JPH01119305A - Liquid separation apparatus - Google Patents
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、液体分離用の分離膜モジュール内の汚れ防止
を図った液体分離装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a liquid separation device that prevents contamination within a separation membrane module for liquid separation.
[従来の技術]
第4図は、従来の液体分離装置の例を示した概略図であ
る。[Prior Art] FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a conventional liquid separation device.
図において、例えば、井戸水や河川水などの原水は、適
当な凝集剤を添加されて砂濾過器1に供給される。砂濾
過器1を透過した水は、−旦、貯水槽2に溜められる。In the figure, raw water, such as well water or river water, is supplied to a sand filter 1 with a suitable flocculant added thereto. The water that has passed through the sand filter 1 is then stored in a water storage tank 2.
貯水槽2の水はポンプ3、によって吸い上げられて、カ
ートリッジフィルタ4を通過し、さらに高圧用のポンプ
3.で加圧されて逆浸透膜(RO)モジュールなどの分
離膜モジュール5に供給される0通常、分離膜モジュー
ル5は、必要な透過水量(あるいは濃縮水量)を得るた
めに、例えば、基材層/多孔質層/分離膜層を積層した
分離膜をスパイラル状に巻回したエレメントを、軸方向
に6個程度連結し、これらのエレメントを容器内に封入
した構造になっている。The water in the water storage tank 2 is sucked up by a pump 3, passes through a cartridge filter 4, and is further pumped into a high-pressure pump 3. Normally, the separation membrane module 5 is pressurized with water and supplied to the separation membrane module 5 such as a reverse osmosis membrane (RO) module. / Porous layer / Separation membrane layer It has a structure in which about six elements, each of which is a spirally wound separation membrane layer, are connected in the axial direction, and these elements are enclosed in a container.
[発明が解決しようとする問題点]
上述したように、分離膜モジュール5は、複数のエレメ
ントを軸方向に連結した構造になっているので、これに
処理水が流通した場合、処理水の中に若干残存している
酸化鉄などの汚れ成分が、分離膜モジュール5の初段に
あるエレメントの分離膜表面に多く沈着し、その結果、
分離膜モジュール5の圧力損失が多くなり、透過水の量
が低下しやすい、そのため、従来の装置は、分離膜モジ
ュール5の2段目以降のエレメントは比較的に汚れが少
ないにもかかわらず、初段のエレメントが汚れ易いため
に、分離膜モジユール5全体を頻繁に洗浄しなければな
らず、たいへん煩わしいという問題点がある。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the separation membrane module 5 has a structure in which a plurality of elements are connected in the axial direction. A large amount of dirt components such as iron oxide remaining in the membrane deposits on the surface of the separation membrane of the element in the first stage of the separation membrane module 5, and as a result,
The pressure loss of the separation membrane module 5 increases, and the amount of permeated water tends to decrease.Therefore, in conventional devices, although the elements in the second and subsequent stages of the separation membrane module 5 are relatively less contaminated, Since the first stage element is easily contaminated, the entire separation membrane module 5 must be frequently cleaned, which is very troublesome.
通常、分離膜モジュール5の洗浄は、酸洗い、もしくは
界面活性剤で、分離膜表面に沈着した汚れを溶解あるい
は分解して流出させるのであるが、この際、初段のエレ
メントから流出した汚れが後段のエレメントに付着しや
すく、分離膜モジユール5全体をきれいに洗浄すること
は困難であり、また、洗浄回数が多くなると分離膜の表
面が損傷を受けるなどして、分離膜モジュール5の寿命
も短くなるという問題点もある。Normally, when cleaning the separation membrane module 5, the dirt deposited on the separation membrane surface is dissolved or decomposed using pickling or a surfactant to drain it out. It tends to adhere to the elements of the separation membrane module 5, making it difficult to clean the entire separation membrane module 5. Also, if the number of cleanings increases, the surface of the separation membrane will be damaged, and the life of the separation membrane module 5 will be shortened. There is also a problem.
本発明は、このような問題点を解決するためになされた
ものであって、分離膜モジュールの洗浄回数を少な(す
ることができる液体分離装置を提供することを目的とし
ている。The present invention was made to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a liquid separation device that can reduce the number of times a separation membrane module is washed.
[問題点を解決するための手段]
本発明は、このような問題点を解決するために、次のよ
うな手段を採る。[Means for Solving the Problems] In order to solve these problems, the present invention takes the following measures.
即ち、本発明に係る液体分離装置は、分離膜モジュール
の前段に、前記分N′W!J、モジュールとは個別の汚
れ除去モジュールを備え、前記汚れ除去モジュールは、
親水性の膜面をもつ膜モジュールであって、少なくとも
前記膜面に沿って流通した処理水を、前記分離膜モジュ
ールに供給することを特徴としている。That is, the liquid separation device according to the present invention has the above-mentioned N'W! J. module comprises a separate dirt removal module, said dirt removal module:
The membrane module has a hydrophilic membrane surface, and is characterized in that treated water flowing along at least the membrane surface is supplied to the separation membrane module.
分離膜モジュールの形態は特に限定されず、スパイラル
形モジュール、平膜モジュール、中空糸モジュールなど
、何れの形態であってもよく、また、分離膜としては、
例えば、逆浸透膜(RO)、限外濾過膜(UF)などが
例示される。The form of the separation membrane module is not particularly limited, and may be any form such as a spiral module, a flat membrane module, or a hollow fiber module.
Examples include reverse osmosis membranes (RO) and ultrafiltration membranes (UF).
汚れ除去モジュールは、分離膜モジュールとは個別に設
けられる、親水性の膜面をもつ膜モジュールである。汚
れ除去モジュールの形態としては、スパイラル形モジュ
ール、平膜モジュール、中空糸モジュールなど、何れの
形態であってもよい。The dirt removal module is a membrane module that is provided separately from the separation membrane module and has a hydrophilic membrane surface. The form of the dirt removal module may be any form such as a spiral module, a flat membrane module, or a hollow fiber module.
親水性の膜面をもった膜としては、ポリスルホン、セル
ロースアセテートなどが例示される。しかし、テフロン
やポリスルホンの表面にシリコーンを被覆して疎水性に
したような疎水性の膜面をもつ膜は、汚れ除去モジュー
ルの膜として適当でない。Examples of the membrane having a hydrophilic membrane surface include polysulfone and cellulose acetate. However, membranes with hydrophobic surfaces, such as Teflon or polysulfone coated with silicone to make them hydrophobic, are not suitable as membranes for dirt removal modules.
このような疎水性の膜面に沿って処理水を流通させても
、処理水中の汚れが膜表面に沈着しにくいからである。This is because even if treated water is allowed to flow along such a hydrophobic membrane surface, dirt in the treated water is unlikely to be deposited on the membrane surface.
汚れ除去モジュールは、その膜面に沿って処理水を流通
させることによって、処理水中の汚れを膜表面に沈着さ
せるものであるから、必ずしも分離機能をもった膜を使
用する必要はない、ただし、汚れ除去モジュールとして
分離膜モジュールを使用することはできる。この場合、
透過水とともに処理水(濃縮水)を次段の分離膜モジュ
ールに供給する。Since the dirt removal module causes the dirt in the treated water to be deposited on the membrane surface by flowing the treated water along the membrane surface, it is not necessarily necessary to use a membrane with a separation function. A separation membrane module can be used as a dirt removal module. in this case,
Along with permeated water, treated water (concentrated water) is supplied to the next stage separation membrane module.
汚れ除去モジュールとして使用し得る分離膜モジュール
は、特に膜機能の種類が限定されるものではないが、処
理水の透過による分離を目的としていないから、逆浸透
膜のような高価な分離膜モジュールを用いる必要はない
0例えば、精密濾過膜(MF)、限外濾過膜(UF)な
どの比較的に安価な分離膜モジュールや、分離膜の表面
に多少の傷があるために通常の分離膜モジュールとして
は使用できないような分離膜も、汚れ除去モジュールの
膜として使用することができる。Separation membrane modules that can be used as dirt removal modules are not particularly limited in the type of membrane function, but because they are not intended for separation by permeation of treated water, expensive separation membrane modules such as reverse osmosis membranes are not recommended. There is no need to use 0 For example, relatively inexpensive separation membrane modules such as microfiltration membranes (MF) and ultrafiltration membranes (UF), or ordinary separation membrane modules because there are some scratches on the surface of the separation membrane. Separation membranes that cannot be used as membranes can also be used as membranes in fouling removal modules.
また、従来装置において説明したように、分離膜モジュ
ールの初段部分が特に汚れやすいから、汚れ除去モジュ
ールを構成するエレメントの数は、1個または2個で充
分である。Further, as explained in connection with the conventional device, since the first stage portion of the separation membrane module is particularly prone to dirt, one or two elements constituting the dirt removal module are sufficient.
[実施例] 以下、本発明の実施例について説明する。[Example] Examples of the present invention will be described below.
第1図は、本発明の一実施例に係る液体分離装置の概略
構成図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a liquid separation device according to an embodiment of the present invention.
同図において、第4図と同一符号で示した部分は、同一
構成部分であるから、ここでの説明は省略する。In this figure, the parts indicated by the same reference numerals as those in FIG. 4 are the same constituent parts, so the description thereof will be omitted here.
符号6は汚れ除去モジュールであって、本実施例では限
外濾過膜を用いたスパイラルモジュールを使用している
。汚れ除去モジュール6の透過水と濃縮水とは合流して
、ポンプ38を介して分離膜モジュール5に供給される
。なお、汚れ除去モジュール6の透過水流出管路には、
モジュール内に差圧を生じさせるためにポンプ3.が設
けられている。Reference numeral 6 is a dirt removal module, and in this embodiment, a spiral module using an ultrafiltration membrane is used. The permeated water and concentrated water of the dirt removal module 6 are combined and supplied to the separation membrane module 5 via the pump 38. Note that the permeated water outflow pipe of the dirt removal module 6 is
Pump 3. to create a pressure differential within the module. is provided.
第2図は、第1図に示した液体分離装置の汚れ除去モジ
ュール6内における汚れ除去の機構を示した説明図であ
る。同図において、7は限外濾過膜、8は処理水(濃縮
水)流路、9は透過水流路をそれぞれ示している。処理
水が処理水流路8を通過する際に、処理水に含まれる汚
れ10が限外濾過膜7の分離膜表面に沈着する。一方、
処理水流路8と透過水流路9との間は、ポンプ3.よっ
て差圧が生じ、限外濾過膜7を介して処理水流路8から
透過水流路9へ透過水が通過する。このように処理水流
路8と透過水流路9との差圧により、処理水に含まれる
汚れ10は、差圧を加えない場合よりも一層効率よく限
外濾過膜7の分離膜表面に沈着する。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a dirt removal mechanism in the dirt removal module 6 of the liquid separator shown in FIG. 1. In the figure, 7 represents an ultrafiltration membrane, 8 represents a treated water (concentrated water) flow path, and 9 represents a permeated water flow path. When the treated water passes through the treated water channel 8, dirt 10 contained in the treated water is deposited on the separation membrane surface of the ultrafiltration membrane 7. on the other hand,
A pump 3. is connected between the treated water channel 8 and the permeated water channel 9. Therefore, a pressure difference is generated, and the permeated water passes through the ultrafiltration membrane 7 from the treated water flow path 8 to the permeated water flow path 9. In this way, due to the pressure difference between the treated water flow path 8 and the permeated water flow path 9, the dirt 10 contained in the treated water is deposited on the separation membrane surface of the ultrafiltration membrane 7 more efficiently than when no pressure difference is applied. .
第3図は、本発明のその他の実施例の概略構成図である
。FIG. 3 is a schematic diagram of another embodiment of the present invention.
この実施例の特徴は、処理水管路に二つの汚れ除去モジ
ュール69,6□を並列に配置し、各汚れ除去モジュー
ル61,6!に接続する管路を切り換え弁11.〜t1
sで切り換え可能にし、何れか一方の汚れ除去モジュー
ルを選択的に使用できるようにしたことにある。この実
施例によれば、例えば一方の汚れ除去モジュール6、を
洗浄している間に、他方の汚れ除去モジュール6、を使
用装置の稼働効率を高めることができる。The feature of this embodiment is that two dirt removal modules 69, 6□ are arranged in parallel in the treated water pipe, and each dirt removal module 61, 6! Switch valve 11. ~t1
The reason is that the dirt removal module can be switched by s, and either one of the dirt removal modules can be used selectively. According to this embodiment, for example, while one dirt removal module 6 is being cleaned, the operating efficiency of the apparatus using the other dirt removal module 6 can be increased.
[発明の効果]
以上の説明から明らかなように、本発明に係る液体分離
装置は、分離膜モジュールの前段に、親水性の膜面を備
えた汚れ除去モジュールを設け、少なくともこの膜面に
沿って流通した処理水を、次段の分j!IIIモジュー
ルに供給しているから、処理水に含まれる汚れの大部分
が汚れ除去モジュールにおいて除去されるので、分離膜
モジュールの汚れが軽減し、分離膜モジュールを洗浄す
る頻度を少なくすることができる。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the liquid separation device according to the present invention includes a dirt removal module provided with a hydrophilic membrane surface upstream of the separation membrane module, and a dirt removal module provided with a hydrophilic membrane surface at least along the membrane surface. The treated water that has been distributed is sent to the next stage! Since the water is supplied to the III module, most of the dirt contained in the treated water is removed in the dirt removal module, reducing the dirt on the separation membrane module and reducing the frequency of cleaning the separation membrane module. .
一方、本発明によれば、分離膜モジュールの洗浄頻度が
少なくなる反面、汚れ除去モジュールを洗浄する必要が
生じるが、汚れ除去モジュールは、エレメント数が分離
膜モジュールよりも少ないために小型であるから、分離
膜モジュールを洗浄する場合に比較して、容易にこれを
洗浄することができる。On the other hand, according to the present invention, although the frequency of cleaning the separation membrane module is reduced, it is necessary to clean the dirt removal module, but the dirt removal module is smaller because the number of elements is smaller than that of the separation membrane module. , the separation membrane module can be cleaned more easily than when cleaning the separation membrane module.
第1図は本発明の一実施例に係る液体分離装置の概略構
成図、第2図は第1図に示した液体分離装置の汚れ除去
モジュール6内における汚れ除去の機構を示した説明図
、第3図は本発明のその他の実施例に係る液体分離装置
の概略構成図、第4図は従来の液体分離装置の概略構成
図である。
1・・・砂濾過器
2・・・貯水槽
3、〜3.・・・ポンプ
4・・・カートリッジフィルタ
5・・・分離膜モジュール
6.6..6.・・・汚れ除去モジュール7・・・限外
濾過膜
8・・・処理水流路
9・・・透過水流路
10・・・汚れ
11、〜11.・・・切り換え弁
出願人 東 し 株 式 会 社代理人 弁
理士 杉 谷 勉FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a liquid separation device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing a dirt removal mechanism in the dirt removal module 6 of the liquid separation device shown in FIG. FIG. 3 is a schematic diagram of a liquid separation device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic diagram of a conventional liquid separation device. 1...Sand filter 2...Water tank 3, ~3. ... Pump 4 ... Cartridge filter 5 ... Separation membrane module 6.6. .. 6. ... Dirt removal module 7... Ultrafiltration membrane 8... Treated water channel 9... Permeated water channel 10... Dirt 11, ~11. ...Switching valve applicant: Azuma Shi Co., Ltd. Company agent: Patent attorney: Tsutomu Sugitani
Claims (3)
ルとは個別の汚れ除去モジュールを備え、前記汚れ除去
モジュールは、親水性の膜面をもつ膜モジュールであっ
て、少なくとも前記膜面に沿って流通した処理水を、前
記分離膜モジュールに供給することを特徴とする液体分
離装置。(1) A dirt removal module separate from the separation membrane module is provided upstream of the separation membrane module, and the dirt removal module is a membrane module having a hydrophilic membrane surface, at least along the membrane surface. A liquid separation device characterized in that distributed treated water is supplied to the separation membrane module.
ールにおける親水性の膜面をもつ膜は液体分離機能膜で
あって、この膜面に沿って流通した処理水(濃縮水)と
ともに、この膜を透過した透過水を分離膜モジュールに
供給する液体分離装置。(2) In claim 1, the membrane with a hydrophilic membrane surface in the dirt removal module is a liquid separation functional membrane, and the treated water (concentrated water) that flows along this membrane surface is A liquid separation device that supplies permeated water that has passed through a membrane to a separation membrane module.
れ除去モジュールは、処理水管路に並列に配置された複
数の汚れ除去モジュールからなり、前記各モジュールに
接続する管路は、切り換え可能に構成されている液体分
離装置。(3) In claim 1 or 2, the dirt removal module is comprised of a plurality of dirt removal modules arranged in parallel in a treated water pipe, and the pipes connected to each module are switchable. A liquid separation device consisting of:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27811987A JPH01119305A (en) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | Liquid separation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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JP27811987A JPH01119305A (en) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | Liquid separation apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01119305A true JPH01119305A (en) | 1989-05-11 |
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JP27811987A Pending JPH01119305A (en) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | Liquid separation apparatus |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01119305A (en) |
-
1987
- 1987-11-02 JP JP27811987A patent/JPH01119305A/en active Pending
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