JP5101284B2 - 分離モジュールをテストする方法 - Google Patents
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Description
本発明者は、定常状態の性能を得ることが、鋭敏な完全性のテストについて要求されないことを見いだした。事実、本発明の一時的なパルス方法は、定常状態の性能に比べて、増加した感度を実際に提供できる。超濾過モジュールの性能は、テストの時間とともに変化することが知られている。超濾過モジュールの製造者により勧められそして行われる標準テストは、安定化された膜の性能が測定されるような通常20分または30分として特定される実質的なウォーミングアップ期間後の塩の通過の測定を要する。染色完全性テストに関する新しいASTM法(D6908−03)は、システムが平衡の動作に達するように動かし、染料を添加し、次にサンプルが取り出される前に平衡に再び達するようにさらに15分を特定しそして染料の通過が計算されることを示唆している。透過液担体シート内の溶液の定常的な分布が、透過液チャンネルを空にする必要があるため、遙かに短い時間でさらに妨げられるのも事実である。これをするのに必要な時間は、モジュールのフラックスにほぼ比例する。5,10および20gfd(8.5、17および34L/m2時)で操作される漏れのない代表的なスパイラル巻きしたモジュールでは、4分、2分および1分という時間は、透過液が透過液シートの長さを90%下降し透過液管に入る時間の2倍にほぼ相当する。攻撃種の急速なパルスによる本発明のテストは、実質的なウォームアップを要することなく、少なくとも或る場合には、定常状態の動作が達成されない理由のある欠陥を検知するのにより有効であると思われる。
直交流濾過によるサンプリング流の濃縮は、デッドエンド濾過とは反対に、濃縮物のリアルタイム分析をさらに助ける。そのため、直交流の構造は、攻撃種の濃縮のパルス後の透過液信号の時間依存度を測定することと有利に組み合わされる。加圧された直交流濾過では、高回収膜上の圧力は、検知器前または後で阻止流への抵抗により維持される。別に、高回収膜を横切るフラックスは、透過液側への真空の付与により生ずる。MFまたはUF膜は、特に真空濾過に助けとなる。
4 覆い
6 供給物スペーサーシート
8 透過液採集管
10 膜シート
12 透過液担体シート
14 接着剤層
16 縁
18 縁
20 縁
22 縁
24 孔
26 供給物流の方向
28 透過液流の方向
30 入口末端
32 外側の末端
34 膜
40 圧力容器
42 開口
43 開口
44 開口
46 インターコネクター
48 透過液シール
50 透過液採集域
52 アダプター
54 キャップ
60 裏面
62 側面
64 側面
66 領域
68 領域
70 領域
72 中心域
80 時間
82 上昇縁
84 下降縁
86 時間
88 時間
90 92の半分
92 最大の増大
94 ピーク
96 基線
100 入口末端
102 分布手段
104 シール
106 出口末端
110 外側の表面
112 開口
114 開口
116 孔
120 電極
122 絶縁スペーサー
124 ワイヤー
Claims (6)
- 容器内に少なくとも1つのスパイラル巻きした超濾過モジュールを有する膜濾過システムの欠陥検知方法であって、該方法が次の3つの連続する工程をもち、
a.第1供給液に圧力を付与しつつ透過液および阻止液を生成するように該第1供給液を膜の表面を横断して流す工程、
b.攻撃種を含有する第2供給液を加圧下に導入する工程であって、該攻撃種の濃度は前記第1供給液に比べて前記第2供給液中で少なくとも2倍高く、前記攻撃種は(ア)2価のアニオン及び(イ)0.005ミクロンより大きい直径を有する蛍光粒子から選ばれる、工程、
c.加圧下に第3供給液を導入する工程であって、前記第2供給液および前記第3供給液の連続的導入によって前記透過液内の前記攻撃種の相対濃度のパルス状変化をもたらし、該パルス状変化中にあらわれるそれぞれのパルスは4分より短いFWHMを有する、工程、
そしてさらに、
d.前記容器の透過液採集域内に配置された少なくとも4つの伝導度セルからなるプローブ列を用いて、同時に、前記透過液内の前記攻撃種の相対濃度を時間の関数として検知し記録する工程、そして
e.記録した前記透過液の前記攻撃種の時間依存濃度を基準値と比較することによって前記膜濾過システムの完全性を評価する工程
をもつことを特徴とする膜濾過システムの欠陥検知方法。 - 前記超濾過モジュール内の前記パルスは2分より短いFWHMを有し、かつ、前記透過液内の前記攻撃種の前記相対濃度は10秒より短い間隔で検知され記録される請求項1の方法。
- 前記第2供給液の浸透圧は前記第1供給液および前記第3供給液の両者の浸透圧より高く、かつ、前記膜の表面での正味の駆動ポテンシャルが前記第2供給液の導入により負にされる請求項1の方法。
- 前記阻止液は、前記攻撃種の実質的な回収を可能にするため、前記阻止液中の前記攻撃種が高濃度のときに物理的に分離される請求項2の方法。
- 前記透過液から採取したサンプルが、前記検知工程前に前記サンプル内の前記攻撃種の濃度が20倍となるように、高回収膜装置を使用して濃縮される請求項1の方法。
- スパイラル型膜モジュール用のプローブ列であって、
前記スパイラル型膜モジュールは、直列に接続された1つ以上のスパイラル巻きした濾過モジュールを含む容器を経て流れる供給した種の濃度の変化により生ずる伝導度の変化を測定するのに好適であり、
前記スパイラル巻きした濾過モジュールのそれぞれは透過液管を有し、
もしあるならば隣接する前記スパイラル巻きした濾過モジュールの前記透過液管同士は、インターコネクターを使用して接続され、
直列の初めおよび最後に位置する前記スパイラル巻きした濾過モジュールの一方またはその両方の前記透過液管は、前記容器の末端アダプターにより前記容器と接続し、そして
透過液採集域が、透過液採集管、該透過液採集管のインターコネクター、および、前記容器の前記末端アダプターにより囲まれる体積により画成されており、
このとき、前記プローブ列は、
a.前記透過液採集域中への溶液の軸方向の挿入に好適でありしかも前記透過液採集域内の固定した位置に伝導度セルを保持できる支持構造、及び、
b.該支持構造上に設けられた少なくとも4つの伝導度セルであって、
該伝導度セルのそれぞれは、
前記容器の外側から、前記透過液採集域を軸方向に沿って、前記伝導度セルに信号を伝送することができる電気信号入力手段と連絡し、及び、
前記伝導度セルから、前記透過液採集域を軸方向に沿って、前記容器外に信号を伝送することができる電気信号出力手段と連絡する、前記伝導度セル、
を含むことを特徴とするスパイラル型膜モジュール用プローブ列。
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