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公開番号2024173500
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023091955
出願日2023-06-02
発明の名称正浸透膜エレメント
出願人水ing株式会社,公立大学法人北九州市立大学,一般財団法人造水促進センター,有限会社九州技研
代理人個人,個人
主分類B01D 63/08 20060101AFI20241205BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】流路が詰まることなく、また流路内の水流に片流れが生じることのない正浸透膜エレメントを提供すること。
【解決手段】外枠10と、外枠10の両面に対向するように取り付けられる一対の正浸透膜20,30と、外枠10と一対の正浸透膜20,30によって囲まれる領域S内に流路Rを形成するように設置される流路壁40-1～3と、流路壁40-1～3によって形成された流路Rを仕切る位置に設置され且つ通水孔51を設けた整流壁50-1～11とを具備する正浸透膜エレメント1-1である。流路Rの一端側に設けた流路口11-1から導入した第1の流体を、流路Rの他端側に設けた流路口11-2から導出しながら、第1の流体と、この正浸透膜エレメント1-1を浸漬して一対の正浸透膜20,30の外面に接触させる第2の流体との間で、浸透圧差による水の移動を行わせる。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
外枠の両面に対向するように取り付けられる一対の正浸透膜と、
前記外枠と前記一対の正浸透膜によって囲まれる領域内に、流路を形成するように設置される流路壁と、
前記流路壁によって形成された流路を仕切る位置に設置され且つ通水孔を設けた整流壁と、
を具備し、
前記流路の一端側に設けた流路口から導入した第１の流体を、前記流路の他端側に設けた流路口から導出しながら、当該第１の流体と、前記一対の正浸透膜の外面に接触させる第２の流体との間で、浸透圧差による水の移動を行わせることを特徴とする正浸透膜エレメント。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の正浸透膜エレメントであって、
前記一対の正浸透膜は、前記外枠と前記流路壁と前記整流壁のすべてに貼り付けられていることを特徴とする正浸透膜エレメント。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の正浸透膜エレメントであって、
前記整流壁に設ける通水孔は複数であることを特徴とする正浸透膜エレメント。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の正浸透膜エレメントであって、
前記流路壁は複数あり、それぞれの流路壁は、前記領域内を等間隔に仕切る位置に設置されていることを特徴とする正浸透膜エレメント。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の正浸透膜エレメントであって、
前記流路壁は、その長手方向が上下方向を向いて設置されていることを特徴とする正浸透膜エレメント。
【請求項６】
請求項５に記載の正浸透膜エレメントであって、
前記流路壁によって形成された流路の上端部に、当該流路に第１の流体を流した際に生じるエアを抜くエア抜き手段を設けたことを特徴とする正浸透膜エレメント。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、浸透圧差を駆動力として溶液濃度を濃縮あるいは希釈する正浸透膜エレメントに関するものである。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、下水処理場やし尿処理場等で発生する排水中の有機物や無機物の濃縮、海水淡水化施設や食品工業分野等で発生する高塩濃度廃水の希釈、植物工場や農業分野での肥料の希釈等を行う方法の一つとして膜分離法が知られている。
【０００３】
中でも、有機物を含む有機性排水に対して生物処理技術と膜分離技術とを組み合わせて水処理を行う処理方法や、海水淡水化処理の際に濃縮された濃縮海水を希釈する処理方法として、正浸透膜による処理方法が知られている。
【０００４】
例えば従来においては、被処理水を反応槽に導入し曝気処理する際に、反応槽の槽内水の溶質濃度を高めておけば、曝気処理の際に供給される気泡の大きさを小さくすることができて、槽内水への酸素溶解効率を高めることができるが、前記槽内水の濃縮に正浸透膜を用いることが知られている（例えば下記する特許文献１参照）。
【０００５】
正浸透膜による処理では、フィード溶液（Feed Solution、以下「ＦＳ」という）と、ＦＳよりも高い浸透圧を有するドロー溶液（Draw Solution、以下「ＤＳ」という）を、膜を介してそれぞれ通水し、浸透圧差を駆動力としてＤＳ側に水を引き抜くことができる。
【０００６】
同処理に使用される正浸透膜の活性層の材質としては、三酢酸セルロースやポリアミド系等が挙げられる。また、正浸透膜の支持層としては、ポリケトンなどの有機物やセラミックなどの無機物が挙げられる。
【０００７】
正浸透膜の形態としては、平面状、中空糸やチューブラ状のものが挙げられる。また、正浸透膜のエレメントとしては、平膜、ケーシング状やスパイラル型などが挙げられる。
【０００８】
特許文献１には、被処理水を反応槽に導入し曝気処理する工程と、反応槽の槽内水の溶質濃度を高める工程とを有する水処理方法において、反応槽の槽内水の溶質濃度を正浸透膜装置を用いて高めることにより、曝気処理の際に供給される気泡の大きさを小さくし、槽内水への酸素溶解効率を高めることが開示されている。
【０００９】
特許文献２には、スパイラル型の正浸透膜エレメントであり、集水部管内の流入水による圧力損失を低減させるために、外部に一度迂流させる方式が開示されている。
【００１０】
特許文献３には、中空糸状の正浸透膜を筒状のケースに収納したエレメントとなっており、低浸透圧溶液が供給された第１の領域から高浸透圧溶液が供給された第２の領域へ水を抜いて濃縮し、また、高浸透圧溶液側の水量が増加したことにより水流発電機を駆動させて発電することが開示されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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