JPH0833832A - 平膜式精密濾過装置 - Google Patents
平膜式精密濾過装置Info
- Publication number
- JPH0833832A JPH0833832A JP17396094A JP17396094A JPH0833832A JP H0833832 A JPH0833832 A JP H0833832A JP 17396094 A JP17396094 A JP 17396094A JP 17396094 A JP17396094 A JP 17396094A JP H0833832 A JPH0833832 A JP H0833832A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- counter electrode
- membrane
- conductive film
- porous conducting
- conducting membrane
- 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.)
- Pending
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 膜の閉塞を防止し、所定の透過流速が得られ
る平膜式精密濾過装置を提供する。 【構成】 原液の流入口と、濃縮液の流出口とを有する
容器と、前記容器の内部に設けられた多孔性導電膜を有
し、かつ濾液の流出口を有する膜ユニットとを備えた平
膜式精密濾過装置において、前記容器の多孔性導電膜に
対面する側に原液と接触するように対向電極を配置し、
前記対向電極と前記多孔性導電膜との間に電圧源を接続
すると共に前記対向電極をを陰極とし多孔性導電膜を陽
極として、前記両極間に微弱電圧を印可しながら濾過を
行う平膜式精密濾過装置。
る平膜式精密濾過装置を提供する。 【構成】 原液の流入口と、濃縮液の流出口とを有する
容器と、前記容器の内部に設けられた多孔性導電膜を有
し、かつ濾液の流出口を有する膜ユニットとを備えた平
膜式精密濾過装置において、前記容器の多孔性導電膜に
対面する側に原液と接触するように対向電極を配置し、
前記対向電極と前記多孔性導電膜との間に電圧源を接続
すると共に前記対向電極をを陰極とし多孔性導電膜を陽
極として、前記両極間に微弱電圧を印可しながら濾過を
行う平膜式精密濾過装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、懸濁物質を含む流体を
濾過する平膜式濾過装置に関する。
濾過する平膜式濾過装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】河川水、産業廃水、下水等を濾過するも
のとして平板上の濾過膜を用いた濾過装置が知られてお
り、有機成分や塩類の除去が可能であることから多く利
用されている。この種の濾過装置の運転にあたって問題
となるのは、長期間使用すると膜表面へのゲル層の形成
や固層付着等により膜の細孔が閉塞し、所定のフラック
ス（透過流量）が得られなくなることである。膜の細孔
の閉塞を防止するために種々の方法で膜のクリーニング
が行われている。例えば、ゲル層の形成に対しては流路
を波形としたり、流路流速を上げたり、あるいは逆圧洗
浄等によって対策してきた。また、固層付着に対して
は、薬品による洗浄、装置を分解後膜を洗浄して再使用
する、あるいは膜の交換をする等の対策を行ってきた。
のとして平板上の濾過膜を用いた濾過装置が知られてお
り、有機成分や塩類の除去が可能であることから多く利
用されている。この種の濾過装置の運転にあたって問題
となるのは、長期間使用すると膜表面へのゲル層の形成
や固層付着等により膜の細孔が閉塞し、所定のフラック
ス（透過流量）が得られなくなることである。膜の細孔
の閉塞を防止するために種々の方法で膜のクリーニング
が行われている。例えば、ゲル層の形成に対しては流路
を波形としたり、流路流速を上げたり、あるいは逆圧洗
浄等によって対策してきた。また、固層付着に対して
は、薬品による洗浄、装置を分解後膜を洗浄して再使用
する、あるいは膜の交換をする等の対策を行ってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のクリー
ニング方法では、膜表面の洗浄は不十分である、手間や
コストがかかるという問題もあった。したがって、本発
明の目的は、膜の閉塞を防止し、所定のフラックスが得
られる平膜式精密濾過装置を提供することである。
ニング方法では、膜表面の洗浄は不十分である、手間や
コストがかかるという問題もあった。したがって、本発
明の目的は、膜の閉塞を防止し、所定のフラックスが得
られる平膜式精密濾過装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、膜の閉塞
の原因となるゲル層や固層について検討を行った。その
結果、ゲル層や固層は通常水溶液中では正電荷を帯び、
互いに反発しあったり、また細かい粒子はブラウン運動
をしていることを知見した。そこで、透過膜を導電性と
してこれに直流電圧源の陽極側を接続し、透過膜の対面
側となる陰極の対向電極を配置することにより、ゲル層
や固層を対向電極側に形成させれば、膜の閉塞を防止で
きることに想達し、本発明を完成させた。
の原因となるゲル層や固層について検討を行った。その
結果、ゲル層や固層は通常水溶液中では正電荷を帯び、
互いに反発しあったり、また細かい粒子はブラウン運動
をしていることを知見した。そこで、透過膜を導電性と
してこれに直流電圧源の陽極側を接続し、透過膜の対面
側となる陰極の対向電極を配置することにより、ゲル層
や固層を対向電極側に形成させれば、膜の閉塞を防止で
きることに想達し、本発明を完成させた。
【０００５】したがって、本発明は、原液の流入口と、
濃縮液の流出口とを有する容器と、前記容器の内部に設
けられた多孔性導電膜を有し、かつ濾液の流出口を有す
る膜ユニットとを備えた平膜式精密濾過装置において、
前記容器の多孔性導電膜に対面する側に原液と接触する
ように対向電極を配置し、前記対向電極と前記多孔性導
電膜との間に電圧源を接続すると共に前記対向電極をを
陰極とし多孔性導電膜を陽極として、前記両極間に微弱
電圧を印可しながら濾過を行う平膜式精密濾過装置であ
る。
濃縮液の流出口とを有する容器と、前記容器の内部に設
けられた多孔性導電膜を有し、かつ濾液の流出口を有す
る膜ユニットとを備えた平膜式精密濾過装置において、
前記容器の多孔性導電膜に対面する側に原液と接触する
ように対向電極を配置し、前記対向電極と前記多孔性導
電膜との間に電圧源を接続すると共に前記対向電極をを
陰極とし多孔性導電膜を陽極として、前記両極間に微弱
電圧を印可しながら濾過を行う平膜式精密濾過装置であ
る。
【０００６】また、本発明の平膜式精密濾過装置を構成
する多孔性導電膜としては、金網を圧下して得られる基
板と、前記基板上に形成された表面部が内部に比べ微細
な空孔径を有する金属粉末層とからなる金属フィルタを
用いることが望ましい。
する多孔性導電膜としては、金網を圧下して得られる基
板と、前記基板上に形成された表面部が内部に比べ微細
な空孔径を有する金属粉末層とからなる金属フィルタを
用いることが望ましい。
【０００７】本発明において、多孔性導電膜としては、
次のような金属フィルタを用いることができる。金属フ
ィルタとしては、ステンレス鋼製繊維を焼結した金属フ
ィルタ、ステンレス鋼製金網からなるフィルタ、あるい
は金網を圧下して得られる基板上に金属粉末層が形成さ
れた金属フィルタ等がある。これらのうちでは圧下して
得られる基板上に粉末層が形成された金属フィルタが、
機械的強度、濾過性能およびコストの面から特に好まし
い。このような金属フィルタとしては、例えば、畳織り
またはむしろ織りの金網を圧下して得られる基板上に内
部に比べ微細な空孔径を有する金属粉末層が形成された
金属フィルタがある。金属フィルタの基板としては、ス
テンレス鋼、Ｔｉ等が適当である。また粉末層としては
ステンレス鋼粉、Ｃｕ粉等の金属粉を基板上に塗布後焼
結して作成することができる（特願平５−２８１９３７
号参照）。対向電極としては、亜鉛板、鉄板、ステンレ
ス鋼板等の金属板を用いることができるが、耐食性に優
れるステンレス鋼板が望ましい。また、導電膜と対向電
極間に印可する微弱電圧は、電気分解による気泡が発生
しないようにするため３０〜８０Ｖ、５０〜５００ｍＡ
の範囲とすることが望ましい。
次のような金属フィルタを用いることができる。金属フ
ィルタとしては、ステンレス鋼製繊維を焼結した金属フ
ィルタ、ステンレス鋼製金網からなるフィルタ、あるい
は金網を圧下して得られる基板上に金属粉末層が形成さ
れた金属フィルタ等がある。これらのうちでは圧下して
得られる基板上に粉末層が形成された金属フィルタが、
機械的強度、濾過性能およびコストの面から特に好まし
い。このような金属フィルタとしては、例えば、畳織り
またはむしろ織りの金網を圧下して得られる基板上に内
部に比べ微細な空孔径を有する金属粉末層が形成された
金属フィルタがある。金属フィルタの基板としては、ス
テンレス鋼、Ｔｉ等が適当である。また粉末層としては
ステンレス鋼粉、Ｃｕ粉等の金属粉を基板上に塗布後焼
結して作成することができる（特願平５−２８１９３７
号参照）。対向電極としては、亜鉛板、鉄板、ステンレ
ス鋼板等の金属板を用いることができるが、耐食性に優
れるステンレス鋼板が望ましい。また、導電膜と対向電
極間に印可する微弱電圧は、電気分解による気泡が発生
しないようにするため３０〜８０Ｖ、５０〜５００ｍＡ
の範囲とすることが望ましい。
【０００８】
【実施例】本発明の平膜式精密濾過装置を図面により説
明する。図１は、本発明の平膜式精密濾過装置の概略断
面図である。図１において、１は原液流入口６と、濃縮
液の流出７とを有する容器である。２は、濾過した濾液
の流出口８と、多孔性導電膜９を有する膜ユニットであ
る。３は、多孔性導電膜９に対面する側に原液と接触す
るように設けられたオーステナイト系ステンレス鋼から
なる対向電極である。多孔性導電膜９および対向電極３
は、それぞれ正、負に印苛可能に絶縁スペーサー４を介
し直流電圧源５に接続されている。図１に示す装置の動
作中は次の通りである。原液を矢印ａで示すように、流
入口６から圧送ポンプ（図示せず）により容器１に供給
する。次に多孔性導電膜９により濾過された濾液は膜モ
ジュール２の流出口８から矢印ｂのように流出し、濾過
されなっかった濃縮液は流出口７から矢印ｃのように流
出する。この濃縮液は、再び流入口から容器１に流入さ
せ循環させることが可能である。
明する。図１は、本発明の平膜式精密濾過装置の概略断
面図である。図１において、１は原液流入口６と、濃縮
液の流出７とを有する容器である。２は、濾過した濾液
の流出口８と、多孔性導電膜９を有する膜ユニットであ
る。３は、多孔性導電膜９に対面する側に原液と接触す
るように設けられたオーステナイト系ステンレス鋼から
なる対向電極である。多孔性導電膜９および対向電極３
は、それぞれ正、負に印苛可能に絶縁スペーサー４を介
し直流電圧源５に接続されている。図１に示す装置の動
作中は次の通りである。原液を矢印ａで示すように、流
入口６から圧送ポンプ（図示せず）により容器１に供給
する。次に多孔性導電膜９により濾過された濾液は膜モ
ジュール２の流出口８から矢印ｂのように流出し、濾過
されなっかった濃縮液は流出口７から矢印ｃのように流
出する。この濃縮液は、再び流入口から容器１に流入さ
せ循環させることが可能である。
【０００９】（実施例）図１に示す装置を用い、５０
Ｖ、１００ｍＡの電圧を印可しながら、平均粒径０．５
０６μｍ樹脂粒子を０．９重量％の水性スラリーを０。
５Ｋｇ／ｃｍ2、２４時間濾過したときのフラックス
（透過流量：ｍ3／ｍ2ｈ）を測定した。なお、多孔性導
電膜として、以下（１）（２）の条件で製造した金属フ
ィルタを積層して用いた。 （１）基板の製造 厚さ１．４mmで＃４０／２００メッシュの平畳織りＳＵ
Ｓ３１６金網を圧下率４０％でロール圧延して厚さ０．
２４mm、網目径４２μmの細かな網目基板とした。 （２）粉末層の製造 粒径９．５μmのＳＵＳ３１７Ｌ粉末を水と混合し基板
上に６０μm厚に塗布した。乾燥後水素雰囲気中で１０
５０℃、１時間焼結し、空孔径が０．１〜０．３μm粉
末層を得た。濾過開始１時間後、１２時間後、２４時間
後のフラックスを表１に示す。表１から、本発明の濾過
装置により、安定した濾過を行うことが可能となること
がわかる。また、２４時間濾過後の膜を観察したとこ
ろ、膜の表面にはゲル層等が形成されておらず、ゲル層
は対向電極側に形成されていた。
Ｖ、１００ｍＡの電圧を印可しながら、平均粒径０．５
０６μｍ樹脂粒子を０．９重量％の水性スラリーを０。
５Ｋｇ／ｃｍ2、２４時間濾過したときのフラックス
（透過流量：ｍ3／ｍ2ｈ）を測定した。なお、多孔性導
電膜として、以下（１）（２）の条件で製造した金属フ
ィルタを積層して用いた。 （１）基板の製造 厚さ１．４mmで＃４０／２００メッシュの平畳織りＳＵ
Ｓ３１６金網を圧下率４０％でロール圧延して厚さ０．
２４mm、網目径４２μmの細かな網目基板とした。 （２）粉末層の製造 粒径９．５μmのＳＵＳ３１７Ｌ粉末を水と混合し基板
上に６０μm厚に塗布した。乾燥後水素雰囲気中で１０
５０℃、１時間焼結し、空孔径が０．１〜０．３μm粉
末層を得た。濾過開始１時間後、１２時間後、２４時間
後のフラックスを表１に示す。表１から、本発明の濾過
装置により、安定した濾過を行うことが可能となること
がわかる。また、２４時間濾過後の膜を観察したとこ
ろ、膜の表面にはゲル層等が形成されておらず、ゲル層
は対向電極側に形成されていた。
【００１０】（比較例１）比較のため、電圧を印可しな
い以外は、実施例と同様の条件でフラックスを測定し
た。その結果を同じく表１に示す。表１より、電圧を印
可しない比較例では、実施例１よりフラックスの低下が
著しいことがわかる。また、濾過後の膜の表面を観察し
たところ、膜にゲル層が形成され、空孔が閉塞してい
た。
い以外は、実施例と同様の条件でフラックスを測定し
た。その結果を同じく表１に示す。表１より、電圧を印
可しない比較例では、実施例１よりフラックスの低下が
著しいことがわかる。また、濾過後の膜の表面を観察し
たところ、膜にゲル層が形成され、空孔が閉塞してい
た。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、ゲル層、固層は対向電
極に形成されるため膜の閉塞が少なく、所定のフラック
スが得られる。また、膜の閉塞が少ないため、流入水の
圧力を低下することができるため電力を節約することが
できる。
極に形成されるため膜の閉塞が少なく、所定のフラック
スが得られる。また、膜の閉塞が少ないため、流入水の
圧力を低下することができるため電力を節約することが
できる。
【図１】本発明の一実施例に係る平膜式精密濾過装置の
概略図である。
概略図である。
１・・・容器、２・・・膜ユニット、３・・・対向電
極、４・・・絶縁スペーサー、５・・・電圧源、６・・
・流入口、７・・・流出口、８・・・濾液の流出口、９
・・・多孔性導電膜、ａ・・・原液、ｂ・・・濾液、ｃ
・・・濃縮液
極、４・・・絶縁スペーサー、５・・・電圧源、６・・
・流入口、７・・・流出口、８・・・濾液の流出口、９
・・・多孔性導電膜、ａ・・・原液、ｂ・・・濾液、ｃ
・・・濃縮液
フロントページの続き (72)発明者 中村 秀樹 島根県安来市安来町2107番地の２日立金属 株式会社冶金研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 原液の流入口と、濃縮液の流出口とを有
する容器と、前記容器の内部に設けられた多孔性導電膜
を有し、かつ濾液の流出口を有する膜ユニットとを備え
た平膜式精密濾過装置において、前記容器の多孔性導電
膜に対面する側に原液と接触するように対向電極を配置
し、前記対向電極と前記多孔性導電膜との間に電圧源を
接続すると共に前記対向電極をを陰極とし多孔性導電膜
を陽極として、前記両極間に微弱電圧を印可しながら濾
過を行うことを特徴とする平膜式精密濾過装置。 - 【請求項２】 多孔性導電膜が、金網を圧下して得られ
る基板と、前記基板上に形成された表面部が内部に比べ
微細な空孔径を有する粉末層とからなる金属フィルタに
より構成される請求項１に記載の平膜式精密濾過装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17396094A JPH0833832A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 平膜式精密濾過装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17396094A JPH0833832A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 平膜式精密濾過装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0833832A true JPH0833832A (ja) | 1996-02-06 |
Family
ID=15970242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17396094A Pending JPH0833832A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 平膜式精密濾過装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0833832A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107469625A (zh) * | 2017-10-16 | 2017-12-15 | 赵寰宇 | 一种石墨烯改性电抑菌膜元件及其电抑菌处理系统 |
-
1994
- 1994-07-26 JP JP17396094A patent/JPH0833832A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107469625A (zh) * | 2017-10-16 | 2017-12-15 | 赵寰宇 | 一种石墨烯改性电抑菌膜元件及其电抑菌处理系统 |
| CN107469625B (zh) * | 2017-10-16 | 2020-10-02 | 赵寰宇 | 一种石墨烯改性电抑菌膜元件及其电抑菌处理系统 |
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