JP2006258764A - Leak inspection method for separation membrane - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分離膜におけるリークの有無を判別することのできるリーク検査方法、及びさらにリーク部位の特定をも行うことのできる分離膜のリーク検査方法に関する。 The present invention relates to a leak inspection method capable of determining the presence or absence of a leak in a separation membrane, and further to a leak inspection method for a separation membrane capable of specifying a leak site.
近年、液体や気体の濾過、固液分離や物質の濃縮、菌体の除去や濃縮などの用途で分離膜がしばしば用いられている。分離膜は目的とする分画性能によって、精密濾過膜、限外濾過膜、逆浸透膜、透析膜など種々のものがあり、また、その形態も平膜、中空糸膜、管状膜など様々である。このような分離膜は、単に膜だけで使用される場合は少なく、分離膜モジュールとして使用され、その製造時における品質検査、使用前又は使用中におけるリークの有無の検査などが行われている。 In recent years, separation membranes are often used for applications such as liquid and gas filtration, solid-liquid separation, substance concentration, microbial cell removal and concentration. There are various types of separation membranes, such as microfiltration membranes, ultrafiltration membranes, reverse osmosis membranes, and dialysis membranes, depending on the desired fractionation performance, and there are various forms such as flat membranes, hollow fiber membranes, and tubular membranes. is there. Such a separation membrane is rarely used only as a membrane, and is used as a separation membrane module, and quality inspection at the time of manufacture, inspection for the presence or absence of leakage before or during use, and the like are performed.
このようなリーク検査方法としては、例えば、濁質又は微粒子を含む液体を分離膜の一次側に供給し、分離膜を透過した透過液の濁度又は透過液中の粒子数を測定することにより分離膜におけるリークの有無を判別する方法が提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記の検査方法では、透過液中の平均粒子数は濁度計やパーティクルカウンターを用いて測定し、これに基づいてリークの有無を判別するものであり、検査方法としては煩雑でコスト高になるという問題点がある。また、上記の検査方法では、リークの有無は判別できるもののリーク部位の特定まではできないという問題点もある。 However, in the above inspection method, the average number of particles in the permeate is measured using a turbidimeter or a particle counter, and the presence or absence of leakage is determined based on this measurement. The inspection method is complicated and expensive. There is a problem of becoming. In addition, the above-described inspection method has a problem that the presence or absence of a leak can be determined, but the leak site cannot be specified.
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、簡易にかつ低コストで分離膜のリークの有無を判別することができるとともに、分離膜の種類によってはリーク部位の特定をも行うことができる分離膜のリーク検査方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and can easily and inexpensively determine the presence or absence of a leakage of a separation membrane, and also specifies a leakage site depending on the type of separation membrane. An object of the present invention is to provide a method for inspecting a separation membrane leak.
上記課題を解決するために、本発明の分離膜のリーク検査方法は、着色性物質を含有する検査液を分離膜に供給し、前記分離膜を透過した透過液の着色の有無により分離膜のリークの有無を判別することを特徴とする(請求項1)。 In order to solve the above-described problems, the method for inspecting a leak of a separation membrane according to the present invention supplies a test solution containing a coloring substance to the separation membrane, and determines whether or not the permeated liquid that has permeated the separation membrane is colored. The presence or absence of a leak is determined (claim 1).
上記発明(請求項1)によれば、分離膜を透過した透過液の着色の有無を判断するという簡易で低コストな方法で分離膜のリークの有無を判別することができる。 According to the above invention (Invention 1), it is possible to determine the presence or absence of leakage of the separation membrane by a simple and low-cost method of determining the presence or absence of coloring of the permeated liquid that has passed through the separation membrane.
上記発明(請求項1)においては、前記透過液の着色の有無を、前記透過液について濾材を用いて濾過し、前記濾材の着色の有無により判断してもよいし(請求項2)、あるいは、前記透過液の着色の有無を、目視による透過液の着色の有無で判断し、目視により透過液の着色の確認ができない場合に、さらに、濾材を用いて前記透過液を濾過し、前記濾材の着色の有無により分離膜のリークの有無を判別してもよい(請求項3)。 In the above invention (Invention 1), the presence or absence of coloring of the permeate may be determined by filtering the permeate using a filter medium and determining whether or not the filter medium is colored (Invention 2), or In the case where the permeation liquid is colored or not is determined by visual permeation of the permeation liquid, and the permeation liquid cannot be confirmed visually, the permeate is further filtered using a filter medium, and the filter medium The presence or absence of coloring may determine the presence or absence of leakage in the separation membrane.
上記発明(請求項2,3)によれば、分離膜からのリーク量が少ない場合であっても、分離膜のリークの有無を簡易にかつ低コストで判別することができる。
According to the above inventions (
上記発明(請求項1〜3)において、前記分離膜が接合部を有する分離膜である場合には、前記分離膜についてリーク有りと判断した場合に、前記分離膜の接合部における着色部位により前記分離膜のリーク部位を特定することが好ましい(請求項4)。
In the above inventions (
上記発明(請求項4)によれば、分離膜の接合部における着色部位を確認するという簡易な方法で分離膜のリーク部位を特定することができる。 According to the said invention (invention 4), the leak site | part of a separation membrane can be specified by the simple method of confirming the coloring site | part in the junction part of a separation membrane.
上記発明(請求項1〜4)においては、前記着色性物質が、分離膜の孔径よりも大きい粒径を有する物質(請求項5)又はベンガラ(請求項6)であることが好ましい。 In the said invention (invention 1-4), it is preferable that the said coloring substance is a substance (invention 5) or a bengara (invention 6) which has a particle size larger than the pore diameter of a separation membrane.
本発明によれば、簡易にかつ低コストで分離膜のリークの有無を判別することができるとともに、分離膜の種類によってはリーク部位の特定をも行うことができる。 According to the present invention, it is possible to easily determine whether there is a leak in the separation membrane at low cost, and it is also possible to specify the leak site depending on the type of the separation membrane.
以下、本発明の一実施形態に係る分離膜のリーク検査方法について説明する。 Hereinafter, a leakage inspection method for a separation membrane according to an embodiment of the present invention will be described.
本実施形態に係る分離膜のリーク検査方法を適用し得る分離膜としては特に限定されることはなく、例えば、精密濾過膜、限外濾過膜、逆浸透膜、透析膜などの分離膜に適用し得る。また、分離膜の形態も特に限定されるものではなく、平膜、中空糸膜、管状膜などに適用し得る。それら各種分離膜の中でも、特に接合部を有するものは、その接合部におけるリーク部位の特定まで行うことができるため、本実施形態では、接合部を有する分離膜を一例に挙げて説明する。 The separation membrane to which the separation membrane leak inspection method according to this embodiment can be applied is not particularly limited. For example, the separation membrane can be applied to separation membranes such as microfiltration membranes, ultrafiltration membranes, reverse osmosis membranes, and dialysis membranes. Can do. Further, the form of the separation membrane is not particularly limited, and can be applied to a flat membrane, a hollow fiber membrane, a tubular membrane and the like. Among these various separation membranes, in particular, those having a joint portion can be performed up to the specification of a leak site in the joint portion. Therefore, in this embodiment, the separation membrane having a joint portion will be described as an example.
本実施形態においてリーク検査対象とする分離膜1は、図1に示すように、二枚の略方形状の膜素材2を重ね合わせ、3辺の接合部5にて接合して袋状にした膜部材3と、膜部材3の一辺が接続されたコアバー4とを有し、分離膜1の二次側には濃縮水出口6が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態に係る分離膜のリーク検査方法では、図2に示すように、まず、検査液調製工程(S1)において検査液の調製を行う。検査液の調製は、通常、工業用水、水道水などの水に着色性物質を含有させることにより行う。 In the separation membrane leak inspection method according to this embodiment, as shown in FIG. 2, first, a test solution is prepared in a test solution preparation step (S1). The test solution is usually prepared by adding a coloring substance to water such as industrial water or tap water.
上記着色性物質としては、分離膜1及び後述する濾材に着色し得るものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ベンガラ(赤色酸化鉄)、黒色酸化鉄、黄色酸化鉄などを用いることが好ましく、特に、着色性に優れるベンガラを用いることが好ましい。
The coloring material is not particularly limited as long as it can color the
上記着色性物質の粒径は、分離膜1(の膜素材2)及び後述する濾材の孔径よりも大きいことが好ましい。着色性物質の粒径が分離膜1及び濾材の孔径以下である場合には、着色性物質が分離膜1や濾材に残存せず、分離膜1のリークの有無の判別やリーク部の特定をすることができなくなるおそれがある。ベンガラは、その粒度分布が0.2μm以上に偏っているため、ベンガラを分離膜の孔径よりも大きい粒径にふるい分けることにより、孔径が0.2μm以上の分離膜1及び濾材に対しても使用することが可能である。
The particle size of the coloring substance is preferably larger than the pore size of the separation membrane 1 (the membrane material 2) and the filter medium described later. When the particle size of the coloring substance is equal to or smaller than the pore size of the
上記検査液における着色性物質の濃度は、リークの有無の判別及びリーク部位の特定ができる程度の濃度であれば特に限定されることはないが、通常は、0.02〜0.1g/L程度とすることが好ましい。 The concentration of the coloring substance in the test solution is not particularly limited as long as it is a concentration that can determine whether or not there is a leak and specify the leak site, but usually 0.02 to 0.1 g / L. It is preferable to set the degree.
次に、検査液供給工程(S2)において、着色性物質を含有する検査液を分離膜1の一次側(分離膜処理を行うに際して被処理液が導入される側)に供給する。検査液の供給量は、分離膜1の種類によっても異なるが、通常、分離膜1の膜素材2の単位面積当たり、100〜1000L/hr・m2程度供給することが好ましい。
Next, in the test liquid supply step (S2), the test liquid containing the coloring substance is supplied to the primary side of the separation membrane 1 (the side where the liquid to be processed is introduced when performing the separation membrane process). Although the supply amount of the test solution varies depending on the type of the
次に、透過液着色検査工程(S3)においては、上記検査液供給工程(S2)により分離膜1を透過した透過液の着色の有無を目視により検査する。この検査の結果、透過液が着色している場合には、分離膜1にリークが有ると判断することができる。通常、分離膜1からのリーク量が多いときにはこのように目視でも透過液の着色を確認することができるため、この場合には、分離膜1においてリーク部位が大きいか多数あることが予測される。
Next, in the permeated liquid coloring inspection step (S3), the presence or absence of coloring of the permeated liquid that has passed through the
一方、上記検査の結果、目視により透過液の着色の確認ができない場合には、次の濾過工程(S4)により透過液を濾過する。この濾過工程(S4)を行うことにより、分離膜1からのリーク量が少ない場合であっても、分離膜1のリークの有無を判別することができる。
On the other hand, as a result of the above inspection, when the coloration of the permeate cannot be visually confirmed, the permeate is filtered by the next filtration step (S4). By performing this filtration step (S4), it is possible to determine the presence or absence of leakage in the
濾過工程(S4)においては、透過液について、常法により濾材を用いて濾過処理を行う。例えば、透過液を濾過装置に導入し、吸引濾過をすることにより濾過処理を行うことができる。上記濾過工程(S4)に用いられる濾材としては、着色性物質の粒径よりも小さい孔径を有し、着色性物質による着色が確認できるものであれば特に限定されるものではないが、濾紙(MF紙)などを用いるのが好ましい。濾材の色は、着色の有無を容易に判別し得る色が好ましく、特に白であることが好ましい。 In the filtration step (S4), the permeate is subjected to filtration using a filter medium by a conventional method. For example, the filtration treatment can be performed by introducing the permeate into a filtration device and performing suction filtration. The filter medium used in the filtration step (S4) is not particularly limited as long as it has a pore size smaller than the particle size of the coloring substance and can be colored by the coloring substance. MF paper) or the like is preferably used. The color of the filter medium is preferably a color that can easily determine the presence or absence of coloring, and is particularly preferably white.
上記濾過工程(S4)は、例えば、濾材としてMF紙(孔径:0.45μm,材質:酢酸セルロース,色:白)を用いて、透過液1Lを圧力66.7kPa(500mmHg)で吸引濾過することにより行うことができる。 In the filtration step (S4), for example, MF paper (pore diameter: 0.45 μm, material: cellulose acetate, color: white) is used as a filter medium, and 1 L of permeate is suction filtered at a pressure of 66.7 kPa (500 mmHg). Can be performed.
上記濾過処理が終了した後、濾材着色検査工程(S5)において、上記濾過工程(S4)で用いられた濾材の着色の有無を検査する。濾材に着色がある場合には、透過液中に着色性物質が存在しており、分離膜1にリークが有ると判断することができ、濾材に着色がない場合には、透過液に着色性物質が存在しておらず、分離膜1にリークが無いと判断することができる。
After the filtration process is completed, in the filter medium coloring inspection step (S5), the filter medium used in the filtration step (S4) is inspected for coloring. When the filter medium is colored, it can be determined that a coloring substance is present in the permeate and the
なお、透過液中に着色性物質が存在している場合には、着色性物質が存在していない場合に比して濾過工程(S4)における濾過時間が遅くなるため、その濾過時間を測定することによって分離膜1のリークの有無を判断することも可能である。
In addition, since the filtration time in a filtration process (S4) becomes slow compared with the case where a coloring substance does not exist when a coloring substance exists in a permeation | transmission liquid, the filtration time is measured. Accordingly, it is possible to determine whether or not the
上記透過液着色検査工程(S3)又は濾材着色検査工程(S5)においてリーク有りと判断した場合には、リーク部位特定工程(S6)により、分離膜1のリーク部位を特定する。
If it is determined that there is a leak in the permeate coloring inspection step (S3) or the filter medium coloring inspection step (S5), the leak portion of the
リーク部位特定工程(S6)においては、図3に示すように、分離膜1の接合部5を剥がし、接合部5における着色部位を目視により確認しリーク部位7の特定を行う。分離膜1の接合部5にリーク部位7が存在している場合には、着色性物質を含有する検査液が接合部5のリーク部位7に侵入し、接合部5が着色されるため、接合部5の着色部位を目視により確認することでリーク部位7を特定することができる。
In the leak site identification step (S6), as shown in FIG. 3, the
このようにしてリーク部位7を特定することにより、リーク原因を推測することができる。例えば、図3に示すように、分離膜1の縦方向(コアバー4と直交する方向)の接合部5にリーク部位7が存在する場合には、分離膜製造過程における膜素材2の接合時の圧力が高いことが原因であると推測することができ、分離膜1の横方向(コアバー4と並行の方向)の接合部5にリーク部位7が存在する場合には、分離膜製造過程における膜素材2の接合時の圧力が低いことが原因であると推測することができる。
By specifying the leak site 7 in this way, the cause of the leak can be estimated. For example, as shown in FIG. 3, when there is a leak site 7 in the
このように、本実施形態に係る分離膜のリーク検査方法によれば、着色性物質を含有する検査液を分離膜に供給し、透過液又は濾材の着色の有無により分離膜のリークの有無の検査及びーク部位の特定が可能であるため、簡易に、かつ低コストで分離膜の品質検査をすることができる。 Thus, according to the separation membrane leak inspection method according to the present embodiment, a test solution containing a coloring substance is supplied to the separation membrane, and the presence or absence of leakage of the separation membrane is determined depending on whether the permeate or the filter medium is colored. Since the inspection and the identification of the mark portion can be performed, the quality inspection of the separation membrane can be performed easily and at low cost.
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiment described above is described for facilitating understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
例えば、透過液着色検査工程(S3)は省略して、検査液供給工程(S2)で分離膜1に供給し分離膜1を透過した透過液を直接濾過工程(S4)に付してもよい。
For example, the permeated liquid coloring inspection step (S3) may be omitted, and the permeated liquid supplied to the
本発明は、精密濾過膜、限外濾過膜、逆浸透膜、透析膜などの分離膜の品質検査に有用である。 The present invention is useful for quality inspection of separation membranes such as microfiltration membranes, ultrafiltration membranes, reverse osmosis membranes, and dialysis membranes.
1…分離膜
5…接合部
7…リーク部位
DESCRIPTION OF
Claims (6)
目視により透過液の着色の確認ができない場合に、さらに、濾材を用いて前記透過液を濾過し、前記濾材の着色の有無により分離膜のリークの有無を判別することを特徴とする請求項1に記載の分離膜のリーク検査方法。 The presence or absence of coloration of the permeate is determined by the presence or absence of coloration of the permeate visually.
2. When the coloration of the permeate cannot be visually confirmed, the permeate is further filtered using a filter medium, and the presence or absence of leakage of the separation membrane is determined based on the color of the filter medium. 2. A method for inspecting a leakage of a separation membrane according to 1.
前記分離膜についてリーク有りと判断した場合に、前記分離膜の接合部における着色部位により前記分離膜のリーク部位を特定することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の分離膜のリーク検査方法。 The separation membrane is a separation membrane having a joint,
The separation membrane according to any one of claims 1 to 3, wherein when the separation membrane is judged to have a leak, the leakage portion of the separation membrane is specified by a colored portion at a junction of the separation membrane. Leak inspection method.
The method for inspecting a leakage of a separation membrane according to claim 1, wherein the coloring substance is bengara.
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