JP7244310B2 - 中空糸膜モジュールのリーク試験方法、純水の製造方法及び純水の製造装置 - Google Patents
中空糸膜モジュールのリーク試験方法、純水の製造方法及び純水の製造装置 Download PDFInfo
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Description
複数の中空糸膜を束ねた中空糸膜束と、該中空糸膜束を収容するモジュールケースと、前記中空糸膜束の一方の端部を前記モジュールケースの一方の端部に固定する第1のポッティング材と、前記中空糸膜束の他方の端部を前記モジュールケースの他方の端部に固定し、前記モジュールケースの長手方向に貫通する1以上の貫通孔を有する第2のポッティング材とを備える中空糸膜モジュールのリーク試験方法であって、
前記第2のポッティング材が前記第1のポッティング材より下方に配置されるように前記中空糸膜モジュールを設置した状態、かつ前記モジュールケース内および前記中空糸膜内に水が充填された状態で、
前記モジュールケース内に空気を供給し、前記空気の供給側に対し前記中空糸膜を介して反対側の前記中空糸膜モジュール内から、前記空気の前記中空糸膜モジュール外への漏洩の有無に基づいて前記中空糸膜の破損の有無を検査することを特徴とする中空糸膜モジュールのリーク試験方法。
前記空気の供給は、前記中空糸膜モジュールの上部から行う、前記[1]に記載の中空糸膜モジュールのリーク試験方法。
前記空気の漏洩の有無は、前記モジュールケース内に充填された水を前記中空糸膜の外側表面より内側表面に全て透過させた後に判定する、前記[1]または[2]に記載の中空糸膜モジュールのリーク試験方法。
前記空気の漏洩の有無は、目視により判定する、前記[1]~[3]のいずれか一項に記載の中空糸膜モジュールのリーク試験方法。
前記空気の漏洩の有無は、供給した前記空気の圧力の時間変動に基づいて判定する、前記[1]~[3]のいずれか一項に記載の中空糸膜モジュールのリーク試験方法。
前記空気の供給は、前記空気の圧力が0.2MPa以下の所定の圧力になるまで行う、前記[1]~[5]のいずれか一項に記載の中空糸膜モジュールのリーク試験方法。
原料水を1以上の前記中空糸膜モジュールの内部に前記1以上の貫通孔を介して供給し、前記中空糸膜の内部に透過させて純水を製造する方法において、
前記純水の製造を中断して、前記[1]~[6]に記載の方法により、前記中空糸膜モジュールにおける中空糸膜の破損の有無を検査することを特徴とする純水の製造方法。
前記中空糸膜の破損が確認されなかった場合、または前記中空糸膜の破損が確認された場合には、中空糸膜の破損が確認された中空糸膜モジュールを交換した後に、前記純水の製造を再開する、前記[7]に記載の純水の製造方法。
前記中空糸膜の破損が確認された場合に、少なくとも破損の確認された中空糸膜モジュールを交換する、前記[8]に記載の純水の製造方法。
前記中空糸膜の破損が確認された場合に、破損の確認された全ての中空糸膜モジュール、または、全ての中空糸膜モジュールを交換する、前記[8]に記載の純水の製造方法。
原料水から純水を製造する装置であって、
1以上の中空糸膜モジュールであって、複数の中空糸膜を束ねた中空糸膜束と、該中空糸膜束を収容するモジュールケースと、前記中空糸膜束の一方の端部を前記モジュールケースの一方の端部に固定する第1のポッティング材と、前記中空糸膜束の他方の端部を前記モジュールケースの他方の端部に固定し、前記モジュールケースの長手方向に貫通する1以上の貫通孔を有する第2のポッティング材とを備える、1以上の中空糸膜モジュールと、
空気を供給する空気供給部と、
前記空気供給部からの空気を前記モジュールケース内に導く空気供給配管と、
を備えることを特徴とする純水の製造装置。
前記空気供給配管は、前記モジュールケースの上部に接続されている、前記[11]に記載の純水の製造装置。
前記中空糸膜モジュールからのろ過水を排出する排水管の少なくとも一部が透明材料で構成されている、前記[11]または[12]に記載の純水の製造装置。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明による純水の製造装置の一例を示している。この図に示す純水の製造装置1は、原料水から純水を製造する装置であって、1以上(図示例では2つ)の中空糸膜モジュール10と、空気を供給する空気供給部4と、空気供給部4からの空気を中空糸膜モジュール10のモジュールケース内に導く空気供給配管5とを備える。また、各中空糸膜モジュール10の上部には、中空糸膜モジュール10によってろ過されたろ過水を排出するろ過水排出管6が設けられている。
ここで、図1及び図2を参照して、本発明による中空糸膜モジュールのリーク試験方法について説明する。本発明による中空糸膜モジュールのリーク試験方法は、図2に示したような、外圧式の中空糸膜モジュールのリーク試験方法である。本発明のリーク試験方法を行うに当たり、中空糸膜モジュール10を、第2のポッティング材14が第1のポッティング材13より下方に配置されるように中空糸膜モジュール10を設置した状態、かつモジュールケース12内および中空糸膜11a内に水が充填された状態とする。
続いて、本発明による純水の製造方法について説明する。本発明による純水の製造方法は、原料水を1以上の中空糸膜モジュール10の内部に1以上の貫通孔thを介して供給し、中空糸膜11aの内部に透過させて純水を製造する方法である。ここで、純水の製造を中断して、上述した本発明による中空糸膜モジュールのリーク試験方法により、中空糸膜モジュール10における中空糸膜11aの破損の有無を検査することを特徴とする。
<装置の立ち上げ>
図1に示した純水の製造装置1を用いて、純水の製造を行う。まず、純水の製造装置1の制御盤(図示せず)上の供給ポンプ3の出力がゼロになっていることを確認する(ステップS1)。次いで、制御盤の電源をオンにする(ステップS2)。続いて、純水の製造装置1における全てのバルブが完全に閉じている状態であることを確認する(ステップS3)。
ここで、中空糸膜モジュール10のリーク試験を行う。そのために、純水の製造を一旦停止する。具体的には、まず、リーク試験開始直前のデータ(日時や圧力計、流量計等)をデータシートに記載する(ステップS21)。次に、供給ポンプ3を停止する直前の供給ポンプ3の出力を確認する(ステップS22)。続いて、供給ポンプ3の出力を徐々に落とし、出力が0%になった段階で、供給ポンプ3の電源をオフにする(ステップS23)。そして、バルブV1を閉め(ステップS24)、バルブV5を閉める(ステップS25)。こうして、純水の製造を一旦停止する。
次に、中空糸膜モジュール10のリーク試験を行う。まず、バルブVA1を開く(ステップS26)。これにより、空気供給部4からモジュールケース12内にモジュールケース12の上部より空気が供給されるため、中空糸膜モジュール10の内部に空気が充填されるのを目視で確認する(ステップS27)。モジュールケース12の内部に空気が完全に充填されたら、透明配管を目視で確認する(ステップS28)。
上記リーク試験の終了後に、VA1を閉じた後(ステップS30)、VA2をゆっくりと開き、空気を抜く(ステップS31)。十分に空気を抜いたら、を完全に閉じる(ステップS32)。続いて、V5を開き(ステップS33)、V1を全開にする(ステップS34)。すると、中空糸膜モジュール10の内部に原料水が流入するのが目視で確認できるため、水位がモジュール超の1/2程度に達するまで待つ(ステップS35)。この時、VA2を少し開けてエアー抜きすることで水位の上昇を早めてもよい。
<<空気圧変動検査>>
実施例1における<<目視検査>>のステップS26~S29に代えて、以下の空気圧変動検査を行う。まず、VA1を開く(ステップS41)。VA1を開くことによって、空気供給部4からモジュールケース12内にモジュールケース12の上部より空気が供給されるため、モジュール10内部に空気が充填されるのを目視で確認する(ステップS42)。
実施例1と同様に、中空糸膜モジュール10のリーク試験を行った。ただし、<中空糸膜モジュールのリーク試験>において、ステップS26を行う代わりに、バルブV5aおよびV5bを閉じた後、バルブVA3を開いて、空気供給部4からの空気をモジュール10の下部よりモジュールケース12内に供給し、<中空糸膜モジュールのリーク試験>、<<目視検査>>および<純水の製造の再開>をリークが発現するまで繰り返し行った。その他の条件は、実施例1と全て同じである。リーク試験を3回行った結果、平均82回で、空気供給部4からの空気をモジュール10の下部から供給したことによるものと考えられる中空糸膜11aの破断が発生した。
実施例1と同様に、中空糸膜モジュール10のリーク試験を行った。ただし、<中空糸膜モジュールのリーク試験>、<<目視検査>>および<純水の製造の再開>を270回繰り返し行った。その他の条件は、実施例1と全て同じである。その結果、中空糸膜11aの破断は発生しなかった。
2 貯槽
3 供給ポンプ
4 空気供給部
5,7 空気供給配管
6 ろ過水排出管
10 中空糸膜モジュール
11 中空糸膜束
11a 中空糸膜
12 モジュールケース
13 第1のポッティング材
14 第2のポッティング材
15 原料水供給口
16 ろ過水排出口
17 原料水排出口
C 透明材料
FI1,FI2 流量計
Pf,Pin,Pout 圧力計
V0,V1,V2a,V2b,V3,V4,V5,V5a,V5b,VA1,VA2,VA3 バルブ
Vd ドレンバルブ
Claims (11)
- 複数の中空糸膜を束ねた中空糸膜束と、該中空糸膜束を収容するモジュールケースと、前記中空糸膜束の一方の端部を前記モジュールケースの一方の端部に固定する第1のポッティング材と、前記中空糸膜束の他方の端部を前記モジュールケースの他方の端部に固定し、前記モジュールケースの長手方向に貫通する1以上の貫通孔を有する第2のポッティング材とを備える中空糸膜モジュールのリーク試験方法であって、
前記第2のポッティング材が前記第1のポッティング材より下方に配置されるように前記中空糸膜モジュールを設置した状態、かつ前記モジュールケース内および前記中空糸膜内に水が充填された状態で、
前記モジュールケース内に空気を供給し、前記空気の供給側に対し前記中空糸膜を介して反対側の前記中空糸膜モジュール内から、前記空気の前記中空糸膜モジュール外への漏洩の有無に基づいて前記中空糸膜の破損の有無を検査し、
前記空気の供給は、前記中空糸膜モジュールの上部から行うことを特徴とする中空糸膜モジュールのリーク試験方法。 - 前記空気の漏洩の有無は、前記モジュールケース内に充填された水を前記中空糸膜の外側表面より内側表面に全て透過させた後に判定する、請求項1に記載の中空糸膜モジュールのリーク試験方法。
- 前記空気の漏洩の有無は、目視により判定する、請求項1または2に記載の中空糸膜モジュールのリーク試験方法。
- 前記空気の漏洩の有無は、供給した前記空気の圧力の時間変動に基づいて判定する、請求項1または2に記載の中空糸膜モジュールのリーク試験方法。
- 前記空気の供給は、前記空気の圧力が0.2MPa以下の所定の圧力になるまで行う、請求項1~4のいずれか一項に記載の中空糸膜モジュールのリーク試験方法。
- 原料水を1以上の前記中空糸膜モジュールの内部に前記1以上の貫通孔を介して供給し、前記中空糸膜の内部に透過させて純水を製造する方法において、
前記純水の製造を中断して、請求項1~5に記載の方法により、前記中空糸膜モジュールにおける中空糸膜の破損の有無を検査することを特徴とする純水の製造方法。 - 前記中空糸膜の破損が確認されなかった場合、または前記中空糸膜の破損が確認された場合には、中空糸膜の破損が確認された中空糸膜モジュールを交換した後に、前記純水の製造を再開する、請求項6に記載の純水の製造方法。
- 前記中空糸膜の破損が確認された場合に、少なくとも破損の確認された中空糸膜モジュールを交換する、請求項7に記載の純水の製造方法。
- 前記中空糸膜の破損が確認された場合に、破損の確認された全ての中空糸膜モジュール、または、全ての中空糸膜モジュールを交換する、請求項7に記載の純水の製造方法。
- 原料水から純水を製造する装置であって、
1以上の中空糸膜モジュールであって、複数の中空糸膜を束ねた中空糸膜束と、該中空糸膜束を収容するモジュールケースと、前記中空糸膜束の一方の端部を前記モジュールケースの一方の端部に固定する第1のポッティング材と、前記中空糸膜束の他方の端部を前記モジュールケースの他方の端部に固定し、前記モジュールケースの長手方向に貫通する1以上の貫通孔を有する第2のポッティング材とを備える、1以上の中空糸膜モジュールと、
空気を供給する空気供給部と、
前記空気供給部からの空気を前記モジュールケース内に導く空気供給配管と、
を備え、
前記空気供給配管は、前記モジュールケースの上部に接続されていることを特徴とする純水の製造装置。 - 前記中空糸膜モジュールからのろ過水を排出する排水管の少なくとも一部が透明材料で構成されている、請求項10に記載の純水の製造装置。
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