过滤方法

专利名称：过滤方法
技术领域：
本发明是关于过滤方法，更详细地说，是关于能够稳定地长时间、连续运转的过滤方法。
背景技术：
以往，是将江河地表流水、井水、湖沼水等净化作为自来水使用。作为净化该未净化水的方法，采用凝集沉淀和用氯杀菌·灭菌处理等，但近年来，从生活水准的提高和安全性的观点出发，使用膜进行过滤处理的净水处理增多。另外，环境保护的问题正成为热门话题，关于工厂排水、家庭污水、集合住宅排水等，也往往使用这样的膜进行排水处理。
作为在这样的净水处理等中使用的膜，例如可列举出多孔陶瓷过滤器等。该多孔陶瓷过滤器，耐蚀性高，因而劣化少，可以对决定过滤能力的孔径进行精密控制，因此可靠性高。另外，随着总过滤处理量增加，未净化水中含有的杂质等蓄积在膜的表面或孔中，过滤能力会降低，但通过在过滤体中进行逆流洗净和化学药剂洗净，就能够容易地使过滤能力再生。
作为这样的多孔陶瓷过滤器，以往，使用具有由多孔陶瓷构成的隔壁区划形成的、成为未净化水流路的数个单元的单元结构体(多路型膜部件)。这是在区划形成单元结构体的各单元的隔壁上形成过滤膜，使未净化水流入各单元中，使该未净化水透过在隔壁上形成的过滤膜而进行净化(过滤)。在使用这样的单元结构体过滤未净化水时，应该通过均等地发挥各单元的每个过滤性能来提高全体的过滤性能，对使透过区划形成各单元的隔壁的未净化水量达到一定值进行研讨，采用了这样的结构(例如，参照特公平6-16819号公报、特开平6-86918号公报、特开平6-99039号公报、特开平11-169679号公报)。
但是，在采用这样的结构时，区划形成各单元的隔壁由于杂质均匀地被阻塞，要是过滤时间一长，在过滤操作的后半部分有效膜面积减少，过滤效率会降低。

发明内容
本发明是鉴于上述的问题而完成的，以提供能够稳定地长时间、连续运转的过滤方法为目的。
为了实现上述的目的，按照本发明提供以下的过滤方法。
(1)一种过滤方法，该过滤方法是使用具备单元结构体和盖部的净水装置，上述的单元结构体是具有成为由多孔体构成的隔壁区划形成的未净化水流路的数个单元的单元结构体组件在垂直于上述单元方向以一个或一个以上组合而成，上述盖部是为了从上述单元结构体的一端流入上述单元中的未净化水通过上述单元而不会从另一端流向外部，通过在上述另一端形成规定的空间而设置的，使上述未净化水从上述净水装置的上述单元结构体的一端流入上述单元，流入上述单元的上述未净化水，透过上述隔壁，通过利用上述隔壁收集上述未净化水中含有的杂质，过滤上述未净化水后，从上述单元结构体的外周面侧作为过滤水被取出的过滤方法，其特征在于，在上述单元结构体中，构成区划形成上述单元结构体组件的上述单元的隔壁需要使透过隔壁的过滤水的量对流入上述单元中的未净化水量的比例(透水率)的最大值与其透水率的最小值的比率在110～300％的范围，而且越是位于上述单元结构体的外周侧的上述单元，上述透水率越大，使由透水率小的上述单元流入上述盖部的上述规定空间内的上述未净化水从面向上述单元结构体的透水率大的上述单元的上述盖部的上述另一端逆流，通过使逆流的上述未净化水透过上述隔壁进行过滤后，从上述单元结构体的外周面侧作为过滤水被取出。
(2)在(1)中记载的过滤方法，其中，为了使在上述单元中在垂直于该单元的平面切断时整列排列成大致直线状的规定的单元，在仅离开上述单元结构体的另一端规定距离的位置各自连通，上述单元结构体具有一个或一个以上以贯通上述规定单元间的隔壁的状态形成的、有规定长度的缝隙状的通水路，用不透水性材料密封连通上述通水路的上述规定单元的两端部，以实施了密封的上述规定单元为中心对称地构成上述单元结构体组件，使上述未净化水透过构成上述单元结构体组件的上述单元的隔壁进行过滤后，流入上述通水路或者与上述通水路连通的上述规定的单元内，经上述通水路从上述单元结构体的外周面侧作为过滤水被取出。
(3)在(2)中记载的过滤方法，其中，上述单元结构体具有大于等于3列与上述缝隙状的通水路大致平行的上述单元的排列。
(4)在(1)～(3)的任一项中记载的过滤方法，其中，上述单元结构体由陶瓷构成。
(5)在(1)～(4)的任一项中记载的过滤方法，其中，在过滤上述未净化水，从上述单元结构体的上述外周面侧作为过滤水被取出后，使从上述外周面侧以200～1000kPa的压力对上述单元结构体加压的过滤水透过上述隔壁，一边挤出被上述隔壁收集的上述杂质、一边进一步从上述单元结构体的上述另一端流入100～500kPa的加压气体，与上述杂质一起流入上述单元内，使流入上述单元内的上述过滤水和上述杂质通过上述单元，从使上述单元结构体的上述未净化水流入侧的端部排出而进行逆流洗净。
这样，从组合一个或一个以上的具有由多孔体构成的隔壁区划形成的数个单元的单元结构体组件形成的在其一端具备盖部的单元结构体组件的另一端流入未净化水，在流入各单元中的未净化水之中使一部分透过区划形成各单元的隔壁，另一部分流入盖部的规定空间内，单元结构体组件的单元隔壁的透水率最大值对其透水率最小值的比率在110～300％的范围，而且越是位于单元结构体组件的外周侧的单元，透水率越大，使从透水率小的上述单元流入盖部的规定空间内的未净化水从单元结构体的透水量(透水率)大的单元和面向位于外周侧的单元的盖部的端部逆流，通过使逆流的未净化水透过隔壁进行过滤后，由于从单元结构体的外周面侧作为过滤水被取出，因此未净化水中的杂质的一部分蓄积在盖部的规定空间内，通过减少每单位时间在单元结构体组件的隔壁上收集的杂质量，就能够稳地长时间、连续运转。另外也发现，在透水量(透水率)大的单元和位于外周侧的单元中，在从端部流入的未净化水和逆流的未净化水的量相互均衡位置形成的分水岭中，可以促进杂质的浓缩，进而能够更稳定地长时间、连续运转。


图1是模拟地表示在本发明过滤方法的一种实施方式中使用的净水装置、在包含单元结构体的中心轴的平面切断的剖面图。
图2是模拟地表示在本发明过滤方法的其他实施方式中使用的单元结构体的斜视图。
图3是通过在本发明过滤方法的其他实施方式中使用的单元结构体的中心轴，在垂直于缝隙状的通水路的平面切断的剖面图。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施方式具体地说明，但本发明并不限于以下的实施方式，应当理解为在不脱离本发明的意旨的范围内，基于本专业人员的通常知识，可以给予适当的设计变更、改进等。另外，在各图中，标注相同符合的表示相同的构成要素。
图1模拟地表示在本发明过滤方法的一种实施方式中使用的净水装置，是在包含单元结构体的中心轴的平面切断的剖面图。如图1所示，在本实施方式的过滤方法中使用的净水装置1是具有由单元结构体组件4构成的圆筒状的单元结构体2和盖部3的净水装置，圆筒状单元结构体组件4具有成为由多孔体构成的隔壁9区划形成的未净化水流路的数个单元10，为了从单元结构体2的一端(以下，称作“未净化水流入侧端部”)5流入单元10中的未净化水通过单元10，而不从另一端(以下，称作“盖部侧端部”)6流出到外部，在另一端(盖部侧端部)6通过形成规定的空间13而设置盖部3。在此，单元结构体组件4，数个单元10列状排列，以其各列作为一个组件。
单元结构体2通过密封环安装在壳体20内。壳体20具有用于使未净化水流入其一端(相对单元结构体组件的未净化水流入侧端部的端部)的流入路径14，在另一端具有盖部3，在壳体20的侧面部分具有用于流出过滤水的流出路径15，在盖部3具有加压气体的流入路径17。在过滤未净化水时，加压气体的流入路径17通过阀(未图示)关闭。
使用该净水装置1的本实施方式的过滤方法是使未净化水经流入路径14，从净水装置1的单元结构体2的一端(未净化水流入侧端部)5流入单元10中，流入单元10的未净化水透过隔壁9，通过用隔壁9收集包含在未净化水中的杂质进行过滤未净化水后，从单元结构体的外周面8侧作为过滤水被取出的过滤方法。得到的过滤水，经流出路径15移送到外部的贮水槽(未图示)等。而且，在从单元结构体2的未净化水流入侧端部5流入单元10中的未净化水中，使一部分从透水率小的单元10透过区划形成的隔壁9，使另一部分流入端部3的规定空间13内，使流入规定的空间13内的未净化水在规定空间13内循环，同时使包含在未净化水中的杂质的一部分蓄积在规定空间13内。然后，使在规定的空间13内循环的未净化水从位于单元结构体外周侧7的透水率大的单元10的面向盖部3的端部逆流，通过使逆流的未净化水透过隔壁9进行过滤后，从单元结构体的外周面8侧作为过滤水被取出。得到的过滤水经流出路径15移送到外部的贮水槽(未图示)等。
另外，在本实施方式的过滤方法中，对于净水装置1的单元结构体2，构成区划形成该单元结构体2的单元10的隔壁需要使透过隔壁9的过滤水的量对流入单元10中的未净化水量的比例(透水率)的最大值与其透水率的最小值的比率在110～300％的范围，而且越是位于单元结构体的外周侧7的单元10的透水率越大。如果该比率小于110％，循环流的形成就变得困难，不能稳定地长时间、连续运转。另外，如果大于300％，透过隔壁9的未净化水量就变得过多，由于使未净化水的一部分高效地流入规定的空间13并循环，就不能蓄积杂质，因此不能稳定地长时间、连续运转。另外，该比率优选120％～240％。所谓上述透水率的最小值是指在整个单元结构体2中透水率最小的隔壁9的该透水率的值。所谓透水率的最大值是指在整个单元结构体2中透水率最大的隔壁9的该透水率的值。
如图1所示，用箭头模拟地表示未净化水(过滤水)的流动对其进行说明，在从单元结构体2的未净化水流入侧端部5流入的未净化水f的中，流入位于单元结构体2的中心位置的单元10中的未净化水，其大部分处于高压状态，设为未净化水a，通过单元10流入盖部3的规定空间13内，流入位于偏离单元结构体2的中心的一个外侧(外周侧)的单元10中的未净化水，比未净化水a压力低、量少，设为未净化水b，其通过单元10流入盖部3的规定空间13内。而且，在未净化水f中，流入离单元结构体的外周7最近的单元10(最外周的单元10)的未净化水，大致总量设为未净化水(透过隔壁后为过滤水)d，透过隔壁9。这样，通过未净化水d的大致总量透过隔壁9，由于从最外周的单元10的盖部3侧的端部对在端部3的规定空间13侧施加的水压变得非常低，因此流入盖部3的规定空间13内的未净化水，设为未净化水(透过隔壁后为过滤水)c，从最外周的单元10进行逆流，透过隔壁9作为过滤水被取出。上述未净化水(过滤水)的流动，表示越是位于单元结构体的外周7侧的单元10，透水率越大的情况。在图1中，箭头a～g模拟地表示未净化水(一部分过滤水)的流动，箭头e表示在规定的空间13内循环的未净化水，箭头g表示过滤水。
如上所述，按照本实施方式的过滤方法，通过未净化水中的杂质的一部分蓄积在盖部3的规定空间13内，每单位时间在单元结构体2的隔壁9上收集的杂质量减少，能够稳定地长时间、连续运转。另外，为了使位于单元结构体的外周7侧的单元的透水率变大、使位于中心侧的单元10的透水率变小，或使位于中心侧的单元10的直径变大，或使膜厚变厚，也可以使过滤膜的材质的粒径变小。另外，在流入未净化水f时，也可以使流入位于中心侧的单元10中的未净化水的流速变大。
作为在本实施方式的过滤方法中使用的单元结构体组件4所使用的多孔体的材质，如果是能够作为膜使用的多孔体，就没有特别的限制，但从强度、耐久性的观点出发，优选陶瓷。
另外，可以根据单元结构体组件4的目的、用途适当地选择多孔体的细孔径。
在本实施方式中，可以仅使用构成隔壁9的多孔体进行过滤，但从既确保处理速度又提高分离性能的观点出发，最好是以细孔径较大的隔壁9作为多孔基体，在该多孔基体的表面形成比其细孔径小的过滤膜12。由于形成这样的结构，即使减小过滤膜12的平均细孔径，也能够抑制未净化液体透过隔壁9时的压力损失。在此情况下，如图1所示，在区划形成单元10的隔壁9的表面上形成过滤膜12，在能够高效率地实现上述目的这点是优先选择的。可以根据净水装置1的用途、目的，即根据应该过滤的未净化液体中含有的杂质的粒径适当地选择过滤膜12的平均细孔径，例如，过滤膜12的平均细孔径优选0.1～2.0μm左右，更优选0.1～0.7μm左右。
过滤膜12的材质没有特别的限制，但最好是包含陶瓷粒子和过滤膜用烧结助剂。陶瓷粒子，其平均粒径优选0.1～10μm左右。由于通过选择更小的粒径，烧成后的细孔径就变小，因此可以根据过滤的目的更适当地选择粒径成为合适的细孔径，例如，优选陶瓷粒子的平均粒径为0.2～5.0μm左右，更优选为0.4～2.5μm左右。将这些陶瓷粒子和过滤膜用烧结助剂制成浆状，通过施加在基体表面后进行烧成就能够形成过滤膜12。另外，过滤膜12可以是1层，也可以是大于等于2层，在此情况下，最好是使最外层的过滤膜12的平均细孔径最小，顺序地使朝向隔壁9的细孔径变大。
另外，如图1所示，最好在包含单元结构体组件4的至少任一端(未净化水流入侧端部5和/或盖部侧端部6)的该端部的端面(隔壁9的端面)形成密封层11。通过这样的构成，如上所述，在单元结构体组件4具有过滤膜12的情况下，能够防止来自不形成过滤膜12的单元结构体组件4的端部(未净化水流入侧端部5和/或盖部侧端部6)的未净化液体透过。
该密封层11的材质没有特别的限制，但在单元结构体组件4是陶瓷时，从强度和与构成单元结构体组件4的基体的粘合性的观点出发，以陶瓷为佳，最好是含有和隔壁9中包含的成分的一部分相同成分的陶瓷。但是，由于实质上需要不使未净化液体透过，因此以将陶瓷玻璃料化的上釉药等，特别是二氧化硅和氧化铝作为主成分，优选在陶瓷中含有小于等于10质量％的氧化锆的玻璃料化的上釉药等，作为粘合剂可以含有甲基纤维素。
另外，在本实施方式的过滤方法中使用的单元结构体2的大小没有特别的限制，可以根据用途、目的、设置场所等形成一切形状，但是例如在作为净水厂使用的大型净水装置的单元结构体2使用的情况，最好是端面的直径为30～500mm，同时轴向的长度为500～2000mm的圆柱形状。
此外，单元结构体2的通水量没有特别的限制，但在作为净水厂使用的大型净水装置的单元结构体2使用的情况，在水温为25℃、水压为100kPa时的通水量最好是15～300m3/m2/日。
另外，在本实施方式的过滤方法中使用的单元结构体组件4的单元10的断面形状，除了三角形、四边形、五边形、六边形等任意的多边形以外，可以做成圆形、椭圆形或波纹形状等。单元10的等效内径的大小也没有特别的限制，但等效内径如果过小，未净化液体流入时的阻力会变得过大，相反等效内径如果过大，往往不能获得足够的过滤面积。单元10的等效内径的最佳范围，由于未净化液体的粘度不同也不同，例如优选1.0～10mm，更优选1.5～7mm。通过形成这样的范围，就容易在过滤膜12形成时均匀地进行成膜，另外，可以得到较大的每单位体积的过滤膜12的面积。所谓单元的等效内径是指和该单元的断面面积相同面积的圆的直径。另外，单元10的个数没有特别的限制，如果是本专业人员可以从强度、大小和处理量的关系适当地选择。
此外，单元结构体2中的单元10的排列状态没有特别的限制，在以垂直于单元结构体2的轴的平面切断时的断面中，单元10的列最好是大于等于3列排列。通过大于等于3列排列，透过流入各列的单元中的未净化水的隔壁的比率(透水率)发生变化，从而越接近单元结构体的外周面的单元，透水率越大。另外，由于单元10的个数越多，越能得到大的过滤膜面积，因此可以提高通水量，实现单元结构体2的更小型化。作为最佳的排列是假设在单元10的端面中的形状为圆形，连接各单元10的中心形成正三角形来进行最密填充的排列。
在本实施方式的过滤方法中，使用图1所示的净水装置1过滤未净化水，从单元结构体的外周面8侧作为过滤水被取出后，优先选择使从单元结构体的外周面8侧以200～500kPa的压力对单元结构体2加压的过滤水透过隔壁9，挤出被隔壁9收集的杂质，同时再从盖部侧端部6流入100～500kPa的加压气体，与杂质一起流入单元10内，使流入单元10内的过滤水和杂质通过单元10，从使单元结构体2的未净化水流入侧的端部(未净化水流入侧端部5)排出，这样进行逆流洗净。通过进行这样的逆流洗净，能够可靠地除去蓄积在盖部3的规定空间13和过滤膜12上的杂质。而且，可以反复实施本实施方式的过滤方法。
图2是模拟地表示本发明的过滤方法的其他实施方式中使用的单元结构体的斜视图。
在图2中，对于单元结构体30，各个单元10排列成列状(一列)的4a、4b、4c的3种单元结构体组件在大致平行地排列的同时，为形成规定的配置而组合在一起，整体成筒状。为了使在垂直于单元10的平面切断时大致整列排列成直线状的规定的单元32，在从单元结构体30的一端33仅离开轴向规定的距离D的位置各自连通，单元结构体30具有2个以贯通规定的单元32间的隔壁的状态形成的、在轴向具有规定长度的(轴向的规定长度)的缝隙状通水路31。而且，以通水路31为中心对称地构成单元结构体组件4a、4b、4c。单元结构体组件的大致平行于通水路31的单元10的排列最好是大于等于3列。通过形成大于等于3列，透过流入各列的单元中的未净化水的隔壁的比率(透水率)发生变化，越靠近通水路和单元结构体的外周面的单元，透水率越大。
图3是在通过图2所示单元结构体30的中心轴垂直于缝隙状的通水路31的平面切断的剖面图。在图3中，在规定的单元32的两端部，从各自的端部至规定的深度，形成由不透水性材料构成的密封部34。另外，和图1所示的单元结构体2相同，在隔壁9的表面形成过滤膜12，在位于单元结构体2的两端面的隔壁9的两端面形成形成密封层11。
从图2所示缝隙状的通水路31至单元结构体30的一端33的距离D，没有特别的限制，根据单元结构体30的大小等适当地决定，优选20mm～50mm。因为不到20mm时，和盖的密封困难，如果超过50mm，密封的实施变得困难。另外，缝隙状的通水路31的单元结构体30轴向的规定长度L，没有特别的限制，根据单元结构体30的大小适当地决定，优选40mm～200mm。因为不到40mm时，通水的效果低，如果超过200mm，单元结构体的强度降低。另外，如图3所示，缝隙状的通水路31的宽度W(在图3的剖面图中，垂直于单元结构体30的轴向的方向的长度)，没有特别的限制，根据单元10的直径、隔壁9的厚度等适当地决定，优选2mm～3mm。因为不到2mm时，通水的效果降低，如果超过3mm，膜面积减少。
而且，其他的构成是和上述的图1所示的单元结构体2相同。
上述的单元结构体30和图1所示的单元结构体2同样设置在外壳20内(使靠近通水路31侧的端部朝向盖部3侧)，如图1所示，如果流入未净化水f，在图3中就能够形成以箭头a～d模拟地表示的未净化水(一部分过滤水)的流动。
也就是，如图3所示，在从单元结构体30的未净化水流入侧端部5流入的未净化水f中，在被2个通水路31、31夹住的单元结构体组件中，流入构成位于其中心的单元结构体组件4c的单元10的未净化水，其大部分处于高压状态，设为未净化水a，通过单元10流入盖部3(参照图1)的规定空间13(参照图1)内、流入构成位于单元结构体组件4c的一个外侧(靠近通水路31，31侧)的单元结构体组件4b的单元10中的未净化水，压力比未净化水a低、量少，设为未净化水b，通过单元10流入盖部3(参照图1)的规定空间13(参照图1)内。流入规定空间13内的未净化水，和上述的图1所示的单元结构体2的情况相同，在规定空间13内循环，因此未净化水中含有的杂质的一部分蓄积在规定空间13内，而成为蓄积的杂质h(参照图1)。而且，在未净化水f中，流入最接近(邻接)通水路31的单元结构体组件4a中的未净化水，大致总量设为未净化水(透过隔壁后为过滤水)d透过隔壁9，流入通水路31或者和通水路31连通的规定单元32内。流入通水路31或者和通水路31连通的规定单元32内的过滤水，经通水路31，能够从图2所示的单元结构体的外周面8侧作为过滤水被取出。这样，通过未净化水d的大致总量透过隔壁9，由于从与通水路31邻接的单元10的盖部3(参照图1)侧的端部，施加在盖部3(参照图1)的规定空间13(参照图1)侧的水压变得非常低，因此流入盖部3(参照图1)的规定空间13(参照图1)内的未净化水，设为未净化水(透过隔壁后为过滤水)c，自构成与通水路31邻接的单元结构体组件4a的单元10进行逆流，透过隔壁9作为过滤水被取出。
另外，流入位于单元结构体30的最外周的单元35(参照图2)中的未净化水f，和流入最接近(邻接)的单元10中的未净化水(透过隔壁后为过滤水)d同样，大致总量透过隔壁9，能够从单元结构体的外周面8作为过滤水被取出。
在图3中，在从单元结构体30的未净化水流入侧端部5流入的未净化水f中，流入位于通水路31的外侧的单元结构体组件4a、4b、4c(一部分未图示)的未净化水，形成和流入被上述的2个通水路31、31夹住的单元结构体组件中的未净化水相同的流动状态，在盖部3(参照图1)的规定空间13(参照图1)内形成蓄积的杂质h(参照图1)。
如上所述，如果按照使用图3所示的单元结构体30进行过滤未净化水的本实施方式的过滤方法，未净化水中的杂质的一部分就蓄积在盖部3(参照图1)的规定空间13(参照图1)内，通过每单位时间在单元结构体组件4的隔壁9上收集的杂质量减少，就能够稳定地长时间、连续运转。
下面，根据实施例更具体地说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。
所使用的单元结构体具有数个2mm的单元，端面的形状是180mm、长1000mm的整体形状。
如图2所示，在该单元结构体中形成2个缝隙状的通水路。此时，在3个未烧成单元结构体中，1个要在2个通水路之间配设成7列的单元列(实施例1)，一个要在2个通水路之间配设成5列的单元列(实施例2)，另一个要在2个通水路之间配设成2列的单元列(比较例1)。而且，在与通水路连通的单元(图2所示的单元32)中埋入用于形成密封部的密封部件。
得到的单元结构体的透过膜的孔径约是0.1μm。在实施例1中使用的单元结构体的膜面积是12.5m2，在实施例2中使用的单元结构体的膜面积15m2，在比较例1中使用的单元结构体的膜面积是16m2。
在水压0.1MPa、温度25℃的条件下，从得到的单元结构体的未净化水流入侧端部流入1分钟纯水，测定在各单元结构体的每个单元中透过隔壁的水量(L/min)。作为测定对象的单元是构成设置在2个通水路之间的各单元列的单元。而且，以从未净化水流入侧端部流入每个各单元中的纯粹量除以在每个各单元中透过隔壁的水量，以其100倍的值作为透过率。然后，将每个各单元的列的透水率平均，作为各单元列中的单元的透水率。得到的结果如表1所示。在表1中，实施例1的单元No.1～7，单元No.1，7是2个通水路的一方与另一方分别邻接(从各通水路各自的第1列)的单元，单元No.2，6是从2个通水路的一方和另一方各自的第2列的单元，单元No.3，5是从2个通水路的一方和另一方各自的第3列的单元，而单元No.4是从2个通水路中的任一个的第4列(7列的单元列的正中列)的单元。实施例2的单元No.1～5，单元No.1，5是2个通水路的一方分别与另一方邻接(从各通水路各自的第1列)的单元，单元No.2，4是从2个通水路的一方和另一方各自的第2列的单元，而单元No.3是从2个通水路中的任一个的第3列(5列的单元列的正中列)的单元。比较例1的单元No.1，2是2个通水路的一方分别与另一方邻接(从各通水路各自的第1列)的单元。
使用在上述实施例1，2、比较例1中使用的单元结构体，进行江河地表流水的凝集膜过滤试验。
在江河地表流水中添加10mg/L的PAC(聚氯化铝)，使江河地表流水中的杂质凝集。随后，以得到的凝集处理水作为未净化水，通过以2.0m/日的流速，流入在实施例1，2、比较例1中使用的各单元结构体中6小时而得到过滤水，进行凝集膜过滤试验。测定此时的过滤膜的膜压差，如果使实施例1，2、比较例1中的膜压差的时间变化近似线形，就能够以下面表示式(1)、(2)、(3)表示。在式(1)、(2)、(3)中，Y表示膜压差(kPa/min)，X表示过滤时间(min)。
实施例1中的膜压差式(1)Y＝0.0167X+10.583…(1)实施例2中的膜压差式(2)Y＝0.0109X+11.79 …(2)比较例1中的膜压差式(3)Y＝0.0054X+12.294…(3)从上述膜压差的测定结果，计算出实施例1，2、比较例1中的膜压差的单位面积、每单位时间的膜压差上升值(压差上升速度)。结果示于表1中。
所谓上述膜压差是指膜的一次侧(未净化水侧)和二次侧(过滤水侧)的压力之差。
表1

如表1所示，设置在2个通水路之间的单元的列数越多，各列间的透水率的差变得越大。如果透水率的差变大，通过透水率小的单元到达盖部的未净化水的量就变多，在盖部的规定空间中循环的未净化水的量会变多，因此被盖部的规定空间收集的杂质(蓄积的杂质)就变多，能够稳定地长时间、连续运转。另外可知，在2个通水路间配设的单元的列数越多，过滤膜的膜压差的上升速度越小。所谓过滤膜的膜压差的上升速度小，表示能够稳定地使用过滤膜，而且能够使用的时间也变长，因此可知，单元的列数越多，越能稳定地长时间、连续运转。
综上所述，从组合一个或一个以上的具有由多孔体构成的隔壁区划形成的数个单元的单元结构体组件形成的在其一端具备盖部的单元结构体组件的另一端流入未净化水，在流入各单元中的未净化水之中使一部分透过区划形成各单元的隔壁，另一部分流入盖部的规定空间内，单元结构体组件的单元隔壁的透水率最大值对其透水率最小值的比率在110～300％的范围，而且越是位于单元结构体组件的外周侧的单元，透水率越大，使从透水率小的上述单元流入盖部的规定空间内的未净化水从单元结构体的透水量(透水率)大的单元和面向位于外周侧的单元的盖部的端部逆流，通过使逆流的未净化水透过隔壁进行过滤后，由于从单元结构体的外周面侧作为过滤水被取出，因此未净化水中的杂质的一部分蓄积在盖部的规定空间内，通过减少每单位时间在单元结构体组件的隔壁上收集的杂质量，就能够稳地长时间、连续运转。另外也发现，在透水量(透水率)大的单元和位于外周侧的单元中，在从端部流入的未净化水和逆流的未净化水的量相互均衡位置形成的分水岭中，可以促进杂质的浓缩，进而能够更稳定地长时间、连续运转。
权利要求
1.一种过滤方法，该过滤方法是使用具备单元结构体和盖部的净水装置，上述的单元结构体是具有成为由多孔体构成的隔壁区划形成的未净化水流路的数个单元的单元结构体组件在垂直于上述单元方向以一个或一个以上组合而成，上述盖部是为了从上述单元结构体的一端流入上述单元中的未净化水通过上述单元而不会从另一端流向外部，通过在上述另一端形成规定的空间而设置的，使上述未净化水从上述净水装置的上述单元结构体的一端流入上述单元，流入上述单元的上述未净化水，透过上述隔壁，通过利用上述隔壁收集上述未净化水中含有的杂质，过滤上述未净化水后，作为过滤水从上述单元结构体的外周面侧取出的过滤方法，其特征在于，在上述单元结构体中，构成区划形成上述单元结构体组件的上述单元的隔壁需要使透过隔壁的过滤水的量对流入上述单元中的未净化水量的比例(透水率)的最大值与其透水率的最小值的比率在110～300％的范围，而且越是位于上述单元结构体的外周侧的上述单元，上述透水率越大，使由透水率小的上述单元流入上述盖部的上述规定空间内的上述未净化水从面向上述单元结构体的透水率大的上述单元的上述盖部的上述另一端逆流，通过使逆流的上述未净化水透过上述隔壁进行过滤后，从上述单元结构体的外周面侧作为过滤水取出。
2.根据权利要求1所述的过滤方法，其特征在于，为了使在上述单元中在垂直于该单元的平面切断时整列排列成大致直线状的规定的单元，在仅离开上述单元结构体的另一端规定距离的位置各自连通，上述单元结构体具有一个或一个以上以贯通上述规定单元间的隔壁的状态形成的、有规定长度的缝隙状的通水路，用不透水性材料密封连通上述通水路的上述规定单元的两端部，以实施了密封的上述规定单元为中心对称地构成上述单元结构体组件，使上述未净化水透过构成上述单元结构体组件的上述单元的隔壁进行过滤后，流入上述通水路或者与上述通水路连通的上述规定的单元内，经上述通水路从上述单元结构体的外周面侧作为过滤水取出。
3.根据权利要求2所述的过滤方法，其特征在于，上述单元结构体具有大于等于3列与上述缝隙状的通水路大致平行的上述单元的排列。
4.根据权利要求1～3中的任一权利要求所述的过滤方法，其特征在于，上述单元结构体由陶瓷构成。
5.根据权利要求1～4中的任一权利要求所述的过滤方法，其特征在于，过滤上述未净化水，在作为过滤水从上述单元结构体的上述外周面侧取出后，使从上述外周面侧以200～1000kPa的压力对上述单元结构体加压的过滤水透过上述隔壁，一边挤出被上述隔壁收集的上述杂质、一边进一步从上述单元结构体的上述另一端流入100～500kPa的加压气体，与上述杂质一起流入上述单元内，使流入上述单元内的上述过滤水和上述杂质通过上述单元，从使上述单元结构体的上述未净化水流入侧的端部排出而进行逆流洗净。
全文摘要
本发明目的是提供能够稳定地长时间、连续运转的过滤方法。该过滤方法采用如下技术方案使用具备具有单元结构体组件4的单元结构体2和盖部3形成的净水装置1，从另一端使未净化水流入单元10内，用隔壁9进行过滤，从外周面8侧得到过滤水，其特征是，使未净化水的一部分流入规定的空间13内，使透过隔壁9的过滤水量的比例(透水率)的最大值与相对流入单元10中的未净化水量的最小值的比率为110～300％，而且越位于单元结构体的外周7侧的单元10，透水率越大，使流入规定的空间13内的未净化水从位于透水率大的单元和位于外周7侧的单元10逆流，用隔壁9过滤后，从外周面侧8得到过滤水。
文档编号B01D63/06GK1530163SQ200410008419
公开日2004年9月22日 申请日期2004年3月10日 优先权日2003年3月10日
发明者大矢知裕行, 浩, 米川均, 树, 青木伸浩, 村田直树 申请人:日本碍子株式会社