JP2012139614A - Cleaning method for separation membrane element - Google Patents

Cleaning method for separation membrane element Download PDF

Info

Publication number
JP2012139614A
JP2012139614A JP2010292159A JP2010292159A JP2012139614A JP 2012139614 A JP2012139614 A JP 2012139614A JP 2010292159 A JP2010292159 A JP 2010292159A JP 2010292159 A JP2010292159 A JP 2010292159A JP 2012139614 A JP2012139614 A JP 2012139614A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
separation membrane
membrane element
cleaning
raw water
pressure vessel
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
Application number
JP2010292159A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Uete
貴夫 植手
Kazuya Sugita
和弥 杉田
Shoichiro Goto
昭一郎 後藤
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.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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 Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2010292159A priority Critical patent/JP2012139614A/en
Publication of JP2012139614A publication Critical patent/JP2012139614A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cleaning method for a separation membrane element capable of efficiently removing especially contamination adhered on a membrane surface near a raw water side by cleaning the separation membrane in the separation membrane element by flowing a cleaning liquid in a direction opposite to a raw water inflow direction in water production when a spiral type separation membrane element is loaded in a pressure vessel.SOLUTION: The cleaning method for a separation membrane element includes providing a raw water seal member mounted on the outer peripheral side of a telescope prevention plate of at least one end side which is a split-ring shaped seal member 14 made of a nonlinear elastic material, disposing a pressure resistance mechanism supporting a load of the separation membrane element in a raw water inflow side and a retentate discharge side in the cylindrical pressure vessel respectively, and flowing a cleaning liquid in the direction opposite to the raw water inflow direction in water production in the internal cleaning of the separation membrane element.

Description

本発明は、被処理流体中に存在している成分を分離除去するためのスパイラル型分離膜エレメントを圧力容器内で洗浄する方法に関するものである。   The present invention relates to a method of cleaning a spiral separation membrane element for separating and removing components present in a fluid to be treated in a pressure vessel.

近年、逆浸透膜等の分離膜を用いた流体の分離は、省エネルギープロセスとして注目され、利用が進んでいる。たとえば、逆浸透膜を用いた逆浸透分離法では、塩分等の溶質を含んだ溶液を該溶液の浸透圧以上の圧力で逆浸透膜を透過させることで、塩分等の溶質の濃度が低減された液体を得ることが可能であり、例えば海水の淡水化、かん水の脱塩、超純水の製造や廃水処理に用いられている。   In recent years, fluid separation using a separation membrane such as a reverse osmosis membrane has been attracting attention as an energy-saving process, and its use is progressing. For example, in a reverse osmosis separation method using a reverse osmosis membrane, a solution containing a solute such as salt is permeated through the reverse osmosis membrane at a pressure higher than the osmotic pressure of the solution, thereby reducing the concentration of the solute such as salt. For example, it is used for desalination of seawater, desalination of brine, production of ultrapure water and wastewater treatment.

これらの分離膜は、平膜の場合、スパイラル型エレメントという形態で用いられることが多い。従来のスパイラル型分離膜エレメントの構造としては、たとえば図1に示すように、分離膜1、供給側流路材3及び透過側流路材2の積層体の単数または複数が、有孔の中心管4の周りに巻きつけられ、その両端側にテレスコープ防止板5を設置したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   In the case of a flat membrane, these separation membranes are often used in the form of spiral elements. As a structure of a conventional spiral separation membrane element, for example, as shown in FIG. 1, a single or plural laminates of a separation membrane 1, a supply-side flow path material 3 and a permeation-side flow path material 2 are formed with a perforated center. It is known that a telescope prevention plate 5 is installed around both ends of the tube 4 (see, for example, Patent Document 1).

この分離膜エレメントは、被処理流体6が一端面より供給され、供給側流路材3に沿って流動しながらその溶媒成分が分離膜1を透過することにより、溶媒成分が分離される。その後、分離膜を透過した溶媒成分(透過流体7′)は、透過側流路材2に沿って流動して、中心管4内へとその側面の孔から流入し、該中心管内を流動し、エレメントの他端面より透過流体7として取り出される。一方、溶質を高濃度に含有する処理流体は、エレメントの他端面より濃縮流体8として取り出される。   In this separation membrane element, the fluid to be treated 6 is supplied from one end surface, and the solvent component permeates the separation membrane 1 while flowing along the supply-side flow path material 3, whereby the solvent component is separated. Thereafter, the solvent component (permeating fluid 7 ′) that has permeated the separation membrane flows along the permeate-side flow path member 2, flows into the central tube 4 from the hole on the side surface, and flows in the central tube. The permeated fluid 7 is taken out from the other end face of the element. On the other hand, a processing fluid containing a high concentration of solute is taken out as a concentrated fluid 8 from the other end surface of the element.

上記した従来の分離膜エレメントにおいては、通常、原水側に配置されたテレスコープ防止板の外周側の周回溝に弾性材製シール部材が嵌着されていて、その分離膜エレメントが圧力容器であるベッセル内に、複数本、装填されて使用される。分離膜エレメントは、テレスコープ防止板の外周側の周回溝に弾性材製シール部材が嵌着されることにより、分離膜エレメントと圧力容器との隙間を弾性材製シール部材にてシールすることができ、その隙間内の被処理液体の流通が阻止されるので、効率良く被処理流体を分離膜エレメントにて処理することができる。従来は、断面O字状のO−リングシールや断面U字状のU−カップシールなどの弾性樹脂製シール部材が使用されている。O−リングシールを使用した場合は、テレスコープ防止板の外周側の周回溝に嵌着されたO−リングシールが、圧力容器の内壁と接触し、O−リングシールがつぶれて変形することで、分離膜エレメントと圧力容器内との隙間を埋めている。   In the conventional separation membrane element described above, an elastic seal member is usually fitted in a circumferential groove on the outer peripheral side of the telescope prevention plate arranged on the raw water side, and the separation membrane element is a pressure vessel. A plurality of tubes are loaded and used in the vessel. The separation membrane element can seal the gap between the separation membrane element and the pressure vessel with the elastic material sealing member by fitting the elastic material sealing member in the circumferential groove on the outer peripheral side of the telescope prevention plate. In addition, since the flow of the liquid to be processed in the gap is prevented, the fluid to be processed can be efficiently processed by the separation membrane element. Conventionally, an elastic resin seal member such as an O-ring seal having an O-shaped cross section or a U-cup seal having a U-shaped cross section has been used. When an O-ring seal is used, the O-ring seal fitted in the circumferential groove on the outer peripheral side of the telescope prevention plate comes into contact with the inner wall of the pressure vessel, and the O-ring seal collapses and deforms. The gap between the separation membrane element and the pressure vessel is filled.

図2は、O−リングシール12がテレスコープ防止板の外周部10に嵌着された分離膜エレメントが圧力容器内に装填された状態を示すものであって、O−リングシール装着部分の近傍を拡大して模式的に示す部分拡大断面図である。図2において、O−リングシール12は、圧力容器の内壁9と圧接している部分において変形し、圧力容器の内壁9との接触面積が大きくなっている。さらに、O−リングシール12は弾性樹脂で構成されているので圧力容器の内壁9との摺動摩擦が大きい。   FIG. 2 shows a state in which the separation membrane element having the O-ring seal 12 fitted to the outer peripheral portion 10 of the telescope prevention plate is loaded in the pressure vessel, and in the vicinity of the O-ring seal mounting portion. It is a partial expanded sectional view which expands and shows typically. In FIG. 2, the O-ring seal 12 is deformed at a portion in pressure contact with the inner wall 9 of the pressure vessel, and the contact area with the inner wall 9 of the pressure vessel is increased. Furthermore, since the O-ring seal 12 is made of an elastic resin, sliding friction with the inner wall 9 of the pressure vessel is large.

そのため、圧力容器内でエレメントを移動させる際には、O−リングシール12と圧力容器の内壁9との摩擦に抗するために大きな荷重が必要であり、特に、複数本の分離膜エレメントを圧力容器内で移動させる場合は特に大きな荷重となって労力がかかるため、実際に圧力容器内に分離膜エレメントを着脱させる作業は非効率となる。   Therefore, when the element is moved in the pressure vessel, a large load is required to resist the friction between the O-ring seal 12 and the inner wall 9 of the pressure vessel, and in particular, a plurality of separation membrane elements are pressurized. When moving in a container, since it becomes a big load and labor is applied, the operation | work which attaches / detaches a separation membrane element in a pressure vessel actually becomes inefficient.

このようなO−リングシールの問題点を解消するために、分離膜エレメントのシール部材として、U−カップシールが考案され広く使用されている。このU−カップシールは、U字状の開いた部分が原水側に向くように分離膜エレメントのテレスコープ防止板にセットされている。このU−カップシールは、原水側から水が供給された時に、その水圧でU字が開き、U−カップシールと圧力容器との隙間を埋める構造になっている。   In order to eliminate such problems of the O-ring seal, a U-cup seal has been devised and widely used as a seal member for the separation membrane element. This U-cup seal is set on the telescope prevention plate of the separation membrane element so that the U-shaped open part faces the raw water side. The U-cup seal has a structure in which, when water is supplied from the raw water side, the U-shape is opened by the water pressure to fill the gap between the U-cup seal and the pressure vessel.

図3は、U−カップシール13がテレスコープ防止板の外周部10に嵌着された分離膜エレメントが圧力容器内に装填された状態を示すものであって、U−カップシール装着部分の近傍を拡大して模式的に示す拡大断面図である。図3において、U−カップシール13は、圧力容器の内壁9との接触面積は比較的小さいが、前述したとおり、図の右から左への方向に流れる流体に対してはシール機能が発揮される。しかし、図の左から右へと流れる流体に対してはシール機能不十分である。   FIG. 3 shows a state in which the separation membrane element in which the U-cup seal 13 is fitted to the outer peripheral portion 10 of the telescope prevention plate is loaded in the pressure vessel, and in the vicinity of the U-cup seal mounting portion. It is an expanded sectional view which expands and shows typically. In FIG. 3, the U-cup seal 13 has a relatively small contact area with the inner wall 9 of the pressure vessel, but as described above, a sealing function is exhibited for fluid flowing in the direction from right to left in the figure. The However, the sealing function is insufficient for fluid flowing from the left to the right in the figure.

そのようなU−カップシールの構造のため、原水側から濃縮水側に分離膜エレメントを移動させる際は、U−カップシールの端が圧力容器の内壁と軽く接触する程度であり、容易にエレメントを移動させることができる。しかし、濃縮水側から原水側に移動させる場合、U-カップシールの端が圧力容器の内壁と強く接触すること、さらには、U−カップシールの端が反り返り、分離膜エレメントと圧力容器の隙間に挟まってしまい、分離膜エレメントを移動させるために非常に大きな荷重が必要となることがある。そこで、U−カップシールが使用されているエレメントを用いる実際のプラントでは、分離膜エレメントの圧力容器内への脱着作業は、圧力容器の原水側から分離膜エレメントを挿入し、濃縮水側に押し込み、濃縮側からエレメントを抜き出す、あるいは、濃縮水側から引き出す方法を採用している。   Due to such a U-cup seal structure, when the separation membrane element is moved from the raw water side to the concentrated water side, the end of the U-cup seal is in light contact with the inner wall of the pressure vessel, and the element is easily Can be moved. However, when moving from the concentrated water side to the raw water side, the end of the U-cup seal is in strong contact with the inner wall of the pressure vessel, and further, the end of the U-cup seal is warped, resulting in a gap between the separation membrane element and the pressure vessel. A very large load may be required to move the separation membrane element. Therefore, in an actual plant using an element in which a U-cup seal is used, the separation membrane element is detached from the pressure vessel by inserting the separation membrane element from the raw water side of the pressure vessel and pushing it into the concentrated water side. The element is extracted from the concentration side, or is extracted from the concentrated water side.

圧力容器内に装填された分離膜エレメントは、原水を通過させる膜分離処理を続けていくと原水中の汚れ物質が分離膜エレメント内の膜面に付着し堆積していき、分離膜エレメントの機能が低下し、全体の生産水の水量や水質が低下してくる。この膜面への汚れの付着・堆積は、特に、原水側に一番近い分離膜エレメント内の膜面の原水側部分において多い。   When the separation membrane element loaded in the pressure vessel continues the membrane separation process that allows the raw water to pass through, the contaminants in the raw water adhere to and accumulate on the membrane surface of the separation membrane element. As a result, the volume and quality of the entire production water will decrease. The adhesion / deposition of dirt on the membrane surface is particularly large in the raw water side portion of the membrane surface in the separation membrane element closest to the raw water side.

分離膜エレメント内の膜面に汚れが付着・堆積して、生産水の水量や水質が低下してくると、膜面に付着した汚れを除去するために、分離膜エレメント内を洗浄液により洗浄することが行われる。従来の逆浸透膜エレメントの洗浄においては、U−カップシールがシール材として使用されているため、そのシール材の構造から、洗浄液を原水側から濃縮水側に流すことが行われている。   When dirt adheres to and accumulates on the membrane surface in the separation membrane element and the amount of water and quality of the production water decrease, the inside of the separation membrane element is washed with a cleaning solution in order to remove the dirt attached to the membrane surface. Is done. In the conventional cleaning of reverse osmosis membrane elements, a U-cup seal is used as a sealing material. Therefore, the cleaning liquid is flowed from the raw water side to the concentrated water side due to the structure of the sealing material.

U−カップシールの場合、U字の開いた部分が原水側に向くように分離膜エレメントのテレスコープ防止板にセットされていることから、原水側から濃縮側に洗浄液が流れる時には、そのU−カップシールのU字の開いた部分が大きく開き、分離膜エレメントと圧力容器の隙間をシールするので、洗浄液は分離膜エレメント内を流通することができる。しかし、原水側に近い分離膜エレメントの膜面の原水側に付着した汚れは洗浄水により除去されるものの、洗浄水と共に分離膜エレメントの内部へと送り込まれて付着し易く、汚れを十分に取り除くことが困難であった。また、濃縮水側から原水側に洗浄液を通水した場合には、U−カップシールのU字の開いた部分が洗浄水の水流に押しつぶされて、分離膜エレメントと圧力容器の隙間が大きくなるので、洗浄液は分離膜エレメント内を通らずに、分離膜エレメントと圧力容器の間の隙間を大量に通過してしまい、この結果、分離膜エレメント内の膜面の原水側に付着した汚れを十分に取り除くことができない。   In the case of the U-cup seal, since the U-shaped open part is set on the telescope prevention plate of the separation membrane element so that it faces the raw water side, when the cleaning liquid flows from the raw water side to the concentration side, the U- Since the U-shaped open portion of the cup seal opens widely and seals the gap between the separation membrane element and the pressure vessel, the cleaning liquid can flow through the separation membrane element. However, although dirt attached to the raw water side of the membrane surface of the separation membrane element close to the raw water side is removed by the washing water, it is easily sent to the inside of the separation membrane element together with the washing water, and the dirt is sufficiently removed. It was difficult. Further, when the cleaning liquid is passed from the concentrated water side to the raw water side, the U-shaped open portion of the U-cup seal is crushed by the water flow of the cleaning water, and the gap between the separation membrane element and the pressure vessel increases. Therefore, the cleaning liquid does not pass through the separation membrane element, but passes through a large amount of gaps between the separation membrane element and the pressure vessel. As a result, the dirt adhering to the raw water side of the membrane surface in the separation membrane element is sufficient. Can not be removed.

さらに、従来の装置では、分離膜エレメントの荷重を支えるために、濃縮水側に分離膜エレメントの荷重を支えるための耐圧性部材を設置し、分離膜エレメントの荷重を耐圧性部材で支えることで、分離膜エレメントの破損を防止している。しかし、原水側には、そのような耐圧性部材が具備されていないため、濃縮水側から原水側に洗浄液を通水した場合、透過水パイプ付近にエレメントの全荷重が掛かることになり、外径の大きな逆浸透膜エレメントの場合は、分離膜エレメントが破損する可能性があった。   Furthermore, in the conventional apparatus, in order to support the load of the separation membrane element, a pressure-resistant member for supporting the load of the separation membrane element is installed on the concentrated water side, and the load of the separation membrane element is supported by the pressure-resistant member. This prevents damage to the separation membrane element. However, since such a pressure-resistant member is not provided on the raw water side, when the cleaning liquid is passed from the concentrated water side to the raw water side, the entire load of the element is applied in the vicinity of the permeate pipe. In the case of a reverse osmosis membrane element having a large diameter, the separation membrane element may be damaged.

また、特開平11−104636号公報(特許文献2)に記載されているように、中空糸膜を用いる逆浸透膜エレメントの場合には、濃縮水側から原水側に、洗浄用の液体や、洗浄用の液体・気体混合流体を通過させて洗浄を行う逆流洗浄が知られている。しかし、スパイラル型分離膜エレメントの場合には、前述した理由により、逆流洗浄を行うことは困難であると考えられていた。   Further, as described in JP-A-11-104636 (Patent Document 2), in the case of a reverse osmosis membrane element using a hollow fiber membrane, from the concentrated water side to the raw water side, a washing liquid, Backflow cleaning is known in which cleaning is performed by passing a liquid / gas mixed fluid for cleaning. However, in the case of a spiral type separation membrane element, it has been considered that it is difficult to perform reverse flow cleaning for the reasons described above.

特開平10−137558号公報JP 10-137558 A 特開平11−104636号公報JP-A-11-104636

本発明の目的は、上記した従来技術における問題点を解決し、スパイラル型分離膜エレメントを圧力容器内に装填させた場合でも、効率的な洗浄を行うことができる方法を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art and to provide a method capable of performing efficient cleaning even when a spiral separation membrane element is loaded in a pressure vessel.

上記目的を達成するための本発明は、次のいずれかの構成をとるものである。
(1) 筒状圧力容器内に装填された分離膜エレメントの内部を液体で洗浄する方法において、分離膜エレメントが、分離膜を含む膜ユニットが巻回されてなる膜ユニット巻体の外周が外装体で覆われ、膜ユニット巻体及び外装体の両端もしくは片端にテレスコープ防止板が設けられてなるスパイラル型分離膜エレメントであり、少なくとも一端側のテレスコープ防止板の外周側に装着された原水シール部材が、スプリットリング状の非弾性材製シール部材であり、筒状圧力容器内の原水流入側と濃縮水排出側にそれぞれ、分離膜エレメントの荷重を支える耐圧機構が配置されており、かつ、分離膜エレメントの内部洗浄時に、洗浄液を、造水時の原水流入の方向とは逆の方向へ流動させることを特徴とする分離膜エレメントの洗浄方法。
(2) 分離膜エレメントの内部洗浄時に、洗浄液を造水時の原水流入の方向とは逆の方向へ流動させる洗浄動作の後もしくは前に、洗浄液を造水時の原水流入の方向へ流動させる洗浄動作を行う、上記(1)記載の分離膜エレメントの洗浄方法。
(3) スパイラル型分離膜エレメントが筒状圧力容器内に装填された際に、テレスコープ防止板の外周側に装着された非弾性材製シール部材が圧力容器の内壁に密接している、上記(1)又は(2)に記載の分離膜エレメントの洗浄方法。
(4) テレスコープ防止板の外周側に周回溝があり、該周回溝に非弾性材製シール部材が嵌着されている、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の分離膜エレメントの洗浄方法。
(5) テレスコープ防止板の外周側に1もしくは複数の非弾性材製シール部材が装着された分離膜エレメントであって、非弾性材製シール部材のスプリット端部どうしが接合している、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の分離膜エレメントの洗浄方法。
(6) 非弾性材製シール部材の複数が並列してテレスコープ防止板の外周側に装着され、非弾性材製シール部材のスプリット端どうしが接合する位置が、複数の非弾性材製シール部材どうしで相互に異なる、上記(5)に記載の分離膜エレメントの洗浄方法。
(7) 筒状圧力容器内の原水流入側と濃縮水排出側にそれぞれ配置された耐圧機構が、筒状圧力容器端部と該端部側に位置する分離膜エレメントのテレスコープ防止板との間に配置された略円錐状もしくは略円柱状の耐圧性部材である、上記(1)〜(6)のいずれかに記載の分離膜エレメントの洗浄方法。
In order to achieve the above object, the present invention has any one of the following configurations.
(1) In the method of cleaning the inside of a separation membrane element loaded in a cylindrical pressure vessel with a liquid, the outer periphery of the membrane unit wound body in which the separation membrane element is wound with a membrane unit including the separation membrane is packaged Is a spiral separation membrane element that is covered with a body and is provided with a telescope prevention plate on both ends or one end of the membrane unit roll and exterior body, and is attached to the outer peripheral side of the telescope prevention plate on at least one end side The seal member is a split ring-shaped non-elastic seal member, and a pressure-resistant mechanism for supporting the load of the separation membrane element is disposed on each of the raw water inflow side and the concentrated water discharge side in the cylindrical pressure vessel, and A method for cleaning a separation membrane element, characterized by causing a cleaning liquid to flow in a direction opposite to the direction of inflow of raw water at the time of fresh water generation during internal cleaning of the separation membrane element.
(2) At the time of internal cleaning of the separation membrane element, after or before the cleaning operation in which the cleaning liquid flows in the direction opposite to the direction of the raw water inflow during the fresh water generation, the cleaning liquid flows in the direction of the raw water inflow during the fresh water generation. The separation membrane element cleaning method according to (1) above, wherein the cleaning operation is performed.
(3) When the spiral separation membrane element is loaded in the cylindrical pressure vessel, the inelastic material sealing member mounted on the outer peripheral side of the telescope prevention plate is in close contact with the inner wall of the pressure vessel. (1) The washing | cleaning method of the separation membrane element as described in (2).
(4) The separation membrane element according to any one of (1) to (3), wherein there is a circumferential groove on the outer peripheral side of the telescope prevention plate, and a non-elastic seal member is fitted in the circumferential groove. Cleaning method.
(5) The separation membrane element in which one or a plurality of inelastic material sealing members are mounted on the outer peripheral side of the telescope prevention plate, wherein the split end portions of the inelastic material sealing members are joined to each other. (1) The washing | cleaning method of the separation membrane element in any one of (4).
(6) A plurality of non-elastic seal members are mounted in parallel on the outer peripheral side of the telescope prevention plate, and the positions where the split ends of the non-elastic seal members are joined are a plurality of non-elastic seal members. The method for washing a separation membrane element according to (5), which is different from each other.
(7) The pressure-resistant mechanisms respectively arranged on the raw water inflow side and the concentrated water discharge side in the cylindrical pressure vessel are connected to the end of the cylindrical pressure vessel and the telescope prevention plate of the separation membrane element located on the end side. The method for cleaning a separation membrane element according to any one of the above (1) to (6), wherein the separation membrane element is a substantially conical or substantially cylindrical pressure-resistant member disposed therebetween.

本発明の分離膜エレメントの洗浄方法によると、スパイラル型分離膜エレメントを圧力容器内に装填した時に、洗浄液を造水時の原水流入の方向とは逆の方向へ流すことによりエレメント内の分離膜を洗浄する方法が採用でき、効率良く分離膜エレメントの洗浄を行うことができる。特に、原水側付近の膜面に付着した汚れを、効率良く取り除くことができるようになる。さらに、洗浄液を造水時の原水流入の方向とは逆の方向へ流しても、分離膜エレメントの破損を防ぐことができる。   According to the method for cleaning a separation membrane element of the present invention, when the spiral type separation membrane element is loaded in the pressure vessel, the separation membrane in the element is flowed in a direction opposite to the direction of the raw water inflow during fresh water generation. The separation membrane element can be efficiently cleaned. In particular, it is possible to efficiently remove dirt adhering to the membrane surface near the raw water side. Further, even if the cleaning liquid is flowed in the direction opposite to the direction of the raw water inflow during the water preparation, the separation membrane element can be prevented from being damaged.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明はこれら図面に示す実施態様に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments shown in these drawings.

図1は、本発明法が適用されるスパイラル型分離膜エレメントの一例を示す部分破断した斜視図である。スパイラル型分離膜エレメントの代表例は、図1に示すように、分離膜1、供給側流路材3、および透過側流路材2が積層状態で、有孔の中心管4の周囲にスパイラル状に巻回され、その分離膜巻回体の両端にテレスコープ防止板5が設置されている。分離膜1は端部が封止されて、供給流体と透過流体の混合を防止している。   FIG. 1 is a partially broken perspective view showing an example of a spiral separation membrane element to which the method of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, a typical example of a spiral separation membrane element is a spiral wound around a perforated central tube 4 in a state where a separation membrane 1, a supply-side flow channel material 3, and a permeation-side flow channel material 2 are laminated. The telescope prevention plate 5 is installed at both ends of the separation membrane wound body. The end of the separation membrane 1 is sealed to prevent mixing of the supply fluid and the permeated fluid.

分離膜1は平膜状の分離膜であって、逆浸透膜、限外ろ過膜、精密ろ過膜、ガス分離膜、脱ガス膜などが使用できる。供給側流路材3には、ネット状材料、メッシュ状材料、溝付シート、波形シート等が使用できる。透過側流路材2には、ネット状材料、メッシュ状材料、溝付シート、波形シート等が使用できる。   The separation membrane 1 is a flat membrane-like separation membrane, and a reverse osmosis membrane, an ultrafiltration membrane, a microfiltration membrane, a gas separation membrane, a degassing membrane or the like can be used. For the supply-side channel material 3, a net-like material, a mesh-like material, a grooved sheet, a corrugated sheet or the like can be used. For the permeate-side channel material 2, a net-like material, a mesh-like material, a grooved sheet, a corrugated sheet or the like can be used.

テレスコープ防止板5は、分離膜巻回体が通過する流体の圧力により筒状に変形すること(テレスコープ現象)を防止するために設置された、孔を有する板状物であり、外周側にはシール材を装填するための周回溝を有していることが好ましい。テレスコープ防止板5の材質は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、耐熱性樹脂などの樹脂材により構成されればよい。また、このテレスコープ防止板5は、外周環状部と内周環状部と放射状スポーク部とを有するスポーク型構造であることが好ましい。   The telescope prevention plate 5 is a plate-like object having a hole, which is installed in order to prevent deformation (telescope phenomenon) into a cylindrical shape due to the pressure of the fluid that the separation membrane winding passes through, It is preferable to have a circumferential groove for loading a sealing material. The telescope prevention plate 5 may be made of a resin material such as a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or a heat resistant resin. Moreover, it is preferable that this telescope prevention board 5 is a spoke type structure which has an outer periphery annular part, an inner periphery annular part, and a radial spoke part.

中心管4は、管の側面に複数の孔を有するものであり、中心管4の材質は、樹脂、金属など何れでもよいが、ノリル樹脂、ABS樹脂等のプラスチックが通常使用される。   The central tube 4 has a plurality of holes on the side surface of the tube, and the material of the central tube 4 may be any of resin and metal, but plastics such as noryl resin and ABS resin are usually used.

分離膜1の端部を封止するための手段として、接着法が好適に用いられる。接着剤としては、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、ホットメルト接着剤等、従来公知の何れの接着剤も使用することができる。   As a means for sealing the end of the separation membrane 1, an adhesion method is preferably used. As the adhesive, any conventionally known adhesives such as urethane adhesives, epoxy adhesives and hot melt adhesives can be used.

また、スパイラル型分離膜エレメントは、分離膜巻回体の外周部が外装材により拘束されて拡径しない構造になっていることも好ましい。外装材は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどからなるシートや、硬化性樹脂を塗ったガラス繊維などからなるもので、分離膜巻回体の外周表面に、かかるシートや繊維を巻回してエレメントが拡径しないように拘束する。   In addition, the spiral separation membrane element preferably has a structure in which the outer peripheral portion of the separation membrane wound body is constrained by an exterior material and does not expand in diameter. The exterior material is a sheet made of polyester, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, or the like, or a glass fiber coated with a curable resin, and the sheet or fiber is wound around the outer peripheral surface of the separation membrane wound body. To restrain the element from expanding.

本発明法は、上記のようなスパイラル型分離膜エレメントにおいて、その両端もしくは片端にあるテレスコープ防止板の少なくとも一端側のテレスコープ防止板の外周側に装着するシール材として、スプリットリング状の非弾性材製シール部材(以下、スプリットリングシールという)を使用したことを特徴とする。   In the spiral separation membrane element as described above, the method of the present invention is a split ring-like non-sealing material as a sealing material to be attached to the outer peripheral side of the telescope prevention plate at least one end of the telescope prevention plate at both ends or one end thereof. An elastic seal member (hereinafter referred to as a split ring seal) is used.

本発明で用いるスプリットリングシールの形態を、図4を用いて説明する。スプリットリングシールは、環状シールが1箇所以上で切断・分割された如き形状を有するものであって、例えば、図4(a)(平面図)に示すようにスプリット部が1箇所存在するものが好ましいが、環状シールが2箇所で切断・分割された如き半円弧状スプリットリングシールを2つ用いてもよい。スプリットリングシールの横断面形状は、特に限定されるものでは無いが、テレスコープ防止板5の外周部の溝に収まり、移動しない構造であればよく、例えば、図4(b)(b−bでの断面図)に示すように略四角形でもよいし、略多角形でもよい。   The form of the split ring seal used in the present invention will be described with reference to FIG. The split ring seal has such a shape that the annular seal is cut and divided at one or more places. For example, the split ring seal has one split portion as shown in FIG. 4 (a) (plan view). Preferably, two semicircular arc split ring seals in which the annular seal is cut and divided at two locations may be used. The cross-sectional shape of the split ring seal is not particularly limited, and may be any structure that can fit in the groove on the outer peripheral portion of the telescope prevention plate 5 and does not move. For example, FIG. 4 (b) (bb) As shown in the cross-sectional view of FIG.

また、スプリットリングシールの外周部の長さ(外周長)は、そのスプリットリングシールのスプリット部を繋げて環状にした時の外周直径が、圧力容器の内壁の直径サイズよりも少し大きくなるように設計し、実際に分離膜エレメントのテレスコープ防止板に装着して圧力容器内に装填された時には、そのスプリット部の隙間が縮まり、スプリットリングシールが圧力容器の内壁と密接する構造となるようにする。また、スプリットリングシールの内周部長さ(内周長)は、そのスプリットリングシールのスプリット部を繋げて環状にした時に、テレスコープ防止板の外周部の周回溝内に、隙間無く収まる大きさであれば良い。スプリットリングシールの大きさは、エレメントの外径や材質等により最適化すればよいが、例えば、シールの径方向幅(即ち、外周直径と内周直径との差の半分)が5〜10mm程度、シールの厚み3〜10mm程度を採用することができる。   Also, the length of the outer periphery of the split ring seal (outer peripheral length) is such that the outer diameter of the split ring seal when the split portions of the split ring seal are connected to form a ring is slightly larger than the diameter of the inner wall of the pressure vessel. When designed and actually mounted on the separation membrane element telescope prevention plate and loaded into the pressure vessel, the gap of the split part is reduced, so that the split ring seal is in close contact with the inner wall of the pressure vessel To do. Also, the inner ring length (inner circumference) of the split ring seal is such that when the split part of the split ring seal is connected into an annular shape, it fits in the circumferential groove of the outer periphery of the telescope prevention plate without any gap. If it is good. The size of the split ring seal may be optimized depending on the outer diameter and material of the element. For example, the radial width of the seal (that is, half of the difference between the outer diameter and the inner diameter) is about 5 to 10 mm. The thickness of the seal can be about 3 to 10 mm.

スプリットリングシールの材質は、非弾性樹脂や金属などの非弾性の材料であれば、特に限定されるものではないが、海水や、分離膜エレメントの洗浄液との耐性を考慮すると非弾性樹脂が好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ノリル、ABS樹脂、ポリカーボネート、4フッ化ポリエチレンなどが使用される。   The material of the split ring seal is not particularly limited as long as it is an inelastic material such as an inelastic resin or metal, but inelastic resin is preferable in consideration of resistance to seawater or separation membrane element cleaning liquid. Polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, nylon, noryl, ABS resin, polycarbonate, tetrafluoropolyethylene and the like are used.

スプリットリングシールにおけるスプリット部の形状は、特に限定されるものではないが、一例として、図5に示すように、シール長手方向に直角に切断した場合(図5(a))、シール長手方向に対し斜めに切断した場合(図5(b))、シール長手方向に対し階段状に切断した場合(図5(c))が挙げられる。   The shape of the split portion in the split ring seal is not particularly limited, but as an example, when it is cut at right angles to the seal longitudinal direction as shown in FIG. 5 (FIG. 5 (a)), On the other hand, there are a case where it is cut obliquely (FIG. 5B) and a case where it is cut stepwise with respect to the longitudinal direction of the seal (FIG. 5C).

特に、シール長手方向に対し斜めに切断した場合(図5(b))、シール長手方向に対し階段状に切断した場合(図5(c))のスプリットリングシールを用いた時には、実際に被処理流体が圧力容器内を流れる際の圧力でもってスプリットリング端部同士が押し付けられ、スプリットリング端部の隙間がほとんど無い状態となる。この結果、スプリット端部同士の接合部分でもシール効果はほぼ保たれ、被処理流体が分離膜エレメントの外側をバイパスする量はかなり少なく、効率的な水処理を行うことができる。   In particular, when the split ring seal is used when it is cut obliquely with respect to the longitudinal direction of the seal (FIG. 5 (b)) or when it is cut stepwise with respect to the longitudinal direction of the seal (FIG. 5 (c)). The split ring ends are pressed against each other with the pressure when the processing fluid flows through the pressure vessel, and there is almost no gap between the split ring ends. As a result, the sealing effect is substantially maintained even at the joint portion between the split ends, and the amount of the fluid to be treated bypassing the outside of the separation membrane element is considerably small, so that efficient water treatment can be performed.

スプリットリングシールを、分離膜エレメントのテレスコープ防止板の外周部に装着した後、そのスプリット部どうしは単に接触するように配置することでもよいし、スプリット部どうしを接合しても良い。その際の接合の方法としては、熱融着接合や接着剤を用いる強固な接合でも良いし、スプリットリングシールのスプリット部の一片と他方とが凹凸嵌合により組み合わさった接合でもよい。スプリットリングシールのスプリット部の凹凸嵌合の一例を図6に示す。図6に示すようにスプリット端部同士を凹凸嵌合させて接合することで、取り扱い時の衝撃でスプリットリングシールの脱落を阻止することができる。   After the split ring seal is attached to the outer peripheral portion of the telescope prevention plate of the separation membrane element, the split portions may be disposed so as to contact each other, or the split portions may be joined. As a bonding method at that time, heat fusion bonding or strong bonding using an adhesive may be used, or bonding in which one piece of the split portion of the split ring seal and the other are combined by uneven fitting may be used. An example of the uneven fitting of the split part of the split ring seal is shown in FIG. As shown in FIG. 6, the split ring seals can be prevented from falling off due to an impact during handling by joining the split ends to a concave and convex shape.

スプリットリングシールを、テレスコープ防止板の外周に装着するにあたって、1もしくは複数のシール部材を装着してもよい。複数個のシール部材を装着する場合は、スプリット部の位置を相互に異なる位置にすることが好ましく、これにより原水が分離膜エレメントの外側を通り抜ける量をより少なくすることができる。   When the split ring seal is mounted on the outer periphery of the telescope prevention plate, one or a plurality of seal members may be mounted. When a plurality of seal members are mounted, it is preferable that the positions of the split portions are different from each other, thereby reducing the amount of raw water passing through the outside of the separation membrane element.

上記のテレスコープ防止板の外周側にスプリットリングシールが装着されている分離膜エレメントは、スプリットリングシールの材質及び構造から、圧力容器内で移動方向に関係無く、低荷重にて移動させることができる。特に、複数本の分離膜エレメントが圧力容器内に装填されている場合でも、その分離膜エレメントを原水側から濃縮水側へ移動させることも、その反対方向への移動も容易に実施することができる。   The separation membrane element with the split ring seal mounted on the outer periphery of the telescope prevention plate can be moved with low load in the pressure vessel regardless of the moving direction due to the material and structure of the split ring seal. it can. In particular, even when a plurality of separation membrane elements are loaded in the pressure vessel, it is possible to easily move the separation membrane element from the raw water side to the concentrated water side or in the opposite direction. it can.

さらに、外径の大きな分離膜エレメントの場合は、その自重が重くなるため、従来のような弾性材製シール部材が装着された場合に、その重くなった自重の影響で、弾性材製シール部材が、大きく変形して圧力容器の内壁と接するため、その分離膜エレメントを移動させるのに必要な荷重が大きくなるが、スプリットリングシールを装着した場合は、そのシール部材が分離膜エレメントの自重で、ほとんど変形しないので、分離膜エレメントを移動させるのに必要な荷重もさほど大きくならない。この点から、前述したスプリットリングシールは、外径の大きな分離膜エレメントにおいて、その装填、抜き出しなどの移動が容易になるという利点が大きく、非常に有効である。   Further, in the case of a separation membrane element having a large outer diameter, its own weight becomes heavy, so when a conventional elastic material sealing member is mounted, the elastic material sealing member is affected by the increased weight. However, because it deforms greatly and comes into contact with the inner wall of the pressure vessel, the load required to move the separation membrane element increases.However, when a split ring seal is installed, the seal member will The load required to move the separation membrane element does not increase so much because it hardly deforms. From this point, the split ring seal described above is very effective because it has a great advantage that the separation membrane element having a large outer diameter can be easily loaded and unloaded.

これに対し、従来技術において用いられている弾性材製のO−リングシールを装着したエレメントの場合は、前述したとおり、圧力容器内でのエレメントの移動は、どちらの方向にも移動可能であるものの大きな荷重をかける必要があって大変な労力を要するという問題がある。   On the other hand, in the case of an element equipped with an elastic O-ring seal used in the prior art, as described above, the movement of the element in the pressure vessel can be moved in either direction. There is a problem that a great load is required and a great amount of labor is required.

また、従来技術において用いられている弾性材製のU−カップシールを装着したエレメントの場合は、前述したとおり、原水側から濃縮側に洗浄液を流す洗浄方法によっても、また、濃縮水側から原水側に洗浄液を流す洗浄方法によっても、膜面を十分に洗浄することが難しく洗浄効果が不十分なものであった。   In addition, in the case of an element equipped with a U-cup seal made of an elastic material used in the prior art, as described above, a cleaning method in which a cleaning solution is passed from the raw water side to the concentrating side, or from the concentrated water side to the raw water Even with the cleaning method in which the cleaning liquid is flowed to the side, it is difficult to sufficiently clean the film surface, and the cleaning effect is insufficient.

しかし、前述したスプリットリングシールをテレスコープ防止板の外周側に装着した分離膜エレメントを圧力容器内に装着した場合には、洗浄水を濃縮水側から原水側に通水する逆流洗浄を行っても、その洗浄水の供給圧力によりシール部材が変形することがないため、分離膜エレメントと圧力容器との隙間も十分にシールされ、洗浄液を分離膜エレメント内の膜面を通過させて膜面の汚れを取り除くことができ、汚れと共に洗浄液を分離膜エレメントの原水側から外に洗い出すことができる。   However, when the separation membrane element with the above-mentioned split ring seal attached to the outer periphery of the telescope prevention plate is installed in the pressure vessel, reverse flow cleaning is performed to pass cleaning water from the concentrated water side to the raw water side. However, since the sealing member is not deformed by the supply pressure of the cleaning water, the gap between the separation membrane element and the pressure vessel is sufficiently sealed, and the cleaning liquid is allowed to pass through the membrane surface in the separation membrane element. The dirt can be removed, and the cleaning liquid can be washed out together with the dirt from the raw water side of the separation membrane element.

このような逆流洗浄を行う場合、圧力容器内のエレメントには、洗浄水の供給圧力による荷重が濃縮水側から原水側へとかかり、エレメントの荷重が原水側にかかってくるので、原水側に耐圧機構を配置しないときには、洗浄時に原水側のエレメントが破損し易くなる。しかし、本発明においては、圧力容器内の原水側にも、分離膜エレメントの荷重を支える耐圧機構を配置しているので、分離膜エレメントの破損を防ぐことができる。その耐圧機構の具体例としては、圧力容器内の濃縮水側に配置する耐圧性部材と同様の耐圧性部材を、圧力容器内の原水側にも設置し、分離膜エレメントの荷重を、その耐圧性部材でもって支えることができるようにすることが挙げられる。特に、エレメント外径が大きな分離膜エレメント、例えば、外径20cm以上のエレメントの場合には、その分離膜エレメントの荷重が非常に大きくなるため、耐圧性部材を原水側にも設置することが効果的である。   When such backwashing is performed, the load in the pressure vessel is applied to the element in the pressure vessel from the concentrated water side to the raw water side, and the element load is applied to the raw water side. When the pressure-resistant mechanism is not disposed, the element on the raw water side is easily damaged during cleaning. However, in the present invention, since the pressure-resistant mechanism that supports the load of the separation membrane element is also arranged on the raw water side in the pressure vessel, the separation membrane element can be prevented from being damaged. As a specific example of the pressure-resistant mechanism, a pressure-resistant member similar to the pressure-resistant member arranged on the concentrated water side in the pressure vessel is also installed on the raw water side in the pressure vessel, and the load of the separation membrane element is For example, it can be supported by a sex member. In particular, in the case of a separation membrane element having a large element outer diameter, for example, an element having an outer diameter of 20 cm or more, the load of the separation membrane element becomes very large. Therefore, it is effective to install a pressure-resistant member also on the raw water side. Is.

図7は、圧力容器35内の原水側と濃縮水側の両方に耐圧性部材33、36を設置し、複数本の分離膜エレメント34を圧力容器内に装填した時を例示する断面模式図であり、この図では、円錐状の耐圧性部材が設置されている。   FIG. 7 is a schematic cross-sectional view illustrating when pressure-resistant members 33 and 36 are installed on both the raw water side and the concentrated water side in the pressure vessel 35 and a plurality of separation membrane elements 34 are loaded in the pressure vessel. In this figure, a conical pressure-resistant member is installed.

耐圧性部材の構造は特に限定されるものではないが、従来、圧力容器の濃縮水側にて使用されている耐圧性部材と同様のものを用いればよい。耐圧性部材の形状については、特に限定されるものでは無いが、分離膜エレメントの端面の形状が円であることから、接触面が円となる円柱状や円錐状の形態が好ましい。また、原水通過や濃縮水通過の際の抵抗とならないようにするため、耐圧性部材に複数個の穴を設け、耐圧性を維持しながら、水流の抵抗とならない構造をとることが好ましい。   The structure of the pressure-resistant member is not particularly limited, but the same pressure-resistant member that has been conventionally used on the concentrated water side of the pressure vessel may be used. The shape of the pressure-resistant member is not particularly limited, but since the shape of the end face of the separation membrane element is a circle, a cylindrical or conical shape with a circular contact surface is preferable. In order to prevent resistance during passage of raw water or concentrated water, it is preferable to provide a structure having a plurality of holes in the pressure-resistant member so as not to cause resistance to water flow while maintaining pressure resistance.

耐圧性部材の材質は、樹脂、金属など、所望の耐圧性が得られる材料であれば特に限定されるものではないが、海水や、分離膜エレメントの洗浄液に対して耐性を有する材質である点を考慮すると樹脂が好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ノリル、ABS樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルなどが使用される。   The material of the pressure-resistant member is not particularly limited as long as it is a material that can obtain a desired pressure resistance, such as resin and metal, but is a material that is resistant to seawater and the cleaning liquid of the separation membrane element. Is preferable, and polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, nylon, noryl, ABS resin, polycarbonate, polyvinyl chloride, and the like are used.

このように、圧力容器内の原水側と濃縮水側のいずれにも分離膜エレメントの荷重を支える耐圧機構を設置しているので、洗浄液を造水時の原水流入の方向とは逆の方向へ流すことにより洗浄効率を高めても分離膜エレメントの破損を防ぐことができ、分離膜エレメントの原水側の汚れを効果的に取り除くことができる。   In this way, a pressure-resistant mechanism that supports the load of the separation membrane element is installed on both the raw water side and the concentrated water side in the pressure vessel. Even if the washing efficiency is increased by flowing, damage to the separation membrane element can be prevented, and contamination on the raw water side of the separation membrane element can be effectively removed.

また、本発明法による洗浄方法では、分離膜エレメントの内部洗浄時に、洗浄液を、造水時の原水流入の方向とは逆の方向へ流動させる洗浄動作が重要であるが、この主たる洗浄動作の後あるいは前に、洗浄液を造水時の原水流入の方向へ流動させる洗浄動作を、補助的に行い、洗浄性をさらに高めてもよい。また、上記した主たる洗浄動作と、補助的な洗浄動作とを交互に繰り返してもよい。   Further, in the cleaning method according to the present invention, it is important to perform a cleaning operation in which the cleaning liquid flows in a direction opposite to the direction of the raw water inflow during the fresh water generation when cleaning the separation membrane element. After or before, a cleaning operation for causing the cleaning liquid to flow in the direction of inflow of raw water at the time of fresh water may be supplementarily performed to further improve the cleaning performance. Further, the main cleaning operation and the auxiliary cleaning operation described above may be alternately repeated.

以下に具体例を挙げて本発明法を説明するが、本発明法はこれら実施例により限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described with specific examples. However, the present invention is not limited to these examples.

<実施例1>
全長102cm、直径40cmのスパイラル型逆浸透膜エレメントの原水側のテレスコープ防止板の外周溝に、スプリットリングシールを装着した。スプリットリングシールとしては、シール長手方向に対し垂直にカットしたスプリット部を有する図4に示すスプリットリング状であって、ポリプロピレンからなるスプリットリングシールを用い、このスプリットリングシールの2個を外周溝の中に並列に、かつ、そのスプリット部の位置が、異なる位置になるように配置して装着した。スプリットリングシールの径方向幅は8mm、1個当たりの厚みは3mmであり、外周直径は40.5cmであった。
<Example 1>
A split ring seal was attached to the outer peripheral groove of the telescope prevention plate on the raw water side of the spiral type reverse osmosis membrane element having a total length of 102 cm and a diameter of 40 cm. The split ring seal has a split ring shape shown in FIG. 4 having a split portion cut perpendicularly to the longitudinal direction of the seal, and uses a split ring seal made of polypropylene. The split parts were mounted in parallel so that the positions of the split parts were different. The radial width of the split ring seal was 8 mm, the thickness per piece was 3 mm, and the outer diameter was 40.5 cm.

スプリットリングシールを装着したテレスコープ防止板が原水側に配置されるように、スパイラル型逆浸透膜エレメントの6本を同じ圧力容器内に装填した。この装填の際には、圧力容器内の濃縮水側、原水側の両方に、分離膜エレメントの外形と概ね同じ外形の円柱で、側面に穴の有る耐圧性部材を設置し、分離膜エレメントの荷重を耐圧性部材で支えられるようにした。   Six spiral reverse osmosis membrane elements were loaded in the same pressure vessel so that the telescope prevention plate equipped with the split ring seal was placed on the raw water side. At the time of this loading, a pressure-resistant member having a hole having a hole on the side surface is installed on both the concentrated water side and the raw water side in the pressure vessel with a cylinder having substantially the same outer shape as the separation membrane element. The load was supported by a pressure-resistant member.

次に、エレメントを装填した圧力容器5本に、砂ろ過処理を施したかん水(塩分濃度2500mg/L)を供給して脱塩処理・造水を行った。なお、供給水はpH6.5、水温25℃に調整してからエレメントに供給した。また、運転圧力は0.8MPa、回収率50%で運転を行った。24時間運転を継続した後の透過水の蒸発残留物濃度をイオンクロマト分析にて各種イオン濃度を測定することで求めたところ、26mg/Lであった。   Next, brine water (salt concentration of 2500 mg / L) subjected to sand filtration treatment was supplied to five pressure vessels loaded with elements to perform desalting treatment and fresh water generation. The supplied water was adjusted to pH 6.5 and water temperature 25 ° C. and then supplied to the element. The operation was performed at an operation pressure of 0.8 MPa and a recovery rate of 50%. The evaporation residue concentration of the permeated water after continuing the operation for 24 hours was determined by measuring various ion concentrations by ion chromatography analysis, and found to be 26 mg / L.

数ヶ月の運転を継続したところ、差圧(原水の圧力から濃縮水の圧力を差し引いた値)が、運転開始直後の値と比較して2.0倍に達したため、その時点で運転を停止した。運転停止の直後に圧力容器内の分離膜エレメントを観察したところ、原水側に一番近い逆浸透膜エレメントに原水由来の汚れが大量に堆積していた。   When the operation was continued for several months, the differential pressure (the value obtained by subtracting the pressure of the concentrated water from the pressure of the raw water) reached 2.0 times compared to the value immediately after the start of operation. did. When the separation membrane element in the pressure vessel was observed immediately after the operation was stopped, a large amount of dirt derived from the raw water was accumulated on the reverse osmosis membrane element closest to the raw water side.

そこで、圧力容器内に装填された分離膜エレメント内に、濃縮水側から原水側に、pH11、35℃の洗浄液(水酸化ナトリウム水溶液)を、ベッセル1本当たり200L/分の供給速度で60分間通水し、分離膜エレメントに付着した汚れを取り除き、再度、運転を開始したところ、差圧が運転開始直後の値の1.1倍まで回復した。   Therefore, in the separation membrane element loaded in the pressure vessel, a cleaning solution (sodium hydroxide aqueous solution) having a pH of 11 and 35 ° C. is fed from the concentrated water side to the raw water side at a supply rate of 200 L / min for 60 minutes per vessel. Water was passed through to remove the dirt adhering to the separation membrane element, and when the operation was started again, the differential pressure recovered to 1.1 times the value immediately after the start of the operation.

また、洗浄完了時に圧力容器の両側の端部を開け、分離膜エレメントを確認したところ、エレメントの形状に異常は見られなかった。   When the end of both sides of the pressure vessel was opened at the completion of cleaning and the separation membrane element was confirmed, no abnormality was found in the shape of the element.

<比較例1>
逆浸透膜エレメントのテレスコープ防止板の原水側に装着したシール材として、エチレンプロピレンゴム製のU-カップシール1個を装着したこと以外は、実施例1と同様の方法で、逆浸透膜エレメント6本を同じ圧力容器内に装填した。
<Comparative Example 1>
The reverse osmosis membrane element was the same as in Example 1 except that one U-cup seal made of ethylene propylene rubber was attached as the seal material attached to the raw water side of the telescope prevention plate of the reverse osmosis membrane element. Six were loaded in the same pressure vessel.

次に、エレメントを装填した圧力容器5本に、砂ろ過処理を施したかん水(塩分濃度2500mg/L)を供給して脱塩処理・造水を行った。なお、供給水はpH6.5、水温25℃に調整してからエレメントに供給した。また、運転圧力は0.8MPa、回収率50%で運転を行った。24時間運転を継続した後の透過水の蒸発残留物濃度をイオンクロマト分析にて各種イオン濃度を測定することで求めたところ、25mg/Lであった。   Next, brine water (salt concentration of 2500 mg / L) subjected to sand filtration treatment was supplied to five pressure vessels loaded with elements to perform desalting treatment and fresh water generation. The supplied water was adjusted to pH 6.5 and water temperature 25 ° C. and then supplied to the element. The operation was performed at an operation pressure of 0.8 MPa and a recovery rate of 50%. The evaporation residue concentration of the permeated water after the operation for 24 hours was determined by measuring various ion concentrations by ion chromatography analysis, and found to be 25 mg / L.

数ヶ月の運転を継続したところ、差圧(原水の圧力から濃縮水の圧力を差し引いた値)が、運転開始直後の値と比較して2.0倍に達したため、その時点で運転を停止し、実施例1と同様の洗浄を行い、運転を再開したところ、差圧は、運転開始直後の値の1.5倍までしか回復せず、洗浄効果は実施例1の場合よりも明らかに劣っていた。   When the operation was continued for several months, the differential pressure (the value obtained by subtracting the pressure of the concentrated water from the pressure of the raw water) reached 2.0 times compared to the value immediately after the start of operation. Then, the same cleaning as in Example 1 was performed and the operation was resumed. As a result, the differential pressure recovered only up to 1.5 times the value immediately after the start of operation, and the cleaning effect was clearly more than in the case of Example 1. It was inferior.

また、洗浄完了時に圧力容器の両側の端部を開け、分離膜エレメントを確認したところ、エレメントの形状に異常は見られなかった。   When the end of both sides of the pressure vessel was opened at the completion of cleaning and the separation membrane element was confirmed, no abnormality was found in the shape of the element.

<比較例2>
比較例1の場合と同様に、逆浸透膜エレメントのテレスコープ防止板の原水側に装着したシール材として、エチレンプロピレンゴム製のU-カップシール1個を装着した。この逆浸透膜エレメント6本を同じ圧力容器内に装填する際に原水側の耐圧性部材を設置しなかったこと以外は、実施例1と同様の方法で圧力容器内に逆浸透膜エレメントを装填した。
<Comparative example 2>
As in the case of Comparative Example 1, one U-cup seal made of ethylene propylene rubber was attached as a seal material attached to the raw water side of the telescope prevention plate of the reverse osmosis membrane element. The reverse osmosis membrane element was loaded into the pressure vessel in the same manner as in Example 1 except that the pressure-resistant member on the raw water side was not installed when the six reverse osmosis membrane elements were loaded into the same pressure vessel. did.

次に、エレメントを装填した圧力容器5本に、砂ろ過処理を施したかん水(塩分濃度2500mg/L)を供給して脱塩処理・造水を行った。なお、供給水はpH6.5、水温25℃に調整してからエレメントに供給した。また、運転圧力は0.8MPa、回収率50%で運転を行った。24時間運転を継続した後の透過水の蒸発残留物濃度をイオンクロマト分析にて各種イオン濃度を測定することで求めたところ、24mg/Lであった。   Next, brine water (salt concentration of 2500 mg / L) subjected to sand filtration treatment was supplied to five pressure vessels loaded with elements to perform desalting treatment and fresh water generation. The supplied water was adjusted to pH 6.5 and water temperature 25 ° C. and then supplied to the element. The operation was performed at an operation pressure of 0.8 MPa and a recovery rate of 50%. The evaporation residue concentration of the permeated water after continuing the operation for 24 hours was determined by measuring various ion concentrations by ion chromatography analysis, and found to be 24 mg / L.

数ヶ月の運転を継続したところ、差圧(原水の圧力から濃縮水の圧力を差し引いた値)が、運転開始直後の値と比較して2.0倍に達したため、その時点で運転を停止し、実施例1と同様の洗浄を行い、運転を再開したところ、差圧は、運転開始直後の値の1.4倍までしか回復せず、洗浄効果は実施例1の場合よりも明らかに劣っていた。   When the operation was continued for several months, the differential pressure (the value obtained by subtracting the pressure of the concentrated water from the pressure of the raw water) reached 2.0 times compared to the value immediately after the start of operation. Then, the same cleaning as in Example 1 was performed and the operation was resumed. As a result, the differential pressure recovered only up to 1.4 times the value immediately after the start of operation, and the cleaning effect was clearly more than in the case of Example 1. It was inferior.

また、洗浄完了時に圧力容器の両側の端部を開け、分離膜エレメントを確認したところ、原水側のエレメント1本でテレスコープ防止板の外れが発生していた。   Further, when the end of both sides of the pressure vessel was opened at the completion of cleaning and the separation membrane element was confirmed, the telescope prevention plate was detached by one element on the raw water side.

本発明法が適用されるスパイラル型分離膜エレメントの一例を示す部分破断斜視図である。It is a partially broken perspective view which shows an example of the spiral-type separation membrane element to which this invention method is applied. テレスコープ防止板にO−リングシールが装着された分離膜エレメントが圧力容器内に装填された状態(従来技術)を示すための、O−リングシール装着部分近傍を拡大して模式的に示す部分拡大断面図である。A portion schematically showing the vicinity of the O-ring seal mounting portion in order to show a state in which the separation membrane element having the O-ring seal mounted on the telescope prevention plate is loaded in the pressure vessel (prior art) It is an expanded sectional view. テレスコープ防止板にU−カップシールが装着された分離膜エレメントが圧力容器内に装填された状態(従来技術)を示すための、U−カップシール装着部分近傍を拡大して模式的に示す部分拡大断面図である。A portion schematically showing the vicinity of the U-cup seal mounting portion in order to show a state in which the separation membrane element having the U-cup seal mounted on the telescope prevention plate is loaded in the pressure vessel (prior art) It is an expanded sectional view. 本発明法で用いるスプリットリング状の非弾性材製シール部材を模式的に示す平面図(図4(a))、b−bでの断面図(図4(b))である。FIG. 5 is a plan view (FIG. 4A) schematically showing a split ring-shaped non-elastic seal member used in the method of the present invention, and a sectional view taken along line bb (FIG. 4B). 本発明法で用いるスプリットリング状の非弾性材製シール部材を分離膜エレメントのテレスコープ防止板の外周部の溝に装着した時の、スプリット部近傍部分を拡大して示す模式図である。It is a schematic diagram which expands and shows the part near a split part when the split ring-shaped non-elastic seal member used in the method of the present invention is attached to the groove on the outer periphery of the telescope prevention plate of the separation membrane element. スプリットリング状の非弾性材製シール部材のスプリット部の一片と他方とを凹凸嵌合により接合する場合の一例を示すスプリット部近傍部分の拡大模式図である。It is an enlarged schematic diagram of the vicinity of the split portion showing an example of joining one piece and the other of the split portion of the split ring-shaped non-elastic material sealing member by concave-convex fitting. 圧力容器内の原水側と濃縮水側の両方に耐圧性部材が設置され、複数本の分離膜エレメントが圧力容器内に装填された時を例示する断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram illustrating a case where pressure-resistant members are installed on both the raw water side and the concentrated water side in the pressure vessel, and a plurality of separation membrane elements are loaded in the pressure vessel.

1:分離膜
2:透過側流路材
3:供給側流路材
4:中心管
5:テレスコープ防止板
6、6′:被処理流体(原水)
7、7′:透過流体(透過水)
8:濃縮流体(濃縮水)
9:筒状圧力容器の内壁
10:テレスコープ防止板の外周部
11:テレスコープ防止板の外周面
12:O−リングシール
13:U−カップシール
14:スプリットリング状の非弾性材製シール部材
15:スプリットリング状の非弾性材製シール部材のスプリット部
16:スプリットリング状の非弾性材製シール部材の内径
17:スプリットリング状の非弾性材製シール部材の外径
18:垂直にカットされたスプリット部
19、20:垂直にカットされたスプリット部の近傍のシール部材
21:テレスコープ防止板の円周溝の両側部分
22:斜めにカットされたスプリット部
23、24:斜めにカットされたスプリット部の近傍のシール部材
25:階段状にカットされたスプリット部
26、27:階段状にカットされたスプリット部の近傍のシール部材
28:凸凹により嵌合するスプリット部を有する非弾性材製シール部材
29:端面に凹部を有する非弾性材製シール部材(一方側)
30:端面に凸部を有する非弾性材製シール部材(他方側)
31:非弾性材製シール部材の端面の凹部
32:非弾性材製シール部材の端面の凸部
33:耐圧性部材(原水側)
34:分離膜エレメント
35:圧力容器
36:耐圧性部材(濃縮水側)
1: Separation membrane 2: Permeation side channel material 3: Supply side channel material 4: Center tube 5: Telescope prevention plate 6, 6 ': Fluid to be treated (raw water)
7, 7 ': Permeated fluid (permeated water)
8: Concentrated fluid (concentrated water)
9: inner wall of cylindrical pressure vessel 10: outer peripheral portion of telescope prevention plate 11: outer peripheral surface of telescope prevention plate 12: O-ring seal 13: U-cup seal 14: non-elastic seal member in split ring shape 15: Split portion of split ring-shaped inelastic material seal member 16: Inner diameter of split ring-shaped inelastic material seal member 17: Outer diameter of split ring-shaped inelastic material seal member 18: Cut vertically Split portions 19 and 20: Seal member 21 near the vertically cut split portion 21: Both side portions of the circumferential groove of the telescope prevention plate 22: Diagonally cut split portions 23 and 24: Diagonally cut Seal member 25 in the vicinity of the split part: split part 26 cut in a staircase form, 27: a seal in the vicinity of the split part cut in a staircase form Seal member 28: non-elastic material seals member 29 having a split portion to fit the uneven: inelastic material seals member having a recess in an end face (one side)
30: Inelastic material sealing member having a convex portion on the end face (the other side)
31: Concave portion 32 on the end surface of the non-elastic seal member 32: Convex portion 33 on the end surface of the non-elastic seal member 33: Pressure-resistant member (raw water side)
34: separation membrane element 35: pressure vessel 36: pressure-resistant member (concentrated water side)

Claims (7)

筒状圧力容器内に装填された分離膜エレメントの内部を液体で洗浄する方法において、分離膜エレメントが、分離膜を含む膜ユニットが巻回されてなる膜ユニット巻体の外周が外装体で覆われ、膜ユニット巻体及び外装体の両端もしくは片端にテレスコープ防止板が設けられてなるスパイラル型分離膜エレメントであり、少なくとも一端側のテレスコープ防止板の外周側に装着された原水シール部材が、スプリットリング状の非弾性材製シール部材であり、筒状圧力容器内の原水流入側と濃縮水排出側にそれぞれ、分離膜エレメントの荷重を支える耐圧機構が配置されており、かつ、分離膜エレメントの内部洗浄時に、洗浄液を、造水時の原水流入の方向とは逆の方向へ流動させることを特徴とする分離膜エレメントの洗浄方法。 In the method of washing the inside of a separation membrane element loaded in a cylindrical pressure vessel with a liquid, the outer periphery of the membrane unit wound body in which the separation membrane element is wound with a membrane unit including the separation membrane is covered with an exterior body. A spiral separation membrane element in which a telescope prevention plate is provided at both ends or one end of the membrane unit wound body and the exterior body, and a raw water seal member attached to the outer peripheral side of the telescope prevention plate at least at one end side , A split ring-shaped non-elastic seal member, and a pressure-resistant mechanism for supporting the load of the separation membrane element is disposed on each of the raw water inflow side and the concentrated water discharge side in the cylindrical pressure vessel, and the separation membrane A method for cleaning a separation membrane element, characterized by causing a cleaning liquid to flow in a direction opposite to a direction of inflow of raw water at the time of fresh water generation during internal cleaning of the element. 分離膜エレメントの内部洗浄時に、洗浄液を造水時の原水流入の方向とは逆の方向へ流動させる洗浄動作の後もしくは前に、洗浄液を造水時の原水流入の方向へ流動させる洗浄動作を行うことを特徴とする請求項1記載の分離膜エレメントの洗浄方法。 When the separation membrane element is internally cleaned, after or before the cleaning operation that causes the cleaning liquid to flow in the direction opposite to the direction of the raw water inflow during the preparation, the cleaning operation that causes the cleaning liquid to flow in the direction of the raw water inflow during preparation The method for cleaning a separation membrane element according to claim 1, wherein the method is performed. スパイラル型分離膜エレメントが筒状圧力容器内に装填された際に、テレスコープ防止板の外周側に装着された非弾性材製シール部材が圧力容器の内壁に密接していることを特徴とする請求項1又は2に記載の分離膜エレメントの洗浄方法。 When the spiral separation membrane element is loaded into the cylindrical pressure vessel, the non-elastic material sealing member mounted on the outer peripheral side of the telescope prevention plate is in close contact with the inner wall of the pressure vessel. The method for washing a separation membrane element according to claim 1 or 2. テレスコープ防止板の外周側に周回溝があり、該周回溝に非弾性材製シール部材が嵌着されてい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エレメントの洗浄方法。 The separation membrane element according to any one of claims 1 to 3, wherein there is a circumferential groove on the outer peripheral side of the telescope prevention plate, and a sealing member made of an inelastic material is fitted into the circumferential groove. Method. テレスコープ防止板の外周側に1もしくは複数の非弾性材製シール部材が装着された分離膜エレメントであって、非弾性材製シール部材のスプリット端どうしが接合していることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の分離膜エレメントの洗浄方法。 A separation membrane element in which one or a plurality of inelastic material sealing members are mounted on the outer peripheral side of the telescope prevention plate, wherein split ends of the inelastic material sealing members are joined to each other. Item 5. A method for cleaning a separation membrane element according to any one of Items 1 to 4. 非弾性材製シール部材の複数が並列してテレスコープ防止板の外周側に装着され、非弾性材製シール部材のスプリット端どうしが接合する位置が、複数の非弾性材製シール部材どうしで相互に異なることを特徴とする請求項5に記載の分離膜エレメントの洗浄方法。 A plurality of non-elastic seal members are mounted in parallel on the outer peripheral side of the telescope prevention plate, and the positions at which the split ends of the non-elastic seal members are joined to each other are a plurality of non-elastic seal members. The method for cleaning a separation membrane element according to claim 5, wherein: 筒状圧力容器内の原水流入側と濃縮水排出側にそれぞれ配置された耐圧機構が、筒状圧力容器端部と該端部側に位置する分離膜エレメントのテレスコープ防止板との間に配置された略円錐状もしくは略円柱状の耐圧性部材であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の分離膜エレメントの洗浄方法。 Pressure-resistant mechanisms arranged on the raw water inflow side and concentrated water discharge side in the cylindrical pressure vessel are arranged between the end of the cylindrical pressure vessel and the telescope prevention plate of the separation membrane element located on the end side. The method for cleaning a separation membrane element according to any one of claims 1 to 6, wherein the pressure-resistant member has a substantially conical or substantially cylindrical shape.
JP2010292159A 2010-12-28 2010-12-28 Cleaning method for separation membrane element Pending JP2012139614A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010292159A JP2012139614A (en) 2010-12-28 2010-12-28 Cleaning method for separation membrane element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010292159A JP2012139614A (en) 2010-12-28 2010-12-28 Cleaning method for separation membrane element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012139614A true JP2012139614A (en) 2012-07-26

Family

ID=46676467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010292159A Pending JP2012139614A (en) 2010-12-28 2010-12-28 Cleaning method for separation membrane element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012139614A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014188473A (en) * 2013-03-27 2014-10-06 Kobelco Eco-Solutions Co Ltd Water treatment method
WO2015041263A1 (en) * 2013-09-17 2015-03-26 東レ株式会社 Separation membrane module, method for driving same, separation membrane element, thrust load maintaining member, and thrust load adjustment maintaining member

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014188473A (en) * 2013-03-27 2014-10-06 Kobelco Eco-Solutions Co Ltd Water treatment method
WO2015041263A1 (en) * 2013-09-17 2015-03-26 東レ株式会社 Separation membrane module, method for driving same, separation membrane element, thrust load maintaining member, and thrust load adjustment maintaining member
CN105531019A (en) * 2013-09-17 2016-04-27 东丽株式会社 Separation membrane module, method for driving same, separation membrane element, thrust load maintaining member, and thrust load adjustment maintaining member
JPWO2015041263A1 (en) * 2013-09-17 2017-03-02 東レ株式会社 Separation membrane module and operation method, separation membrane element, thrust load holding member, thrust load adjustment holding member
US9993776B2 (en) 2013-09-17 2018-06-12 Toray Industries, Inc. Separation membrane module, method for driving same, separation membrane element, thrust load maintaining member, and thrust load adjustment maintaining member

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9901878B2 (en) Membrane separation device and operation method for membrane separation device
JP6102921B2 (en) Fresh water generation method using separation membrane unit
CN102510771B (en) Frame for supporting a filter membrane
JP6268490B2 (en) Separation membrane module and operation method, separation membrane element, thrust load holding member, thrust load adjustment holding member
JP5821838B2 (en) Hollow fiber membrane filtration device and method for cleaning hollow fiber membrane module
JP2018126706A (en) Membrane separation device and fluid separation method
WO2016199725A1 (en) Fresh water production device and method for operating fresh water production device
US20150290589A1 (en) Encapsulating outer shell for membrane elements
JP2006247540A (en) Hollow fiber membrane module and its operation method
WO2013039224A1 (en) Freshwater production apparatus and method for producing freshwater
WO2015141693A1 (en) Semipermeable membrane separation device and semipermeable membrane separation device operation method
JP2012139614A (en) Cleaning method for separation membrane element
EP2821123B1 (en) Separation membrane module and replacement method for separation membrane element
US11097224B2 (en) Fluid separating element and telescoping prevention plate
JP6484016B2 (en) Spiral membrane element
JP2012148269A (en) Attaching/detaching method of separation membrane element in cylindrical pressure vessel
JP6607336B1 (en) Separation membrane module
JP2015033673A (en) Membrane separation apparatus and operation method of membrane separation apparatus
US20220331741A1 (en) Filtration membrane assembly and method of cleaning the same