JP2013184157A - Membrane separation apparatus, membrane fouling measurement method, membrane separation apparatus operation method, and submodule - Google Patents

Membrane separation apparatus, membrane fouling measurement method, membrane separation apparatus operation method, and submodule Download PDF

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貴久 小西
Kentaro Kobayashi
顕太郎 小林
Makoto Kobuke
誠 小泓
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To grasp the degree of membrane fouling with precision with a submodule.SOLUTION: A membrane separation apparatus includes a separation membrane module including a separation membrane and a submodule 2 including a fouling evaluation separation membrane 23. The submodule 2 includes a container 30 that accommodates the fouling evaluation separation membrane 23, a supply side flow passage 61 through which a sampling fluid S introduced into the container 30 passes and with which a membrane surface 23f of the fouling evaluation separation membrane 23 comes into contact, and a transmission side flow passage 62 arranged on the opposite side of the supply side flow passage 61 via the fouling evaluation separation membrane 23. The container 30 includes a container body 31 having an opening 50 and a lid part 32 detachably attached to the opening 50. The opening 50 is provided at a position facing the membrane surface 23f with the supply side flow passage 61 sandwiched in between.

Description

本発明は、供給流体を透過させて透過流体を生成する分離膜を備えた分離膜モジュール(運転モジュール)と膜面評価(分離膜の表面の評価)用のサブモジュールを備えた膜分離装置、この膜分離装置を用いた膜ファウリングの測定方法、および膜分離装置の運転方法に関する。また、本発明は、分離膜モジュールの膜ファウリングの評価用のサブモジュールに関する。   The present invention relates to a membrane separation apparatus comprising a separation membrane module (operation module) having a separation membrane that permeates a supply fluid to generate a permeated fluid, and a submodule for membrane surface evaluation (evaluation of the surface of the separation membrane), The present invention relates to a method for measuring membrane fouling using the membrane separator and a method for operating the membrane separator. The present invention also relates to a submodule for evaluating membrane fouling of a separation membrane module.

膜分離装置における分離膜モジュールは、逆浸透膜または限外濾過膜等の分離膜を有し、分離膜の膜分離作用により気体または液体等の各種流体を濾し分ける(膜分離する)ことができる。例えば、逆浸透膜装置によれば、かん水または海水を脱塩して淡水化することや、工業用水を用いて純水または超純水を製造することができる(例えば、特許文献1参照)。   The separation membrane module in the membrane separation apparatus has a separation membrane such as a reverse osmosis membrane or an ultrafiltration membrane, and can filter (separate) various fluids such as gas or liquid by membrane separation action of the separation membrane. . For example, according to the reverse osmosis membrane device, brine or seawater can be desalted to produce fresh water, or pure water or ultrapure water can be produced using industrial water (for example, see Patent Document 1).

このような分離膜モジュールでは、流体中に存在する有機物、無機物、菌類等が、時間とともに分離膜の表面(以下、膜面または膜表面と記載することがある)にスケールまたはバイオフィルムとして堆積することで、膜面をファウリングし、膜性能(分離膜の膜分離作用)を劣化させることがある。このような問題に対処するためには、分離膜の洗浄が有効である。従来は、アルカリ溶液等による化学洗浄、または運転時の方向とは逆方向に供給流体を流す逆洗浄等の物理洗浄を、経験、膜分離前後の流体データ等に基づいて行っていた。近年は、分離膜モジュールとは別に、運転系外に小型のサブモジュールを設置して、サブモジュールにおける膜ファウリングの程度を監視することにより、分離膜モジュールを止めることなく分離膜モジュールにおける膜ファウリングの程度を把握し、これに基づいて分離膜モジュールにおける分離膜の物理洗浄または化学洗浄を行うタイミングを決めることが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。なお、分離膜モジュールにおける分離膜の膜分離作用が洗浄により十分には回復しない場合等には、分離膜を交換することもある。   In such a separation membrane module, organic substances, inorganic substances, fungi, etc. present in the fluid are deposited as scales or biofilms on the surface of the separation membrane (hereinafter sometimes referred to as membrane surface or membrane surface) over time. As a result, the membrane surface is fouled, and the membrane performance (membrane separation action of the separation membrane) may be deteriorated. In order to deal with such a problem, cleaning of the separation membrane is effective. Conventionally, chemical cleaning with an alkaline solution or the like, or physical cleaning such as reverse cleaning in which a supply fluid is flowed in a direction opposite to the direction during operation, has been performed based on experience and fluid data before and after membrane separation. In recent years, apart from the separation membrane module, a small sub-module is installed outside the operation system, and the degree of membrane fouling in the sub-module is monitored to stop the membrane fouling in the separation membrane module without stopping the separation membrane module. It has been proposed to determine the timing of performing physical cleaning or chemical cleaning of the separation membrane in the separation membrane module based on the degree of the ring (see, for example, Patent Documents 1 to 3). In the case where the membrane separation action of the separation membrane in the separation membrane module is not sufficiently recovered by washing, the separation membrane may be replaced.

特開2008−253953号公報JP 2008-253953 A 特開平10−286445号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-286445 特表2009−524521号公報Special table 2009-524521

サブモジュールにおける膜面状態を表す各パラメータのうち、分離膜モジュールにおける分離膜の膜分離作用と強い相関のあるパラメータは明らかではなかった。このため、サブモジュールにおける膜面状態を監視することによって、分離膜モジュールの膜面状態(特に細菌由来のバイオフィルムの形成)を十分に把握できないことがあった。すなわち、サブモジュールによって、適切な洗浄および交換時期を正確に見極めることは容易ではなかった。   Among the parameters representing the membrane surface state in the submodule, parameters that have a strong correlation with the membrane separation action of the separation membrane in the separation membrane module were not clear. For this reason, by monitoring the membrane surface state in the submodule, the membrane surface state of the separation membrane module (particularly the formation of a biofilm derived from bacteria) may not be sufficiently grasped. That is, it is not easy to accurately determine the proper cleaning and replacement time by using the submodule.

本発明は、分離膜モジュールと、分離膜モジュールとは別のモジュールであって分離膜の膜面状態を監視するためのモジュールであるサブモジュールを有し、分離膜モジュールの膜ファウリングをサブモジュールによって精度良く把握できる膜分離装置を提供すること、この膜分離装置を用いた膜ファウリングの測定方法を提供すること、および、膜分離装置の運転方法を提供することを目的とする。また、本発明は、上記のサブモジュールを提供することを目的とする。   The present invention has a separation membrane module and a submodule that is a module different from the separation membrane module and that monitors the membrane surface state of the separation membrane, and the membrane fouling of the separation membrane module is a submodule. It is an object of the present invention to provide a membrane separation device that can be grasped with high accuracy by using the membrane separation device, to provide a method for measuring membrane fouling using the membrane separation device, and to provide a method for operating the membrane separation device. Moreover, an object of this invention is to provide said submodule.

本発明者らは、鋭意研究の結果、サブモジュールにおける膜面状態を表す各パラメータのうち、サブモジュールにおける分離膜上の膜ファウリングの厚さおよび堆積量(バイオマス量)が、分離膜モジュールにおける分離膜の膜分離作用を把握するための指標として重要であることを見出した。この知見によれば、サブモジュールに連続的に流体を供給し、連続的または定期的に分離膜上の膜ファウリングの厚さおよび堆積量を把握できるようにサブモジュールを構成することが考えられる。このためには、複数のサブモジュールを分離膜モジュールに併設し、各サブモジュールにおける分離膜を定期的に順次取り出して、各膜面を観察することが考えられる。ただし、この場合は、相異なる位置に配置されたサブモジュールにおける膜面を観察することとなるため、膜面状態を表すデータ(膜ファウリングの厚さ、堆積量等)の一貫性を欠くこととなり、分離膜モジュールにおける膜分離作用、すなわち膜ファウリングの把握の精度が低下するおそれがある。また、サブモジュールの分離膜を収容している容器の一部を透明部材により構成し、この透明部材を介して膜面を観察することも考えられる。しかし、この場合は、透明部材の内面に、ファウラント(ファウリングの原因物質)が付着し、時間が経過するにつれて膜面の観察の精度が低下するおそれがある。   As a result of diligent research, the present inventors have found that, among the parameters representing the membrane surface state in the submodule, the thickness and deposition amount (biomass amount) of the membrane fouling on the separation membrane in the submodule are determined in the separation membrane module. It was found to be important as an index for grasping the membrane separation action of the separation membrane. According to this knowledge, it is conceivable to configure the sub-module so that the fluid can be continuously supplied to the sub-module and the thickness and deposition amount of the membrane fouling on the separation membrane can be grasped continuously or periodically. . For this purpose, it is conceivable that a plurality of submodules are provided in the separation membrane module, the separation membranes in each submodule are periodically taken out sequentially, and each membrane surface is observed. However, in this case, since the film surfaces of submodules arranged at different positions are observed, the data indicating the film surface state (film fouling thickness, deposition amount, etc.) is inconsistent. Therefore, there is a possibility that the accuracy of grasping the membrane separation action, that is, membrane fouling in the separation membrane module may be lowered. It is also conceivable that a part of the container containing the sub-module separation membrane is made of a transparent member and the membrane surface is observed through this transparent member. However, in this case, foulant (causal substance for fouling) adheres to the inner surface of the transparent member, and the accuracy of observation of the film surface may decrease with time.

本発明は、
供給流体を透過させて透過流体を生成する分離膜を備えた分離膜モジュールと、前記分離膜モジュールに接続された流路から分岐した分岐路を流れる流体であるサンプリング流体を透過させるファウリング評価用分離膜を備えたサブモジュールと、を有する膜分離装置であって、
前記サブモジュールは、前記ファウリング評価用分離膜を収容する容器と、前記容器内に導入される前記サンプリング流体が通過し、前記ファウリング評価用分離膜の膜表面が接する供給側流路と、前記ファウリング評価用分離膜を介して前記供給側流路の反対側に配置された透過側流路と、をさらに備え、
前記容器は、開口部を有する容器本体と、前記開口部に着脱自在に取り付けられた蓋部と、を含み、
前記供給側流路を挟んで前記膜表面に面する位置に前記開口部が設けられている、
膜分離装置、
を提供する。
The present invention
For a fouling evaluation in which a separation membrane module including a separation membrane that permeates a supply fluid to generate a permeation fluid and a sampling fluid that is a fluid flowing through a branch path branched from a flow path connected to the separation membrane module A membrane separation device comprising a submodule comprising a separation membrane,
The sub-module includes a container that contains the separation membrane for fouling evaluation, a supply-side flow path through which the sampling fluid introduced into the container passes, and a membrane surface of the separation membrane for fouling evaluation contacts, A permeation-side channel disposed on the opposite side of the supply-side channel via the fouling evaluation separation membrane,
The container includes a container main body having an opening, and a lid part detachably attached to the opening.
The opening is provided at a position facing the membrane surface across the supply-side flow path,
Membrane separator,
I will provide a.

また、本発明は、
上記の膜分離装置と、対物レンズを有する測定器とを用いた膜ファウリングの測定方法であって、
前記蓋部を前記開口部から取り外し、前記開口部に前記対物レンズを挿入する挿入工程と、
前記対物レンズを前記開口部に挿入した状態で、前記測定器により、前記膜表面の状態を測定する測定工程と、を含む、
膜ファウリングの測定方法、
を提供する。
The present invention also provides:
A membrane fouling measurement method using the membrane separation device and a measuring instrument having an objective lens,
An insertion step of removing the lid from the opening and inserting the objective lens into the opening;
A state of measuring the state of the film surface by the measuring instrument with the objective lens inserted into the opening.
Membrane fouling measurement method,
I will provide a.

また、本発明は、
上記の膜分離装置の運転方法であって、
前記膜分離装置は、前記ファウリング評価用分離膜の前記膜表面の測定により得た電子データを処理するデータ処理手段をさらに備え、
前記データ処理手段を用いて前記電子データを蓄積、解析または送信する、膜分離装置の運転方法、
を提供する。
The present invention also provides:
An operation method of the above membrane separation device,
The membrane separation apparatus further comprises data processing means for processing electronic data obtained by measurement of the membrane surface of the separation membrane for fouling evaluation,
A method for operating a membrane separator, wherein the electronic data is stored, analyzed or transmitted using the data processing means,
I will provide a.

また、本発明は、
供給流体を透過させて透過流体を生成する分離膜を備えた分離膜モジュールに併設されて膜分離装置を構成し、前記分離膜モジュールに接続された流路から分岐した分岐路を流れる流体であるサンプリング流体を透過させるファウリング評価用分離膜を備えたサブモジュールであって、
前記ファウリング評価用分離膜を収容する容器と、前記容器内に導入される前記サンプリング流体が通過し、前記ファウリング評価用分離膜の膜表面が接する供給側流路と、前記ファウリング評価用分離膜を介して前記供給側流路の反対側に配置された透過側流路と、をさらに備え、
前記容器は、開口部を有する容器本体と、前記開口部に着脱自在に取り付けられた蓋部と、を含み、
前記供給側流路を挟んで前記膜表面に面する位置に前記開口部が設けられている、
サブモジュール、
を提供する。
The present invention also provides:
A fluid that flows along a branch path that branches from a flow path connected to the separation membrane module and that forms a membrane separation apparatus alongside a separation membrane module that includes a separation membrane that permeates a supply fluid to generate a permeation fluid. A sub-module including a separation membrane for fouling evaluation that allows a sampling fluid to pass therethrough,
A container containing the separation membrane for fouling evaluation; a supply-side flow path through which the sampling fluid introduced into the container passes, and a membrane surface of the separation membrane for fouling evaluation is in contact; and for fouling evaluation A permeation side flow path disposed on the opposite side of the supply side flow path through a separation membrane,
The container includes a container main body having an opening, and a lid part detachably attached to the opening.
The opening is provided at a position facing the membrane surface across the supply-side flow path,
Submodules,
I will provide a.

本発明によるサブモジュールの容器本体の開口部には、蓋部が着脱自在に取り付けられている。したがって、サブモジュールの膜面を測定する際に、蓋部を開口部から取り外すことができる。これにより、蓋部を開口部から取り外した状態で、膜面を測定できる。すなわち、本発明に係る膜分離装置によれば、サブモジュールの容器を介することなく膜表面を測定することができる。したがって、容器に付着したファウラントが測定精度を低下させることがない。また、容器本体の開口部は、サブモジュールの定常運転時(サブモジュールが所定の内圧を有するとき)には蓋部により塞がれ得るため、サブモジュール内のサンプリング流体が開口部を介して溢れ出ることを避けることができる。   A lid is detachably attached to the opening of the container body of the submodule according to the present invention. Therefore, the lid can be removed from the opening when measuring the membrane surface of the submodule. Thereby, a film surface can be measured in the state which removed the cover part from the opening part. That is, according to the membrane separation apparatus of the present invention, the membrane surface can be measured without going through the submodule container. Therefore, the foulant adhering to the container does not deteriorate the measurement accuracy. Further, the opening of the container body can be blocked by the lid during steady operation of the submodule (when the submodule has a predetermined internal pressure), so that the sampling fluid in the submodule overflows through the opening. You can avoid getting out.

本発明の膜分離装置の一例を示す構成図Configuration diagram showing an example of a membrane separation apparatus of the present invention 本発明のサブモジュールの構成の一例を示す斜視図The perspective view which shows an example of a structure of the submodule of this invention 図2におけるサブモジュールの断面図Sectional view of the submodule in FIG. 本発明のサブモジュールの構成の別の例を示す斜視図The perspective view which shows another example of a structure of the submodule of this invention 図4におけるサブモジュールの断面図Sectional view of the submodule in FIG. 本発明のサブモジュールの構成のまた別の例を示す斜視図The perspective view which shows another example of a structure of the submodule of this invention. 図6におけるサブモジュールの断面図Sectional drawing of the submodule in FIG. 本発明のサブモジュールの構成のさらにまた別の例を示す斜視図The perspective view which shows another example of a structure of the submodule of this invention. 図8におけるサブモジュールの断面図Sectional view of the submodule in FIG.

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は、本発明の一例に関するものであり、本発明は以下の実施形態によって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. The following description relates to an example of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment.

(第一実施形態)
図1に、第一実施形態に係る膜分離装置である膜分離装置10を示す。図1に示すように、膜分離装置10は、分離膜モジュール(運転モジュール)1と、サブモジュール2とを備えている。分離膜モジュール1は供給される流体を膜分離するモジュールであり、サブモジュール2は膜ファウリングを評価するためのモジュールである。分離膜モジュール1およびサブモジュール2は、クロスフロー方式のモジュールである。分離膜モジュール1は、第1の流路11の下流側において、第1の流路11に接続されている。また、サブモジュール2は、第1の流路11から分岐した分岐路である第2の流路12の下流側に設けられ、第2の流路12に接続されている。供給水F(特許請求の範囲の供給流体に相当)の一部(大部分)は第1の流路11により分離膜モジュール1に導かれ、膜分離により透過水(特許請求の範囲の透過流体に相当)T1と濃縮水C1とに分離される。供給水Fの別の一部(残部)であり第1の流路11から第2の流路12に分流したサンプリング水S(特許請求の範囲のサンプリング流体に相当)はサブモジュール2に導かれ、膜分離により透過水T2と濃縮水C2とに分離される。第1の流路11には、供給水Fの流れを生じさせるための加圧ポンプ6が設けられている。また、第2の流路12には、サブモジュール2に導入されるサンプリング水Sの流量を調整するバルブ(供給圧力調整弁、特許請求の範囲の流量調整手段に相当)5が設けられている。また、膜分離装置10は染色剤タンク4をさらに備えており、染色剤タンク4はバルブ7が設けられた流路によって第2の流路12に接続されている。後述のように、サブモジュール2は、対物レンズを有する測定器3によりその内部を測定できるように構成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a membrane separation apparatus 10 which is a membrane separation apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the membrane separation apparatus 10 includes a separation membrane module (operation module) 1 and a submodule 2. The separation membrane module 1 is a module for membrane separation of the supplied fluid, and the submodule 2 is a module for evaluating membrane fouling. The separation membrane module 1 and the submodule 2 are cross flow type modules. The separation membrane module 1 is connected to the first flow path 11 on the downstream side of the first flow path 11. The submodule 2 is provided on the downstream side of the second flow path 12 that is a branch path branched from the first flow path 11, and is connected to the second flow path 12. A part (most part) of the supply water F (corresponding to the supply fluid in the claims) is guided to the separation membrane module 1 by the first flow path 11, and the permeated water (permeation fluid in the claims) by membrane separation. Is separated into T 1 and concentrated water C 1 . Sampling water S (corresponding to the sampling fluid in the claims), which is another part (remainder) of the supply water F and is branched from the first flow path 11 to the second flow path 12, is led to the submodule 2. The permeated water T 2 and the concentrated water C 2 are separated by membrane separation. The first flow path 11 is provided with a pressurizing pump 6 for generating a flow of the supply water F. Further, the second flow path 12 is provided with a valve (a supply pressure adjusting valve, which corresponds to the flow rate adjusting means in the claims) 5 for adjusting the flow rate of the sampling water S introduced into the submodule 2. . The membrane separation device 10 further includes a stain tank 4, and the stain tank 4 is connected to the second flow path 12 by a flow path provided with a valve 7. As will be described later, the submodule 2 is configured so that the inside of the submodule 2 can be measured by a measuring device 3 having an objective lens.

供給水Fとしては、かん水、海水等が挙げられる。また、本明細書では、分離膜モジュール1およびサブモジュール2に供給される流体に「供給水」、「サンプリング水」という用語を用いているが、分離膜モジュール1およびサブモジュール2に供給される流体は水に限定されるわけではない。分離膜モジュール1およびサブモジュール2に供給される流体としては、水以外の液体の他、気体、蒸気等も挙げられる。ただし、供給流体中に膜ファウリングの要因物質が多い場合には、膜ファウリングの程度を確認できるという効果(詳細は後述)が顕著となる。これを考慮すると、膜分離装置10は、供給流体としてかん水、海水、排水、用水等を用いる水処理に適している。膜ファウリングの要因物質としては、懸濁物質(微粒子、微生物等)、スケール(鉄、マンガン等の金属酸化物、炭酸カルシウム、シリカ等の難溶性無機物)、バイオフィルム(細菌類等の微生物の堆積物)、および有機物質(油分、残存ポリマー等)が例示される。   Examples of the supply water F include brine and seawater. Further, in this specification, the terms “feed water” and “sampling water” are used for the fluid supplied to the separation membrane module 1 and the sub module 2, but the fluid is supplied to the separation membrane module 1 and the sub module 2. The fluid is not limited to water. Examples of the fluid supplied to the separation membrane module 1 and the submodule 2 include liquids other than water, gas, vapor, and the like. However, when there are many factors causing membrane fouling in the supply fluid, the effect of confirming the degree of membrane fouling (details will be described later) becomes significant. Considering this, the membrane separation apparatus 10 is suitable for water treatment using brine, seawater, waste water, irrigation water, or the like as a supply fluid. Factors that cause membrane fouling include suspended substances (fine particles, microorganisms, etc.), scales (metal oxides such as iron and manganese, sparingly soluble inorganic substances such as calcium carbonate and silica), biofilms (bacteria such as bacteria) Sediment) and organic substances (oil, residual polymer, etc.).

分離膜モジュール1は、供給流体を透過させて透過流体を生成する分離膜を備えている。なお、分離膜とは、流体を膜分離する膜であり、膜分離とは流体を選択性を持つ隔壁(膜)に通すことで目的物を濾し分ける操作の総称である。分離膜モジュール1の分離膜としては、逆浸透(RO)膜、ナノフィルトレーション(NF)膜、限外濾過膜(UF)膜、精密濾過(MF)膜等が挙げられる。また、分離膜モジュール1の分離膜の材料としては、酢酸セルロース、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリエステル等の高分子材料が挙げられる。これらの高分子材料は、水処理用のRO膜として特に好適である。また、分離膜モジュール1の構成としては、公知の構成を採用すればよい。具体的に、分離膜モジュール1としては、フレームアンドプレート型等の平膜型、チューブラー型等の管状型、中空糸型、スパイラル型、プリーツ型等のモジュールが挙げられる。   The separation membrane module 1 includes a separation membrane that permeates a supply fluid to generate a permeated fluid. The separation membrane is a membrane for membrane separation of fluid, and membrane separation is a general term for operations for filtering a target object by passing the fluid through a partition wall (membrane) having selectivity. Examples of the separation membrane of the separation membrane module 1 include a reverse osmosis (RO) membrane, a nanofiltration (NF) membrane, an ultrafiltration membrane (UF) membrane, and a microfiltration (MF) membrane. Examples of the material of the separation membrane of the separation membrane module 1 include polymer materials such as cellulose acetate, polyvinyl alcohol, polyamide, and polyester. These polymer materials are particularly suitable as an RO membrane for water treatment. Moreover, what is necessary is just to employ | adopt a well-known structure as a structure of the separation membrane module 1. FIG. Specifically, examples of the separation membrane module 1 include modules such as a flat membrane type such as a frame and plate type, a tubular type such as a tubular type, a hollow fiber type, a spiral type, and a pleated type.

次に、本実施形態のサブモジュール2の構成を、図2および図3を参照しながら説明する。サブモジュール2は、簡易な構成を有するクロスフロー方式のモジュールであり、サンプリング水Sが流入する流入ポート27と、濃縮水C2が流出する濃縮水流出ポート28と、透過水T2が流出する透過水流出ポート29とを有している。また、サブモジュール2では、透過側流路材24、ファウリング評価用分離膜23および堆積材22がこの順に積層され、この積層体が容器30に収容されている。容器30内には、供給側流路61および透過側流路62が形成されている。供給側流路61は、容器30内に導入されるサンプリング水Sが通過する流路であり、ファウリング評価用分離膜23の膜表面23fが接する流路である。透過側流路62はファウリング評価用分離膜23を介して供給側流路61の反対側に配置された流路であり、ファウリング評価用分離膜23を透過した透過水T2が通過する流路である。なお、図面の見易さの便宜のため、図2では堆積材22、ファウリング評価用分離膜23、および透過側流路材24を省略している。 Next, the configuration of the submodule 2 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. Submodule 2 is a module of a cross flow system with a simple structure, the inlet port 27 to sampling water S flows, the concentrated water outlet port 28 which is concentrate C 2 flows, the permeate T 2 flowing And a permeate outflow port 29. In the submodule 2, the permeate-side flow path member 24, the fouling evaluation separation membrane 23, and the deposition material 22 are stacked in this order, and the stacked body is accommodated in the container 30. A supply-side channel 61 and a permeate-side channel 62 are formed in the container 30. The supply-side channel 61 is a channel through which the sampling water S introduced into the container 30 passes, and is a channel in contact with the membrane surface 23f of the fouling evaluation separation membrane 23. The permeate side channel 62 is a channel disposed on the opposite side of the supply side channel 61 through the fouling evaluation separation membrane 23, and the permeated water T 2 that has passed through the fouling evaluation separation membrane 23 passes therethrough. It is a flow path. For convenience of viewing the drawing, the deposition material 22, the fouling evaluation separation membrane 23, and the permeate-side flow path material 24 are omitted in FIG.

ファウリング評価用分離膜23は、サンプリング水Sを透過させる分離膜である。ファウリング評価用分離膜23としては、分離膜モジュール1の分離膜として採用され得る分離膜と同一の材料からなる分離膜を用いることができる。   The fouling evaluation separation membrane 23 is a separation membrane that allows the sampling water S to pass therethrough. As the separation membrane 23 for fouling evaluation, a separation membrane made of the same material as the separation membrane that can be employed as the separation membrane of the separation membrane module 1 can be used.

堆積材22は、供給側流路61に面するファウリング評価用分離膜23の膜表面23fに接するように設けられている。堆積材22は、サンプリング水Sの流れを一旦堰き止め、サブモジュール2内でサンプリング水Sの流れに滞留または乱流を生じさせて、膜表面23fにおいて膜ファウリングの堆積を促進させる。堆積材22の材料としては、樹脂(ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリアミド(PA)等の合成高分子、および天然高分子を含む)、ゴム(合成ゴムおよび天然ゴムを含む)、金属等が挙げられる。   The deposition material 22 is provided in contact with the membrane surface 23 f of the fouling evaluation separation membrane 23 facing the supply-side flow path 61. The deposition material 22 temporarily dams the flow of the sampling water S, causes the flow of the sampling water S in the submodule 2 to stay or turbulence, and promotes the deposition of film fouling on the film surface 23f. Examples of the material for the deposition material 22 include resins (including synthetic polymers such as polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polyamide (PA), and natural polymers), rubber (synthetic rubber and Natural rubber), metals and the like.

堆積材22は、好ましくはファウリング評価用分離膜23の一部を被覆する部材である。この好ましい形態では、ファウリング評価用分離膜23の膜表面23fの一部が供給側流路61に露出している。本実施形態では、堆積材22は格子状ネットである。ただし、堆積材22は、離散的に設けられた凸状部の群により構成されていてもよい。なお、堆積材22が厚過ぎると、サンプリング水Sの遮蔽効果が高くなりすぎて、ファウリング評価用分離膜23においてサンプリング水Sの流れが到達し易い部分とサンプリング水Sの流れが到達し難い部分が生じやすくなり、膜ファウリングが膜表面23fの一部に偏って発生する場合があり、サブモジュール2による分離膜モジュール1における膜ファウリングの分布の再現性が低下する。また薄過ぎると、サンプリング水Sの乱流および滞留効果が十分には発揮されない。以上から、堆積材22のファウリング評価用分離膜23の厚さ方向に沿った寸法は、例えば0.1mm以上であり、例えば5mm以下程度であり、0.3mm以上が好ましく、2mm以下が好ましい。また、堆積材22を膜表面23fに設置する方法は特に限定されず、膜表面23fに接着する方法、およびサブモジュール2の容器30を構成する部材で挟持して固定する方法が挙げられる。堆積材22を膜表面23fの全面にわたって設ける場合は、平面視でファウリング評価用分離膜23とほぼ同じ大きさの堆積材22をファウリング評価用分離膜23とともに容器30を構成する部材で挟持して固定することが好ましい。   The deposition material 22 is preferably a member that covers a part of the separation membrane 23 for fouling evaluation. In this preferred embodiment, a part of the membrane surface 23 f of the fouling evaluation separation membrane 23 is exposed to the supply-side channel 61. In the present embodiment, the deposition material 22 is a lattice net. However, the deposition material 22 may be configured by a group of convex portions provided discretely. In addition, when the deposition material 22 is too thick, the shielding effect of the sampling water S becomes too high, and the portion where the flow of the sampling water S easily reaches the flow of the sampling water S in the separation film 23 for fouling evaluation and the flow of the sampling water S are difficult to reach. A portion is likely to be generated, and membrane fouling may occur in a part of the membrane surface 23f, and the reproducibility of the distribution of membrane fouling in the separation membrane module 1 by the submodule 2 is lowered. On the other hand, if it is too thin, the turbulent flow and the retention effect of the sampling water S are not sufficiently exhibited. From the above, the dimension along the thickness direction of the separation film 23 for fouling evaluation of the deposition material 22 is, for example, 0.1 mm or more, for example, about 5 mm or less, preferably 0.3 mm or more, and preferably 2 mm or less. . Moreover, the method of installing the depositing material 22 on the film surface 23f is not particularly limited, and examples thereof include a method of adhering to the film surface 23f and a method of fixing by sandwiching with the members constituting the container 30 of the submodule 2. When the deposition material 22 is provided over the entire surface 23f of the film, the deposition material 22 having the same size as the fouling evaluation separation film 23 is sandwiched between the fouling evaluation separation film 23 and a member constituting the container 30 in plan view. And fixing.

透過側流路材24は、透過側流路62に面するファウリング評価用分離膜23の膜裏面23bに接するように設けられている。透過側流路材24は、透過水T2を滞留させることなく流出ポート29に導くための部材である。透過側流路材24としては、堆積材22として採用され得る部材と同様の部材を用いることができる。なお、透過側流路材24と堆積材22とは、同一の材料からなっていてもよく、異なる材料からなっていてもよい。また、透過側流路材24と堆積材22とは、同一の形状を有していてもよく、異なる形状を有していてもよい。 The permeate-side flow path member 24 is provided so as to contact the membrane back surface 23 b of the fouling evaluation separation membrane 23 facing the permeate-side flow path 62. The permeate-side channel material 24 is a member for guiding the permeate T 2 to the outflow port 29 without stagnation. As the permeate-side flow path member 24, a member similar to a member that can be employed as the deposition material 22 can be used. In addition, the permeation | transmission side flow path material 24 and the deposition material 22 may consist of the same material, and may consist of a different material. Moreover, the permeation | transmission side flow-path material 24 and the deposition material 22 may have the same shape, and may have a different shape.

容器30は、開口部50を有する容器本体31と、蓋部32とを含んでいる。開口部50は、対物レンズ(例えば、液浸レンズ(水浸レンズ等))を挿入するための開口部である。具体的には、開口部50は、対物レンズを用いて供給側流路61に面するファウリング評価用分離膜23の膜表面23fを測定(観察)できるように、供給側流路61を挟んで膜表面23fに面する位置に設けられている。また、蓋部32は、開口部50に着脱自在に取り付けられている。   The container 30 includes a container main body 31 having an opening 50 and a lid part 32. The opening 50 is an opening for inserting an objective lens (for example, an immersion lens (water immersion lens or the like)). Specifically, the opening 50 sandwiches the supply-side channel 61 so that the membrane surface 23f of the fouling evaluation separation membrane 23 facing the supply-side channel 61 can be measured (observed) using an objective lens. It is provided at a position facing the film surface 23f. The lid 32 is detachably attached to the opening 50.

ところで、膜分離装置の定常運転時には、サブモジュールは所定の内圧を有する。この内圧は、一例では0.1〜10MPaである。特に、膜分離装置によって海水を淡水化する場合等には、供給流体に高い圧力がかかり、サブモジュールの内圧が特に高くなる(例えば1.5〜10MPa)。容器が、容器本体を着脱自在の蓋部により塞ぐ態様を有する場合は、容器本体および蓋部の態様によっては、蓋部が開口部を閉じた状態を維持することができずに脱落し、容器内のサンプリング水Sが開口部を介して溢れ出るおそれがある。そのため、容器は所定の耐圧性を有することが望まれる。したがって、蓋部32は、サブモジュール2の内圧が1.5MPaに至ったときに、特に10MPaに至ったときに開口部50から脱落しないように開口部50に取り付けられていることが好ましい。   By the way, during the steady operation of the membrane separator, the submodule has a predetermined internal pressure. For example, the internal pressure is 0.1 to 10 MPa. In particular, when seawater is desalinated by a membrane separator, a high pressure is applied to the supply fluid, and the internal pressure of the submodule is particularly high (for example, 1.5 to 10 MPa). When the container has an aspect in which the container main body is closed with a detachable lid, depending on the aspect of the container main body and the lid, the container may drop off without being able to maintain the closed state of the opening. There is a possibility that the sampling water S inside overflows through the opening. Therefore, it is desirable that the container has a predetermined pressure resistance. Therefore, it is preferable that the lid portion 32 is attached to the opening portion 50 so as not to drop out from the opening portion 50 when the internal pressure of the submodule 2 reaches 1.5 MPa, particularly when it reaches 10 MPa.

本実施形態では、サブモジュール2が耐圧性を確保できるように、開口部50および蓋部32が設計されている。具体的には、開口部50は雌螺子部41を有し、蓋部32は開口部50の雌螺子部41と螺合する雄螺子部42を有している。すなわち、雌螺子部41が雄螺子部42と螺合することにより、開口部50に蓋部32が螺合され、これにより、容器30(サブモジュール2)の耐圧性が確保される。なお、蓋部32による開口部50の密閉を補助するために、これらが螺合する際にOリングを介在させてもよい。   In this embodiment, the opening part 50 and the cover part 32 are designed so that the submodule 2 can ensure pressure resistance. Specifically, the opening 50 has a female screw portion 41, and the lid portion 32 has a male screw portion 42 that engages with the female screw portion 41 of the opening 50. That is, when the female screw portion 41 is screwed with the male screw portion 42, the lid portion 32 is screwed into the opening 50, thereby ensuring the pressure resistance of the container 30 (submodule 2). In addition, in order to assist sealing of the opening part 50 by the cover part 32, you may interpose an O-ring when these screw together.

蓋部32が開口部50に取り付けられた状態において、蓋部32における雄螺子部42側の端面(供給側流路61に接する端面)42sと容器本体31の内面31sとは面一であることが好ましい。分離膜モジュール1の容器における膜表面に面する内面には、通常は凹凸が存在しないため、上記の構成によれば、サブモジュール2による分離膜モジュール1における膜ファウリングの再現性を向上させることができる。また、開口部50の位置は、対物レンズ(対物レンズを有する測定器3)を用いた測定の容易さを考慮して適宜設定すればよく、例えばサブモジュール2を設置したときに上側となる位置に設定すればよい。   In a state where the lid portion 32 is attached to the opening portion 50, the end surface on the male screw portion 42 side (the end surface in contact with the supply-side flow path 61) 42 s and the inner surface 31 s of the container main body 31 are flush with each other. Is preferred. Since the inner surface of the container of the separation membrane module 1 facing the membrane surface normally has no irregularities, the above configuration improves the reproducibility of membrane fouling in the separation membrane module 1 by the submodule 2. Can do. Further, the position of the opening 50 may be appropriately set in consideration of the ease of measurement using the objective lens (the measuring device 3 having the objective lens). For example, the position on the upper side when the submodule 2 is installed. Should be set.

本実施形態では、蓋部32は透明である。したがって、蓋部32が開口部50に取り付けられている場合であっても、ファウリング評価用分離膜23の膜表面23fを観察できる。蓋部32の内面にはファウラントが付着する場合があり、この場合は膜ファウリングの評価の精度が低下するため、透明な蓋部32が開口部50に取り付けられている状態における膜表面23fの観察のみでは膜ファウリングの精度良い観察を継続することは困難であるが、当該観察は対物レンズによる観察のタイミングを判断する上で有用である。   In the present embodiment, the lid portion 32 is transparent. Therefore, even when the lid portion 32 is attached to the opening portion 50, the membrane surface 23f of the fouling evaluation separation membrane 23 can be observed. In some cases, foulant may adhere to the inner surface of the lid portion 32. In this case, the accuracy of the evaluation of the membrane fouling is lowered, and therefore the membrane surface 23f in a state where the transparent lid portion 32 is attached to the opening 50. Although it is difficult to continue observation with high accuracy of film fouling only by observation, this observation is useful in determining the timing of observation by the objective lens.

同じ理由で、本実施形態では、容器本体31も透明である。すなわち、蓋部32と容器本体31の両方が透明部材である。   For the same reason, in the present embodiment, the container body 31 is also transparent. That is, both the lid portion 32 and the container body 31 are transparent members.

容器本体31および蓋部32の高い耐圧性を確保するために適した材料としては、ステンレス等の金属が挙げられる。容器本体31および蓋部32に適した透明材料としては耐圧ガラスが挙げられる。なお、容器本体31および蓋部32は同一の材料から構成されていてもよく、異なる材料から構成されていてもよい。   Examples of a material suitable for ensuring high pressure resistance of the container body 31 and the lid portion 32 include metals such as stainless steel. An example of a transparent material suitable for the container body 31 and the lid portion 32 is pressure-resistant glass. In addition, the container main body 31 and the cover part 32 may be comprised from the same material, and may be comprised from a different material.

上記で説明した膜分離装置10は2つの分離膜モジュール1を有しているが、分離膜モジュール1の数は特に限定されず、1つであってもよく3つ以上であってもよい。同様に、サブモジュール2の数は、1つであってもよく2つ以上であってもよい。すなわち、膜分離装置10は、少なくとも1つの分離膜モジュール1と、少なくとも1つのサブモジュール2とを有していればよい。   Although the membrane separation apparatus 10 described above includes two separation membrane modules 1, the number of separation membrane modules 1 is not particularly limited, and may be one or three or more. Similarly, the number of submodules 2 may be one or two or more. That is, the membrane separation apparatus 10 only needs to have at least one separation membrane module 1 and at least one submodule 2.

また、本実施形態では、分離膜モジュール1およびサブモジュール2はクロスフロー方式のモジュールであるが、分離膜モジュール1および/またはサブモジュール2として全量濾過方式等の他の方式のモジュールを採用してもよい。ただし、サブモジュール2による分離膜モジュール1における膜ファウリングの再現性を高める観点からは、サブモジュール2における濾過方式を、分離膜モジュール1における濾過方式と同じ濾過方式とすることが好ましい。   In the present embodiment, the separation membrane module 1 and the submodule 2 are cross-flow type modules, but other types of modules such as a total filtration method are adopted as the separation membrane module 1 and / or the submodule 2. Also good. However, from the viewpoint of increasing the reproducibility of membrane fouling in the separation membrane module 1 by the submodule 2, it is preferable that the filtration method in the submodule 2 is the same filtration method as the filtration method in the separation membrane module 1.

また、本実施形態では、供給水Fの大部分が分離膜モジュール1に導入され、供給水Fの残部がサブモジュール2に導入されるように(サンプリング水Sが供給水Fの一部により構成されるように)、分離膜モジュール1とサブモジュール2の位置関係が定められている。これにより、サブモジュール2による分離膜モジュール1の膜ファウリングの再現性を高めている。ただし、分離膜モジュール1とサブモジュール2の位置関係はこれに限定されない。例えば、分離膜モジュール1から排出される濃縮流体C1がサブモジュール2に導入されるように、分離膜モジュール1とサブモジュール2の位置関係を定めてもよい。この位置関係を採用すれば、サブモジュール2において膜ファウリング(特にバイオフィルム等)が短期間で現れるため、生じ得る膜ファウリングの傾向等の分析を早期に実施できる。 Moreover, in this embodiment, most of the supply water F is introduced into the separation membrane module 1, and the remainder of the supply water F is introduced into the submodule 2 (the sampling water S is constituted by a part of the supply water F. As described above, the positional relationship between the separation membrane module 1 and the submodule 2 is determined. Thereby, the reproducibility of the membrane fouling of the separation membrane module 1 by the submodule 2 is improved. However, the positional relationship between the separation membrane module 1 and the submodule 2 is not limited to this. For example, the positional relationship between the separation membrane module 1 and the submodule 2 may be determined so that the concentrated fluid C 1 discharged from the separation membrane module 1 is introduced into the submodule 2. If this positional relationship is adopted, since membrane fouling (especially biofilm or the like) appears in the submodule 2 in a short period of time, analysis of the tendency of membrane fouling that can occur can be performed at an early stage.

また、本実施形態では、分離膜モジュール1における分離膜とサブモジュール2におけるファウリング評価用分離膜23とが同一の材料からなっている。これにより、サブモジュール2による分離膜モジュール1の膜ファウリングの再現性を高めている。ただし、分離膜モジュール1における分離膜とサブモジュール2におけるファウリング評価用分離膜23とは異なる材料からなっていてもよい。   In the present embodiment, the separation membrane in the separation membrane module 1 and the separation membrane 23 for fouling evaluation in the submodule 2 are made of the same material. Thereby, the reproducibility of the membrane fouling of the separation membrane module 1 by the submodule 2 is improved. However, the separation membrane in the separation membrane module 1 and the separation membrane 23 for fouling evaluation in the submodule 2 may be made of different materials.

また、分離膜モジュール1の分離膜の供給水Fが供給される側の膜表面には、供給側流路材が設けられていることがある(例えば、分離膜モジュール1がスパイラル型のモジュールである場合等)。この場合は、堆積材22と供給側流路材とが同一の材料からなっていることが好ましい。また、堆積材22と供給側流路材とが同一の形状を有していることが好ましい。これらにより、サブモジュール2による分離膜モジュール1の膜ファウリングの再現性を高めることができる。ただし、分離膜モジュール1に供給側流路材が設けられている場合であっても、堆積材22と供給側流路材とが異なる材料からなっていてもよく、異なる形状を有していてもよい。   Further, a supply-side channel material may be provided on the surface of the separation membrane module 1 on the side of the separation membrane to which the supply water F is supplied (for example, the separation membrane module 1 is a spiral type module). Etc.) In this case, it is preferable that the deposition material 22 and the supply-side flow path material are made of the same material. Moreover, it is preferable that the deposition material 22 and the supply side flow path material have the same shape. By these, the reproducibility of the membrane fouling of the separation membrane module 1 by the submodule 2 can be improved. However, even when the separation membrane module 1 is provided with the supply-side channel material, the deposition material 22 and the supply-side channel material may be made of different materials and have different shapes. Also good.

次に、本実施形態に係る膜ファウリングの測定方法について説明する。   Next, a film fouling measurement method according to this embodiment will be described.

本実施形態の測定方法では、上記の膜分離装置10と、対物レンズを有する測定器3(典型的には顕微鏡)とを用いて膜ファウリングを測定する。この測定方法は、分離膜モジュール1およびサブモジュール2により供給水F(供給流体)およびサンプリング水S(サンプリング流体)を膜分離する膜分離工程と、バルブ5(流量調整手段)によりサブモジュール2に導入されるサンプリング水Sの流量を減少させる流量調整工程と、蓋部32を開口部50から取り外し、開口部50に対物レンズを挿入する挿入工程と、対物レンズを開口部50に挿入した状態で、測定器3により、膜表面23fを測定する測定工程と、ファウリング評価用分離膜23の膜表面23fにおける堆積材22付近(第1領域)の膜ファウリングと、膜表面23fにおける、堆積材22付近以外の部位(第1領域よりも堆積材22から離れた第2領域)の膜ファウリングを比較評価する比較評価工程と、を含む。   In the measurement method of the present embodiment, membrane fouling is measured using the membrane separation device 10 described above and the measuring device 3 (typically a microscope) having an objective lens. This measurement method includes a membrane separation step in which the supply water F (supply fluid) and the sampling water S (sampling fluid) are subjected to membrane separation by the separation membrane module 1 and the submodule 2, and the submodule 2 by the valve 5 (flow rate adjusting means). In a state in which the flow rate adjustment step for reducing the flow rate of the introduced sampling water S, the insertion step for removing the lid 32 from the opening 50 and inserting the objective lens into the opening 50, and the objective lens being inserted in the opening 50 The measuring step of measuring the membrane surface 23f by the measuring device 3, the membrane fouling in the vicinity of the deposition material 22 (first region) on the membrane surface 23f of the separation membrane 23 for fouling evaluation, and the deposition material on the membrane surface 23f A comparative evaluation step of comparatively evaluating film fouling in a portion other than the vicinity of 22 (second region farther from the deposition material 22 than the first region).

膜分離工程において、分離膜モジュール1の分離膜の膜表面およびファウリング評価用分離膜23の膜表面23fに膜ファウリングが堆積する。膜分離装置10の設定(加圧ポンプ6の出力等)および供給水Fの成分等によって膜分離工程に要する期間(膜表面23fを測定してから再度膜表面23fを測定するまでに要する期間)は異なるが、膜分離装置10の用途に応じて予め定めることができる。膜分離工程に要する期間は、典型的には、7〜20日である。また、蓋部32および/または容器本体31が透明である場合は、蓋部32および/または容器本体31を介した膜表面23fの観察に基づいて決定してもよい。なお、膜分離工程は、分離膜モジュール1およびサブモジュール2に供給水Fおよびサンプリング水Sが供給されていれば成立し得る工程であり、供給水Fを濾し分けることを目的とする膜分離装置10の運転と別の運転を要するものではない。   In the membrane separation step, membrane fouling is deposited on the membrane surface of the separation membrane of the separation membrane module 1 and the membrane surface 23f of the separation membrane 23 for fouling evaluation. The period required for the membrane separation process depending on the settings of the membrane separation apparatus 10 (output of the pressure pump 6 and the like) and the components of the feed water F (period required to measure the membrane surface 23f again after measuring the membrane surface 23f) Although it differs, according to the use of the membrane separator 10, it can predetermine. The period required for the membrane separation step is typically 7 to 20 days. Further, when the lid portion 32 and / or the container main body 31 are transparent, the determination may be made based on observation of the film surface 23 f via the lid portion 32 and / or the container main body 31. The membrane separation step is a step that can be established if the supply water F and the sampling water S are supplied to the separation membrane module 1 and the submodule 2, and a membrane separation device for the purpose of filtering the supply water F. It does not require a separate operation from the 10 operations.

流量調整工程では、サブモジュール2に導入されるサンプリング水Sの流量を減少させる。これにより、測定工程における膜表面23fの測定精度が向上する。必要に応じて、バルブ5の開度をゼロにして、サブモジュール2へのサンプリング水Sの導入を停止してもよい。なお、供給流体およびサンプリング流体として気体または蒸気等を用いる場合には、開口部50を介したサンプリング流体の放出を防止するために、バルブ5の開度をゼロにすることが特に好ましい。ただし、流量調整工程は必須の工程ではなく、膜分離装置10の定常運転時においてサブモジュール2に導入されるサンプリング水Sの流量が膜表面23fの測定を妨げない程度に少なく、開口部50からサンプリング水Sが溢れ出るおそれがない場合(容器30の内圧が十分に低い場合)には省略可能である。   In the flow rate adjustment step, the flow rate of the sampling water S introduced into the submodule 2 is decreased. Thereby, the measurement accuracy of the film surface 23f in the measurement process is improved. If necessary, the opening of the valve 5 may be set to zero and the introduction of the sampling water S into the submodule 2 may be stopped. When gas or vapor is used as the supply fluid and the sampling fluid, it is particularly preferable that the opening degree of the valve 5 is zero in order to prevent the sampling fluid from being released through the opening 50. However, the flow rate adjustment step is not an essential step, and the flow rate of the sampling water S introduced into the submodule 2 during the steady operation of the membrane separation apparatus 10 is so small that it does not interfere with the measurement of the membrane surface 23f. If the sampling water S is not likely to overflow (when the internal pressure of the container 30 is sufficiently low), it can be omitted.

挿入工程では、まず、蓋部32を開口部50から取り外す。次に、対物レンズを開口部50に挿入し、膜表面23fの測定に適した位置において固定する。   In the insertion step, first, the lid 32 is removed from the opening 50. Next, an objective lens is inserted into the opening 50 and fixed at a position suitable for measurement of the film surface 23f.

測定工程では、対物レンズ(対物レンズを有する測定器3)により、膜表面23fを測定する。本実施形態では、容器に付着したファウラント等により測定が阻害されることがないため、膜表面23fにおける膜ファウリングを好適に測定できる。また、本実施形態によれば、容器に由来するレンズの収差補正を省略することができる。   In the measurement step, the film surface 23f is measured by an objective lens (measuring instrument 3 having an objective lens). In this embodiment, since measurement is not hindered by foulant or the like attached to the container, film fouling on the film surface 23f can be suitably measured. In addition, according to the present embodiment, it is possible to omit the aberration correction of the lens derived from the container.

なお、測定工程における膜表面23fの測定の具体的な方法は特に限定されない。例えば、バルブ7の開度を調整し、染色剤タンク4からサブモジュール2に染色剤を注入して、膜ファウリングの視認性を向上させた上で膜表面23fを測定する方法が挙げられる。染色剤タンク4および染色剤は、公知のものを用いればよい。また、対物レンズを有する測定器3により、サブモジュール2の膜表面23fからの反射光強度を測定することもできる。反射光強度の測定により、膜ファウリングの厚さ、堆積量、種類等を推定できる。本実施形態の測定工程では、蓋部32を開口部50から取り外しているため、膜表面23fからの反射光の対物レンズへの到達が妨げられ難い。したがって、本実施形態は、膜表面23fからの反射光強度を測定に適しているといえる。なお、反射光強度の測定に適した測定器3としては、反射型共焦点光学顕微鏡等の反射型共焦点光学系の測定器が挙げられる。   A specific method for measuring the film surface 23f in the measurement process is not particularly limited. For example, there is a method of adjusting the opening degree of the valve 7 and injecting a staining agent from the staining agent tank 4 into the submodule 2 to improve the visibility of the membrane fouling and then measuring the membrane surface 23f. As the staining agent tank 4 and the staining agent, known ones may be used. Further, the intensity of the reflected light from the film surface 23f of the submodule 2 can be measured by the measuring device 3 having an objective lens. By measuring the reflected light intensity, the thickness, deposition amount, type, etc. of the film fouling can be estimated. In the measurement process of the present embodiment, since the lid portion 32 is removed from the opening 50, it is difficult to prevent the reflected light from the film surface 23f from reaching the objective lens. Therefore, it can be said that this embodiment is suitable for the measurement of the reflected light intensity from the film surface 23f. The measuring device 3 suitable for measuring the reflected light intensity includes a measuring device of a reflective confocal optical system such as a reflective confocal optical microscope.

本実施形態の比較評価工程では、膜表面23fにおける堆積材22の厚さと同程度の堆積材22の周囲内(例えば、堆積材22の厚さが1mmの場合、周囲1mm程度)の部位であって堆積材22における流体供給側とは反対側の部位である部位Aと、膜表面23fにおける他の部位である部位Bとを比較評価する。部位Aでは、部位Bよりもバイオフィルムまたはスケール等の膜ファウリンが堆積しやすい。したがって、部位Aにおける膜ファウリングの量と部位Bにおける膜ファウリングの量との相違は測定し易く、この相違はファウリング評価用分離膜23の膜ファウリングを把握する指標となる。   In the comparative evaluation process of the present embodiment, the portion of the film surface 23f is within the periphery of the deposition material 22 that is approximately the same as the thickness of the deposition material 22 (for example, when the deposition material 22 has a thickness of 1 mm, the periphery is about 1 mm). Then, the part A which is the part opposite to the fluid supply side in the deposition material 22 is compared with the part B which is another part in the film surface 23f. In the site A, a membrane foulin such as a biofilm or a scale is more easily deposited than the site B. Therefore, the difference between the amount of membrane fouling at the site A and the amount of membrane fouling at the site B is easy to measure, and this difference is an index for grasping the membrane fouling of the separation membrane 23 for fouling evaluation.

より詳細には、膜表面23fを、堆積材22によって覆われている領域である被覆領域と、被覆領域を取り囲み、被覆領域に隣接する隣接領域とに区画し、隣接領域を、被覆領域よりも流体供給側の流体供給側隣接領域と、被覆領域からみて流体供給側とは反対側の反対側隣接領域とにさらに区画したとき、流体供給側隣接領域に堆積した堆積物の単位面積当たりの堆積量と反対側隣接領域に堆積した堆積物の単位面積当たりの堆積量とを比較すれば、サブモジュール2のファウリング評価用分離膜23の膜ファウリングを早期に判断できると言える。ただし、比較評価工程は必須の工程ではない。   More specifically, the film surface 23f is partitioned into a covered region that is a region covered with the deposition material 22 and an adjacent region that surrounds and is adjacent to the covered region. Deposition per unit area of deposits deposited in the fluid supply side adjacent region when further divided into the fluid supply side adjacent region on the fluid supply side and the opposite side adjacent region opposite to the fluid supply side as viewed from the coating region It can be said that the film fouling of the separation film 23 for the fouling evaluation of the submodule 2 can be determined at an early stage by comparing the amount and the amount of deposit deposited per unit area in the adjacent region on the opposite side. However, the comparative evaluation process is not an essential process.

本実施形態では、上記で説明した工程を繰り返す。これにより、継続的(定期的)に、ファウリング評価用分離膜23の膜ファウリングを把握できる。   In the present embodiment, the steps described above are repeated. Thereby, the membrane fouling of the separation membrane 23 for fouling evaluation can be grasped continuously (periodically).

なお、上記で説明した本実施形態の測定方法では、サンプリング流体が水(サンプリング水S)であるため、対物レンズとして、サンプリング水Sの屈折率に対応する屈折率(例えば1.0〜1.33)を有する水浸レンズを用い、挿入工程において水浸レンズがサンプリング水Sに浸るように水浸レンズを開口部50に挿入し、測定工程において水浸レンズをサンプリング水Sに浸した状態で膜表面23fを測定している。これにより、好適に膜表面23fの膜ファウリングを好適に測定できる。すなわち、供給流体およびサンプリング流体が液体である場合は、対物レンズとして液浸レンズを用い、挿入工程において液浸レンズがサンプリング流体に浸るように液浸レンズを開口部50に挿入し、測定工程において液浸レンズをサンプリング流体に浸した状態で膜表面23fを測定することが好ましい。   In the measurement method of the present embodiment described above, since the sampling fluid is water (sampling water S), a refractive index corresponding to the refractive index of the sampling water S (for example, 1.0 to 1.. 33), the immersion lens is inserted into the opening 50 so that the immersion lens is immersed in the sampling water S in the insertion step, and the immersion lens is immersed in the sampling water S in the measurement step. The film surface 23f is measured. Thereby, the film | membrane fouling of the film | membrane surface 23f can be measured suitably. That is, when the supply fluid and the sampling fluid are liquids, an immersion lens is used as the objective lens, and the immersion lens is inserted into the opening 50 so that the immersion lens is immersed in the sampling fluid in the insertion step. It is preferable to measure the film surface 23f with the immersion lens immersed in the sampling fluid.

また、膜分離装置10は、ファウリング評価用分離膜23の膜表面23fの測定により得た電子データを処理するデータ処理手段を備えていてもよい。電子データは、例えば測定器3に撮像装置等を連結した状態で膜表面23fの測定を実施することにより得ることができる。膜分離装置10がデータ処理手段を備えている場合は、データ処理手段を用いて電子データを蓄積、解析、または所定の管理場所へ送信(必要があれば受信)できる。すなわち、データ処理手段として電子データを蓄積する蓄積装置を用いれば電子データを容易に蓄積でき、電子データを解析する解析装置を用いればリアルタイムで膜ファウリングの解析ができ、電子データを送信する送信装置(必要があれば送受信装置)を用いれば外部装置により膜ファウリングの評価ができる。なお、データ処理手段は、膜分離装置10の構成要素であってもよく、膜表面23fの測定時に膜分離装置10に取り付けられる外部の手段であってもよい。また、上記の解析とは、比較評価工程を含み得る概念であり、比較評価工程は解析装置によって行われてもよい。   Further, the membrane separation apparatus 10 may include data processing means for processing electronic data obtained by measuring the membrane surface 23f of the fouling evaluation separation membrane 23. Electronic data can be obtained, for example, by measuring the film surface 23f in a state where an imaging device or the like is connected to the measuring device 3. When the membrane separation apparatus 10 includes data processing means, the data processing means can be used to store, analyze, or transmit electronic data (received if necessary) to a predetermined management place. That is, if a storage device for storing electronic data is used as a data processing means, electronic data can be easily stored, and if an analysis device for analyzing electronic data is used, membrane fouling can be analyzed in real time and transmission for transmitting electronic data can be performed. If an apparatus (transmission / reception apparatus if necessary) is used, film fouling can be evaluated by an external apparatus. The data processing means may be a component of the membrane separation apparatus 10 or an external means attached to the membrane separation apparatus 10 when measuring the membrane surface 23f. Moreover, said analysis is a concept which may include a comparative evaluation process, and the comparative evaluation process may be performed by an analyzer.

(第二実施形態)
第一実施形態におけるサブモジュール2では、開口部50に雌螺子部41を設け、蓋部32に雄螺子部42を設けることにより、開口部50に蓋部32が着脱自在に取り付けられ得る態様を得ている。ただし、他の構成を採用することにより、開口部に蓋部が着脱自在に取り付けられ得る態様を得てもよい。例えば、サブモジュールとして、図4および5に示すサブモジュール102を用いてもよい。サブモジュール102は、サブモジュール2における容器30を容器130に置換したモジュールである。
(Second embodiment)
In the submodule 2 in the first embodiment, the cover 32 can be detachably attached to the opening 50 by providing the female screw 41 in the opening 50 and providing the male screw 42 in the lid 32. It has gained. However, an aspect in which the lid can be detachably attached to the opening may be obtained by adopting another configuration. For example, the submodule 102 shown in FIGS. 4 and 5 may be used as the submodule. The submodule 102 is a module in which the container 30 in the submodule 2 is replaced with a container 130.

容器130は、開口部150を有する容器本体131と、蓋部132とを含んでいる。開口部150は、対物レンズを挿入するための開口部である。また、開口部150は、蓋部132を挿入するための開口部でもある。開口部150は、一部が供給側流路61を挟んで膜表面23fに面する位置に設けられている。   The container 130 includes a container body 131 having an opening 150 and a lid 132. The opening 150 is an opening for inserting an objective lens. The opening 150 is also an opening for inserting the lid 132. A part of the opening 150 is provided at a position facing the film surface 23 f with the supply-side channel 61 interposed therebetween.

開口部150は、対物レンズが挿入される開口面155と、開口面155に沿う方向に開口し、蓋部132が挿入される開口面145とを有する。開口部150では、開口面145、開口面155、および開口部150と供給側流路61との境界面156は連通している。開口面145の、開口面155から境界面156に向かう方向(開口面145の短手方向)の幅は、開口面155と境界面156との間隔よりも狭い。また、開口面145の、開口面155に沿う方向(開口面145の長手方向)の幅は、同方向の開口面155の幅および境界面156の幅よりも広い。また、開口部150では、開口面145から開口面145に垂直な方向に沿って拡がる空間が形成されている。すなわち、開口部150には、蓋部132が支持されるためのスライド溝140が形成されている。   The opening 150 has an opening surface 155 into which the objective lens is inserted, and an opening surface 145 that opens in a direction along the opening surface 155 and into which the lid portion 132 is inserted. In the opening 150, the opening surface 145, the opening surface 155, and the boundary surface 156 between the opening 150 and the supply-side flow path 61 communicate with each other. The width of the opening surface 145 in the direction from the opening surface 155 to the boundary surface 156 (the short direction of the opening surface 145) is narrower than the distance between the opening surface 155 and the boundary surface 156. Further, the width of the opening surface 145 in the direction along the opening surface 155 (the longitudinal direction of the opening surface 145) is wider than the width of the opening surface 155 and the width of the boundary surface 156 in the same direction. In the opening 150, a space is formed that extends from the opening surface 145 along a direction perpendicular to the opening surface 145. That is, the opening 150 is formed with a slide groove 140 for supporting the lid 132.

蓋部132は板状の部材であり、開口面145から開口面145に垂直な方向にスライドさせられることにより開口部150に挿入されて、スライド溝140により支持される。本実施形態では、このようにして、開口部150に蓋部132が着脱自在に取り付けられ得る態様を得ている。   The lid portion 132 is a plate-like member, and is inserted into the opening portion 150 by being slid in a direction perpendicular to the opening surface 145 from the opening surface 145 and supported by the slide groove 140. In this embodiment, the aspect which can attach the cover part 132 to the opening part 150 so that attachment or detachment is possible is obtained.

なお、本実施形態の蓋部132は、平面視で長方形の形状を有するが、平面視で楕円形等の他の形状を有していてもよい。この場合は、開口部150の形状を、蓋部132の形状に適合するように適宜変更すればよい。   In addition, although the cover part 132 of this embodiment has a rectangular shape by planar view, it may have other shapes, such as an ellipse by planar view. In this case, what is necessary is just to change suitably the shape of the opening part 150 so that the shape of the cover part 132 may be adapted.

また、開口部150は、例えばサブモジュール102を設置したときに開口面155が上側となる位置に設ければよい。   The opening 150 may be provided at a position where the opening surface 155 is on the upper side when the submodule 102 is installed, for example.

また、容器本体131および蓋部132の材料は、容器本体31および蓋部32の材料として採用され得る材料から選択すればよい。   The material of the container body 131 and the lid part 132 may be selected from materials that can be employed as the material of the container body 31 and the lid part 32.

また、サブモジュール102に、蓋部132を開口部150に挿入するための動力を提供するモーターを設けてもよい。   In addition, the submodule 102 may be provided with a motor that provides power for inserting the lid 132 into the opening 150.

(第三実施形態)
また、サブモジュールとして、図6および7に示すサブモジュール202を用いてもよい。サブモジュール202は、サブモジュール2における容器30を容器230に置換したモジュールである。
(Third embodiment)
Moreover, you may use the submodule 202 shown in FIG. 6 and 7 as a submodule. The submodule 202 is a module in which the container 30 in the submodule 2 is replaced with a container 230.

容器230は、2つの開口部250aおよび250bを有する容器本体231と、2つの蓋部232aおよび232bとを含んでいる。開口部250aおよび250bは、対物レンズを挿入するための開口部である。具体的には、開口部250aおよび250bは、供給側流路61を挟んで膜表面23fに面する位置に設けられている。開口部250aは雌螺子部241aを有し、蓋部232aは開口部250aの雌螺子部241aと螺合する雄螺子部242aを有している。開口部250bは雌螺子部241bを有し、蓋部232bは開口部250bの雌螺子部241bと螺合する雄螺子部242bを有している。なお、蓋部232aおよび232bによる開口部250aおよび250bの密閉を補助するために、これらが螺合する際にOリングを介在させてもよい。   The container 230 includes a container body 231 having two openings 250a and 250b and two lids 232a and 232b. The openings 250a and 250b are openings for inserting the objective lens. Specifically, the openings 250a and 250b are provided at positions facing the film surface 23f with the supply-side channel 61 interposed therebetween. The opening portion 250a has a female screw portion 241a, and the lid portion 232a has a male screw portion 242a that engages with the female screw portion 241a of the opening portion 250a. The opening portion 250b has a female screw portion 241b, and the lid portion 232b has a male screw portion 242b that engages with the female screw portion 241b of the opening portion 250b. In addition, in order to assist the sealing of the opening parts 250a and 250b by the cover parts 232a and 232b, an O-ring may be interposed when they are screwed together.

サブモジュール202では、開口部250aが容器230におけるサンプリング水Sが流入する側(流入ポート27側)の位置に、開口部250bが容器230におけるサンプリング水Sが流入する側とは反対側の位置(濃縮水流出ポート28側の位置)に、それぞれ設けられている。サンプリング水Sが流入する側にはバイオフィルムが堆積しやすく、サンプリング水Sが流入する側とは反対側にはスケールが堆積しやすい傾向がある。すなわち、このような構成によれば、開口部250aにおける測定によりバイオフィルムを良好に把握でき、開口部250bにおける測定によりスケールを良好に把握できる。なお、サンプリング水Sが流入する側の位置とサンプリング水Sが流入する側とは反対側の位置の両方に開口部を設けることは、第一実施形態および第二実施形態にも適用できる。   In the submodule 202, the opening 250a is at a position on the side where the sampling water S flows in the container 230 (inflow port 27 side), and the opening 250b is at a position opposite to the side where the sampling water S flows in the container 230 ( At the concentrated water outflow port 28 side). Biofilm tends to deposit on the side where the sampling water S flows, and scale tends to deposit on the side opposite to the side where the sampling water S flows. That is, according to such a structure, a biofilm can be grasped | ascertained favorably by the measurement in the opening part 250a, and a scale can be grasped | ascertained favorably by the measurement in the opening part 250b. In addition, providing an opening part in both the position of the side into which sampling water S flows in, and the position on the opposite side to the side into which sampling water S flows in is applicable also to 1st embodiment and 2nd embodiment.

また、本実施形態では、蓋部232aおよび232bが開口部250aおよび250bに取り付けられた状態において、蓋部232aおよび232bにおける雄螺子部242aおよび242b側とは反対側の端面(供給側流路61とは反対側の端面)242asoおよび242bsoと容器本体231の外面231soとは面一であり、蓋部232aおよび232bにおける雄螺子部242aおよび242b側の端面(供給側流路61に接する端面)242asiおよび242bsiと容器本体231の内面231siとは面一である。また、開口部250aおよび250bは、例えばサブモジュール202を設置したときに上側となる位置に設ければよい。   Further, in the present embodiment, in the state where the lid portions 232a and 232b are attached to the openings 250a and 250b, the end surfaces (supply-side flow path 61) of the lid portions 232a and 232b opposite to the male screw portions 242a and 242b side. 242aso and 242bso and the outer surface 231so of the container body 231 are flush with each other, and end surfaces on the male screw portions 242a and 242b side (end surfaces in contact with the supply-side flow path 61) 242asi in the lid portions 232a and 232b And 242bsi and the inner surface 231si of the container main body 231 are flush with each other. Further, the openings 250a and 250b may be provided at a position on the upper side when the submodule 202 is installed, for example.

また、容器本体231および蓋部232aおよび232bの材料は、容器本体31および蓋部32の材料として採用され得る材料から選択すればよい。   The material of the container body 231 and the lids 232a and 232b may be selected from materials that can be used as the material of the container body 31 and the lid 32.

(第四実施形態)
また、サブモジュールとして、図8および9に示すサブモジュール302を用いてもよい。サブモジュール302は、サブモジュール2における容器30を容器330に置換したモジュールである。
(Fourth embodiment)
Further, the submodule 302 shown in FIGS. 8 and 9 may be used as the submodule. The submodule 302 is a module in which the container 30 in the submodule 2 is replaced with a container 330.

容器330は、開口部350を有する容器本体331と、蓋部332とを含んでいる。開口部350は、対物レンズを挿入するための開口部である。具体的には、開口部350は、供給側流路61を挟んで膜表面23fに面する位置に設けられている。蓋部332は、方形板状の天井部333と、円柱状の胴部334とを含んでいる。胴部334は、開口部350に嵌め込まれる部分である。天井部333の四隅には、螺子335を貫通させるための貫通孔336が形成されている。容器本体331には、螺子335と螺合する螺子穴337が形成されている。螺子穴337の位置は、貫通孔336の位置に対応している。容器330によれば、螺子335と螺子穴337とが天井部333を介して螺合することにより、開口部350に蓋部332が螺合され、これにより、容器330の耐圧性が確保される。また、膜ファウリングを観察する際に蓋部332を取り外すことにより、対物レンズを開口部350に挿入できる。なお、蓋部332による開口部350の密閉を補助するために、これらが螺合する際にOリングを介在させてもよい。   The container 330 includes a container body 331 having an opening 350 and a lid 332. The opening 350 is an opening for inserting an objective lens. Specifically, the opening 350 is provided at a position facing the film surface 23 f with the supply-side channel 61 interposed therebetween. The lid portion 332 includes a rectangular plate-shaped ceiling portion 333 and a cylindrical body portion 334. The body portion 334 is a portion that is fitted into the opening portion 350. Through holes 336 for allowing the screws 335 to pass therethrough are formed at the four corners of the ceiling portion 333. The container body 331 is formed with a screw hole 337 that is screwed with the screw 335. The position of the screw hole 337 corresponds to the position of the through hole 336. According to the container 330, the screw 335 and the screw hole 337 are screwed together via the ceiling part 333, so that the lid part 332 is screwed into the opening 350, thereby ensuring the pressure resistance of the container 330. . In addition, the objective lens can be inserted into the opening 350 by removing the lid 332 when observing the film fouling. In addition, in order to assist sealing of the opening part 350 by the cover part 332, you may interpose an O-ring when these screw together.

また、本実施形態では、蓋部332が開口部350に取り付けられた状態において、蓋部332における胴部334側の端面(供給側流路61に接する端面)334sと容器本体331の内面331sとは面一である。また、開口部350は、例えばサブモジュール302を設置したときに上側となる位置に設ければよい。   Further, in the present embodiment, in a state where the lid portion 332 is attached to the opening portion 350, the end surface on the trunk portion 334 side (the end surface in contact with the supply-side flow path 61) 334s and the inner surface 331s of the container body 331 in the lid portion 332 Is the same. The opening 350 may be provided at a position on the upper side when the submodule 302 is installed, for example.

(その他の実施形態)
サブモジュールとして、上記以外のサブモジュールを用いてもよい。例えば、開口部に蓋部を嵌め込んで得られる嵌合力により容器の耐圧性を確保する態様を有するサブモジュールを用いてもよい。
(Other embodiments)
Submodules other than those described above may be used as the submodule. For example, you may use the submodule which has the aspect which ensures the pressure resistance of a container with the fitting force obtained by fitting a cover part in an opening part.

本発明によれば、分離膜モジュールの膜ファウリングを好適に把握できる。   According to the present invention, the membrane fouling of the separation membrane module can be properly grasped.

1 分離膜モジュール
2,102,202,302 サブモジュール
3 測定器
4 染色剤タンク
5,7 バルブ
6 加圧ポンプ
10 膜分離装置
11 第1の流路
12 第2の流路
22 堆積材
23 ファウリング評価用分離膜
23f 膜表面
23b 膜裏面
24 透過側流路材
27 流入ポート
28 濃縮水流出ポート
29 透過水流出ポート
30,130,230,330 容器
31,131,231,331 容器本体
31s,42s,231si,231so,242asi,242aso,242bsi,242bso,331s,334s 端面
32,132,232a,232b,332 蓋部
41,241a,241b 雌螺子部
42,242a,242b 雄螺子部
50,150,250a,250b,350 開口部
61 供給側流路
62 透過側流路
140 スライド溝
145,155 開口面
156 境界面
333 天井部
334 胴部
335 螺子
336 貫通孔
337 螺子穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Separation membrane module 2,102,202,302 Submodule 3 Measuring instrument 4 Staining agent tank 5,7 Valve 6 Pressure pump 10 Membrane separation apparatus 11 1st flow path 12 2nd flow path 22 Deposited material 23 Fouling Separation membrane for evaluation 23f Membrane surface 23b Membrane back surface 24 Permeate side channel material 27 Inflow port 28 Concentrated water outflow port 29 Permeate outflow port 30, 130, 230, 330 Container 31, 131, 231, 331 Container body 31s, 42s, 231si, 231so, 242asi, 242aso, 242bsi, 242bso, 331s, 334s End surface 32, 132, 232a, 232b, 332 Lid 41, 241a, 241b Female screw part 42, 242a, 242b Male screw part 50, 150, 250a, 250b , 350 Opening 61 Supply side channel 62 Permeation side channel 14 Slide grooves 145, 155 open face 156 interface 333 ceiling 334 barrel 335 screw 336 through hole 337 threaded holes

Claims (13)

供給流体を透過させて透過流体を生成する分離膜を備えた分離膜モジュールと、前記分離膜モジュールに接続された流路から分岐した分岐路を流れる流体であるサンプリング流体を透過させるファウリング評価用分離膜を備えたサブモジュールと、を有する膜分離装置であって、
前記サブモジュールは、前記ファウリング評価用分離膜を収容する容器と、前記容器内に導入される前記サンプリング流体が通過し、前記ファウリング評価用分離膜の膜表面に接する供給側流路と、前記ファウリング評価用分離膜を介して前記供給側流路の反対側に配置された透過側流路と、をさらに備え、
前記容器は、開口部を有する容器本体と、前記開口部に着脱自在に取り付けられた蓋部と、を含み、
前記供給側流路を挟んで前記膜表面に面する位置に前記開口部が設けられている、
膜分離装置。
For a fouling evaluation in which a separation membrane module including a separation membrane that permeates a supply fluid to generate a permeation fluid and a sampling fluid that is a fluid flowing through a branch path branched from a flow path connected to the separation membrane module A membrane separation device comprising a submodule comprising a separation membrane,
The sub-module includes a container that contains the separation membrane for fouling evaluation, a supply-side flow path through which the sampling fluid introduced into the container passes and is in contact with the membrane surface of the separation membrane for fouling evaluation, A permeation-side channel disposed on the opposite side of the supply-side channel via the fouling evaluation separation membrane,
The container includes a container main body having an opening, and a lid part detachably attached to the opening.
The opening is provided at a position facing the membrane surface across the supply-side flow path,
Membrane separator.
前記蓋部は、前記サブモジュールの内圧が1.5MPaに至ったときに前記開口部から脱落しないように前記開口部に取り付けられている、請求項1に記載の膜分離装置。   The membrane separation device according to claim 1, wherein the lid is attached to the opening so as not to drop from the opening when the internal pressure of the submodule reaches 1.5 MPa. 前記開口部に前記蓋部が螺合している、請求項1または2に記載の膜分離装置。   The membrane separation device according to claim 1 or 2, wherein the lid is screwed into the opening. 前記サブモジュールに導入される前記サンプリング流体の流量を調整する流量調整手段を備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載の膜分離装置。   The membrane separation apparatus as described in any one of Claims 1-3 provided with the flow volume adjustment means which adjusts the flow volume of the said sampling fluid introduce | transduced into the said submodule. 前記蓋部は、透明である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の膜分離装置。   The said lid | cover part is a membrane separator as described in any one of Claims 1-4 which is transparent. 前記ファウリング評価用分離膜の前記膜表面に堆積材が設けられている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の膜分離装置。   The membrane separation apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a deposition material is provided on the membrane surface of the separation membrane for fouling evaluation. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の膜分離装置と、対物レンズを有する測定器とを用いた膜ファウリングの測定方法であって、
前記蓋部を前記開口部から取り外し、前記開口部に前記対物レンズを挿入する挿入工程と、
前記対物レンズを前記開口部に挿入した状態で、前記測定器により、前記膜表面の状態を測定する測定工程と、を含む、
膜ファウリングの測定方法。
A membrane fouling measurement method using the membrane separation device according to any one of claims 1 to 6 and a measuring instrument having an objective lens,
An insertion step of removing the lid from the opening and inserting the objective lens into the opening;
A state of measuring the state of the film surface by the measuring instrument with the objective lens inserted into the opening.
Method for measuring membrane fouling.
前記膜分離装置は、前記サブモジュールに導入される前記サンプリング流体の流量を調整する流量調整手段をさらに備え、
前記挿入工程の前に、前記流量調整手段により前記サブモジュールに導入される前記サンプリング流体の流量を減少させる流量調整工程を含む、請求項7に記載の膜ファウリングの測定方法。
The membrane separation device further includes a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the sampling fluid introduced into the submodule,
The membrane fouling measurement method according to claim 7, further comprising a flow rate adjusting step of reducing the flow rate of the sampling fluid introduced into the submodule by the flow rate adjusting means before the inserting step.
前記膜分離装置では、前記ファウリング評価用分離膜の前記膜表面に堆積材が設けられており、
前記測定工程の後に、前記ファウリング評価用分離膜の前記膜表面における前記堆積材付近の膜ファウリングと、前記膜表面における、前記堆積材付近以外の部位の膜ファウリングを比較評価する比較評価工程をさらに含む、
請求項7または8に記載の膜ファウリングの測定方法。
In the membrane separator, a deposition material is provided on the membrane surface of the separation membrane for fouling evaluation,
Comparative evaluation for comparing and evaluating film fouling in the vicinity of the deposition material on the membrane surface of the separation film for fouling evaluation and film fouling in a portion other than the vicinity of the deposition material on the membrane surface after the measurement step Further comprising a step,
The method for measuring membrane fouling according to claim 7 or 8.
前記測定工程において、前記測定器により、前記サブモジュールの前記膜表面からの反射光強度を測定する、請求項7〜9のいずれか一項に記載の膜ファウリングの測定方法。   The film fouling measurement method according to any one of claims 7 to 9, wherein in the measurement step, the reflected light intensity from the film surface of the submodule is measured by the measuring device. 前記供給流体および前記サンプリング流体は液体であり、
前記対物レンズは液浸レンズであり、
前記挿入工程において、前記液浸レンズが前記サンプリング流体に浸るように、前記液浸レンズを前記開口部に挿入し、
前記測定工程において、前記液浸レンズを前記サンプリング流体に浸した状態で、前記膜表面を測定する、請求項7〜10のいずれか一項に記載の膜ファウリングの測定方法。
The supply fluid and the sampling fluid are liquid;
The objective lens is an immersion lens;
In the inserting step, the immersion lens is inserted into the opening so that the immersion lens is immersed in the sampling fluid,
The measurement method of the film | membrane fouling as described in any one of Claims 7-10 which measures the said film | membrane surface in the said measurement process in the state which immersed the said immersion lens in the said sampling fluid.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の膜分離装置の運転方法であって、
前記膜分離装置は、前記ファウリング評価用分離膜の前記膜表面の測定により得た電子データを処理するデータ処理手段をさらに備え、
前記データ処理手段を用いて前記電子データを蓄積、解析または送信する、膜分離装置の運転方法。
An operation method of the membrane separation device according to any one of claims 1 to 6,
The membrane separation apparatus further comprises data processing means for processing electronic data obtained by measurement of the membrane surface of the separation membrane for fouling evaluation,
A method for operating a membrane separation apparatus, wherein the electronic data is stored, analyzed or transmitted using the data processing means.
供給流体を透過させて透過流体を生成する分離膜を備えた分離膜モジュールに併設されて膜分離装置を構成し、前記分離膜モジュールに接続された流路から分岐した分岐路を流れる流体であるサンプリング流体を透過させるファウリング評価用分離膜を備えたサブモジュールであって、
前記ファウリング評価用分離膜を収容する容器と、前記容器内に導入される前記サンプリング流体が通過し、前記ファウリング評価用分離膜の膜表面が接する供給側流路と、前記ファウリング評価用分離膜を介して前記供給側流路の反対側に配置された透過側流路と、をさらに備え、
前記容器は、開口部を有する容器本体と、前記開口部に着脱自在に取り付けられた蓋部と、を含み、
前記供給側流路を挟んで前記膜表面に面する位置に前記開口部が設けられている、
サブモジュール。
A fluid that flows along a branch path that branches from a flow path connected to the separation membrane module and that forms a membrane separation apparatus alongside a separation membrane module that includes a separation membrane that permeates a supply fluid to generate a permeation fluid. A sub-module including a separation membrane for fouling evaluation that allows a sampling fluid to pass therethrough,
A container containing the separation membrane for fouling evaluation; a supply-side flow path through which the sampling fluid introduced into the container passes, and a membrane surface of the separation membrane for fouling evaluation is in contact; and for fouling evaluation A permeation side flow path disposed on the opposite side of the supply side flow path through a separation membrane,
The container includes a container main body having an opening, and a lid part detachably attached to the opening.
The opening is provided at a position facing the membrane surface across the supply-side flow path,
Submodule.
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