JPH06327905A - Degassing membrane module and its operation - Google Patents

Degassing membrane module and its operation

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JPH06327905A
JPH06327905A JP12020093A JP12020093A JPH06327905A JP H06327905 A JPH06327905 A JP H06327905A JP 12020093 A JP12020093 A JP 12020093A JP 12020093 A JP12020093 A JP 12020093A JP H06327905 A JPH06327905 A JP H06327905A
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JP
Japan
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raw water
hollow fiber
membrane
degassing
membrane module
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JP12020093A
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Japanese (ja)
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Masahide Taniguchi
雅英 谷口
Takashi Seki
隆志 関
Hiroyuki Yamamura
弘之 山村
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPH06327905A publication Critical patent/JPH06327905A/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/08Flow guidance means within the module or the apparatus

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce a pressure drop and to remarkably improve the amt. of treated water by using a degassing membrane with a spacer arranged between hollow-fiber membranes, allowing raw water to flow outside the membrane and evacuating the inside. CONSTITUTION:One end of a hollow-fiber membrane 2 is connected to a vacuum line 3, and the other end is sealed by a sealing part 5. Raw water is supplied from a raw water inlet 1, passed outside the membrane 2 and sent to a degassed water outlet 4. In this case, the gas dissolved in the raw water is moved into the membrane 2, and the raw water is degassed. Since the raw water is passed outside the membrane 2, the pressure drop due to flow resistance is not increased, and a large amt. of raw water is treated. Meanwhile, as the inside of the membrane 2 is evacuated and the membrane is surrounded by the raw water, the raw water is kept at the same temp., and steam is not condensed on the surface of the membrane 2. Further, the channeling of raw water is obviated by arranging a spacer 14 between the membranes 2, and the raw water is efficiently degassed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、疎水性気体透過膜を使
用して、膜の一方に原水を流しつつ、他方を減圧するこ
とによって、原水中の溶存気体を除去する脱気膜モジュ
ールに関するものであり、詳しくは、中空糸型である脱
気膜モジュールに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a degassing membrane module which uses a hydrophobic gas permeable membrane to remove the dissolved gas in the raw water by flowing the raw water into one of the membranes and depressurizing the other. More specifically, the present invention relates to a hollow fiber type degassing membrane module.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、疎水性気体分離膜を使用して、水
中に溶存している酸素,窒素,二酸化炭素などの気体を
除去する、いわゆる脱気処理が最近実用化され始めてい
る。(実開昭57- 35795 ,特開昭62-273095 )この方法
は、シリコーン等を素材とする、気体を透過機能を有
し、水を透過させない性質を持った膜の表面または裏面
に原水を流し、反対面を減圧状態にすることにより、原
水中の溶存気体のみを膜透過除去し、脱気するというも
のである。水中の溶存気体を除去することによって、例
えば、水の循環ラインにおける溶存酸素による配管接液
内面の腐食、二酸化炭素による超純水の水質低下を防ぐ
ことができる。本方式では、従来の薬品添加法にみられ
た薬品残存成分のような問題もなく、真空脱気法等と比
較しても装置が簡単となり、運転コストも軽減されると
いう長所が認められている。
2. Description of the Related Art Recently, a so-called degassing process for removing gases such as oxygen, nitrogen and carbon dioxide dissolved in water using a hydrophobic gas separation membrane has recently been put into practical use. (Actual exploitation Sho 57-35795, Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-273095) In this method, raw water is applied to the front or back surface of a membrane made of silicone or the like, which has a gas permeation function and a water impermeable property. By flowing and reducing the pressure on the opposite surface, only the dissolved gas in the raw water is removed through the membrane and degassed. By removing the dissolved gas in the water, it is possible to prevent, for example, corrosion of the inner surface of the liquid contacting the pipe due to dissolved oxygen in the water circulation line and deterioration of the water quality of the ultrapure water due to carbon dioxide. With this method, there are no problems such as chemical residual components found in the conventional chemical addition method, the apparatus is simpler than the vacuum degassing method, etc., and the operating cost is reduced. There is.

【0003】現在、一般的に用いられている脱気膜モジ
ュールにはスパイラル型と中空糸型がある。中空糸型
は、中空糸膜の内側に原水を流し、外側を減圧すること
で中空糸内部を流れる原水中の溶存気体を除去する方式
のものである。中空糸型の場合、モジュール体積あたり
の膜面積を大きくとることが可能であるため、小型モジ
ュールで溶存気体濃度を十分に下げることができ、高効
率の脱気処理が可能となるという特長を有している。
Currently used degassing membrane modules include a spiral type and a hollow fiber type. The hollow fiber type is a system in which raw water is caused to flow inside the hollow fiber membrane and pressure is reduced outside to remove dissolved gas in the raw water flowing inside the hollow fiber. In the case of the hollow fiber type, the membrane area per module volume can be made large, so the dissolved gas concentration can be sufficiently reduced in a small module, and highly efficient degassing treatment is possible. is doing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする問題】しかしながら、これま
での中空糸内側に原水を流し外側を減圧する方式では、
原水流において生じる濃度境膜発達を抑制しやすく、高
効率の脱気が可能であった反面、中空糸が細いことによ
り、原水にゴミなどが含まれていた場合、中空糸入口に
おいて目詰まりを生じる場合がある。また、処理水量を
増加させようとすると原水の流動抵抗による圧力損失の
増大が、所要動力の著しい増大を招くため大量処理を困
難にしていた。また、モジュール外気温が低い場合、中
空糸膜外表面で水蒸気が凝縮しやすく、膜表面を塞いで
しまうため、脱気に有効な膜面積が減少し、処理効率が
低下しやすいという問題点も有していた。
However, in the conventional methods of flowing raw water inside the hollow fiber and depressurizing the outside,
It was easy to suppress the concentration film development that occurs in the raw water flow, and it was possible to degas with high efficiency.However, if the raw water contained dust, etc., due to the thin hollow fiber, the hollow fiber inlet would be clogged. May occur. Further, when an attempt is made to increase the amount of treated water, an increase in pressure loss due to the flow resistance of raw water causes a significant increase in required power, making it difficult to process a large amount of water. In addition, when the outside temperature of the module is low, water vapor is likely to condense on the outer surface of the hollow fiber membrane and block the membrane surface, so that the membrane area effective for deaeration is reduced and the treatment efficiency is likely to be lowered. Had.

【0005】さらに、酸素や二酸化炭素など特定の気体
を除去することを目的とする場合、その脱気効率を向上
させることを目的とし、減圧側に脱気対象以外の搬送気
体を流すことは公知(特開平3-249907)であるが、この
方法は、平膜積層型やスパイラル型で確立された技術で
あり、減圧側において搬送気体が偏り無く流れることが
必要とされる。中空糸型の場合、中空糸膜の配置にわず
かな偏りがあったり、前記したように低温である場合に
生じる凝縮水蒸気が障害となり、搬送気体を流す効果が
十分に発揮できなかった。
Further, when it is intended to remove a specific gas such as oxygen or carbon dioxide, it is known to flow a carrier gas other than the degassing target to the depressurization side for the purpose of improving the degassing efficiency. As described in (Japanese Patent Laid-Open No. 3-249907), this method is a technique established by a flat film stacking type or a spiral type, and it is necessary that the carrier gas flows evenly on the depressurized side. In the case of the hollow fiber type, the arrangement of the hollow fiber membrane has a slight deviation, or the condensed steam generated when the temperature is low as described above becomes an obstacle, and the effect of flowing the carrier gas cannot be sufficiently exerted.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、中空糸
疎水性気体透過膜の間にスペーサーを配したことことを
特徴とする脱気膜モジュールによりに基本的に達成され
る。
The object of the present invention is basically achieved by a degassing membrane module characterized in that a spacer is arranged between hollow fiber hydrophobic gas permeable membranes.

【0007】中空糸外部を原水流路にすることで流動抵
抗に因る圧力損失の増大を防ぐことができ、中空糸膜に
それほどの耐圧性を要求せずに大量処理を可能とするこ
とができる。また、減圧側が中空糸膜内部となり、原水
に囲まれているため、原水と同温度に保たれ、中空糸膜
表面で水蒸気が凝縮することを防止でき、処理効率を十
分に維持できる。しかし、この方式では、中空糸膜外側
を流れる原水に偏流が生じやすいという問題を有する。
そこで、中空糸膜の間にスペーサーを配することによ
り、原水の偏流を防止することができ、高効率な脱気処
理を行うことが可能となったものである。
By using the raw water flow path outside the hollow fiber, it is possible to prevent an increase in pressure loss due to flow resistance, and it is possible to enable large-scale processing without requiring the hollow fiber membrane to have such a high pressure resistance. it can. Further, since the depressurized side is inside the hollow fiber membrane and is surrounded by raw water, it is kept at the same temperature as the raw water, water vapor can be prevented from condensing on the surface of the hollow fiber membrane, and the treatment efficiency can be sufficiently maintained. However, this method has a problem that the raw water flowing outside the hollow fiber membrane is likely to have a drift.
Therefore, by arranging a spacer between the hollow fiber membranes, it is possible to prevent uneven flow of raw water and perform highly efficient degassing treatment.

【0008】以下、図面に基づいて、本願発明の詳細を
説明するが、本発明はこれらの図面によりなんら限定さ
れるものではない。
The present invention will be described below in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these drawings.

【0009】図1,図2は、横断面形状が十字型のスペ
ーサーを用いた本発明の脱気膜モジュールの一例の構造
を示す側断面図であり、図3は、それらの横断面図であ
る。図1は、中空糸脱気膜2の片端を真空ライン3に連
接し、反対の端を封止したものであり、図2は中空糸膜
2をU型に配し、その両端を同じ側に接着,開放したも
のである。これによって、原水供給口1より供給された
原水は、中空糸脱気膜2の外部を通過し、その際、原水
中の溶存気体は中空糸膜内部へ移動し、原水の脱気が行
われる。
1 and 2 are side sectional views showing the structure of an example of the degassing membrane module of the present invention using a spacer having a cross-shaped cross section, and FIG. 3 is a cross sectional view thereof. is there. FIG. 1 shows one end of a hollow fiber degassing membrane 2 connected to a vacuum line 3 and the other end sealed. FIG. 2 shows the hollow fiber membrane 2 arranged in a U-shape, and both ends of which are on the same side. It is glued and released to. As a result, the raw water supplied from the raw water supply port 1 passes through the outside of the hollow fiber degassing membrane 2, and at that time, the dissolved gas in the raw water moves inside the hollow fiber membrane to degas the raw water. .

【0010】本発明における原水供給口1,脱気水出口
4の数,位置および向き、また、スペーサーの形状,材
質,大きさ,個数等は特に限定されるものではないが、
偏流を起こしにくく十分に膜面を通過できるように配置
されている事が望ましい。例えば、図4に示すように原
水供給口1を複数箇所に設けたり、図5,図6に示すよ
うに原水供給口1や脱気水出口4を中心パイプ6や原水
パイプ7,脱気水パイプ8によってモジュール端板から
原水,脱気水の給排水を行うことも可能であり、設置場
所,条件,形状などフレキシブルに対応することができ
る。さらに、真空ライン3は中空糸脱気膜2のどちらの
端部からとっても問題はなく、中空糸膜内部に通じてい
さえすれば良いが、とくに、中空糸内部で圧力分布を生
じるような場合、図7に示すように、中空糸脱気膜2の
両端を真空ライン3に接続することも可能である。ま
た、真空ライン3の配管を単純化したい場合は、図8に
示すように、モジュール内部に真空ラインパイプ10を
配し、真空ラインを一本化しても良い。
The number, position and orientation of the raw water supply port 1 and the degassed water outlet 4 and the shape, material, size and number of the spacers in the present invention are not particularly limited.
It is desirable that it is arranged so as to prevent uneven flow and sufficiently pass through the membrane surface. For example, as shown in FIG. 4, the raw water supply port 1 is provided at a plurality of locations, or as shown in FIGS. 5 and 6, the raw water supply port 1 and the degassed water outlet 4 are connected to the central pipe 6, the raw water pipe 7, and the degassed water. It is also possible to supply and drain raw water and degassed water from the module end plate by the pipe 8, and it is possible to flexibly deal with the installation location, conditions and shape. Furthermore, the vacuum line 3 has no problem from either end of the hollow fiber degassing membrane 2 as long as it communicates with the inside of the hollow fiber membrane. Especially, when pressure distribution is generated inside the hollow fiber, As shown in FIG. 7, both ends of the hollow fiber degassing membrane 2 can be connected to the vacuum line 3. Further, if it is desired to simplify the piping of the vacuum line 3, as shown in FIG. 8, a vacuum line pipe 10 may be arranged inside the module so that the vacuum line is unified.

【0011】また、減圧側に搬送気体を流して、酸素や
二酸化炭素などの特定気体を除去する場合、図9に示す
ように、真空ライン3に接続した中空糸膜端部の反対側
を開口して搬送気体供給口12とすることにより搬送気
体の導入が可能となる。搬送気体は、除去対象となる特
定気体と異なる気体であれば特に限定されないが、原水
に影響を及ぼさない不活性のものが望ましく、空気中に
大量に含有される窒素が好ましい。以上のように中空糸
膜の内部に搬送気体を通すことにより、減圧側すなわち
透過側の特定気体分圧を十分低下させることができ、脱
気効率を大きく向上させることができる。
When a carrier gas is flowed to the depressurized side to remove a specific gas such as oxygen or carbon dioxide, as shown in FIG. 9, the opposite side of the end of the hollow fiber membrane connected to the vacuum line 3 is opened. Then, the carrier gas can be introduced by forming the carrier gas supply port 12. The carrier gas is not particularly limited as long as it is a gas different from the specific gas to be removed, but an inert gas that does not affect the raw water is desirable, and nitrogen that is contained in a large amount in the air is preferable. By passing the carrier gas through the hollow fiber membrane as described above, the specific gas partial pressure on the depressurizing side, that is, the permeating side can be sufficiently reduced, and the degassing efficiency can be greatly improved.

【0012】さらに、本発明における脱気膜モジュール
は中空糸の外側に原水を流すわけであるが、原水供給口
やモジュールケースの形状の問題、さらには中空糸膜の
配置における偏りがある場合、中空糸膜の外表面におい
て滞留を生じやすくなり、原水中における溶存気体の濃
度分極を生じるため、脱気効率が低下する。原水入口付
近で生じやすいこのような偏流を防ぐためには、前記し
たように原水供給口を複数にしたり、多孔質パイプによ
って原水をモジュール内に拡散させるといった方法の他
に、図10に示したように、モジュール内に原水分配板
13を設け、中空糸膜の間を十分に原水が流れるように
する方法が挙げられる。
Further, in the degassing membrane module of the present invention, raw water is made to flow to the outside of the hollow fiber. However, if there is a problem in the shape of the raw water supply port or the module case, or if there is a bias in the arrangement of the hollow fiber membrane, Residence tends to occur on the outer surface of the hollow fiber membrane, and concentration polarization of the dissolved gas in the raw water occurs, so that degassing efficiency decreases. In order to prevent such uneven flow that tends to occur in the vicinity of the raw water inlet, as described above, in addition to the method of using a plurality of raw water supply ports or diffusing the raw water into the module by a porous pipe, as shown in FIG. First, there is a method in which the raw water distribution plate 13 is provided in the module so that the raw water can sufficiently flow between the hollow fiber membranes.

【0013】また、スペーサーの一種として原水の偏流
を防止し、濃度分極を防止する非常に有効な手段として
は、透析用などの液体分離膜モジュールの処理効率を向
上させることを目的とし、特開昭53-35683,特開平3-27
8821にあるように、中空糸膜にスペーサーヤーンを巻き
付けることにより中空糸膜間に一定の隙間を得るという
方法が知られているが、鋭意検討を行った結果、脱気膜
モジュールにおいても、1本ないし複数本の中空糸膜に
スペーサーヤーンを巻き付けることによって、中空糸の
外側に流れる原水の濃度分極を防止することにより、脱
気効率を大きく向上させることができるという知見を得
た。このスペーサーヤーンを中空糸膜に巻き付ける方法
は、前述のスペーサーの代わりに単独で用いたり、他の
スペーサーと併用することが可能である。本発明におけ
る中空糸脱気膜に用いるスペーサーヤーンの種類や巻き
方は特に限定されるものでないが、中空糸外を流れる原
水の偏流や溶存気体の濃度境膜の発達を十分に防止でき
ることが望ましい。スペーサーヤーンの素材としては特
に限定されないが、ナイロン,ポリエステル,ポリプロ
ピレン,フッ素系樹脂等が好ましい。また、適したスペ
ーサーヤーンは、中空糸の径やモジュールの太さにより
若干異なるが、概して5 〜150 デニールの単糸を1本な
いし複数本撚った加工糸を用いるのが効果的であり、巻
き方としては2〜4本の中空糸を束ねてスペーサーヤー
ンを1 〜10cm/巻のピッチで巻き付けるのが最も効果的
である。
Further, as a very effective means for preventing unbalanced flow of raw water and preventing concentration polarization as a type of spacer, it is intended to improve the treatment efficiency of a liquid separation membrane module for dialysis, etc. Sho 53-35683, JP-A-3-27
As described in 8821, there is known a method of winding a spacer yarn around a hollow fiber membrane to obtain a certain gap between the hollow fiber membranes. It was found that the deaeration efficiency can be greatly improved by winding the spacer yarn around one or more hollow fiber membranes to prevent the concentration polarization of the raw water flowing outside the hollow fibers. The method of winding the spacer yarn around the hollow fiber membrane can be used alone instead of the above-mentioned spacer or can be used in combination with other spacers. The type and winding method of the spacer yarn used for the hollow fiber degassing membrane in the present invention are not particularly limited, but it is desirable to be able to sufficiently prevent uneven distribution of raw water flowing outside the hollow fiber and concentration film of dissolved gas. . The material of the spacer yarn is not particularly limited, but nylon, polyester, polypropylene, fluororesin and the like are preferable. Suitable spacer yarns are slightly different depending on the diameter of the hollow fiber and the thickness of the module, but it is generally effective to use a processed yarn obtained by twisting one or more single yarns of 5 to 150 denier. The most effective winding method is to bundle 2 to 4 hollow fibers and wrap the spacer yarn at a pitch of 1 to 10 cm / roll.

【0014】中空糸膜にスペーサーヤーンを巻き付けた
状態例の模式図を図11に、また、スペーサーヤーンを
巻き付けた中空糸膜モジュールの例を図12,13に示
す。
FIG. 11 shows a schematic view of an example in which a spacer yarn is wound around a hollow fiber membrane, and FIGS. 12 and 13 show an example of a hollow fiber membrane module around which a spacer yarn is wound.

【0015】本発明における脱気膜モジュールに用いら
れる中空糸膜は、特に、中空糸の形状を限定するもので
はなく、一般にいうチューブラー型(中空糸径数mm以
上),キャピラリー型(中空糸径約1mm前後),ホロフ
ァイバー型(中空糸径1mm未満)といった径のサイズや
中空糸横断面の形には限定されないが、膜面積を大きく
とることが可能なのはホロファイバー型である。また、
細孔の状態も特に限定されるものではないが、脱気性能
を発揮するためには、原水を細孔内に侵入させないよう
に、とくに原水の流れる側の膜表面に十分な緻密さを有
するものがよい。また、十分な気体透過性を有するため
には中空糸膜内部および減圧側膜表面は、疎であるもの
が望ましい。これにより、気体の透過抵抗を減少させ、
また、減圧側の空孔面積が大きくなるため、膜表面で十
分な減圧を行うことも容易になる。ところで、膜素材
は、疎水性で中空糸の形状にすることができればよく、
ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリテトラフルオロエ
チレン,ポリフッ化ビニリデン,ポリ4メチルペンテン
等が好ましいが、細孔構造を考えるとポリエチレン,ポ
リプロピレン等に代表されるフィブリル孔よりも、ポリ
フッ化ビニリデンもしくはポリ4メチルペンテンからな
る重合体の超微細均一孔であることが特に好ましい。ま
た、膜の疎水性を向上させるために中空糸の内外表面の
一方もしくは両方に架橋型シリコーン系,フッ素樹脂系
等といった疎水性薄膜を形成させ、複合膜化することも
可能である。とくに、架橋型シリコーン系複合膜は、基
材膜の表面に架橋型シリコーン系の薄膜を形成させたこ
とを特徴とする膜で、表面の状態が一般に非多孔膜と呼
ばれるほど緻密な状態を形成しているものが多い。この
ため、シリコーン自体が持つ疎水性に加えて、汚れ成分
の吸着を抑えることができるというすばらしい特性を有
している。
The hollow fiber membrane used in the degassing membrane module of the present invention is not particularly limited to the shape of the hollow fiber, and is generally called tubular type (hollow fiber diameter of several mm or more), capillary type (hollow fiber). The diameter of the hollow fiber is about 1 mm) and the diameter of the hollow fiber (hollow fiber diameter is less than 1 mm) and the shape of the cross section of the hollow fiber are not limited, but the hollow fiber type can have a large membrane area. Also,
The state of the pores is also not particularly limited, but in order to exhibit degassing performance, the membrane surface on the side where the raw water flows is sufficiently dense to prevent the raw water from entering the pores. Things are good. Further, in order to have sufficient gas permeability, it is desirable that the inside of the hollow fiber membrane and the surface of the pressure reducing side are sparse. This reduces the gas permeation resistance,
Further, since the pore area on the depressurization side becomes large, it becomes easy to sufficiently depressurize the film surface. By the way, the membrane material should be hydrophobic and can be formed into the shape of a hollow fiber,
Polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, poly (4-methylpentene), etc. are preferable, but considering the pore structure, polyvinylidene fluoride or poly (4-methylpentene) rather than fibril holes represented by polyethylene, polypropylene, etc. It is particularly preferable that the polymer has ultrafine uniform pores. Further, in order to improve the hydrophobicity of the membrane, it is possible to form a hydrophobic membrane such as a cross-linking silicone-based or fluororesin-based one or both of the inner and outer surfaces of the hollow fiber to form a composite membrane. In particular, the crosslinkable silicone-based composite film is a film characterized by forming a crosslinkable silicone-based thin film on the surface of the base material film, and the surface state is so dense that it is generally called a non-porous film. There are many things we are doing. For this reason, in addition to the hydrophobic property of silicone itself, it has the excellent property of being able to suppress the adsorption of dirt components.

【0016】[0016]

【実施例】以下実施例をもってもって本発明をさらに具
体的に説明する。ただし、本発明はこれにより限定され
るものではない。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to this.

【0017】実施例1 本発明の例である図1に示した形式の脱気膜モジュール
を作製した。このモジュールは、ポリフッ化ビニリデン
(米国アウジモント社製HYLAR460)を湿式紡糸して作製
した内径180 μm ,外径225 μm の中空糸膜24000 本
(全長450mm ,有効長420mm )を径50mm,長さ500mm の
ケースに装填し、中空糸膜の片方を封止し、もう片方を
開口し、真空ラインに接続したものである。このモジュ
ールを用いて、真空ラインを50torrとし、原水として、
水温25℃,溶存酸素濃度8.0ppmの純水を、処理流量2 リ
ットル/分で脱気試験を行ったところ、モジュール出口
における溶存酸素濃度は0.8ppm,圧力損失は0.03kgf/cm
2 であった。
Example 1 A degassing membrane module of the type shown in FIG. 1, which is an example of the present invention, was produced. This module is made by wet-spinning polyvinylidene fluoride (HYLAR460 manufactured by Ausimont Co., USA) and has 24,000 hollow fiber membranes (total length 450 mm, effective length 420 mm) with inner diameter 180 μm and outer diameter 225 μm, diameter 50 mm, length 500 mm. The hollow fiber membrane was loaded in a case of No. 1, one of the hollow fiber membranes was sealed, the other was opened, and the hollow fiber membrane was connected to a vacuum line. Using this module, the vacuum line is set to 50 torr and the raw water is
A degassing test was conducted using pure water with a water temperature of 25 ° C and a dissolved oxygen concentration of 8.0 ppm at a treatment flow rate of 2 liters / minute. The dissolved oxygen concentration at the module outlet was 0.8 ppm, and the pressure loss was 0.03 kgf / cm.
Was 2 .

【0018】実施例2 搬送気体供給口を有する以外は、実施例1と同条件の図
9に示した脱気膜モジュールを作製し、このモジュール
を用いて、搬送気体として窒素をを20ミリリットル/分
で流し、その他を同条件で脱気試験を行ったところ、モ
ジュール出口における溶存酸素濃度は、0.6ppm,圧力損
失は、0.04kgf/cm2 であった。
Example 2 A degassing membrane module shown in FIG. 9 was produced under the same conditions as in Example 1 except that it had a carrier gas supply port. Using this module, 20 ml of nitrogen was used as carrier gas / When a degassing test was conducted under the same conditions, the dissolved oxygen concentration at the module outlet was 0.6 ppm, and the pressure loss was 0.04 kgf / cm 2 .

【0019】比較例1 図14に示したような、スペーサーを有さない従来の脱
気膜モジュールを作製した。このモジュールは、実施例
1と同じ中空糸膜24000 本を同じケースに装填されてい
るが、中空糸膜の両端を開口して中空糸膜の内側に原水
を流すとともに外側を減圧する従来方式のモジュールで
ある。このモジュールを用いて、実施例1と同条件で脱
気試験を行ったところ、モジュール出口における溶存酸
素濃度は、0.4ppm,圧力損失は 0.3kgf/cm2 であった。
Comparative Example 1 A conventional degassing membrane module having no spacer as shown in FIG. 14 was produced. This module is loaded with the same 24,000 hollow fiber membranes as in Example 1 in the same case, but the conventional method in which both ends of the hollow fiber membrane are opened to allow raw water to flow inside the hollow fiber membrane and depressurize the outside It is a module. When a deaeration test was conducted using this module under the same conditions as in Example 1, the dissolved oxygen concentration at the module outlet was 0.4 ppm and the pressure loss was 0.3 kgf / cm 2 .

【0020】比較例2 搬送気体供給口を有する他は比較例1と同条件で図15
に示したような従来の脱気膜モジュールを作製し、この
モジュールを用いて実施例2と同条件で脱気試験を行っ
たところ、モジュール出口における溶存酸素濃度は、0.
1ppm,圧力損失は 0.3kgf/cm2 であった。
Comparative Example 2 Under the same conditions as in Comparative Example 1 except that a carrier gas supply port is provided, FIG.
When a conventional degassing membrane module as shown in Fig. 4 was produced and a degassing test was conducted using this module under the same conditions as in Example 2, the dissolved oxygen concentration at the module outlet was 0.
The pressure loss was 1 ppm and the pressure loss was 0.3 kgf / cm 2 .

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明において、中空糸疎水性気体透過
膜の間にスペーサーを配し、該中空糸膜の外側に原水を
流しつつ、内側を減圧することによって、原水中の溶存
気体を除去する脱気膜モジュールにおいて、該中空糸膜
の外側に原水を流し、内側を減圧することを特徴とする
脱気膜モジュールにより圧力損失を低下でき、大量処理
が可能となった。
INDUSTRIAL APPLICABILITY In the present invention, a spacer is arranged between the hollow fiber hydrophobic gas permeable membranes, and while the raw water is allowed to flow outside the hollow fiber membranes, the inside pressure is reduced to remove the dissolved gas in the raw water. In the degassing membrane module described above, raw water is caused to flow to the outside of the hollow fiber membrane and the inside pressure is reduced, whereby the pressure loss can be reduced and a large amount of treatment is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る、片端を封止した脱気膜モジュー
ルの一例の側断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view of an example of a degassing membrane module with one end sealed according to the present invention.

【図2】本発明に係る、U字型の脱気膜モジュールの一
例の側断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view of an example of a U-shaped degassing membrane module according to the present invention.

【図3】本発明に係る、脱気膜モジュールの一例の横断
面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of an example of a degassing membrane module according to the present invention.

【図4】本発明に係る、複数の原水供給口を有する脱気
膜モジュールの一例の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an example of a degassing membrane module having a plurality of raw water supply ports according to the present invention.

【図5】本発明に係る、中心パイプを有する脱気膜モジ
ュールの一例の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of an example of a degassing membrane module having a central pipe according to the present invention.

【図6】本発明に係る、原水,脱気水パイプを有する脱
気膜モジュールの一例の断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of an example of a degassing membrane module having a raw water and degassing water pipe according to the present invention.

【図7】本発明に係る、真空ラインを中空糸膜の両端に
有する脱気膜モジュールの一例の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of an example of a degassing membrane module having vacuum lines at both ends of a hollow fiber membrane according to the present invention.

【図8】本発明に係る、中心パイプにより真空ラインを
まとめた脱気膜モジュールの一例の断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of an example of a degassing membrane module in which a vacuum line is assembled by a central pipe according to the present invention.

【図9】本発明に係る、搬送気体供給口を有する脱気膜
モジュールの他の一例の断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of another example of a degassing membrane module having a carrier gas supply port according to the present invention.

【図10】本発明に係る、原水分配板を有する脱気膜モ
ジュールの一例の断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of an example of a degassing membrane module having a raw water distribution plate according to the present invention.

【図11】本発明に係る、スペーサーヤーンを巻き付け
た中空糸膜素子の例の概略図である。
FIG. 11 is a schematic view of an example of a hollow fiber membrane element wound with a spacer yarn according to the present invention.

【図12】本発明に係る、中空糸膜にスペーサーヤーン
を巻き付けた脱気膜モジュールの一例の概略図である。
FIG. 12 is a schematic view of an example of a degassing membrane module in which a spacer yarn is wound around a hollow fiber membrane according to the present invention.

【図13】本発明に係る、スペーサーを有しかつ中空糸
膜にスペーサーヤーンを巻き付けた脱気膜モジュールの
一例の概略図である。
FIG. 13 is a schematic view of an example of a degassing membrane module having a spacer and having a spacer yarn wound around a hollow fiber membrane according to the present invention.

【図14】従来の脱気膜モジュールの一例の断面図であ
る。
FIG. 14 is a cross-sectional view of an example of a conventional degassing membrane module.

【図15】従来の搬送気体導入口を有する脱気膜モジュ
ールの一例の断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view of an example of a conventional degassing membrane module having a carrier gas introduction port.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:原水供給口 2:中空糸脱気膜 3:真空ライン 4:脱気水出口 5:封止部 6:中心パイプ 7:原水パイプ 8:脱気水パイプ 9:孔 10:真空ラインパイプ 11:スペーサーヤーン 12:搬送気体供給口 13:原水分配板 14:スペーサー 15:1本の単糸にスペーサーヤーン2本を交差に巻き
付けた中空糸膜素子 16:1本の単糸にスペーサーヤーン1本を巻き付けた
中空糸膜素子 17:2本の単糸にスペーサーヤーン1本を巻き付けた
中空糸膜素子
1: Raw water supply port 2: Hollow fiber degassing membrane 3: Vacuum line 4: Degassing water outlet 5: Sealing part 6: Central pipe 7: Raw water pipe 8: Degassing water pipe 9: Hole 10: Vacuum line pipe 11 : Spacer yarn 12: Carrier gas supply port 13: Raw water distribution plate 14: Spacer 15: Hollow fiber membrane element in which two spacer yarns are wound crosswise around one single yarn 16: One spacer yarn per single yarn 17: Hollow fiber membrane element in which one spacer yarn is wound around two single yarns

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 中空糸疎水性気体透過膜の間にスペーサ
ーを配したことことを特徴とする脱気膜モジュール。
1. A degassing membrane module comprising a spacer disposed between hollow fiber hydrophobic gas permeable membranes.
【請求項2】 スペーサーが中空糸膜の1本または複数
本のまわりに螺旋上に巻き付けられたフィラメントヤー
ンであることを特徴とする請求項1記載の脱気膜モジュ
ール。
2. The degassing membrane module according to claim 1, wherein the spacer is a filament yarn spirally wound around one or more hollow fiber membranes.
【請求項3】 中空糸膜の外表面が緻密で、内表面が疎
である構造を有する請求項1記載の脱気膜モジュール。
3. The degassing membrane module according to claim 1, wherein the hollow fiber membrane has a structure in which the outer surface is dense and the inner surface is sparse.
【請求項4】 中空糸膜素材がポリフッ化ビニリデン,
もしくは4−メチルペンテンからなる重合体であること
を特徴とする請求項1記載の脱気膜モジュール。
4. The hollow fiber membrane material is polyvinylidene fluoride,
Alternatively, the degassing membrane module according to claim 1, which is a polymer composed of 4-methylpentene.
【請求項5】 中空糸疎水性気体透過膜の間にスペーサ
ーを配した脱気膜モジュールを用いて、該中空糸膜の外
側に原水を流しつつ、内側を減圧することによって、原
水中の溶存気体を除去することを特徴とする脱気膜モジ
ュールの運転方法。
5. Dissolution in raw water by using a degassing membrane module in which a spacer is arranged between hollow fiber hydrophobic gas permeable membranes, while depressurizing the inside while flowing raw water to the outside of the hollow fiber membranes. A method for operating a degassing membrane module, which comprises removing gas.
【請求項6】 中空糸膜の内側に連通する部分に気体供
給口を設け、除去対象以外の搬送気体を流すことを特徴
とする請求項5記載の脱気膜モジュールの運転方法。
6. The method for operating a degassing membrane module according to claim 5, wherein a gas supply port is provided in a portion communicating with the inside of the hollow fiber membrane, and a carrier gas other than a removal target is flowed.
【請求項7】 搬送気体が窒素,または空気であること
を特徴とする請求項6記載の脱気膜モジュールの運転方
法。
7. The method for operating a degassing membrane module according to claim 6, wherein the carrier gas is nitrogen or air.
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