する。本発
明の分離膜装置の基本構造は、例えば特公昭53−35
553号公報に記載のプレート・フレーム方式の分離膜
装置の構造を有効に利用するものであり、平膜の積み重
ね体によって膜表面に薄層流の流路を形成し、被処理水
を加圧して流すことによって透過液と非透過液とに分離
するものである。
First, an embodiment of the present invention will be described. The basic structure of the separation membrane device of the present invention is, for example, JP-B-53-35.
The structure of the plate-frame type separation membrane device described in Japanese Patent No. 553 is effectively used. A stack of flat membranes forms a thin laminar flow channel on the membrane surface to pressurize the water to be treated. It is separated into a permeated liquid and a non-permeated liquid by flowing it as a flow.

【0010】すなわち、本発明の分離膜装置(1)は、
図1又は図2に示す様に、少なくとも片面に浸透気化ま
たは膜蒸留用の分離膜を設けた平板状の分離膜エレメン
ト(2)の積み重ね体によって膜表面に平行な流路
(9)を複数形成された上流側のモジュール構成体(A
1)と、少なくとも片面に精密濾過または限外濾過用の
分離膜を設けた平板状の分離膜エレメントの積み重ね体
によって膜表面に平行な流路(9)を複数形成された下
流側のモジュール構成体(A2)とから主として構成さ
れる。そして、双方のモジュール構成体(A1)、(A
2)に亘って連続し且つ各モジュール構成体(A1)、
(A2)において各流路(9)に接続された供給流路
(28A)と、供給流路(28A)の上流側の端部に設
けられた被処理水の供給口(7)と、供給流路(28
A)の下流側の端部に設けられた非透過水の排出口
(8)と、上流側のモジュール構成体(A1)の分離膜
エレメント(2)に接続されて当該分離膜エレメントを
通過した揮発性成分を回収する脱気管(12)と、下流
側のモジュール構成体(A2)の分離膜エレメント
(2)に接続されて当該分離膜エレメントを通過した水
を回収する捕集管(14)とを備える。
That is, the separation membrane device (1) of the present invention is
As shown in FIG. 1 or 2, a stack of plate-shaped separation membrane elements (2) having a separation membrane for pervaporation or membrane distillation provided on at least one side has a plurality of channels (9) parallel to the membrane surface. The upstream module structure (A
1) and a downstream module configuration in which a plurality of flow channels (9) parallel to the membrane surface are formed by a stack of plate-shaped separation membrane elements having a separation membrane for microfiltration or ultrafiltration provided on at least one surface Mainly composed of body (A2). Then, both module constructs (A1), (A
2) continuous and each module assembly (A1),
In (A2), a supply flow path (28A) connected to each flow path (9), a supply port (7) for water to be treated provided at an upstream end of the supply flow path (28A), and a supply Channel (28
The non-permeate water outlet (8) provided at the downstream end of (A) and the separation membrane element (2) of the upstream module structure (A1) were connected to pass through the separation membrane element. A degassing pipe (12) for collecting volatile components and a collection pipe (14) connected to the separation membrane element (2) of the downstream module structure (A2) for collecting water that has passed through the separation membrane element. With.

【0011】各エレメント(2)の外観的構成は各モジ
ュール構成体(A1)、(A2)とも同様であり、図1
及び図2に示す様に、各エレメント(2)は、例えば略
同一の大きさの円形または楕円形とされ、両端部の対称
位置に開口(28)、(28)を備えている。斯かる開
口(28)、(28)は、エレメント積み重ね体の圧接
手段として用いられるボルト(5)、(5)の挿入孔と
して機能すると共に、その内径がボルト(5)、(5)
の外径よりも大径とされ、挿入されたボルト(5)、
(5)の周囲に上記の供給流路(28A)を形成する。
The external structure of each element (2) is the same as that of each module structure (A1), (A2).
As shown in FIG. 2, each element (2) has, for example, a circular shape or an elliptical shape having substantially the same size, and has openings (28) and (28) at symmetrical positions at both ends. The openings (28), (28) function as insertion holes for the bolts (5), (5) used as the pressure contact means of the element stack, and the inner diameters of the bolts (5), (5).
Larger than the outer diameter of the inserted bolt (5),
The supply channel (28A) is formed around (5).

【0012】各エレメント(2)は、構造体を構成する
ための支持プレートを含む膜エレメントであれば各種の
形態とすることが出来るが、一例として、図3に示す様
に、スペーサー(23)を介して積み重ね方向に対称に
配置された一対の膜支持プレート(22)と、各膜支持
プレート(22)の表面に膜支持体(24)を介して設
けられた分離膜(25)とから成る偏平箱状構造体のも
のを挙げることが出来る。
Each element (2) can be in various forms as long as it is a membrane element including a support plate for forming a structure, but as an example, as shown in FIG. 3, a spacer (23) is used. A pair of membrane supporting plates (22) symmetrically arranged in the stacking direction via a membrane and a separation membrane (25) provided on the surface of each membrane supporting plate (22) via a membrane support (24). The flat box-shaped structure can be mentioned.

【0013】膜支持プレート(22)は、分離膜(2
5)の透過成分を上記のスペーサー(23)側へ円滑に
通過させるため、その外周壁面以外が多孔構造に構成さ
れる。膜支持プレート(22)の材質としては、耐薬品
性および耐熱性の観点から、ポリプロピレン、ポリウレ
タン、ポリスルホン、テフロン等のプラスチック、ステ
ンレス等の金属またはセラミックス等が好適に用いられ
る。
The membrane support plate (22) includes a separation membrane (2
In order to allow the permeation component of 5) to smoothly pass to the spacer (23) side, the structure other than the outer peripheral wall surface is configured to have a porous structure. From the viewpoint of chemical resistance and heat resistance, plastics such as polypropylene, polyurethane, polysulfone, and Teflon, metals such as stainless steel, and ceramics are preferably used as the material of the membrane supporting plate (22).

【0014】膜支持プレート(22)には、その膜支持
面に複数の凸状リブ(222)が設けられており、且
つ、周縁部に凸状リブ(222)と同一高さの突起部
(221)が設けられている。凸状リブ(222)は、
エレメント(2)を積層した際にその頂部によって分離
膜(25)を圧接する機能を有し、外周突起(221)
は、分離膜(25)を通過しない液体が各エレメント
(2)間から当該モジュールの外へ流出するのを防止す
る機能を有する。
The membrane supporting plate (22) is provided with a plurality of convex ribs (222) on its membrane supporting surface, and a protrusion () having the same height as the convex rib (222) is provided on the peripheral portion. 221) is provided. The convex rib (222) is
When the element (2) is laminated, it has a function of pressing the separation membrane (25) by its top portion, and the peripheral projection (221).
Has a function of preventing a liquid that does not pass through the separation membrane (25) from flowing out of the module from between the elements (2).

【0015】また、複数の凸状リブ(222)は、これ
ら凸状リブの間に形成される凹部により、膜表面に平行
な流路(9)、すなわち、隣接するエレメント(2)の
間に被処理水を供給するための所定間隙を形成する。し
かも、凸状リブ(222)は、図1に示す様に、エレメ
ント(2)の表面において双方の開口(28)、(2
8)の間に連続して形成され、後述する供給流路(28
A)(エレメント(2)における2つの開口(28)、
(28))の間の流れを円滑にするためのエレメント
(2)表面上の案内としての機能をも有する。
Further, the plurality of convex ribs (222) have a flow path (9) parallel to the membrane surface, that is, between adjacent elements (2) due to the concave portions formed between the convex ribs. A predetermined gap for supplying water to be treated is formed. Moreover, as shown in FIG. 1, the convex ribs (222) have openings (28), (2) on both surfaces of the element (2).
8), which is continuously formed between the above-mentioned supply channels (28).
A) (two openings (28) in the element (2),
It also serves as a guide on the surface of the element (2) to smooth the flow between (28)).

【0016】複数の凸状リブ(222)は、膜支持プレ
ート(22)と別個に形成することも出来るが、組み立
て工程を簡略化して製作費を低減させるため、一体的成
形することも出来る。すなわち、図2に示す様に、両端
部に開口(28)、(28)を備え、膜支持面に複数の
凸状リブ(222)を設け且つ多数の貫通孔を有する多
孔板は、射出成形などにより容易に製作することが出来
る。凸状リブ(222)の高さは、特に制限されない
が、通常は0.2〜10mm、好ましくは0.4〜7m
mの範囲とされる。また、凸状リブ(222)の数は、
膜支持プレート(22)の面積によって異なるために一
概には決定し得ないが、隣接する凸状リブの間の間隔が
通常は10〜80mm、好ましくは20〜50mmとな
る様に決定される。
The plurality of convex ribs (222) can be formed separately from the membrane supporting plate (22), but they can also be integrally formed in order to simplify the assembly process and reduce the manufacturing cost. That is, as shown in FIG. 2, a perforated plate having openings (28), (28) at both ends, a plurality of convex ribs (222) on a membrane supporting surface, and a large number of through holes is formed by injection molding. It can be easily manufactured by The height of the convex rib (222) is not particularly limited, but is usually 0.2 to 10 mm, preferably 0.4 to 7 m.
The range is m. The number of convex ribs (222) is
Although it cannot be unconditionally determined because it depends on the area of the membrane support plate (22), the distance between adjacent convex ribs is usually determined to be 10 to 80 mm, preferably 20 to 50 mm.

【0017】膜支持プレート(22)の内部に充填され
たスペーサー(23)は、エレメント(2)を積層した
際に偏平箱状構造体の内部空間を保持する機能を有し、
液体や気体を通過させ得る部材にて形成される。また、
膜支持体(24)は、膜支持プレート(22)による分
離膜(25)の損傷を防止し、被処理水中の固形物の分
離膜(25)への衝撃を緩衝すると共に、分離膜(2
5)が膜支持プレート(22)へ密着することを防止
し、透過成分が当該エレメント内部へ円滑に通過するよ
うに設けられるものであり、従って、不織布や濾紙など
の液体や気体を通過させ得る部材にて形成するのが好ま
しい。なお、膜支持体(24)の厚さは、通常0.1〜
2mmの範囲とされる。
The spacer (23) filled inside the membrane supporting plate (22) has a function of holding the internal space of the flat box-shaped structure when the elements (2) are stacked,
It is formed of a member that allows liquid or gas to pass therethrough. Also,
The membrane support (24) prevents the separation membrane (25) from being damaged by the membrane support plate (22), buffers the impact of the solid matter in the water to be treated on the separation membrane (25), and separates the separation membrane (2).
It is provided so that 5) does not adhere to the membrane support plate (22) and the permeation component passes smoothly inside the element, and therefore liquids or gases such as non-woven fabric and filter paper can pass through. It is preferably formed of a member. The thickness of the membrane support (24) is usually 0.1 to
The range is 2 mm.

【0018】図3に示す様に、上記の様な構造のエレメ
ント(2)の外周には、膜支持プレート(22)の外周
縁およびスペーサー(23)を封止するため、通常、非
多孔板の細幅片にて外周壁面(26)が形成される。ま
た、図示しないが、当該エレメントの開口(28)、
(28)の内周も、被処理水が侵入するのを防止するた
め、非多孔板の細幅片にて内周壁面が形成される。斯か
る開口(28)、(28)の内周の封止は、2枚の膜支
持プレート(22)を膜支持体(24)及び分離膜(2
5)と共に適当な樹脂で一体的にシールしてもよい。そ
の結果、供給流路(28A)に供給された被処理水は膜
表面に平行な流路(9)のみに導入される。
As shown in FIG. 3, the outer periphery of the membrane supporting plate (22) and the spacer (23) are sealed on the outer periphery of the element (2) having the above-mentioned structure. An outer peripheral wall surface (26) is formed by the narrow strip. Although not shown, the opening (28) of the element,
Also in the inner circumference of (28), in order to prevent the water to be treated from entering, the inner circumference wall surface is formed by the narrow width piece of the non-porous plate. The sealing of the inner periphery of the openings (28) and (28) is performed by connecting the two membrane support plates (22) to the membrane support (24) and the separation membrane (2).
It may be integrally sealed with a suitable resin together with 5). As a result, the water to be treated supplied to the supply channel (28A) is introduced only into the channel (9) parallel to the membrane surface.

【0019】また、エレメント(2)の外周壁面(2
6)には、透過成分を回収手段としての上記の脱気管
(12)又は捕集管(14)へ導くため、導管(13)
が膜支持プレート(22)の内部に向けて挿通される。
導管(13)は、通常、エレメント(2)の1枚当たり
1〜2箇所設けられるが、脱気管(12)又は捕集管
(14)の設置数に応じた適宜の数だけ設けることが出
来る。
The outer peripheral wall surface (2) of the element (2)
In 6), a conduit (13) is provided for guiding the permeated component to the deaeration pipe (12) or the collection pipe (14) as a recovery means.
Are inserted toward the inside of the membrane support plate (22).
The conduits (13) are usually provided at one to two places per sheet of the element (2), but can be provided in an appropriate number according to the number of degassing pipes (12) or collecting pipes (14) installed. .

【0020】上記の様にエレメント(2)を積み重ねた
場合、各エレメント(2)の開口(28)、(28)に
よって構成される供給流路(28A)は、モジュール内
の離間した位置にそれぞれ積み重ね方向に沿って2系列
形成される。そして、図3に示す様に、特公昭53−3
5553号公報に記載された分離膜装置の場合と同様
に、供給流路(28A)には、離設した閉止手段とし
て、閉止リング(29)を設けることも出来る。
When the elements (2) are stacked as described above, the supply flow paths (28A) formed by the openings (28) and (28) of each element (2) are respectively located at spaced positions in the module. Two series are formed along the stacking direction. Then, as shown in FIG.
As in the case of the separation membrane device described in Japanese Patent No. 5553, the supply channel (28A) may be provided with a closing ring (29) as a separate closing means.

【0021】閉止リング(29)は、開口(28)に嵌
合しボルト(5)の表面と接触する大きさのリングにて
構成される。閉止リング(29)は、他方の供給流路
(28A)の閉止リング(29)に対し、積み重ね方向
において段部を形成する様に位置付けられ、これによ
り、一方の供給流路(28A)をエレメント積み重ね方
向に通って来た被処理水は一群の流路(9)を介して他
方の供給流路(28A)に向かう様に偏向させられる。
The closure ring (29) comprises a ring sized to fit in the opening (28) and contact the surface of the bolt (5). The closing ring (29) is positioned so as to form a step in the stacking direction with respect to the closing ring (29) of the other supply flow passage (28A), whereby one of the supply flow passages (28A) is formed into an element. The water to be treated that has passed in the stacking direction is deflected toward the other supply flow channel (28A) via the group of flow channels (9).

【0022】上記構造のエレメント(2)の数は、分離
膜装置(1)での処理量を勘案して任意に選択すること
が出来るが、通常は、10〜100枚の範囲から適宜選
択される。エレメント(2)は、これと同一位置の両端
部に一対の開口を備えた端板(3)、(4)の間に配置
され、これら端板を介して開口(28)、(28)に挿
入されたボルト(5)、(5)とこれらに螺合されたナ
ツト各(6)、(6)によって圧接される。斯かる圧接
により、各膜支持プレート(22)に設けられた複数の
凸状リブ(222)のそれぞれは、図3に示す様に、各
頂部によって積み重ね体の分離膜(25)を圧接する。
なお、圧接手段としては、油圧などの手段により端板
(3)、(4)を外部から締め付ける他の手段を採用す
ることも出来る。
The number of the elements (2) having the above structure can be arbitrarily selected in consideration of the processing amount in the separation membrane device (1), but normally, it is appropriately selected from the range of 10 to 100 sheets. It The element (2) is arranged between the end plates (3) and (4) having a pair of openings at both ends at the same position, and the elements (2) are connected to the openings (28) and (28) through these end plates. The bolts (5), (5) inserted and the nuts (6), (6) screwed to them are pressed against each other. By such pressure contact, each of the plurality of convex ribs (222) provided on each membrane support plate (22) presses the separation membrane (25) of the stack by each top as shown in FIG.
As the pressure contact means, other means for externally tightening the end plates (3) and (4) by means of hydraulic pressure or the like can be adopted.

【0023】端板(3)に挿通された一方のボルト
(5)の外周側には、供給流路(28A)に通じる流路
(31)が形成されて液体供給管が接続され、斯かる液
体供給管が被処理液の供給口(7)とされている。一
方、端板(4)に挿通された一方のボルト(5)の外周
側には、供給流路(28A)に通じる流路(41)が形
成されて液体排出管が接続され、斯かる液体排出管が被
処理水の排出口(7)とされている。そして、供給口
(7)から供給された被処理水は、上記の様に膜表面に
平行な流路(9)に導入され、分離膜(25)を通過し
なかった非透過水が排出口(8)から排出される。これ
らの供給口(7)、排出口(8)は、二つの離設した供
給流路(28A)、(28A)の何れかの一端部と何れ
かの他端部に設けられていればよい。
On the outer peripheral side of one of the bolts (5) inserted through the end plate (3), a flow path (31) communicating with the supply flow path (28A) is formed and a liquid supply pipe is connected thereto. The liquid supply pipe serves as a supply port (7) for the liquid to be treated. On the other hand, a flow passage (41) communicating with the supply flow passage (28A) is formed on the outer peripheral side of one of the bolts (5) inserted into the end plate (4), and a liquid discharge pipe is connected to the liquid. The discharge pipe serves as a discharge port (7) for the water to be treated. Then, the water to be treated supplied from the supply port (7) is introduced into the flow path (9) parallel to the membrane surface as described above, and the non-permeated water that has not passed through the separation membrane (25) is discharged from the discharge port. Emitted from (8). The supply port (7) and the discharge port (8) may be provided at one end portion and the other end portion of any one of the two supply channels (28A) and (28A) which are separated from each other. .

【0024】本発明の分離膜装置(1)においては、図
1及び図2に示す様に、上流側のモジュール構成体(A
1)と上流側のモジュール構成体(A2)とを一体化し
たものであるが、被処理水に含まれる揮発性成分および
濁質成分の双方を分離するため、多数の分離膜エレメン
ト(2)の中、上流側のモジュール構成体(A1)の離
膜エレメント(2)には、浸透気化または膜蒸留用の分
離膜(25)が、また、下流側のモジュール構成体(A
2)の分離膜エレメント(2)には、精密濾過または限
外濾過用の分離膜(25)が各々設けられている。
In the separation membrane device (1) of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the upstream module structure (A
1) and the upstream module structure (A2) are integrated, but a large number of separation membrane elements (2) for separating both volatile components and suspended components contained in the water to be treated. In the above, the separation membrane (25) for pervaporation or membrane distillation is provided in the separation membrane element (2) of the upstream module structure (A1), and the downstream module structure (A).
The separation membrane element (2) of 2) is provided with a separation membrane (25) for microfiltration or ultrafiltration, respectively.

【0025】具体的には、上流側のモジュール構成体
(A1)に含まれる分離膜(25)としては、ポリジメ
チルシロキサン、ポリトリメチルシリルプロピン等から
成る従来公知の各種の分離膜を使用することが出来る。
そして、下流側のモジュール構成体(A2)に含まれる
分離膜(25)としては、ポリスルホン、ポリフッ化ビ
ニリデン、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロース等か
ら成る各種の分離膜を使用することが出来る。
Specifically, as the separation membrane (25) contained in the upstream module structure (A1), various conventionally known separation membranes made of polydimethylsiloxane, polytrimethylsilylpropyne or the like should be used. Can be done.
As the separation membrane (25) included in the downstream module structure (A2), various separation membranes made of polysulfone, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, cellulose acetate or the like can be used.

【0026】更に、上流側のモジュール構成体(A1)
に備えられた透過成分の回収手段としての脱気管(1
2)には、当該モジュール構成体の各エレメント(2)
における一対の膜支持プレート(22)の間に挿入され
た導管(13)が接続されている。脱気管(12)は、
トラツプ装置および真空ポンプ等(図示せず)に接続さ
れて減圧可能に構成されており、前記真空ポンプの駆動
により、分離膜(25)にて被処理水から分離された揮
発性成分が脱気管(12)を通じて活性炭などの吸着剤
を充填したトラツプ装置に回収される。
Further, the upstream module structure (A1)
Degassing pipe (1 as means for collecting permeated components provided in the
2), each element (2) of the module structure
A conduit (13) inserted between a pair of membrane support plates (22) at is connected. The deaeration tube (12) is
It is connected to a trap device, a vacuum pump and the like (not shown) so that the pressure can be reduced. By driving the vacuum pump, the volatile components separated from the water to be treated by the separation membrane (25) are degassed. Through (12), it is collected in a trap device filled with an adsorbent such as activated carbon.

【0027】一方、下流側のモジュール構成体(A2)
に備えられた透過成分の回収手段としての捕集管(1
4)には、下流側の各エレメント(2)の導管(13)
が接続されている。斯かる捕集管(14)には、分離膜
(25)にて被処理水から分離された固形分を含まない
清浄な水が回収される。これらの脱気管(12)、捕集
管(14)は、通常は各々1〜2本配置される。
On the other hand, the downstream module structure (A2)
A collection tube (1 as a means for collecting permeated components provided in the
4) In the conduit (13) of each downstream element (2)
Are connected. In the collection pipe (14), clean water containing no solid content separated from the water to be treated by the separation membrane (25) is collected. The deaeration pipe (12) and the collection pipe (14) are usually arranged one to two each.

【0028】なお、上記の開口(28)、(28)の内
周壁面に設けられるシールリング、供給流路(28A)
に設けられる閉止リング(29)、導管(13)及び脱
気管(12)、捕集管(14)の材質としては、耐薬品
性および耐熱性という観点から、ポリプロピレン、ポリ
ウレタン、ポリスルホン、テフロン、フッ素ゴム等のプ
ラスチック、ステンレス等の金属またはセラミックス等
が好適に用いられる。
The openings (28), the seal ring provided on the inner wall surface of the opening (28), and the supply channel (28A).
From the viewpoint of chemical resistance and heat resistance, polypropylene, polyurethane, polysulfone, Teflon, and fluorine are used as materials for the closing ring (29), the conduit (13), the degassing pipe (12), and the collecting pipe (14) provided in Plastic such as rubber, metal such as stainless steel, or ceramics is preferably used.

【0029】上記の様に構成された本発明の分離膜装置
(1)において、揮発性成分および濁質成分を含む水を
浄化する場合、被処理水は、端板(3)に設けられた供
給口(7)を通じて一方の供給流路(28A)に供給さ
れる。供給流路(28A)は、各分離膜エレメント
(3)の間の流路(9)に接続されており、しかも、双
方の供給流路(28A)には、エレメント積み重ね方向
において段部を形成する様に位置付けられた閉止リング
(29)が各々に設けられている。従って、被処理水
は、一方から他方の供給流路(28A)へ、他方から一
方の供給流路(28A)へと偏向させられつつ上流側の
各流路(9)から順次に供給される。
In the separation membrane device (1) of the present invention configured as described above, when purifying water containing volatile components and suspended components, the water to be treated is provided on the end plate (3). It is supplied to one supply channel (28A) through the supply port (7). The supply flow channel (28A) is connected to the flow channel (9) between the separation membrane elements (3), and both supply flow channels (28A) have stepped portions in the element stacking direction. Each is provided with a closure ring (29) positioned so that Therefore, the water to be treated is sequentially supplied from each upstream flow path (9) while being deflected from one to the other supply flow path (28A) and from the other to the one supply flow path (28A). .

【0030】本発明の分離膜装置(1)では、各分離膜
エレメント(2)の中、上流側のモジュール構成体(A
1)に含まれる分離膜エレメント(2)には、浸透気化
または膜蒸留用の分離膜(25)が設けられており、斯
かる分離膜(25)によって被処理水中のトリクロロエ
チレン、テトラクロロエチレン、トリハロメタン或いは
アンモニア等の揮発性成分を蒸気として選択的に分離膜
エレメント(2)内に透過させることが出来る。分離膜
エレメント(2)内に流入した揮発性成分の蒸気は、各
分離膜エレメント(2)に挿通された導管(13)を通
じ、脱気管(12)によって吸引回収される。
In the separation membrane device (1) of the present invention, in each separation membrane element (2), the upstream module structure (A
The separation membrane element (2) included in 1) is provided with a separation membrane (25) for pervaporation or membrane distillation, and by such a separation membrane (25), trichlorethylene, tetrachloroethylene, trihalomethane or Volatile components such as ammonia can be selectively permeated into the separation membrane element (2) as vapor. The vapor of the volatile component that has flowed into the separation membrane element (2) is sucked and recovered by the degassing pipe (12) through the conduit (13) inserted into each separation membrane element (2).

【0031】次いで、揮発性成分の除去された被処理水
は、供給流路(28A)を通じて下流側のモジュール構
成体(A2)に導入される。下流側のモジュール構成体
(A2)に含まれる分離膜エレメント(2)には、精密
濾過または限外濾過用の分離膜(25)が設けられてお
り、斯かる分離膜(25)は、被処理水中の濁質成分を
含まない水を選択的に分離膜エレメント(2)内に透過
させる。従って、分離膜エレメント(2)内に流入した
水は、揮発性成分および濁質成分が除去されており、各
分離膜エレメント(2)に挿通された導管(13)を通
じ、捕集管(14)にて清浄な水として回収することが
出来る。また、濁質成分の濃縮された水は、端板(4)
に設けられた排出口(8)を通じて当該モジュール外へ
排出される。その場合、排出された濁質成分を含む水に
は、有機溶剤などが含まれていないから容易に処理する
ことが出来る。
Then, the water to be treated from which the volatile components have been removed is introduced into the module structure (A2) on the downstream side through the supply flow path (28A). The separation membrane element (2) included in the downstream module structure (A2) is provided with a separation membrane (25) for microfiltration or ultrafiltration, and the separation membrane (25) is Water containing no turbid component in the treated water is selectively permeated into the separation membrane element (2). Therefore, the water that has flowed into the separation membrane element (2) has the volatile components and suspended components removed, and the collection pipe (14) is passed through the conduit (13) inserted into each separation membrane element (2). ) Can be collected as clean water. Also, the water with concentrated turbidity components should be removed from the end plate (4).
It is discharged to the outside of the module through a discharge port (8) provided in the. In that case, since the discharged water containing the turbid component does not contain an organic solvent, it can be easily treated.

【0032】上記の様に、本発明の分離膜装置(1)
は、上流側に浸透気化または膜蒸留用の分離膜を配置
し、下流側に精密濾過または限外濾過用の分離膜を配置
して上流側の非透過成分を下流側へ供給するようにした
ため、被処理水の供給流路を共通とすることが出来、構
造的に一体化することが出来る。そして、共通の供給流
路(28A)に対して被処理水を供給するだけで浸透気
化分離や精密濾過などを併せて行うことが出来、揮発性
成分と濁質成分とを含む被処理水からこれらの成分を同
時に分離除去することが出来る。従って、本発明の分離
膜装置(1)においては、処理の効率化および濾過装置
などを構築する際の設備の小型化を図ることが出来、処
理コストを低減させることが出来る。
As described above, the separation membrane device (1) of the present invention
Is because a separation membrane for pervaporation or membrane distillation is arranged on the upstream side, and a separation membrane for microfiltration or ultrafiltration is arranged on the downstream side to supply the non-permeation component on the upstream side to the downstream side. It is possible to use a common supply flow path for the water to be treated and structurally integrate them. Then, by simply supplying the water to be treated to the common supply channel (28A), pervaporation separation, microfiltration and the like can be performed together, and the water to be treated containing the volatile component and the turbid component is These components can be separated and removed at the same time. Therefore, in the separation membrane device (1) of the present invention, it is possible to improve the efficiency of the treatment, downsize the equipment for constructing the filtration device and the like, and reduce the treatment cost.

【0033】なお、上記の実施例において、分離膜エレ
メント(2)の膜支持プレート(22)は、膜支持プレ
ート(22)自体を硬質発泡ウレタン等の発泡樹脂、多
孔質セラミツクス等の内部にランダムな連通多孔構造が
形成された多孔質材料で構成してその外周壁面に導管
(13)を配置し、そして、外周壁面および開口(2
8)、(28)の内周壁面を適当な樹脂のコーテイング
によって封止することによっても構成することが出来
る。また、分離膜エレメント(2)としては、勿論、特
公昭53−35553号公報に記載される様に、膜支持
部材を備えた従来公知の各種の平膜エレメントを使用す
ることが可能である。
In the above embodiment, the membrane supporting plate (22) of the separation membrane element (2) is formed by randomly placing the membrane supporting plate (22) itself inside a foamed resin such as hard urethane foam or a porous ceramic. And a conduit (13) is arranged on the outer peripheral wall surface of the porous material on which a continuous porous structure is formed, and the outer peripheral wall surface and the opening (2
It can also be constructed by sealing the inner peripheral wall surfaces of 8) and (28) with a suitable resin coating. Further, as the separation membrane element (2), of course, as described in JP-B-53-35553, it is possible to use various conventionally known flat membrane elements provided with a membrane supporting member.

【0034】次に、本発明の他の実施例を説明する。図
4に示す様に、本発明の他の実施例における分離膜装置
(1B)の基本構造は、例えば特表平3−504459
号公報に記載の濾過装置の構造に類似する。具体的に
は、図5又は図6に示す様に、少なくとも片面に分離膜
(25b)を有する平板状の分離膜エレメント(2b)
の積み重ね体によって膜表面に平行な流路(9b)を複
数形成した濾過ユニット(20b)をエレメント積み重
ね方向に複数基配置したカセットフレーム方式の分離膜
装置である。
Next, another embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 4, the separation membrane device (1B) according to another embodiment of the present invention has a basic structure, for example, as described in Japanese Patent Publication No. 3-504459.
It is similar to the structure of the filtration device described in the publication. Specifically, as shown in FIG. 5 or 6, a flat plate-shaped separation membrane element (2b) having a separation membrane (25b) on at least one surface.
Is a cassette frame type separation membrane device in which a plurality of filtration units (20b) each having a plurality of flow paths (9b) parallel to the membrane surface are arranged in the element stacking direction.

【0035】上記の濾過ユニット(20b)は、図5に
示す様に、平行な側面が開放された箱状の容器(10
b)に分離膜エレメント(2b)を多数収容したもので
あり、各分離膜エレメント(2b)の間には、特表平3
−504459号公報に記載されるような適宜のスペー
サー(21b)が介装されて上記の流路(9b)が形成
される。そして、容器(10b)内の上部には、適宜な
樹脂板または樹脂シール材などによって分離膜エレメン
ト(2b)の収容空間から仕切られた透過成分の捕集室
(10c)が形成されており、当該捕集室の頂部には、
透過成分を後述する回収手段へ供給するための孔(13
c)が設けられている。
As shown in FIG. 5, the filtration unit (20b) has a box-shaped container (10) whose parallel side surfaces are open.
b) contains a large number of separation membrane elements (2b).
The above-mentioned flow path (9b) is formed by interposing an appropriate spacer (21b) as described in JP-A-504459. And, in the upper part of the container (10b), there is formed a collection chamber (10c) of the permeated component which is partitioned from the accommodation space of the separation membrane element (2b) by an appropriate resin plate or resin sealing material, At the top of the collection chamber,
A hole (13) for supplying the permeation component to the recovery means described later.
c) is provided.

【0036】各濾過ユニット(20b)は、図4に示す
様に、例えば両端面の開放された短軸の四角筒状のカセ
ットフレーム(1F)〜(5F)に対し、分離膜エレメ
ント(2b)の積み重ね方向を各カセットフレームの軸
線に一致させて収容されており、それぞれにモジュール
構成体をなしている。また、カセットフレーム(1F)
〜(5F)内には、各分離膜エレメント(2b)の平行
な双方の開放周縁部側に供給流路(28B)を構成する
空間部が設けられている。すなわち、供給流路(28
B)は、カセットフレーム(1F)〜(5F)を連結さ
せた場合、カセットフレーム(1F)からカセットフレ
ーム(5F)に亘って連続的に形成され且つ各濾過ユニ
ット(20b)において各流路(9b)に接続され、そ
して、これらの流路(9b)に被処理水を順次に供給す
る機能を有する。
In each filtration unit (20b), as shown in FIG. 4, for example, a separation membrane element (2b) is provided with respect to a cassette frame (1F) to (5F) in the shape of a short axis square tube having open both ends. Are housed in such a manner that the stacking direction is aligned with the axis of each cassette frame, and each of them forms a module structure. Also, cassette frame (1F)
Within (5F) to (5F), space portions that form the supply flow path (28B) are provided on both sides of the parallel open edges of each separation membrane element (2b). That is, the supply channel (28
B) is formed continuously from the cassette frame (1F) to the cassette frame (5F) when the cassette frames (1F) to (5F) are connected, and each flow path () in each filtration unit (20b). 9b) and has a function of sequentially supplying water to be treated to these flow paths (9b).

【0037】また、各カセットフレーム(1F)〜(5
F)の頂部には、収容した濾過ユニット(20b)の孔
(13c)に接続された導管(13b)が設けられてお
り、斯かる導管(13b)は、各分離膜エレメント
(2)内に通過した透過成分を回収手段としての脱気管
(12b)、(14b)へ供給する機能を有している。
そして、濾過ユニット(20b)を収容した各カセット
フレーム(1F)〜(5F)は、仕切板(29b)、
(29b)を介して分離膜エレメント(2b)の積み重
ね方向に配列され、その両端部は、端板(3b)、(4
b)によって封止される。濾過ユニット(20b)は、
図4に示す様に例えば5基設けられ、各濾過ユニット
(20b)と仕切板(29b)又は端板(3b)、(4
b)との間にシール部材が介装されてソケット(5
b)、(6b)等の適宜の圧接手段によって気密に接続
される。
Further, each cassette frame (1F) to (5
The top of F) is provided with a conduit (13b) connected to the hole (13c) of the contained filtration unit (20b), and the conduit (13b) is provided in each separation membrane element (2). It has a function of supplying the permeated components that have passed to the deaeration pipes (12b) and (14b) as a recovery means.
And each cassette frame (1F)-(5F) which accommodated the filtration unit (20b) is a partition plate (29b),
(29b) are arranged in the stacking direction of the separation membrane elements (2b), and both ends thereof are end plates (3b), (4).
It is sealed by b). The filtration unit (20b) is
As shown in FIG. 4, for example, five units are provided, each filtering unit (20b) and a partition plate (29b) or end plates (3b), (4
The seal member is interposed between the socket (5) and the socket (5
b), (6b), etc. are connected in an airtight manner by an appropriate pressure contact means.

【0038】また、上記の各仕切板(29b)には、供
給流路(28B)を構成する濾過ユニットの何れか一方
の空間部に相当する位置に、開口部(29c)が設けら
れており、しかも、これらの開口部(29c)の配置
は、各仕切板(29c)毎に順次に逆転した配置とされ
る。これにより、一方の供給流路(28B)に供給され
た被処理水は、その流れを他方の供給流路(28B)に
偏向されつつ、各濾過ユニット(20b)内に確実に通
過させられる。
Further, each partition plate (29b) is provided with an opening (29c) at a position corresponding to the space of one of the filtration units constituting the supply channel (28B). Moreover, the arrangement of the openings (29c) is sequentially reversed for each partition plate (29c). As a result, the water to be treated supplied to one of the supply channels (28B) is surely passed through each of the filtration units (20b) while its flow is deflected to the other supply channel (28B).

【0039】更に、供給流路(28B)の一端、すなわ
ち、一方の端部に位置するカセットフレーム(1F)に
は、当該カセットフレームの空間部に通じる管路が設け
られており、斯かる管路が被処理水の供給口(7b)と
されている。また、供給流路(28B)の他端、すなわ
ち、他方の端部に位置するカセットフレーム(5F)に
は、当該カセットフレームの空間部に通じる管路が設け
られており、斯かる管路が非透過水の排出口(8b)と
されている。
Further, at one end of the supply channel (28B), that is, at one end of the cassette frame (1F), there is provided a conduit communicating with the space of the cassette frame. The passage serves as a supply port (7b) for the water to be treated. The other end of the supply flow path (28B), that is, the cassette frame (5F) located at the other end is provided with a conduit communicating with the space of the cassette frame. It is used as an outlet (8b) of non-permeated water.

【0040】本発明の分離膜装置(1B)において、図
4に示す様に、上流側のモジュール構成体(B1)をな
す例えば2基のカセットフレーム(1F)、(2F)に
おける各濾過ユニット(20b)の分離膜エレメント
(2b)には、浸透気化または膜蒸留用の分離膜(25
b)が設けられ、また、下流側のモジュール構成体(B
2)をなす3基のカセットフレーム(3F)〜(5F)
における各濾過ユニット(20b)の分離膜エレメント
(2b)には、精密濾過または限外濾過用の分離膜(2
5b)が設けられる。上記の各分離膜(25b)は、図
1に示す実施例と同様の材料によって作製される。
In the separation membrane device (1B) of the present invention, as shown in FIG. 4, for example, each of the filtration units (in two cassette frames (1F) and (2F) forming the upstream module structure (B1) ( The separation membrane element (2b) of 20b) includes a separation membrane (25) for pervaporation or membrane distillation.
b) is provided, and the downstream module structure (B
3 cassette frames (3F) to (5F) which form 2)
In the separation membrane element (2b) of each filtration unit (20b) in the above, a separation membrane (2) for microfiltration or ultrafiltration is provided.
5b) is provided. Each of the above separation membranes (25b) is made of the same material as that of the embodiment shown in FIG.

【0041】ところで、本実施例の分離膜装置(1B)
は、図1に示した実施例の様に分離膜エレメントによっ
てモジュールの構造体を構成するのではなく、濾過ユニ
ット(20b)及びこれを収容するカセットフレーム
(1F)〜(5F)によって構造体を構成する。従っ
て、本実施例に使用される分離膜エレメント(2b)
は、透過成分を取り出すことの出来る、一般に使用され
る構造の平膜エレメントであれば各種の形態のものを使
用することが出来る。
By the way, the separation membrane device (1B) of this embodiment
Does not constitute the module structure by the separation membrane element as in the embodiment shown in FIG. 1, but constructs the structure by the filtration unit (20b) and the cassette frames (1F) to (5F) for accommodating the filtration unit (20b). Constitute. Therefore, the separation membrane element (2b) used in this example
Can be used in various forms as long as it is a flat sheet membrane element having a generally used structure capable of taking out a permeation component.

【0042】一例を挙げると、図示しないが、分離膜エ
レメント(2b)は、浸透気化膜または膜蒸留用の膜の
場合、中心部にポリエチレンテレフタレートやポリプロ
ピレン等の織布または不織布にて作製した透過層の両面
にポリスルホン等の支持層を設け、当該支持層の表面に
シリコン系ポリマーの薄膜層を形成して成る。また、精
密濾過膜または限外濾過膜の場合には、特表平3−50
4459号公報に記載される様に、ポリアクリロニトリ
ルや酢酸セルロース等にて形成した一対の薄膜の間にウ
ェブ状のスペーサーを介装したもの等が挙げられる。斯
かる分離膜エレメント(2b)においては、通常、分離
膜(25b)を含む全体の厚さを約0.5〜10mmとさ
れ、各分離膜エレメント(2b)の間に形成された流路
(9b)の間隙を約0.4〜10mmとされる。そして、
分離膜エレメント(2b)は、1つの濾過ユニット(2
0b)に対し、通常、10〜200枚程度収容される。
As an example, although not shown, the separation membrane element (2b) is a permeation membrane or a membrane for membrane distillation, and the permeation is made of woven or non-woven fabric such as polyethylene terephthalate or polypropylene at the center. A support layer such as polysulfone is provided on both surfaces of the layer, and a thin film layer of a silicon-based polymer is formed on the surface of the support layer. In the case of a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane, Table 3-50
As described in Japanese Patent No. 4459, a web-shaped spacer is interposed between a pair of thin films formed of polyacrylonitrile, cellulose acetate, or the like. In such a separation membrane element (2b), the total thickness including the separation membrane (25b) is usually set to about 0.5 to 10 mm, and the flow path (formed between the separation membrane elements (2b) ( The gap 9b) is about 0.4 to 10 mm. And
The separation membrane element (2b) comprises one filtration unit (2
0b), usually about 10 to 200 sheets are stored.

【0043】更に、上記の脱気管(12b)は、カセッ
トフレーム(1F)、(2F)の導管(13b)及び上
流側の各濾過ユニット(20b)の孔(13c)を介し
て各捕集室(10c)に接続されている。また、捕集管
(14b)は、カセットフレーム(3F)〜(5F)の
導管(13b)及び下流側の各濾過ユニット(20b)
の孔(13c)を介して各捕集室(10c)に接続され
ている。そして、脱気管(12b)は、図1に示す実施
例と同様に、トラツプ装置および真空ポンプ等(図示せ
ず)に接続されており、被処理水から分離された揮発性
成分は活性炭などの吸着剤を充填したトラツプ装置に回
収される。また、捕集管(14b)は、分離膜(25
b)にて被処理水から分離された固形分を含まない水を
回収する。
Further, the deaeration pipe (12b) is provided in each of the collection chambers through the conduits (13b) of the cassette frames (1F) and (2F) and the holes (13c) of each upstream filtration unit (20b). It is connected to (10c). The collection pipe (14b) is a conduit (13b) of the cassette frame (3F) to (5F) and each downstream filtration unit (20b).
It is connected to each collection chamber (10c) through the hole (13c). The deaeration pipe (12b) is connected to a trap device, a vacuum pump and the like (not shown) as in the embodiment shown in FIG. 1, and the volatile components separated from the water to be treated are activated carbon and the like. It is collected in a trap device filled with an adsorbent. The collection tube (14b) is connected to the separation membrane (25
The solid-free water separated from the water to be treated in b) is recovered.

【0044】なお、カセットフレーム(1F)〜(5
F)、仕切板(29b)、濾過ユニット(20b)の容
器(10b)、脱気管(12b)、捕集管(14b)な
どの材質としては、図1に示す実施例と同様に、ポリプ
ロピレン、ポリウレタン、ポリスルホン、テフロン、フ
ッ素ゴム等のプラスチック、ステンレス等の金属または
セラミックス等が好適に用いられる。
The cassette frames (1F) to (5
F), the partition plate (29b), the container (10b) of the filtration unit (20b), the degassing pipe (12b), the collecting pipe (14b), etc. are made of polypropylene, similar to the embodiment shown in FIG. Polyurethane, polysulfone, Teflon, plastic such as fluororubber, metal such as stainless steel, or ceramics is preferably used.

【0045】上記の図4に示す実施例においても、図1
に示す実施例と同様に、被処理水の供給流路(28B)
を共通として浸透気化分離や精密濾過などを併せて行う
ことが出来るため、処理の効率化および設備の小型化を
図ることが出来、処理コストを低減させることが出来
る。しかも、本実施例に示される分離膜装置(1B)に
おいては、濾過ユニット(20b)を1単位として簡単
に交換することが出来るため、長期間にわたって連続稼
働させる場合に特に好適である。
Also in the embodiment shown in FIG.
Similarly to the embodiment shown in FIG.
Since it is possible to perform pervaporation separation, microfiltration, etc. in common, it is possible to improve the efficiency of processing and downsize equipment, and it is possible to reduce processing costs. Moreover, in the separation membrane device (1B) shown in the present embodiment, the filtration unit (20b) can be easily replaced as one unit, which is particularly suitable for continuous operation for a long period of time.

【0046】なお、上記の図4に示す実施例において
は、各カセットフレーム(1F)〜(5F)に形成され
た供給流路(28B)を通じ、各濾過ユニット(20
b)に対して被処理液を偏向させつつ上流側から順次に
流すものであったが、本発明の分離膜装置は、図示はし
ないが、図5に示した濾過ユニット(20b)を上流
側、下流側との間で双方のエレメント(2b)が同一平
面上に位置するように多段に配置して被処理液を直線的
に流す様な構造とすることも出来る。
In the embodiment shown in FIG. 4, the filtration unit (20) is passed through the supply passages (28B) formed in the cassette frames (1F) to (5F).
Although the liquid to be treated was sequentially deflected from the upstream side with respect to b), the separation membrane device of the present invention, although not shown, has the filtration unit (20b) shown in FIG. It is also possible to arrange the elements (2b) in a multi-stage so that both elements (2b) are located on the same plane between the downstream side and the downstream side so that the liquid to be treated flows linearly.

【0047】すなわち、上流側のモジュール構成体と下
流側モジュール構成体の各々の濾過ユニット(20b)
は、それらの容器(10b)の開放側を互いに対向配置
され、且つ、各モジュール構成体とも、エレメント(2
b)の積み重ね方向に複数基の濾過ユニット(20b)
が並列配置される。この様な上流側および下流側のモジ
ュール構成体は、例えば平行な側面が開放された直方体
の大型筐体に一体的に収容され、斯かる筐体が直線的な
供給流路を形成する。そして、上流側の筐体の開放側面
を供給口、下流側の開放側面を排出口とされる。
That is, the filtration unit (20b) of each of the upstream module structure and the downstream module structure.
Are arranged such that the open sides of the containers (10b) face each other, and the element (2
A plurality of filtration units (20b) in the stacking direction of b)
Are arranged in parallel. Such upstream and downstream module components are integrally housed in, for example, a large rectangular parallelepiped casing whose parallel side surfaces are open, and the casing forms a linear supply passage. The open side surface of the casing on the upstream side serves as a supply port, and the open side surface on the downstream side serves as a discharge port.

【0048】また、上記の態様においては、大規模な水
処理に適用されるため、被処理水は通常は特に加圧され
ること無く供給流路に導入される。従って、下流側のモ
ジュール構成体の分離膜エレメント(2b)に接続され
る捕集管にも減圧装置が付設され、そして、当該分離膜
エレメントを通過した液体成分を回収するように構成さ
れる。上記の様に、供給流路を直線的に設け、且つ、各
モジュール構成体において複数の濾過ユニット(20
b)を並列配置した場合には、並列配置された各濾過ユ
ニット(20b)に対して同時に被処理水が供給される
ため、図4に示す実施例に比べ、浄水場の一次処理など
更に大容量の処理に好適である。
Further, in the above embodiment, since it is applied to large-scale water treatment, the water to be treated is usually introduced into the supply flow channel without being particularly pressurized. Therefore, a decompression device is also attached to the collection tube connected to the separation membrane element (2b) of the downstream module structure, and the liquid component that has passed through the separation membrane element is collected. As described above, the supply flow path is linearly provided, and the plurality of filtration units (20
When b) is arranged in parallel, the water to be treated is simultaneously supplied to the respective filtration units (20b) arranged in parallel, so that the primary treatment such as the primary treatment of the water purification plant is much larger than that of the embodiment shown in FIG. Suitable for capacity processing.

【0049】なお、本発明の分離膜装置において、各モ
ジュール構成体としては、上記の各実施例に示した平膜
積層型の他、中空糸型、チューブ型などの種々の形態の
ものを使用することが出来る。また、上流側のモジュー
ル構成体と下流側のモジュール構成体とを各々同一型と
してもよいが、液体中の除去すべき成分や含有量に応じ
て異種型のものを適宜に組み合わせることも可能であ
る。
In the separation membrane device of the present invention, as the module components, in addition to the flat membrane laminated type shown in each of the above-mentioned examples, various types such as hollow fiber type and tube type are used. You can do it. Further, the upstream module structure and the downstream module structure may be the same type, respectively, it is also possible to appropriately combine different types according to the components to be removed and the content in the liquid. is there.

【0050】本発明の分離膜装置は、液体中に含まれる
濁質成分と任意の揮発性成分とを同時に分離除去するも
のであり、例えば、浄水処理におけるトリハロメタン、
アンモニア等の異臭味成分の除去を含む懸濁物の除去、
食品、醗酵向け等の用水の地下水からの製造におけるト
リクロロエチレン、テトラクロロエチレン等の有機溶剤
の除去、生物工学、醗酵工業における揮発性の醗酵阻害
物質の除去を含む菌体分離精製や揮発性の醗酵阻害物質
の引き抜きを含む菌体濃度調整、ビル中水道の限外濾過
処理におけるアンモニア等を含む活性汚泥の除去の他、
アンモニア除去を含むし尿処理や揮発性成分を含む各種
の産業排水の清浄化処理など各種の液体分離に利用する
ことが出来る。
The separation membrane device of the present invention simultaneously separates and removes turbid components and arbitrary volatile components contained in the liquid. For example, trihalomethane in water purification treatment,
Removal of suspended matter, including removal of off-flavor components such as ammonia,
Foods, removal of organic solvents such as trichloroethylene, tetrachloroethylene, etc. in the production of water for use in fermentation from groundwater, biotechnology, microbial fermentation inhibitors including microbial fermentation inhibitors including removal of volatile fermentation inhibitors in the fermentation industry In addition to adjustment of bacterial cell concentration, including removal of activated carbon, removal of activated sludge containing ammonia etc. in ultrafiltration treatment of building tap water,
It can be used for various liquid separations such as human waste treatment including removal of ammonia and cleaning treatment of various industrial wastewater containing volatile components.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の分離膜装置
は、被処理液の供給流路を共通として浸透気化分離や精
密濾過などを併せて行い、液体中の濁質成分と任意の揮
発性成分とを同時に分離除去することが出来るため、処
理の効率化および設備の小型化を図ることが出来、処理
コストを低減させることが出来る。
As described above, in the separation membrane device of the present invention, permeation vaporization separation, microfiltration and the like are performed in common with the supply flow path of the liquid to be treated, and the turbidity component in the liquid Since the volatile component can be separated and removed at the same time, the efficiency of the treatment and the downsizing of the equipment can be achieved, and the treatment cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す外観図である。FIG. 1 is an external view showing an embodiment of the present invention.

【図2】分離膜装置構造体の内部構造を示すII−II矢視
図である。
FIG. 2 is a II-II arrow view showing the internal structure of the separation membrane device structure.

【図3】分離膜エレメントを示すIII −III 矢視図であ
る。
FIG. 3 is a III-III arrow view showing a separation membrane element.

【図4】本発明の他の実施例を示す展開図である。FIG. 4 is a development view showing another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例の濾過ユニットを示す一部
破断図である。
FIG. 5 is a partially cutaway view showing a filtration unit according to another embodiment of the present invention.

【図6】分離膜エレメントを示すVI−VI矢視図である。FIG. 6 is a VI-VI arrow view showing a separation membrane element.

【符合の説明】[Explanation of sign]

1、1B:分離膜装置 A1、A2:モジュール構成体 B1、B2:モジュール構成体 2、2b:分離膜エレメント 7、7b:供給口 8、8b:排出口 9、9b:流路 12、12b:脱気管 14、14b:捕集管 25、25b:分離膜 1, 1B: Separation Membrane Device A1, A2: Module Structure B1, B2: Module Structure 2, 2b: Separation Membrane Element 7, 7b: Supply Port 8, 8b: Discharge Port 9, 9b: Flow Path 12, 12b: Deaeration tube 14, 14b: Collection tube 25, 25b: Separation membrane

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体中に含まれる濁質成分および任意の
揮発性成分を分離除去する分離膜装置であって、浸透気
化または膜蒸留用の分離膜を設けた分離膜エレメントに
よって膜表面に平行な流路を複数形成された上流側のモ
ジュール構成体と、精密濾過または限外濾過用の分離膜
を設けた分離膜エレメントによって膜表面に平行な流路
を複数形成された下流側のモジュール構成体と、前記双
方のモジュール構成体に亘って連続し且つこれら各モジ
ュール構成体において前記各流路に接続された供給流路
と、当該供給流路の上流側の端部に設けられた被処理液
の供給口と、前記供給流路の下流側の端部に設けられた
非透過液の排出口と、前記上流側のモジュール構成体の
分離膜エレメントに接続されて当該分離膜エレメントを
通過した揮発性成分を回収する脱気管と、前記下流側の
モジュール構成体の分離膜エレメントに接続されて当該
分離膜エレメントを通過した液体成分を回収する捕集管
とから構成されていることを特徴とする分離膜装置。
1. A separation membrane device for separating and removing turbid components and arbitrary volatile components contained in a liquid, which is parallel to the membrane surface by a separation membrane element provided with a separation membrane for pervaporation or membrane distillation. Module structure on the upstream side where multiple channels are formed and a module structure on the downstream side where multiple channels are formed parallel to the membrane surface by a separation membrane element provided with a separation membrane for microfiltration or ultrafiltration Body, a supply channel that is continuous over both of the module structures and that is connected to the channels in each of these module structures, and an object to be processed provided at an upstream end of the supply channel. A liquid supply port, a non-permeate liquid discharge port provided at an end portion on the downstream side of the supply flow path, and a separation membrane element of the upstream-side module structure are connected and passed through the separation membrane element. Volatile components A separation membrane comprising a degassing pipe for collecting the liquid and a collection pipe connected to the separation membrane element of the module structure on the downstream side for collecting the liquid component passing through the separation membrane element. apparatus.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011050903A (en) * 2009-09-03 2011-03-17 Hitachi Plant Technologies Ltd Fastening structure of flat membrane element
JP2014520669A (en) * 2011-07-22 2014-08-25 ヘルムホルツ・ツェントルム ゲーストアハト ツェントルム フュア マテリアル ウント クステンフォルシュング ゲーエムベーハー Membrane module for organic affinity pervaporation

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