JP3820724B2 - Portable membrane separator - Google Patents

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JP3820724B2
JP3820724B2 JP01257598A JP1257598A JP3820724B2 JP 3820724 B2 JP3820724 B2 JP 3820724B2 JP 01257598 A JP01257598 A JP 01257598A JP 1257598 A JP1257598 A JP 1257598A JP 3820724 B2 JP3820724 B2 JP 3820724B2
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原水供給手段とスパイラル型膜モジュールとを一体とした可搬型膜分離装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
原水ポンプとスパイラル型膜モジュールとを一体とした可搬型膜分離装置は特公平7−90151号公報に記載されている。
【0003】
同号公報には、スパイラル型膜モジュールの形態の具体例についての記載はなく、公知のスパイラル型膜モジュールが使用されるもので考えられるので、従来のスパイラル型膜モジュールの構成について次に図面を参照して説明する。
【0004】
図5は従来のスパイラル型膜モジュールの構造を示す一部分解斜視図であり、集水管1の外周に複数の袋状の分離膜2がメッシュスペーサ3を介して巻回されている。
【0005】
集水管1には管内外を連通するスリット状開口が穿設されている。分離膜2は袋状のものであり、その中央部が集水管1をくるんでいる。この袋状分離膜2の内部にはメッシュスペーサ等よりなる流路材4が挿入されており、この袋状分離膜(袋状膜)2の内部が透過水流路となっている。
【0006】
袋状膜2の巻回体5の両端にトップリング6とエンドリング7とが設けられ、その外周にブラインシール8が周設されている。
【0007】
原水は、巻回体5の前端面から袋状膜2同士の間の原水流路に流入し、そのまま巻回体5の長手方向に流れ、巻回体5の後端面から濃縮水として流出する。この原水流路を流れる間に水が袋状膜2を透過してその内部に入り、集水管1内に流入し、該集水管1の後端側からモジュール外に取り出される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
図5の従来のスパイラル型膜モジュールには、次のような解決すべき課題があった。
【0009】
▲1▼ 集水管1内の透過水流量を多くするためには該集水管1を大径化する必要があるが、そのようにするとスパイラル型膜モジュールの径も大きくなってしまう。
▲2▼ 袋状膜2内に透過してきた透過水は、該袋状膜2内をスパイラル状に回りながら集水管1まで流れるため、袋状膜2内の流通抵抗が大きい。しかも、袋状膜2内から集水管1に流れ込む集水管スリット部付近での流通抵抗も大きい。
▲3▼ 原水流路を流れる原水流量は、下流側になるほど減少する。(原水が濃縮される分だけ原水流量が減る。)このため、原水流路下流域では原水流速が小さくなり、汚れが付着し易くなる。
【0010】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、集水管が不要であり、透過水流通抵抗が小さいスパイラル型膜モジュールにより原水を効率良く処理することができ、全体の構成がコンパクトなものとなる可搬型膜分離装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の可搬型膜分離装置は、原水供給手段とスパイラル型膜モジュールとを一体とした可搬型膜分離装置において、該スパイラル型膜モジュールは、膜をシャフトに巻回して巻回体とし、該巻回体の一端面から原水が供給され、透過水が巻回体の他端面から取り出されるものである。
【0012】
本発明で採用するスパイラル型膜モジュールは、袋状膜の内部に透過水流路材が配置され、袋状膜同士の間には原水流路材が配置されているスパイラル型膜モジュールであって、該袋状膜は第1、第2、第3及び第4の辺部を有した略方形であり、該第1、第2及び第3の辺部は封じられ、該第4の辺部は一部が開放部となり残部が閉鎖部となっており、前記第4の辺部と直交する第1の辺部をシャフトに当てて袋状膜を巻回して巻回体とし、前記第4の辺部を該巻回体の後端面に臨ませ、該第4の辺部に対向する第2の辺部を該巻回体の前端面に臨ませ、該袋状膜同士の間の原水流路は、該第3の辺部の全体が封じられると共に、第4の辺部にあっては前記袋状膜の開放部と重なる箇所が閉鎖部となっており、且つ前記袋状膜の閉鎖部と重なる箇所が開放部となっている。
【0013】
かかるスパイラル型膜モジュールにおいては、巻回体の前端面から原水が原水流路に流入する。この原水は、原水流路を巻回体軸心線と略平行方向に流れ、次いで巻回体後端面の原水流路開放部から濃縮水として流出する。
【0014】
袋状膜を透過した水は、袋状膜内を巻回体軸心線と略平行方向に流れ、巻回体の後端面の袋状膜開放部から流出する。
【0015】
このように、透過水が袋状膜内を巻回体の軸心線と平行方向に流れるため、従来のスパイラル型膜モジュールに用いられていた集水管が不要となる。そして、袋状膜内から該集水管内に流れ込む際の流通抵抗が無くなり、透過水流通抵抗が小さくなる。
【0016】
なお、集水管を無くしているため、その分だけ袋状膜の巻回方向の長さを大きくとることができ、膜面積を拡張できる。そして、このように袋状膜の巻回方向長さを大きくしても透過水の流通抵抗は増大せず、透過水量を多くすることができる。
【0017】
また、巻回体の後端面の一部においてのみ原水流路を開放させるようにしているため、原水流路の下流側での原水(濃縮水)流速を従来よりも高めることができ、原水流路下流域における汚れの付着を防止できる。
【0018】
本発明では、かかるスパイラル型膜モジュールを用いることにより、可搬型膜分離装置全体として構成がコンパクトなものとなる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図6〜8を参照して実施の形態に係る可搬型膜分離装置について説明する。図6はこの可搬型膜分離装置の通水系統を示す模式図、図7,8はこの可搬型膜分離装置の斜視図である。
【0020】
図6の通り、耐圧容器41内に後述の図1〜4に示す構成のスパイラル型膜モジュール40が設置されている。
【0021】
原水は、原水ポート50、原水ポンプ51、配管(ホース)52を介して耐圧容器41の原水入口53から耐圧容器41内に導入され、膜モジュール40によって膜分離処理される。膜モジュール40の図6の右端面の外周部から流出した透過水は、透過水出口61、配管(ホース)62、透過水ポート63を介して取り出される。濃縮水は、膜モジュール40のソケット25内に流出し、該ソケット25に接続された配管(ホース)70と濃縮水ポート71を介して取り出される。
【0022】
この膜モジュール40の逆洗を行うために、透過水配管62から配管80が分岐し、該配管80にコンプレッサ81が接続されている。また、前記原水配管52から配管85が分岐し、この配管85の先端に逆洗排水ポート86が設けられている。
【0023】
なお、各配管52,62,70,80,85にはそれぞれ弁54,64,72,82,87が設けられている。
【0024】
図7,8に示す通り、キャスタ90によって移動可能とされたフレーム91にこの膜モジュール40を有する耐圧容器41が設置されている。このフレーム91には、この耐圧容器41を支持するブラケット92と、耐圧容器41を覆うカバー93と、スイッチボックス94と、ゲージボックス95と、弁54,64,72,82,87を保護するようにフレーム91に配置された保護ネット96を備えている。カバー93内は予備スペース97となっている。
【0025】
なお、図8に示すように、各ポート50,63,71,86がフレーム91の下部に配置され、各弁54,64,72,87が各ポート50,63,71,86の近傍に配置されている。
【0026】
該スイッチボックス94内には膜分離運転スイッチ、逆洗スイッチ及びこれらのスイッチが操作されたときに各弁54,64,72,87の開閉制御を行う制御器が設置されている。また、このスイッチボックス94内には電源ケーブルを巻きとったリール(図示略)が設置されている。ゲージボックス95内には、耐圧容器41内の原水圧力、濃縮水圧力及び透過水圧力を表示するゲージのほか、ポンプ51及びコンプレッサ81への通電電流値を示す電流計などが設置されている。
【0027】
この可搬型膜分離装置によって原水の処理を行うには、スイッチボックス94内のリールからケーブルを引き出し、電源(商用電源や可搬式発電機など)に接続する。また、ポート50に原水導入用ホースを接続し、池水、湖沼水、河川水、井水、プール水などをポンプ51で膜モジュール40へ送り込み可能とする。ポート63,71には透過水採取用ホースと濃縮水排出用ホースを接続し、ポート86には逆洗排水排出用ホースを接続しておく。
【0028】
スイッチボックス94内の膜分離運転スイッチを押すと、弁54,64,72が開、弁82,87が閉となり、原水ポンプ51が作動する。これにより、原水が配管52から耐圧容器41内に流入し、膜モジュール40で膜分離処理され、透過水が配管62を介してポート63から取り出され、濃縮水が配管70を介してポート71から流出する。
【0029】
スイッチボックス94内の逆洗スイッチを操作すると、弁54,64,72が閉、弁82,87が開となり、コンプレッサ81が作動する。これにより、空気圧が耐圧容器41内の透過水に加えられ、膜モジュール40が逆洗され、逆洗排水は配管85を介してポート86から流出する。この場合、コンプレッサ81からの空気供給を開始した当初は、水だけで膜モジュール40が逆洗され、さらに空気供給を継続すると、気液混相流によって逆洗が行われ、さらに空気供給を継続すると空気のみによって逆洗が行われる。
【0030】
次に、図1〜4を参照して本発明の実施の形態に用いられるスパイラル型膜モジュールについて説明する。図1(a)はこのスパイラル型膜モジュールの袋状膜及び該袋状膜が巻き付けられるシャフトの斜視図である。図1(b),(c)はそれぞれ図1(a)のB−B線、C−C線に沿う断面図である。図2はシャフトの周りに袋状膜を巻き付ける方法を示す断面図、図3は巻回体とソケットとの係合関係を示す斜視図、図4はスパイラル型膜モジュールの側面図である。
【0031】
図1に示すように、この袋状膜10は、正方形又は長方形状のものであり、第1の辺部11、第2の辺部12、第3の辺部13及び第4の辺部14を有している。第1の辺部11、第2の辺部12及び第3の辺部13において分離膜フィルム40同士が接着剤等によって接着され、第4の辺部14については一部だけを接着している。なお、袋状膜10としては、長い一枚のフィルムを第2の辺部12部分で二つに折り返し、第1の辺部11、第3の辺部13及び第4の辺部14の一部を接着するようにしたものであっても良い。
【0032】
第4の辺部14の途中から第3の辺部13にかけて袋状膜10の分離膜フィルム同士が接着されておらず、透過水流出用の開放部30となっている。また、この第4の辺部14の該途中から第1の辺部11にかけては、袋状膜10の分離膜フィルム同士が接着されており、透過水の流出を阻止する閉鎖部31となっている。
【0033】
この袋状膜10内に透過水流路材(例えばメッシュスペーサ等よりなる。)15が挿入配置されている。
【0034】
この袋状膜10の一方の面には、接着剤16が付着されると共に他方の面には接着剤17,18が付着され、この袋状膜10がシャフト20の周りに巻き付けられる。接着剤16は第1の辺部11に沿って付着され、接着剤17は第3の辺部13に沿って付着されている。接着剤18は第4の辺部14の長手方向の前記途中箇所から第3の辺部13にかけて、透過水流出用の開放部30に沿って付着されている。
【0035】
複数枚の袋状膜10をシャフト20の周囲に巻き付けることにより、重なり合った袋状膜10同士は接着剤17,18の部分において水密的に接合される。これにより、袋状膜10同士の間には原水(及び濃縮水)が流れる原水流路が構成される。接着剤18が硬化することにより、巻回体の後端面には、内周側に原水(濃縮水)の流出用の開放部が形成され、外周側に原水流出阻止用の閉鎖部が形成される。
【0036】
第4の辺部14のうち透過水流出用の開放部30と透過水流出阻止用の閉鎖部31との境界部分から、巻回体の後方に向ってフィン19が延設されている。このフィン19は、例えば合成樹脂フィルム又はシートよりなり、袋状膜10に対し接着等により接合されるのが好ましい。
【0037】
袋状膜10をシャフト20の周りに図2の如く原水流路材(メッシュスペーサ)29を介して巻き付けることにより、図3に示すように巻回体24が形成される。この巻回体24の後端面からは、フィン19が延出する。各袋状膜10の第4の辺部14において同一箇所にフィン19を設けておくことにより、フィン19は巻回体24の軸心から等半径位上に位置し、フィン19が重なり合うことによりフィン19がリング状の突出部を形成することになる。このリング状の突出部内に円筒状のソケット25の後端を挿入し、該ソケット25とフィン19を接着剤等により接合する。なお、ソケット25をフィン19に外嵌めしても良い。また、フィン19に沿って巻回体24の後端面に旋盤で切込み溝を付け、該溝にソケット25の端部を埋め込むようにしても良い。
【0038】
このようにソケット25とフィン19とを接合することにより、巻回体24の後端面の外周側の透過水流出領域とソケット25の内周側の濃縮水流出領域とが区画される。
【0039】
なお、袋状膜10をシャフト20の周りに巻き付けるに際しては、図2に示すように、袋状膜10同士の間に原水流路材(メッシュスペーサ)29を介在させておく。これらのメッシュスペーサ29を介在させることにより、原水流路が構成される。
【0040】
図4に示すように、巻回体24の前縁及び後縁にそれぞれトップリング26及びエンドリング27を合成樹脂モールド等により形成し、トップリング26の外周にブラインシール28を周設する。
【0041】
このように構成されたスパイラル型膜モジュールにおいては、巻回体24の前端面から原水として袋状膜10同士の間の原水流路に流入する。この原水は、巻回体24の軸心線と略平行方向に原水流路を流れ、巻回体24の後端のソケット25の内側の端面から取り出される。そして、このように原水が原水流路を流れる間に、水が袋状膜10内に透過し、透過水は巻回体24の後端面のうちソケット25の外周側から流出する。
【0042】
このスパイラル型膜モジュールにあっては、透過水が袋状膜10内を巻回体24の軸心線と平行方向に流れて後端面から取り出されるため、従来のスパイラル型膜モジュールに用いられていた集水管が不要である。このため、袋状膜から集水管内に流れ込む際の流通抵抗が無くなり、透過水流通抵抗が著しく小さくなる。
【0043】
なお、集水管を省略しており、その分だけ袋状膜10の巻回方向の長さを大きくとることができ、膜面積を大きくとることが可能である。袋状膜の巻回方向の長さを大きくしても、透過水流通抵抗は増大せず、透過水量を多くすることができる。
【0044】
このスパイラル型膜モジュールにあっては、原水流路の出口部分をソケット25の内側だけに設けており、原水流路の出口(最下流部)を絞った構成としているため、原水流路の下流側においても原水(濃縮水)の流速が十分に大きなものとなり、原水流路下流域における汚れの付着を防止することができる。なお、ソケット25の内側の面積と外側の面積(接着剤18の辺部14方向の長さ)は、このスパイラル型膜モジュールの水回収率に応じて決めるのが好ましい。
【0045】
図1〜4のスパイラル型膜モジュールにおいては、ソケット25の外周側に透過水流出部を配置し、ソケット25の内側に濃縮水流出部を配置しているが、逆にソケット25の内側を透過水流出部とし、ソケット25の外周側を濃縮水流出部とするように構成しても良い。
【0046】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の可搬型膜分離装置は、原水をきわめて効率良く膜分離処理することができ、高流束、低差圧のスパイラル型膜モジュールを用いたものであり、装置全体の構成が小型でコンパクトなものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)図は実施の形態に係る可搬型膜分離装置に用いられるスパイラル型膜モジュールの袋状膜の斜視図、(b)図は(a)図のB−B線に沿う断面図、(c)図は(a)図のC−C線に沿う断面図である。
【図2】図1のスパイラル型膜モジュールの袋状膜の巻き付け方法を示す断面図である。
【図3】図1の膜モジュールの巻回体とソケットとの係合関係を示す斜視図である。
【図4】図1のスパイラル型膜モジュールの側面図である。
【図5】従来のスパイラル型膜モジュールの構造を示す一部分解斜視図である。
【図6】実施の形態に係る可搬型膜分離装置の系統図である。
【図7】実施の形態に係る可搬型膜分離装置の斜視図である。
【図8】実施の形態に係る可搬型膜分離装置の斜視図である。
【符号の説明】
10 袋状膜
11 第1の辺部
12 第2の辺部
13 第3の辺部
14 第4の辺部
15 流路材
16,17,18 接着剤
19 フィン
20 シャフト
24 巻回体
25 ソケット
29 メッシュスペーサ
30 透過水流出用の開放部
31 透過水流出阻止用の閉鎖部
40 膜モジュール
41 耐圧容器
51 原水ポンプ
81 コンプレッサ
90 キャスタ
91 フレーム
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a portable membrane separation device in which raw water supply means and a spiral membrane module are integrated.
[0002]
[Prior art]
A portable membrane separation apparatus in which a raw water pump and a spiral membrane module are integrated is described in Japanese Patent Publication No. 7-90151.
[0003]
In the publication, there is no description of a specific example of the form of the spiral membrane module, and it is considered that a known spiral membrane module is used. The description will be given with reference.
[0004]
FIG. 5 is a partially exploded perspective view showing the structure of a conventional spiral membrane module. A plurality of bag-like separation membranes 2 are wound around the outer periphery of a water collecting pipe 1 via mesh spacers 3.
[0005]
The water collecting pipe 1 is provided with a slit-like opening that communicates the inside and outside of the pipe. The separation membrane 2 has a bag shape, and the central portion surrounds the water collecting pipe 1. A channel material 4 made of mesh spacers or the like is inserted into the bag-shaped separation membrane 2, and the inside of the bag-shaped separation membrane (bag-shaped membrane) 2 is a permeate channel.
[0006]
A top ring 6 and an end ring 7 are provided at both ends of the wound body 5 of the bag-like film 2, and a brine seal 8 is provided around the outer periphery thereof.
[0007]
The raw water flows into the raw water flow path between the bag-like membranes 2 from the front end face of the wound body 5, flows as it is in the longitudinal direction of the wound body 5, and flows out as concentrated water from the rear end face of the wound body 5. . While flowing through this raw water flow path, water permeates the bag-like membrane 2 and enters the inside thereof, flows into the water collecting pipe 1 and is taken out of the module from the rear end side of the water collecting pipe 1.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional spiral membrane module of FIG. 5 has the following problems to be solved.
[0009]
(1) In order to increase the flow rate of the permeated water in the water collecting pipe 1, it is necessary to increase the diameter of the water collecting pipe 1. However, if this is done, the diameter of the spiral membrane module will also increase.
{Circle around (2)} Since the permeated water that has permeated into the bag-like membrane 2 flows to the water collecting pipe 1 while rotating in the bag-like membrane 2 spirally, the flow resistance in the bag-like membrane 2 is large. Moreover, the flow resistance in the vicinity of the collecting pipe slit portion flowing into the collecting pipe 1 from the bag-like membrane 2 is also large.
(3) The flow rate of raw water flowing through the raw water flow path decreases toward the downstream side. (The raw water flow rate is reduced by the amount of the concentrated raw water.) For this reason, the raw water flow velocity is reduced in the downstream area of the raw water flow path, and dirt is likely to adhere.
[0010]
The present invention solves the above conventional problems, does not require a water collection pipe, can efficiently treat raw water with a spiral membrane module having low permeate flow resistance, and the overall configuration is compact. An object is to provide a portable membrane separation apparatus.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The portable membrane separation device of the present invention is a portable membrane separation device in which the raw water supply means and the spiral membrane module are integrated, wherein the spiral membrane module is wound around a shaft to form a wound body, Raw water is supplied from one end face of the wound body, and permeated water is taken out from the other end face of the wound body.
[0012]
The spiral membrane module employed in the present invention is a spiral membrane module in which a permeate channel material is disposed inside a bag-shaped membrane, and a raw water channel material is disposed between the bag-shaped membranes, The bag-like membrane has a substantially rectangular shape having first, second, third and fourth sides, the first, second and third sides are sealed, and the fourth side is A part is an open part and the remaining part is a closed part, and a first side part orthogonal to the fourth side part is applied to a shaft to wind a bag-like film to form a wound body. The raw water flow between the bag-like membranes with a side facing the rear end face of the wound body and a second side facing the fourth side facing the front end face of the wound body The entire third side portion of the path is sealed, and in the fourth side portion, a portion overlapping with the opening portion of the bag-like membrane is a closed portion, and the bag-like membrane is closed. Department and weight That place is that has become the open section.
[0013]
In such a spiral membrane module, raw water flows into the raw water flow path from the front end face of the wound body. This raw water flows through the raw water flow path in a direction substantially parallel to the winding body axis, and then flows out as concentrated water from the raw water flow path opening portion on the rear end face of the wound body.
[0014]
The water that has passed through the bag-like membrane flows in the bag-like membrane in a direction substantially parallel to the axis of the wound body, and flows out from the opening portion of the bag-like film on the rear end surface of the wound body.
[0015]
Thus, the permeated water flows in the bag-like membrane in a direction parallel to the axis of the wound body, so that the water collecting pipe used in the conventional spiral membrane module is not necessary. And the distribution | circulation resistance at the time of flowing in into this water collection pipe | tube from the bag-like film | membrane is lose | eliminated, and permeated-water distribution resistance becomes small.
[0016]
Since the water collecting pipe is eliminated, the length of the bag-like membrane in the winding direction can be increased by that much, and the membrane area can be expanded. And even if it enlarges the winding direction length of a bag-like film | membrane in this way, the distribution | circulation resistance of permeated water does not increase, and permeated water amount can be increased.
[0017]
In addition, since the raw water channel is opened only at a part of the rear end face of the wound body, the flow rate of the raw water (concentrated water) on the downstream side of the raw water channel can be increased as compared with the conventional method. It is possible to prevent adhesion of dirt in the downstream area of the road.
[0018]
In the present invention, by using such a spiral membrane module, the overall configuration of the portable membrane separator becomes compact.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the portable membrane separation apparatus according to the embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic diagram showing a water flow system of the portable membrane separation device, and FIGS. 7 and 8 are perspective views of the portable membrane separation device.
[0020]
As shown in FIG. 6, a spiral-type membrane module 40 having a configuration shown in FIGS.
[0021]
The raw water is introduced into the pressure vessel 41 from the raw water inlet 53 of the pressure vessel 41 through the raw water port 50, the raw water pump 51 and the pipe (hose) 52, and subjected to membrane separation processing by the membrane module 40. The permeated water flowing out from the outer peripheral portion of the right end surface in FIG. 6 of the membrane module 40 is taken out through the permeated water outlet 61, the pipe (hose) 62, and the permeated water port 63. The concentrated water flows out into the socket 25 of the membrane module 40 and is taken out through a pipe (hose) 70 and the concentrated water port 71 connected to the socket 25.
[0022]
In order to backwash the membrane module 40, a pipe 80 is branched from the permeate pipe 62, and a compressor 81 is connected to the pipe 80. A pipe 85 branches from the raw water pipe 52, and a backwash drain port 86 is provided at the tip of the pipe 85.
[0023]
The pipes 52, 62, 70, 80 and 85 are provided with valves 54, 64, 72, 82 and 87, respectively.
[0024]
As shown in FIGS. 7 and 8, a pressure vessel 41 having the membrane module 40 is installed on a frame 91 that can be moved by a caster 90. The frame 91 protects the bracket 92 that supports the pressure vessel 41, the cover 93 that covers the pressure vessel 41, the switch box 94, the gauge box 95, and the valves 54, 64, 72, 82, and 87. A protective net 96 disposed on the frame 91 is provided. The cover 93 has a spare space 97.
[0025]
In addition, as shown in FIG. 8, each port 50, 63, 71, 86 is arrange | positioned under the frame 91, and each valve 54, 64, 72, 87 is arrange | positioned in the vicinity of each port 50, 63, 71, 86. Has been.
[0026]
In the switch box 94, a membrane separation operation switch, a backwash switch, and a controller that controls opening and closing of the valves 54, 64, 72, and 87 when these switches are operated are installed. In addition, a reel (not shown) around which a power cable is wound is installed in the switch box 94. In the gauge box 95, in addition to a gauge that displays the raw water pressure, the concentrated water pressure, and the permeated water pressure in the pressure vessel 41, an ammeter that indicates an energization current value to the pump 51 and the compressor 81 is installed.
[0027]
In order to perform the raw water treatment by this portable membrane separation device, the cable is pulled out from the reel in the switch box 94 and connected to a power source (commercial power source, portable generator, etc.). In addition, a raw water introduction hose is connected to the port 50 so that pond water, lake water, river water, well water, pool water, and the like can be fed into the membrane module 40 by the pump 51. A permeate collection hose and a concentrated water discharge hose are connected to the ports 63 and 71, and a backwash drainage hose is connected to the port 86.
[0028]
When the membrane separation operation switch in the switch box 94 is pushed, the valves 54, 64, 72 are opened, the valves 82, 87 are closed, and the raw water pump 51 is operated. Thereby, the raw water flows into the pressure vessel 41 from the pipe 52 and is subjected to membrane separation treatment by the membrane module 40, the permeate is taken out from the port 63 through the pipe 62, and the concentrated water is taken out from the port 71 through the pipe 70. leak.
[0029]
When the backwash switch in the switch box 94 is operated, the valves 54, 64, 72 are closed, the valves 82, 87 are opened, and the compressor 81 is activated. As a result, air pressure is added to the permeate in the pressure vessel 41, the membrane module 40 is backwashed, and the backwash drainage flows out from the port 86 through the pipe 85. In this case, when the supply of air from the compressor 81 is started, the membrane module 40 is backwashed with water alone, and if the air supply is continued, the backwashing is performed by the gas-liquid mixed phase flow, and further the air supply is continued. Backwashing is performed only with air.
[0030]
Next, the spiral membrane module used in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1A is a perspective view of a bag-like membrane of the spiral membrane module and a shaft around which the bag-like membrane is wound. 1B and 1C are cross-sectional views taken along lines BB and CC in FIG. 1A, respectively. 2 is a cross-sectional view showing a method of winding a bag-like membrane around a shaft, FIG. 3 is a perspective view showing an engagement relationship between a wound body and a socket, and FIG. 4 is a side view of a spiral membrane module.
[0031]
As shown in FIG. 1, the bag-like film 10 has a square or rectangular shape, and includes a first side part 11, a second side part 12, a third side part 13, and a fourth side part 14. have. The separation membrane films 40 are bonded to each other by an adhesive or the like in the first side 11, the second side 12, and the third side 13, and only a part of the fourth side 14 is bonded. . As the bag-like film 10, a long film is folded back into two at the second side portion 12, and one of the first side portion 11, the third side portion 13, and the fourth side portion 14. The part may be bonded.
[0032]
From the middle of the fourth side 14 to the third side 13, the separation membrane films of the bag-like membrane 10 are not adhered to each other, and an open portion 30 for permeate outflow is formed. Moreover, the separation membrane films of the bag-like membrane 10 are bonded to each other from the middle of the fourth side portion 14 to the first side portion 11, thereby forming a closed portion 31 that prevents the permeated water from flowing out. Yes.
[0033]
A permeate channel material (for example, made of a mesh spacer) 15 is inserted and disposed in the bag-like membrane 10.
[0034]
An adhesive 16 is attached to one surface of the bag-like film 10 and adhesives 17 and 18 are attached to the other surface, and the bag-like film 10 is wound around the shaft 20. The adhesive 16 is attached along the first side 11, and the adhesive 17 is attached along the third side 13. The adhesive 18 is attached along the open portion 30 for flowing out the permeated water from the midway portion in the longitudinal direction of the fourth side portion 14 to the third side portion 13.
[0035]
By winding a plurality of bag-like membranes 10 around the shaft 20, the overlapping bag-like membranes 10 are joined in a watertight manner at the portions of the adhesives 17 and 18. Thereby, the raw | natural water flow path through which raw | natural water (and concentrated water) flows is comprised between bag-like membranes 10. FIG. When the adhesive 18 is cured, an open portion for outflow of raw water (concentrated water) is formed on the inner peripheral side and a closed portion for preventing raw water outflow is formed on the outer peripheral side on the rear end surface of the wound body. The
[0036]
A fin 19 extends from the boundary portion between the open portion 30 for permeate outflow and the closed portion 31 for permeate outflow prevention of the fourth side portion 14 toward the rear of the wound body. The fins 19 are made of, for example, a synthetic resin film or sheet, and are preferably bonded to the bag-like film 10 by adhesion or the like.
[0037]
As shown in FIG. 3, the wound body 24 is formed by winding the bag-shaped membrane 10 around the shaft 20 via a raw water flow path material (mesh spacer) 29 as shown in FIG. The fins 19 extend from the rear end surface of the wound body 24. By providing the fin 19 at the same location in the fourth side portion 14 of each bag-like film 10, the fin 19 is positioned on the same radius from the axis of the wound body 24, and the fin 19 overlaps. The fin 19 forms a ring-shaped protrusion. The rear end of the cylindrical socket 25 is inserted into the ring-shaped protruding portion, and the socket 25 and the fin 19 are joined with an adhesive or the like. The socket 25 may be externally fitted to the fin 19. Further, a slit groove may be provided on the rear end surface of the wound body 24 along the fin 19 with a lathe, and the end portion of the socket 25 may be embedded in the groove.
[0038]
By joining the socket 25 and the fins 19 in this manner, the permeated water outflow region on the outer peripheral side of the rear end surface of the wound body 24 and the concentrated water outflow region on the inner peripheral side of the socket 25 are partitioned.
[0039]
When the bag-like membrane 10 is wound around the shaft 20, as shown in FIG. 2, a raw water flow path material (mesh spacer) 29 is interposed between the bag-like membranes 10. By interposing these mesh spacers 29, a raw water flow path is configured.
[0040]
As shown in FIG. 4, a top ring 26 and an end ring 27 are formed on the front edge and the rear edge of the wound body 24 by a synthetic resin mold, respectively, and a brine seal 28 is provided around the outer periphery of the top ring 26.
[0041]
In the spiral membrane module configured in this manner, the raw water flows from the front end face of the wound body 24 into the raw water flow path between the bag-like membranes 10 as raw water. This raw water flows through the raw water flow path in a direction substantially parallel to the axial center line of the wound body 24, and is taken out from the inner end face of the socket 25 at the rear end of the wound body 24. And while raw | natural water flows through a raw | natural water flow path in this way, water permeate | transmits in the bag-like film | membrane 10, and permeated water flows out from the outer peripheral side of the socket 25 among the rear-end surfaces of the winding body 24. FIG.
[0042]
In this spiral membrane module, the permeated water flows in the bag-like membrane 10 in the direction parallel to the axial center line of the wound body 24 and is taken out from the rear end surface, so that it is used in the conventional spiral membrane module. No water collection pipe is required. For this reason, there is no flow resistance when flowing from the bag-shaped membrane into the water collecting pipe, and the permeate flow resistance is significantly reduced.
[0043]
Note that the water collecting pipe is omitted, and the length of the bag-like membrane 10 in the winding direction can be increased correspondingly, and the membrane area can be increased. Even if the length of the bag-like membrane in the winding direction is increased, the permeate flow resistance does not increase, and the amount of permeate can be increased.
[0044]
In this spiral membrane module, the outlet portion of the raw water channel is provided only inside the socket 25, and the outlet (the most downstream portion) of the raw water channel is narrowed down. Also on the side, the flow rate of the raw water (concentrated water) becomes sufficiently large, and the adhesion of dirt in the downstream area of the raw water channel can be prevented. The inner area and the outer area of the socket 25 (the length of the adhesive 18 in the direction of the side 14) are preferably determined according to the water recovery rate of the spiral membrane module.
[0045]
In the spiral membrane module of FIGS. 1 to 4, the permeate outflow portion is arranged on the outer peripheral side of the socket 25, and the concentrated water outflow portion is arranged inside the socket 25. You may comprise as a water outflow part and the outer peripheral side of the socket 25 may be used as a concentrated water outflow part.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, the portable membrane separation apparatus of the present invention is capable of membrane separation treatment of raw water very efficiently, and uses a high flux, low differential pressure spiral membrane module. Is small and compact.
[Brief description of the drawings]
1A is a perspective view of a bag-like membrane of a spiral membrane module used in a portable membrane separation apparatus according to an embodiment, and FIG. 1B is a sectional view taken along line BB in FIG. Sectional drawing and (c) figure are sectional drawings which follow the CC line of (a) figure.
2 is a cross-sectional view showing a method for winding a bag-like membrane of the spiral membrane module of FIG. 1. FIG.
3 is a perspective view showing an engagement relationship between a wound body of the membrane module of FIG. 1 and a socket. FIG.
4 is a side view of the spiral membrane module of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a partially exploded perspective view showing the structure of a conventional spiral membrane module.
FIG. 6 is a system diagram of the portable membrane separation device according to the embodiment.
FIG. 7 is a perspective view of a portable membrane separation device according to an embodiment.
FIG. 8 is a perspective view of a portable membrane separation device according to an embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Bag-like film | membrane 11 1st edge part 12 2nd edge part 13 3rd edge part 14 4th edge part 15 Channel material 16, 17, 18 Adhesive 19 Fin 20 Shaft 24 Winding body 25 Socket 29 Mesh spacer 30 Permeated water outflow portion 31 Permeated water outflow blocking portion 40 Membrane module 41 Pressure vessel 51 Raw water pump 81 Compressor 90 Casters 91 Frame

Claims (2)

原水供給手段とスパイラル型膜モジュールとを一体とした可搬型膜分離装置において、
該スパイラル型膜モジュールは、膜をシャフトに巻回して巻回体とし、該巻回体の一端面から原水が供給され、透過水が巻回体の他端面から取り出されるものである可搬型膜分離装置であって、
前記膜は内部に透過水流路材が配置された袋状膜であり、該袋状膜は第1、第2、第3及び第4の辺部を有した略方形であり、該第1、第2及び第3の辺部は封じられ、該第4の辺部は一部が開放部となり残部が閉鎖部となっており、
前記スパイラル型膜モジュールは、前記第4の辺部と直交する第1の辺部をシャフトに当てて袋状膜を巻回して巻回体とし、前記第4の辺部を該巻回体の後端面に臨ませ、該第4の辺部に対向する第2の辺部を該巻回体の前端面に臨ませ、
該袋状膜同士の間の原水流路は、該第3の辺部の全体が封じられると共に、第4の辺部にあっては前記袋状膜の開放部と重なる箇所が閉鎖部となっており、且つ前記袋状膜の閉鎖部と重なる箇所が開放部となっているスパイラル型膜モジュールであることを特徴とする可搬型膜分離装置。
In the portable membrane separation device in which the raw water supply means and the spiral membrane module are integrated,
The spiral membrane module, a wound body by winding the film on the shaft, the raw water from one end face of the winding wound body is supplied, der Ru portable which permeate is withdrawn from the other end surface of the wound body A membrane separator ,
The membrane is a bag-like membrane having a permeate flow path material disposed therein, and the bag-like membrane is a substantially square shape having first, second, third and fourth sides, The second and third sides are sealed, the fourth side is partly open and the rest is closed.
In the spiral membrane module, a first side portion orthogonal to the fourth side portion is applied to a shaft to wind a bag-like membrane to form a wound body, and the fourth side portion is formed on the wound body. Facing the rear end face, facing the second side facing the fourth side to the front end face of the wound body,
In the raw water flow path between the bag-like membranes, the entire third side portion is sealed, and a portion overlapping with the open portion of the bag-like membrane is a closed portion in the fourth side portion. The portable membrane separation device is a spiral membrane module in which a portion overlapping the closed portion of the bag-like membrane is an open portion.
請求項1において、前記膜はフッ素樹脂膜であることを特徴とする可搬型膜分離装置。Oite to claim 1, wherein the membrane is portable membrane separation device which is a fluororesin film.
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