JP6149858B2 - 膜分離装置および膜分離装置の運転方法 - Google Patents
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Description
2:原水タンク
3:原水供給ポンプ
4:前処理ユニット
5:前処理水槽
6:昇圧ポンプ
7:バルブ
8:分離膜ユニットコンポーネント
9:二段目濃縮水ライン
10:生産水タンク
11:エネルギー回収ユニット
12:排水ライン
13:三方弁
20:分離膜エレメント
21:分離膜
22:透過側流路部材
23:供給側流路部材
24:中心管
25:テレスコープ防止板
251:周回溝
26,26a:被処理流体(原水)
27,27a:透過流体(透過水)
28:濃縮流体(濃縮水)
29:筒状圧力容器の内壁
30:テレスコープ防止板の外周部
31:テレスコープ防止板の外周面
32:O−リングシール
33:U−カップシール
34:スプリットリング状のシール部材
35:スプリットリング状のシール部材のスプリット部
36:スプリットリング状のシール部材の内径
37:スプリットリング状のシール部材の外径
38:被処理流体(原水)供給口
39a,39b,39c,39d,39e,39f:分離膜エレメント
40:濃縮流体(濃縮水)取出口
41:コネクター
42a,42b:端板
43a,43b:透過流体(透過水)取出口
44:耐圧容器胴部
45a1,45b1,45c1,45d1,45e1,45f1:シール部材
45a2,45b2,45c2,45d2,45e2,45f2:シール部材
46:筒状圧力容器
47:分離膜モジュール
48:垂直にカットされたスプリット部
49,50:垂直にカットされたスプリット部の近傍のシール部材
51:テレスコープ防止板の円周溝の両側部分
52:斜めにカットされたスプリット部
53,54:斜めにカットされたスプリット部の近傍のシール部材
55:階段状にカットされたスプリット部
56,57:階段状にカットされたスプリット部の近傍のシール部材
Claims (9)
- 1つもしくは複数の分離膜エレメントが筒状圧力容器内に装填された少なくとも1つの分離膜モジュールからなる少なくとも2つの分離膜ユニットコンポーネント、該分離膜ユニットコンポーネントに接続する供給流体側ラインF1,F2および透過流体ラインPを有する分離膜ユニットと、被処理流体供給ユニットとを備え、供給された被処理流体を透過流体および濃縮流体に膜分離する膜分離装置であって、前記分離膜エレメントが、分離膜を流路部材とともに巻回した膜巻体の外周を外装体で覆い、前記膜巻体及び外装体の少なくとも片端にテレスコープ防止板を設け、少なくとも1つの前記テレスコープ防止板の外周と前記筒状圧力容器の内周面の間に被処理流体シール部材を設け、かつ前記分離膜エレメントを前記筒状圧力容器内で実質的に両方向に移動可能にするとともに、前記供給流体側ラインF1およびF2のいずれかが前記被処理流体を前記分離膜ユニットコンポーネントへ供給する場合に、他方の供給流体側ラインが前記濃縮流体を排出するように構成され、前記被処理流体が前記供給流体側ラインF1,F2のいずれかから前記分離膜ユニットコンポーネントに供給されるように流れ方向を切り替え可能な機構を有すると共に、前記被処理流体を最初に処理する単数または複数の分離膜ユニットコンポーネントをサブユニット(A)とするとき、該サブユニット(A)から排出される濃縮流体が、他の単数または複数の分離膜ユニットコンポーネントからなるサブユニット(B)への供給流体となるように構成され、かつ前記被処理流体を供給流体側ラインF1から前記サブユニット(A)へ供給する場合に被処理流体が前記サブユニット(A)および(B)で処理されるときのユニット構成と、前記被処理流体を供給流体側ラインF2から後段のサブユニットの濃縮流体取出口へ供給する場合に被処理流体が前記サブユニット(B)および(A)で処理されるときのユニット構成が同じになるように分離膜ユニットコンポーネントの流路を組み替える機能を有することを特徴とする膜分離装置。
- 前記被処理流体が前記供給流体側ラインF1から前記分離膜ユニットコンポーネントに供給される流れと前記被処理流体が前記供給流体側ラインF2から前記分離膜ユニットコンポーネントまたは分離膜サブユニットに供給される流れとを三方弁によって切り替えることを特徴とする請求項1に記載の膜分離装置。
- 前記サブユニット(A)および(B)の総膜面積を、SaおよびSbとするとき、Sa>Sbの関係を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の膜分離装置。
- 前記分離膜ユニットが前記分離膜ユニットコンポーネントを少なくとも3つ備えるとともに、前記被処理流体を最初に処理する単数または複数の分離膜ユニットコンポーネントをサブユニット(A)とするとき、該サブユニット(A)から排出される濃縮流体が、他の単数または複数の分離膜ユニットコンポーネントからなるサブユニット(B)への供給流体となり、前記サブユニット(B)から排出される濃縮流体が、さらに別の単数または複数の分離膜ユニットコンポーネントからなるサブユニット(C)への供給流体となるように構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の膜分離装置。
- 前記サブユニット(A)、(B)および(C)の総膜面積を、Sa,SbおよびScとするとき、Sa>Sb≧Sc
の関係を満たすことを特徴とする請求項4に記載の膜分離装置。 - 前記被処理流体を供給流体側ラインF1から供給する場合に被処理流体が前記サブユニット(A)、(B)および(C)で処理されるときのユニット構成と、前記被処理流体を供給流体側ラインF2から供給する場合に被処理流体が前記サブユニット(C)、(B)および(A)で処理されるときのユニット構成が同じであることを特徴とする請求項4または5に記載の膜分離装置。
- さらに別の単数または複数の分離膜ユニットコンポーネントからなるサブユニット(D)を備え、該サブユニット(D)は、少なくとも1つの前記分離膜ユニットコンポーネントから排出される前記透過流体が供給され、膜分離して得られた透過流体を前記透過流体ラインPに排出し、その濃縮流体を系外に排出し、かつ供給流体側ラインF3およびF4を有し、該供給流体側ラインF3,F4のいずれかから前記透過流体を供給した場合にもう1つの供給流体側ラインからその濃縮流体が排出されるように構成され、前記透過流体が前記供給流体側ラインF3,F4のいずれかから前記サブユニット(D)に供給されるように流れ方向を切り替え可能な機構を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の膜分離装置。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の膜分離装置を運転する方法であって、前記被処理流体を供給流体側ラインF1とF2に交互に供給し、処理することを特徴とする膜分離装置の運転方法。
- 1つの分離膜ユニットコンポーネントにおける供給流体の圧力と濃縮流体の圧力の差から計算される圧力損失、または、複数の分離膜ユニットコンポーネントが直列に配置されたサブユニットにおける供給流体の圧力と濃縮流体の圧力の差から計算される圧力損失を測定し、その変化に基づいて前記被処理流体の供給方向を変えることを特徴とする請求項8に記載の膜分離装置の運転方法。
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