JPH10230140A - Spiral membrane element - Google Patents

Spiral membrane element

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JPH10230140A
JPH10230140A JP9035183A JP3518397A JPH10230140A JP H10230140 A JPH10230140 A JP H10230140A JP 9035183 A JP9035183 A JP 9035183A JP 3518397 A JP3518397 A JP 3518397A JP H10230140 A JPH10230140 A JP H10230140A
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JP
Japan
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membrane element
spiral
outer peripheral
raw water
spiral membrane
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JP9035183A
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Japanese (ja)
Inventor
Hajime Hisada
肇 久田
Yuji Nishida
祐二 西田
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
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    • Y02A20/124Water desalination
    • Y02A20/131Reverse-osmosis

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spiral membrane element which can be manufactured at a low cost and cleaned easily and further, is of high reliability. SOLUTION: Independent or continuous envelope-like membranes 3 are wound around the outer peripheral face of a water collecting pipe 2, and at the same time, an untreated water spacer 4 is introduced into a gap between the membranes 3 to form a spiral membrane element 1a. The untreated water spacer 4 is 0.1-0.5mm thick. In addition, the outer peripheral face of the spiral membrane element 1a is wrapped with a material 5 for a flow path on the outer peripheral part. The untreated water is supplied from at least, the outer peripheral part side of the spiral membrane element 1a to obtained the delivery of a penetrating water from the opening end of the water collecting pipe 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低圧逆浸透膜分離
装置、限外濾過装置、精密濾過装置等の膜分離装置に用
いられるスパイラル型膜エレメントに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spiral type membrane element used for a low pressure reverse osmosis membrane separation device, an ultrafiltration device, a microfiltration device and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、浄水技術へ膜分離技術が適用され
るとともに、海水淡水化等で用いられる逆浸透膜分離シ
ステムの前処理として膜分離技術が適用されつつある。
このような膜分離に使用される膜の種類としては、高透
過水量が得られる精密濾過膜や限外濾過膜が多く使用さ
れているが、最近、10kgf/cm2 以下の超低圧力
で高透過水量が得られる逆浸透膜も開発されてきた。
2. Description of the Related Art In recent years, a membrane separation technique has been applied to a water purification technique, and a membrane separation technique has been applied as a pretreatment of a reverse osmosis membrane separation system used for seawater desalination and the like.
As a type of membrane used for such membrane separation, a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane capable of obtaining a high amount of permeated water is widely used, but recently, an ultra-low pressure of 10 kgf / cm 2 or less has been used. Reverse osmosis membranes that provide a permeate volume have also been developed.

【0003】また、前記膜分離に使用される膜エレメン
トの形態としては、単位体積当たりの膜面積(体積効
率)の点から中空糸膜エレメントが多く使用されてい
る。しかしながら、中空糸膜エレメントは、膜が折れや
すく、膜が折れると、原水が透過水に混ざり、分離性能
が低下するという欠点を有している。
As a form of the membrane element used for the membrane separation, a hollow fiber membrane element is often used in view of a membrane area per unit volume (volume efficiency). However, the hollow fiber membrane element has a disadvantage that the membrane is easily broken, and if the membrane is broken, the raw water mixes with the permeated water and the separation performance is reduced.

【0004】一方、膜面積を多くとれる膜エレメントの
形態としてスパイラル型膜エレメントがある。このスパ
イラル型膜エレメントは、中空糸膜エレメントと比較す
ると、分離性能を維持でき、信頼性が高いという利点を
有している。
On the other hand, there is a spiral type membrane element as a form of a membrane element capable of increasing a membrane area. This spiral type membrane element has an advantage that separation performance can be maintained and reliability is high as compared with a hollow fiber membrane element.

【0005】図10は従来のスパイラル型膜エレメント
の一部切欠き斜視図であり、図11は従来のスパイラル
型膜エレメントの外観斜視図である。
FIG. 10 is a partially cutaway perspective view of a conventional spiral membrane element, and FIG. 11 is an external perspective view of the conventional spiral membrane element.

【0006】図10に示すように、スパイラル型膜エレ
メント21は、透過水スペーサ25の両面に分離膜26
を重ね合わせて3辺を接着することにより封筒状膜(袋
状膜)23を形成し、その封筒状膜23の開口部を有孔
中空管からなる集水管22に取り付け、ネット状(網
状)の原水スペーサ24とともに集水管22の外周面に
スパイラル状に巻回することにより構成される。
[0006] As shown in FIG. 10, a spiral membrane element 21 has separation membranes 26 on both surfaces of a permeated water spacer 25.
Are overlapped and three sides are adhered to each other to form an envelope-like film (bag-like film) 23. The opening of the envelope-like film 23 is attached to a water collecting pipe 22 formed of a perforated hollow tube, and the net-like (net-like) ) Is wound around the outer peripheral surface of the water collecting pipe 22 in a spiral shape together with the raw water spacer 24).

【0007】原水スペーサ24は、封筒状膜23間に原
水が通る流路を形成するために設けられる。原水スペー
サ24の厚みが小さいと、分離膜26の充填効率は高く
なるが、懸濁物質による詰まりが生じる。そのため、通
常、原水スペーサ24の厚みは約0.7mm〜3.0m
mに設定される。
The raw water spacer 24 is provided for forming a flow path through which raw water passes between the envelope membranes 23. If the thickness of the raw water spacer 24 is small, the filling efficiency of the separation membrane 26 is increased, but clogging with the suspended substance occurs. Therefore, usually, the thickness of the raw water spacer 24 is about 0.7 mm to 3.0 m.
m.

【0008】なお、河川水のように懸濁物質を多く含む
原水を処理するためにジグザグ状の波板状原水スペーサ
(いわゆるコルゲートスペーサ)を用いたスパイラル型
膜エレメントがすでに公知となっている。
A spiral membrane element using a zigzag corrugated raw water spacer (so-called corrugated spacer) for treating raw water containing a large amount of suspended substances, such as river water, has already been known.

【0009】図11に示すように、スパイラル型膜エレ
メント21の外周面は、FRP(繊維強化プラスチッ
ク)、収縮チューブ等からなる外装材27で被覆され、
両端部にはアンチテレスコープと呼ばれるパッキンホル
ダ28がそれぞれ取り付けられている。
As shown in FIG. 11, the outer peripheral surface of the spiral-type membrane element 21 is covered with an exterior material 27 made of FRP (fiber reinforced plastic), a shrink tube, or the like.
Packing holders 28 called anti-telescopes are respectively attached to both ends.

【0010】図12は従来のスパイラル型膜エレメント
の運転方法の一例を示す断面図である。図12に示すよ
うに、圧力容器(耐圧容器)30は、筒形ケース31お
よび1対の端板32a,32bにより構成される。一方
の端板32aには原水入口33が形成され、他方の端板
32bには濃縮水出口35が形成されている。また、他
方の端板32bの中央部には透過水出口34が設けられ
ている。
FIG. 12 is a sectional view showing an example of a conventional method of operating a spiral type membrane element. As shown in FIG. 12, the pressure vessel (pressure-resistant vessel) 30 is composed of a cylindrical case 31 and a pair of end plates 32a and 32b. A raw water inlet 33 is formed on one end plate 32a, and a concentrated water outlet 35 is formed on the other end plate 32b. A permeated water outlet 34 is provided at the center of the other end plate 32b.

【0011】外周面の一端部近傍にパッキン37が取り
付けられたスパイラル型膜エレメント21を筒形ケース
31内に装着し、筒形ケース31の両方の開口端をそれ
ぞれ端板32a,32bで封止する。集水管22の一方
の開口端は端板32bの透過水出口34に嵌合され、他
方の開口端にはエンドキャップ36が装着される。
A spiral type membrane element 21 having a packing 37 attached near one end of the outer peripheral surface is mounted in a cylindrical case 31, and both open ends of the cylindrical case 31 are sealed with end plates 32a and 32b, respectively. I do. One open end of the water collecting pipe 22 is fitted to the permeated water outlet 34 of the end plate 32b, and an end cap 36 is attached to the other open end.

【0012】スパイラル型膜エレメント21の運転時に
は、原水51を圧力容器30の原水入口33から第1の
液室38内に導入する。図10に示すように、原水51
は、スパイラル型膜エレメント21の一方の端面側から
供給される。この原水51は原水スペーサ24に沿って
軸方向に流れ、スパイラル型膜エレメント21の他方の
端面側から濃縮水53として排出される。原水51が原
水スペーサ24に沿って流れる過程で分離膜26を透過
した透過水52が透過水スペーサ25に沿って集水管2
2の内部に流れ込み、集水管22の端部から排出され
る。
During the operation of the spiral type membrane element 21, the raw water 51 is introduced into the first liquid chamber 38 from the raw water inlet 33 of the pressure vessel 30. As shown in FIG.
Is supplied from one end face side of the spiral membrane element 21. The raw water 51 flows in the axial direction along the raw water spacer 24, and is discharged as concentrated water 53 from the other end surface side of the spiral membrane element 21. As the raw water 51 flows along the raw water spacer 24, the permeated water 52 that has passed through the separation membrane 26 is collected along the permeated water spacer 25 by the water collecting pipe 2.
2 and discharged from the end of the water collecting pipe 22.

【0013】その透過水52は、図12の圧力容器30
の透過水出口34から外部へ取り出される。また、濃縮
水53は、圧力容器30内の第2の液室39から濃縮水
出口35を通して外部へ取り出される。
The permeated water 52 is supplied to the pressure vessel 30 shown in FIG.
Is taken out from the permeated water outlet 34 to the outside. Further, the concentrated water 53 is taken out of the second liquid chamber 39 in the pressure vessel 30 through the concentrated water outlet 35 to the outside.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】膜エレメントを運転す
ると、原水中の濁質物質により膜の目詰まりが生じ、透
過流束が低下する。そのため、薬品洗浄等を行って目詰
まりを取り除き、透過流束を回復させるが、薬品洗浄に
要する手間およびコストが問題となる。そこで、目詰ま
りが生じないように、例えば中空糸膜エレメントでは、
透過水または空気による逆流洗浄が定期的に行われる。
When the membrane element is operated, the clogging of the membrane is caused by suspended substances in the raw water, and the permeation flux is reduced. For this reason, clogging is removed by performing chemical cleaning or the like to recover the permeation flux, but the labor and cost required for chemical cleaning poses a problem. Therefore, in order to prevent clogging, for example, in a hollow fiber membrane element,
Backwashing with permeate or air is performed periodically.

【0015】しかし、従来のスパイラル型膜エレメント
21では、集水管22に巻回された封筒状膜23の外周
面が外装材27で被覆されているので、逆流洗浄を行っ
ても、膜の目詰まりの原因となっている濁質物質等の汚
染物質が、膜エレメント21の端部から排出されるまで
に原水スペーサ24に捕捉されやすく、十分に除去され
ないという問題がある。
However, in the conventional spiral membrane element 21, the outer peripheral surface of the envelope membrane 23 wound around the water collecting pipe 22 is covered with the exterior material 27. There is a problem that contaminants such as turbid substances causing clogging are easily captured by the raw water spacer 24 before being discharged from the end of the membrane element 21 and are not sufficiently removed.

【0016】また、圧力容器30の筒形ケース31の内
周面とスパイラル型膜エレメント21との間に存在する
空隙がデッドスペースSとなり、流体の滞留(液溜ま
り)が生じる。スパイラル型膜エレメント21を長期間
使用すると、デッドスペースに滞留している流体が変性
を起こす。特に、流体が有機物を含有する液体である場
合には、微生物等の雑菌が繁殖し、この雑菌が有機物を
分解して悪臭を発生したり、分離膜を分解してしまうこ
とがあり、信頼性の低下につながる。
Further, a gap existing between the inner peripheral surface of the cylindrical case 31 of the pressure vessel 30 and the spiral membrane element 21 becomes a dead space S, and stagnation of the fluid (liquid pool) occurs. When the spiral type membrane element 21 is used for a long time, the fluid staying in the dead space is denatured. In particular, when the fluid is a liquid containing an organic substance, germs such as microorganisms propagate, and the germs may decompose the organic substance to generate a bad smell or decompose the separation membrane. Leads to a decrease in

【0017】さらに、従来のスパイラル型膜エレメント
21では、原水がスパイラル型膜エレメント21の一端
部から供給され、他端部から排出されるので、集水管2
2に巻回された封筒状膜23が竹の子状に変形すること
を防止するために、パッキンホルダ28が必要となる。
また、原水スペーサ24による圧力損失および目詰まり
による圧力損失によって原水流入側と濃縮水出口側との
間に圧力差が生じ、スパイラル型膜エレメント21に変
形が生じる。この変形を防止するために、集水管22に
巻回された封筒状膜23の外周面をFRP、収縮チュー
ブ等の外装材27で被覆している。これらにより、部品
コストおよび製造コストが高くなる。
Further, in the conventional spiral membrane element 21, raw water is supplied from one end of the spiral membrane element 21 and discharged from the other end.
A packing holder 28 is required to prevent the envelope-shaped film 23 wound in 2 from being deformed into a bamboo shoot shape.
Further, a pressure difference occurs between the raw water inflow side and the concentrated water outlet side due to the pressure loss due to the raw water spacer 24 and the pressure loss due to clogging, and the spiral membrane element 21 is deformed. In order to prevent this deformation, the outer peripheral surface of the envelope-like film 23 wound around the water collecting pipe 22 is covered with an exterior material 27 such as an FRP or a shrinkable tube. These increase component costs and manufacturing costs.

【0018】また、原水中の汚染物質によるケークの形
成を防ぐために十分な膜面線速を得ることが必要であ
り、そのためには十分な濃縮側流量が必要となる。濃縮
側流量を大きくすると、膜エレメント当たりの回収率が
低くなる上、原水を供給するポンプが大きいものとな
り、システムコストも非常に大きくなる。
Further, it is necessary to obtain a sufficient film surface linear velocity in order to prevent the formation of cake due to contaminants in raw water, and for this purpose, a sufficient concentration-side flow rate is required. If the flow rate on the concentration side is increased, the recovery rate per membrane element will be low, and the pump for supplying raw water will be large, and the system cost will be very large.

【0019】本発明の目的は、低コスト化が可能でかつ
洗浄が容易で信頼性の高いスパイラル型膜エレメントを
提供することである。
An object of the present invention is to provide a highly reliable spiral-type membrane element which can be reduced in cost and is easy to clean.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段および発明の効果】第1の
発明に係るスパイラル型膜エレメントは、有孔中空管の
外周面に独立または連続した複数の封筒状膜が原液流路
材を介して巻回されてスパイラル状膜要素が形成され、
原液流路材の厚みが0.1mm以上0.5mm以下であ
り、スパイラル状膜要素の外周部側および両端部側から
原液が供給され、有孔中空管の少なくとも一方の開口端
から透過液が導出されるものである。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention In the spiral membrane element according to the first invention, a plurality of envelope-like membranes, which are independent or continuous on the outer peripheral surface of a perforated hollow tube, are arranged via a stock solution flow path material. To form a spiral membrane element,
The thickness of the undiluted liquid channel material is 0.1 mm or more and 0.5 mm or less, and undiluted liquid is supplied from the outer peripheral side and both ends of the spiral membrane element, and the permeated liquid is supplied from at least one open end of the perforated hollow tube. Is derived.

【0021】本発明に係るスパイラル型膜エレメントに
おいては、スパイラル状膜要素の外周面および両端面が
外装材で被覆されずに開放状態にされているため、原液
を膜エレメントの外周部側および両端部側から供給し、
全量濾過を行うことができる。
In the spiral membrane element according to the present invention, since the outer peripheral surface and both end surfaces of the spiral membrane element are open without being covered with the exterior material, the undiluted solution is supplied to the outer peripheral portion and both ends of the membrane element. Supply from the department side,
Full volume filtration can be performed.

【0022】このように、原液が膜エレメントの外周部
側および両端部側から供給されるので、汚染物質が膜エ
レメントの外周部および両端部で捕捉される。一定時間
濾過を行った後、透過側から透過液による逆流洗浄を行
う。逆流洗浄時は、有孔中空管から逆濾過された透過液
が原液流路材に沿って外周部側および両端部側に向かっ
て流れる。それにより、膜エレメントの外周部および両
端部に捕捉された汚染物質が容易に剥離する。したがっ
て、逆流洗浄で汚染物質を均一に除去することが可能と
なる。
As described above, since the undiluted solution is supplied from the outer peripheral side and both ends of the membrane element, contaminants are captured at the outer peripheral section and both ends of the membrane element. After filtering for a certain period of time, backflow washing with a permeate is performed from the permeate side. During backwashing, the permeated liquid that has been back-filtered from the perforated hollow tube flows toward the outer peripheral portion and both end portions along the raw liquid flow path material. As a result, the contaminants trapped on the outer peripheral portion and both ends of the membrane element are easily separated. Therefore, the contaminants can be uniformly removed by backwashing.

【0023】特に、原液流路材の厚みが0.1mm以上
0.5mm以下と小さいので、原液の流路を確保しつつ
汚染物質が封筒状膜間に侵入することを防止することが
できる。したがって、膜エレメントの外周部および両端
部で捕捉された汚染物質を逆流洗浄動作により容易に除
去することが可能となる。しかも、原液流路材が薄いの
で、分離膜の充填効率が高くなる。また、膜エレメント
の外周部および両端部に捕捉された汚染物質によりケー
ク層が形成され、膜エレメントの外周部および両端部で
ケーク層によるケーク濾過が行われるとともに、膜エレ
メントの内部で分離膜による膜濾過が行われる。
In particular, since the thickness of the stock solution channel material is as small as 0.1 mm or more and 0.5 mm or less, it is possible to prevent contaminants from entering between the envelope membranes while securing the stock solution flow channel. Therefore, it is possible to easily remove the contaminants captured at the outer peripheral portion and both ends of the membrane element by the backwashing operation. In addition, since the stock solution channel material is thin, the efficiency of filling the separation membrane increases. In addition, a cake layer is formed by the contaminants trapped on the outer periphery and both ends of the membrane element, and cake filtration is performed by the cake layer on the outer periphery and both ends of the membrane element, and a separation membrane is formed inside the membrane element. Membrane filtration is performed.

【0024】また、本発明の構造によれば、全量濾過に
より膜エレメントと圧力容器との間の空隙部にデッドス
ペースSが形成されないので、膜エレメントと圧力容器
との間の空隙部において流体の滞留が生じない。したが
って、有機物を含有する流体の分離に使用した場合で
も、微生物等の雑菌の繁殖、有機物の分解による悪臭の
発生、分離膜の分解等の問題が起こらず、高い信頼性が
得られる。
Further, according to the structure of the present invention, since dead space S is not formed in the gap between the membrane element and the pressure vessel due to the total filtration, the flow of the fluid in the gap between the membrane element and the pressure vessel is prevented. No stagnation occurs. Therefore, even when used for separating a fluid containing an organic substance, problems such as propagation of various germs such as microorganisms, generation of offensive odor due to decomposition of the organic substance, and decomposition of the separation membrane do not occur, and high reliability can be obtained.

【0025】さらに、膜エレメントの外周部側および両
端部から原液が供給され、膜エレメントに全方向から圧
力が加わり、軸方向に変位を起こさせるような圧力が加
わらないので、有孔中空管に巻回された封筒状膜が竹の
子状に変形することがない。それにより、パッキンホル
ダが不要となり、外装材も不要であるので、部品コスト
および製造コストが低減される。また、全量濾過が行わ
れるので、原液を供給するポンプに大きなものを用いる
ことなく、高い回収率が得られる。それにより、システ
ムコストが低減される。
Further, the undiluted solution is supplied from the outer peripheral side and both ends of the membrane element, and pressure is applied to the membrane element from all directions and no pressure that causes displacement in the axial direction is applied. The envelope-shaped film wound around the sheet does not deform into a bamboo shoot. This eliminates the need for a packing holder and an exterior material, thereby reducing parts costs and manufacturing costs. In addition, since the whole amount is filtered, a high recovery rate can be obtained without using a large pump for supplying the stock solution. Thereby, the system cost is reduced.

【0026】また、膜エレメントに全方向から圧力が加
わるので、原液の供給圧力を高くしても膜エレメントの
変形が生じない。したがって、高い耐圧性が得られる。
Further, since pressure is applied to the membrane element from all directions, the membrane element does not deform even if the supply pressure of the stock solution is increased. Therefore, high pressure resistance can be obtained.

【0027】第2の発明に係るスパイラル型膜エレメン
トは、有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の
封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてスパイラル状
膜要素が形成され、原液流路材の厚みが0.1mm以上
0.5mm以下であり、スパイラル状膜要素の一端部が
封止され、スパイラル状膜要素の外周部側および他端部
側から原液が供給され、有孔中空管の少なくとも一方の
開口端から透過液が導出されるものである。
In the spiral membrane element according to the second invention, a plurality of independent or continuous envelope membranes are wound around the outer peripheral surface of the perforated hollow tube via a stock solution flow path material to form a spiral membrane element. Formed, the thickness of the stock solution flow path material is 0.1 mm or more and 0.5 mm or less, one end of the spiral membrane element is sealed, and the stock solution is supplied from the outer peripheral side and the other end side of the spiral membrane element. The permeated liquid is led out from at least one open end of the perforated hollow tube.

【0028】本発明に係るスパイラル型膜エレメントに
おいては、スパイラル状膜要素の外周面および一端面が
外装材で被覆されずに開放状態にされているため、原液
を膜エレメントの外周部側および一端部側から供給し、
全量濾過を行うことができる。
In the spiral membrane element according to the present invention, since the outer peripheral surface and one end surface of the spiral membrane element are open without being covered with the exterior material, the undiluted solution is supplied to the outer peripheral portion and one end of the membrane element. Supply from the department side,
Full volume filtration can be performed.

【0029】このように、原液が膜エレメントの外周部
側および一端部側から供給されるので、汚染物質が膜エ
レメントの外周部および一端部で捕捉される。一定時間
濾過を行った後、透過側から透過液による逆流洗浄を行
う。逆流洗浄時は、有孔中空管から逆濾過された透過液
が原液流路材に沿って外周部側および一端部側に向かっ
て流れる。それにより、膜エレメントの外周部および一
端部に捕捉された汚染物質が容易に剥離する。したがっ
て、逆流洗浄で汚染物質を均一に除去することが可能と
なる。
As described above, since the undiluted solution is supplied from the outer peripheral side and one end side of the membrane element, contaminants are captured at the outer peripheral side and one end of the membrane element. After filtering for a certain period of time, backflow washing with a permeate is performed from the permeate side. During backwashing, the permeated liquid that has been back-filtered from the perforated hollow tube flows toward the outer peripheral side and one end side along the raw liquid flow path material. Thereby, the contaminants trapped on the outer peripheral portion and one end portion of the membrane element are easily peeled off. Therefore, the contaminants can be uniformly removed by backwashing.

【0030】特に、原液流路材の厚みが0.1mm以上
0.5mm以下と小さいので、原液の流路を確保しつつ
汚染物質が封筒状膜間に侵入することを防止することが
できる。したがって、膜エレメントの外周部および一端
部に捕捉された汚染物質を逆流洗浄動作により容易に除
去することが可能となる。しかも、原液流路材が薄いの
で、分離膜の充填効率が高くなる。また、膜エレメント
の外周部および一端部に捕捉された汚染物質によるケー
ク層が形成され、膜エレメントの外周部および一端部で
ケーク層によるケーク濾過が行われるとともに、膜エレ
メントの内部で分離膜による膜濾過が行われる。
In particular, since the thickness of the stock solution channel material is as small as 0.1 mm or more and 0.5 mm or less, it is possible to prevent contaminants from entering between the envelope-shaped membranes while securing the stock solution flow channel. Therefore, it is possible to easily remove the contaminants trapped on the outer peripheral portion and one end portion of the membrane element by the backwashing operation. In addition, since the stock solution channel material is thin, the efficiency of filling the separation membrane increases. In addition, a cake layer is formed by the contaminants trapped on the outer periphery and one end of the membrane element, and cake filtration is performed by the cake layer on the outer periphery and one end of the membrane element, and a separation membrane is formed inside the membrane element. Membrane filtration is performed.

【0031】特に、膜エレメントの封止された端部側に
原液を供給するスペースが不要となるので、膜エレメン
トを収納する圧力容器を小型化することができる。ま
た、圧力容器の原液入口の側に膜エレメントの封止され
た端部を配置することにより、原液導入時に原液の動圧
によりスパイラル状膜要素の端面に汚れが付着すること
を防止することができる。
In particular, since there is no need to provide a space for supplying the undiluted solution to the sealed end of the membrane element, the pressure vessel for accommodating the membrane element can be downsized. Further, by disposing the sealed end of the membrane element on the side of the undiluted solution inlet of the pressure vessel, it is possible to prevent dirt from being attached to the end face of the spiral membrane element due to the dynamic pressure of the undiluted solution during undiluted solution introduction. it can.

【0032】また、本発明の構造においても、全量濾過
により膜エレメントと圧力容器との間の空隙部にデッド
スペースSが形成されないので、微生物等の雑菌の繁
殖、有機物の分解による悪臭の発生、分離膜の分解等の
問題が起こらず、高い信頼性が得られる。
Also, in the structure of the present invention, dead space S is not formed in the gap between the membrane element and the pressure vessel by the total filtration, so that germs such as microorganisms propagate, and odors are generated due to decomposition of organic substances. Problems such as decomposition of the separation membrane do not occur, and high reliability can be obtained.

【0033】さらに、膜エレメントの全方向から圧力が
加わり、軸方向に変位を起こさせるような圧力が加わら
ないので、有孔中空管に巻回された封筒状膜が竹の子状
に変形することがない。それにより、パッキンホルダが
不要となり、外装材も不要であるので、部品コストおよ
び製造コストが低減される。また、全量濾過が行われる
ので、原液を供給するポンプに大きなものを用いること
なく、高い回収率が得られる。それにより、システムコ
ストが低減される。
Furthermore, since pressure is applied from all directions of the membrane element and does not apply a pressure that causes displacement in the axial direction, the envelope-shaped membrane wound around the perforated hollow tube is deformed into a bamboo shoot. There is no. This eliminates the need for a packing holder and an exterior material, thereby reducing parts costs and manufacturing costs. In addition, since the whole amount is filtered, a high recovery rate can be obtained without using a large pump for supplying the stock solution. Thereby, the system cost is reduced.

【0034】また、膜エレメントに全方向から圧力が加
わるので、原液の供給圧力を高くしても膜エレメントの
変形が生じない。したがって、高い耐圧性が得られる。
Further, since pressure is applied to the membrane element from all directions, the membrane element does not deform even if the supply pressure of the stock solution is increased. Therefore, high pressure resistance can be obtained.

【0035】第3の発明に係るスパイラル型膜エレメン
トは、有孔中空管の外周面に独立または連続した複数の
封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてスパイラル状
膜要素が形成され、原液流路材の厚みが0.1mm以上
0.5mm以下であり、スパイラル状膜要素の両端部が
封止され、スパイラル状膜要素の外周部側から原液が供
給され、有孔中空管の少なくとも一方の開口端から透過
液が導出されるものである。
In the spiral type membrane element according to the third aspect of the present invention, a plurality of independent or continuous envelope-shaped membranes are wound around the outer peripheral surface of the perforated hollow tube via a stock solution flow path material to form a spiral-shaped membrane element. Formed, the thickness of the stock solution flow path material is 0.1 mm or more and 0.5 mm or less, both ends of the spiral membrane element are sealed, and the stock solution is supplied from the outer peripheral side of the spiral membrane element. The permeated liquid is led out from at least one open end of the empty tube.

【0036】本発明に係るスパイラル型膜エレメントに
おいては、スパイラル状膜要素の外周面が外装材で被覆
されずに開放状態にされているため、原液を膜エレメン
トの外周部側から供給し、全量濾過を行うことができ
る。
In the spiral membrane element according to the present invention, since the outer peripheral surface of the spiral membrane element is open without being covered with the exterior material, the undiluted solution is supplied from the outer peripheral side of the membrane element. Filtration can be performed.

【0037】このように、原液が膜エレメントの外周部
側から供給されるので、汚染物質が膜エレメントの外周
部で捕捉される。一定時間濾過を行った後、透過側から
透過液による逆流洗浄を行う。逆流洗浄時は、有孔中空
管から逆濾過された透過液が原液流路材に沿って外周部
側に向かって流れる。それにより、膜エレメントの外周
部に捕捉された汚染物質が容易に剥離する。したがっ
て、逆流洗浄で汚染物質を均一に除去することが可能と
なる。
As described above, since the undiluted solution is supplied from the outer peripheral side of the membrane element, contaminants are captured at the outer peripheral section of the membrane element. After filtering for a certain period of time, backflow washing with a permeate is performed from the permeate side. At the time of backwashing, the permeated liquid that has been back-filtered from the perforated hollow tube flows toward the outer peripheral side along the stock solution flow path material. Thereby, the contaminants trapped on the outer peripheral portion of the membrane element are easily peeled off. Therefore, the contaminants can be uniformly removed by backwashing.

【0038】特に、原液流路材の厚みが0.1mm以上
0.5mm以下と小さいので、原液の流路を確保しつつ
汚染物質が封筒状膜間に侵入することを防止することが
できる。したがって、膜エレメントの外周部に捕捉され
た汚染物質を逆流洗浄動作により容易に除去することが
可能となる。しかも、原液流路材が薄いので、分離膜の
充填効率が高くなる。また、膜エレメントの外周部に捕
捉された汚染物質によるケーク層が形成され、膜エレメ
ントの外周部でケーク層によるケーク濾過が行われると
ともに、膜エレメントの内部で分離膜による膜濾過が行
われる。
In particular, since the thickness of the stock solution channel material is as small as 0.1 mm or more and 0.5 mm or less, it is possible to prevent contaminants from entering between the envelope-shaped membranes while securing the stock solution flow channel. Therefore, it is possible to easily remove the contaminants captured on the outer peripheral portion of the membrane element by the backwashing operation. In addition, since the stock solution channel material is thin, the efficiency of filling the separation membrane increases. In addition, a cake layer is formed by the contaminants trapped on the outer periphery of the membrane element, and cake filtration is performed by the cake layer on the outer periphery of the membrane element, and membrane filtration is performed by a separation membrane inside the membrane element.

【0039】特に、膜エレメントの封止された両端部側
に原液を供給するスペースが不要となるので、膜エレメ
ントを収納する圧力容器を小型化することができる。ま
た、圧力容器の原液入口の側に膜エレメントの封止され
た両端部の一方を配置することにより、原液導入時に原
液の動圧によりスパイラル状膜要素の端面に汚れが付着
することを防止することができる。
In particular, since a space for supplying the undiluted solution is not required on both ends of the sealed membrane element, the pressure vessel for accommodating the membrane element can be downsized. Further, by disposing one of the sealed both ends of the membrane element on the side of the undiluted liquid inlet of the pressure vessel, it is possible to prevent dirt from adhering to the end face of the spiral membrane element due to the dynamic pressure of the undiluted liquid when introducing undiluted liquid. be able to.

【0040】また、本発明の構造においても、全量濾過
により膜エレメントと圧力容器との間の空隙部にデッド
スペースSが形成されないので、微生物等の雑菌の繁
殖、有機物の分解による悪臭の発生、分離膜の分解等の
問題が起こらず、高い信頼性が得られる。
Also in the structure of the present invention, dead space S is not formed in the gap between the membrane element and the pressure vessel due to the total amount filtration, so that germs such as microorganisms can propagate, and the generation of offensive odors due to decomposition of organic substances can be prevented. Problems such as decomposition of the separation membrane do not occur, and high reliability can be obtained.

【0041】さらに、膜エレメントの全方向から圧力が
加わり、軸方向に変位を起こさせるような圧力が加わら
ないので、有孔中空管に巻回された封筒状膜が竹の子状
に変形することがない。それにより、パッキンホルダが
不要となり、外装材も不要であるので、部品コストおよ
び製造コストが低減される。また、全量濾過が行われる
ので、原液を供給するポンプに大きなものを用いること
なく、高い回収率が得られる。それにより、システムコ
ストが低減される。
Furthermore, since pressure is applied from all directions of the membrane element and no pressure causing displacement in the axial direction is applied, the envelope-shaped membrane wound around the perforated hollow tube is deformed into a bamboo shoot. There is no. This eliminates the need for a packing holder and an exterior material, thereby reducing parts costs and manufacturing costs. In addition, since the whole amount is filtered, a high recovery rate can be obtained without using a large pump for supplying the stock solution. Thereby, the system cost is reduced.

【0042】また、膜エレメントに全方向から圧力が加
わるので、原液の供給圧力を高くしても膜エレメントの
変形が生じない。したがって、高い耐圧性が得られる。
Further, since pressure is applied to the membrane element from all directions, no deformation of the membrane element occurs even when the supply pressure of the stock solution is increased. Therefore, high pressure resistance can be obtained.

【0043】第1、第2または第3の発明に係るスパイ
ラル型膜エレメントにおいて、原液流路材の厚み方向に
おける空隙率は10%以上80%以下であることが好ま
しい。それにより、封筒状膜間への汚染物質の侵入を防
止しつつ原液の流路を十分に確保することができる。し
たがって、汚染物質を膜エレメントの少なくとも外周部
で確実に捕捉するとともに、原液を封筒状膜間に十分に
供給することが可能となる。
In the spiral membrane element according to the first, second or third aspect of the present invention, the porosity in the thickness direction of the stock solution channel material is preferably 10% or more and 80% or less. Thus, it is possible to sufficiently secure the flow path of the undiluted solution while preventing intrusion of contaminants between the envelope-shaped membranes. Therefore, the contaminants can be reliably captured at least at the outer peripheral portion of the membrane element, and the stock solution can be sufficiently supplied between the envelope-shaped membranes.

【0044】また、原液流路材の網目のピッチは0.5
mm以上10mm以下であることが好ましい。それによ
り、圧力損失を低減しつつ、封筒状膜どうしが接触して
原液の流路が小さくなることを防止することができる。
The mesh pitch of the stock solution flow path material is 0.5
It is preferably from 10 mm to 10 mm. Thereby, it is possible to prevent the envelope membranes from coming into contact with each other and to reduce the flow path of the stock solution while reducing the pressure loss.

【0045】[0045]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例における
スパイラル型膜エレメントの一部切欠き斜視図である。
また、図2は図1のスパイラル型膜エレメントの封筒状
膜の一例を示す横断面図であり、図3は図1のスパイラ
ル型膜エレメントの封筒状膜の他の例を示す横断面図で
ある。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a spiral membrane element according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the envelope-shaped membrane of the spiral membrane element shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of the envelope-shaped membrane of the spiral membrane element shown in FIG. is there.

【0046】図1に示すスパイラル型膜エレメント1
は、有孔中空管からなる集水管2の外周面にそれぞれ独
立した複数の封筒状膜3または連続した複数の封筒状膜
3を巻回することにより構成されるスパイラル状膜要素
1aを含む。封筒状膜3の間には、封筒状膜3どうしが
密着して膜面積が狭くなることを防止するため、および
原水の流路を形成するために原水スペーサ(原液流路
材)4が挿入されている。また、スパイラル状膜要素1
aの外周面は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリス
チレン等のプラスチック、金属、ゴムまたは繊維等によ
り形成されるネットからなる外周部流路材5で覆われて
いる。
The spiral membrane element 1 shown in FIG.
Includes a spiral-shaped membrane element 1a formed by winding a plurality of independent envelope-shaped membranes 3 or a plurality of continuous envelope-shaped membranes 3 on the outer peripheral surface of a water collecting pipe 2 composed of a perforated hollow pipe. . A raw water spacer (raw liquid flow path material) 4 is inserted between the envelope films 3 in order to prevent the envelope films 3 from adhering to each other and to reduce the film area, and to form a flow path for raw water. Have been. Spiral membrane element 1
The outer peripheral surface of a is covered with an outer peripheral channel material 5 made of a net formed of plastic, metal, rubber, fiber, or the like such as polypropylene, polyethylene, or polystyrene.

【0047】図2および図3に示すように、封筒状膜3
は、透過水スペーサ(透過液流路材)6の両面に2枚の
分離膜7を重ね合わせて3辺を接着することにより形成
され、その封筒状膜3の開口部が集水管2の外周面に取
り付けられている。分離膜7としては、10kgf/c
2 以下で運転される低圧逆浸透膜、限外濾過膜、精密
濾過膜等が用いられる。
As shown in FIG. 2 and FIG.
Is formed by superposing two separation membranes 7 on both sides of a permeated water spacer (permeated liquid flow path material) 6 and bonding three sides thereof, and the opening of the envelope-shaped membrane 3 is formed on the outer periphery of the water collecting pipe 2. Attached to the surface. 10 kgf / c for the separation membrane 7
Low pressure reverse osmosis membranes, ultrafiltration membranes, microfiltration membranes, etc., operated at m 2 or less are used.

【0048】図2の例では、複数の封筒状膜3がそれぞ
れ独立した分離膜7により形成される。図3の例では、
複数の封筒状膜3が連続した分離膜7を折り畳むことに
より形成される。
In the example of FIG. 2, a plurality of envelope-shaped membranes 3 are formed by independent separation membranes 7, respectively. In the example of FIG.
A plurality of envelope membranes 3 are formed by folding a continuous separation membrane 7.

【0049】図4は図1のスパイラル型膜エレメント1
に用いられる原水スペーサ4の斜視図であり、図5は図
4の原水スペーサ4のX−X線断面図である。
FIG. 4 shows the spiral type membrane element 1 shown in FIG.
FIG. 5 is a perspective view of the raw water spacer 4 used in FIG.

【0050】図4に示すように、原水スペーサ4は、ポ
リプロピレン、ポリエチレン等の合成樹脂からなる複数
の線材41,42が互いに直角に交差するように格子状
に形成されている。
As shown in FIG. 4, the raw water spacer 4 is formed in a lattice shape such that a plurality of wires 41 and 42 made of a synthetic resin such as polypropylene and polyethylene cross each other at right angles.

【0051】図5に示すように、線材41の厚さは線材
42の厚さよりも大きく設定されている。それにより、
原水51が線材41間において線材41と平行にかつ直
線状に流れやすくなる。
As shown in FIG. 5, the thickness of the wire 41 is set larger than the thickness of the wire 42. Thereby,
The raw water 51 easily flows between the wires 41 in a straight line parallel to the wires 41.

【0052】図6は原水スペーサ4の他の例を示す断面
図である。図6の原水スペーサ4では、線材42が線材
41に対して厚さ方向の中央部で交差している。この場
合にも、線材41の厚さが線材42の厚さよりも大きく
設定されている。したがって、原水は、線材41間にお
いて線材41と平行にかつ直線状に流れやすくなる。
FIG. 6 is a sectional view showing another example of the raw water spacer 4. In the raw water spacer 4 of FIG. 6, the wire 42 intersects the wire 41 at the center in the thickness direction. Also in this case, the thickness of the wire 41 is set to be larger than the thickness of the wire 42. Therefore, the raw water easily flows between the wires 41 in a straight line in parallel with the wires 41.

【0053】原水スペーサ4の厚みtが0.5mmより
も大きいと、原水中の汚染物質を膜エレメント1の少な
くとも外周部で捕捉しにくくなる。一方、原水スペーサ
4の厚みtが0.1mmよりも小さいと、封筒状膜3ど
うしが接触しやすくなり、膜面積が小さくなる。したが
って、原水スペーサ4の厚みは0.1mm以上0.5m
m以下であることが好ましい。
If the thickness t of the raw water spacer 4 is larger than 0.5 mm, it becomes difficult to capture contaminants in the raw water at least at the outer peripheral portion of the membrane element 1. On the other hand, if the thickness t of the raw water spacer 4 is smaller than 0.1 mm, the envelope-shaped membranes 3 are likely to come into contact with each other, and the membrane area is reduced. Therefore, the thickness of the raw water spacer 4 is 0.1 mm or more and 0.5 m or more.
m or less.

【0054】また、原水スペーサ4の厚み方向における
空隙率が10%よりも小さいと、原水の流路を十分に確
保することができない。一方、原水スペーサ4の厚み方
向における空隙率が80%よりも大きいと、封筒状膜3
間へ汚染物質が侵入しやすくなる。したがって、原水ス
ペーサ4の厚み方向における空隙率は10%以上80%
以下であることが好ましい。
If the porosity in the thickness direction of the raw water spacer 4 is smaller than 10%, it is not possible to sufficiently secure the flow path of the raw water. On the other hand, if the porosity in the thickness direction of the raw water spacer 4 is larger than 80%,
Contaminants can easily enter the gap. Therefore, the porosity in the thickness direction of the raw water spacer 4 is 10% or more and 80% or more.
The following is preferred.

【0055】さらに、原水スペーサ4の網目のピッチが
0.5mmよりも小さいと、圧力損失が大きくなる。一
方、原水スペーサ4の網目のピッチが10mmよりも大
きいと、封筒状膜3どうしが接触して原水の流路が小さ
くなる。したがって、原水スペーサ4の網目のピッチは
0.5mm以上10mm以下であることが好ましい。
Further, when the mesh pitch of the raw water spacer 4 is smaller than 0.5 mm, the pressure loss increases. On the other hand, when the mesh pitch of the raw water spacers 4 is larger than 10 mm, the envelope membranes 3 come into contact with each other and the flow path of the raw water becomes small. Therefore, the mesh pitch of the raw water spacer 4 is preferably 0.5 mm or more and 10 mm or less.

【0056】図7は図1のスパイラル型膜エレメントの
縦断面図である。図7に示すように、本実施例のスパイ
ラル型膜エレメント1において、原水スペーサ4は、線
材41が集水管2の軸方向と垂直になりかつ線材42が
集水管2の軸方向と平行になるように配置されている。
それにより、原水は、集水管2の軸方向と垂直な方向に
流れやすくなる。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the spiral membrane element of FIG. As shown in FIG. 7, in the spiral membrane element 1 of the present embodiment, the raw water spacer 4 is such that the wire 41 is perpendicular to the axial direction of the water collecting pipe 2 and the wire 42 is parallel to the axial direction of the water collecting pipe 2. Are arranged as follows.
Thereby, the raw water easily flows in a direction perpendicular to the axial direction of the water collecting pipe 2.

【0057】外周部流路材5の厚みが30mmよりも大
きいと、膜エレメント1を収納する圧力容器に対する膜
エレメント1の容積効率が小さくなる。一方、外周部流
路材5の厚みが0.6mmよりも小さいと、透過水の逆
流洗浄時に膜エレメント1の少なくとも外周部に付着し
た汚染物質を系外に排出するための原水の流速が小さく
なるので、該付着した汚染物質を系外に排出しにくいこ
とがある。したがって、外周部流路材5の厚みは0.6
mm以上30mm以下であることが好ましい。
When the thickness of the outer peripheral channel member 5 is larger than 30 mm, the volumetric efficiency of the membrane element 1 with respect to the pressure vessel storing the membrane element 1 is reduced. On the other hand, if the thickness of the outer peripheral channel member 5 is smaller than 0.6 mm, the flow rate of the raw water for discharging contaminants attached to at least the outer peripheral portion of the membrane element 1 during backflow cleaning of the permeated water is small. Therefore, it may be difficult to discharge the attached contaminants out of the system. Therefore, the thickness of the outer peripheral channel material 5 is 0.6
It is preferable that it is not less than mm and not more than 30 mm.

【0058】図8は本実施例のスパイラル型膜エレメン
トの運転方法の一例を示す断面図である。図8に示すよ
うに、圧力容器(耐圧容器)10は、筒形ケース11お
よび1対の端板12a,12bにより構成される。一方
の端板12aには原水入口13が形成され、他方の端板
12bには原水出口15が形成されている。また、他方
の端板12bの中央部には透過水出口14が設けられて
いる。
FIG. 8 is a sectional view showing an example of a method of operating the spiral type membrane element of this embodiment. As shown in FIG. 8, the pressure vessel (pressure-resistant vessel) 10 includes a cylindrical case 11 and a pair of end plates 12a and 12b. A raw water inlet 13 is formed on one end plate 12a, and a raw water outlet 15 is formed on the other end plate 12b. A permeated water outlet 14 is provided at the center of the other end plate 12b.

【0059】スパイラル型膜エレメント1が筒型ケース
11内に収納され、筒状ケース11の両方の開口端がそ
れぞれ端板12a,12bで封止される。集水管2の一
方の端部は端板12bの透過水出口14に嵌合され、他
方の端部にはエンドキャップ16が装着される。端板1
2bの原水出口15には、配管17およびバルブ18が
接続される。
The spiral type membrane element 1 is housed in a cylindrical case 11, and both open ends of the cylindrical case 11 are sealed by end plates 12a and 12b, respectively. One end of the water collecting pipe 2 is fitted to the permeated water outlet 14 of the end plate 12b, and an end cap 16 is attached to the other end. End plate 1
A pipe 17 and a valve 18 are connected to the raw water outlet 15 of 2b.

【0060】スパイラル型膜エレメント1の運転時に
は、原水51を圧力容器10の原水入口13から圧力容
器10の内部に導入する。原水51は、スパイラル型膜
エレメント1の少なくとも外周部側から原水スペーサ4
に沿って封筒状膜3間に浸入する。図8の例では、原水
51がスパイラル型膜エレメント1の外周部側および両
端部側から封筒状膜3間に浸入する。分離膜7を透過し
た透過水が透過水スペーサ6に沿って集水管2の内部に
流れ込む。それにより、圧力容器10の透過水出口14
から透過水52が取り出される。このようにして、全量
濾過が行われる。
During the operation of the spiral membrane element 1, the raw water 51 is introduced into the pressure vessel 10 from the raw water inlet 13 of the pressure vessel 10. The raw water 51 is supplied from at least the outer peripheral side of the spiral membrane element 1 to the raw water spacer 4.
Along the space between the envelope-shaped membranes 3. In the example of FIG. 8, raw water 51 enters between the envelope-shaped membranes 3 from the outer peripheral side and both end sides of the spiral membrane element 1. The permeated water that has passed through the separation membrane 7 flows into the water collecting pipe 2 along the permeated water spacer 6. Thereby, the permeated water outlet 14 of the pressure vessel 10
The permeated water 52 is taken out from the tank. In this way, total filtration is performed.

【0061】この場合、濁質物質等の汚染物質は膜エレ
メント1の少なくとも外周部(図8の例では外周部およ
び両端部)で捕捉されるほど原水スペーサ4の厚さが薄
いため、膜エレメント1の少なくとも外周部に汚染物質
によるケーク層が形成される。膜エレメント1の少なく
とも外周部ではケーク層によるケーク濾過が行われ、膜
エレメント1の内部では分離膜7による膜濾過が行われ
る。
In this case, since the thickness of the raw water spacer 4 is so thin that contaminants such as turbid substances are trapped at least at the outer peripheral portion (the outer peripheral portion and both ends in the example of FIG. 8) of the membrane element 1, A cake layer of a contaminant is formed on at least the outer peripheral portion of the device. At least the outer periphery of the membrane element 1 is subjected to cake filtration by the cake layer, and the inside of the membrane element 1 is subjected to membrane filtration by the separation membrane 7.

【0062】なお、バルブ18を開いて原水出口15か
ら一部原水を取り出してもよい。この場合、膜エレメン
ト1の外周部で原水の流れを形成することができる。そ
れにより、原水中の汚染物質の沈降を抑制しつつ汚染物
質の一部を圧力容器10の外部に排出することができ
る。
The raw water may be partially taken out from the raw water outlet 15 by opening the valve 18. In this case, a flow of raw water can be formed at the outer peripheral portion of the membrane element 1. Thereby, a part of the contaminants can be discharged to the outside of the pressure vessel 10 while the sedimentation of the contaminants in the raw water is suppressed.

【0063】一定時間濾過を行った後、透過側から透過
水による逆流洗浄を行う。逆流洗浄時は、集水管2から
逆濾過された透過水が原水スペーサ4に沿って少なくと
も外周部に向かって流れる。それにより、膜エレメント
1の少なくとも外周部に捕捉された汚染物質が容易に剥
離する。特に、原水スペーサ4が図7に示したように配
置されているので、集水管2から排出された透過水が外
周部に向かって直線状に流れやすくなる。したがって、
透過水が原水スペーサ4から受ける抵抗が小さくなり、
汚染物質の剥離力が増す。
After filtration for a certain period of time, backwashing with permeated water is performed from the permeation side. During backwashing, the permeated water back-filtered from the water collection pipe 2 flows along the raw water spacer 4 at least toward the outer peripheral portion. Thereby, the contaminants captured at least at the outer peripheral portion of the membrane element 1 are easily peeled off. In particular, since the raw water spacers 4 are arranged as shown in FIG. 7, the permeated water discharged from the water collecting pipe 2 easily flows straight toward the outer peripheral portion. Therefore,
The resistance that the permeated water receives from the raw water spacer 4 is reduced,
Increases peeling power of contaminants.

【0064】このとき、原水入口13から原水を供給し
つつバルブ18を開放すると、剥離した汚染物質が系外
に排出される。その結果、透過流束が逆流洗浄前と比較
して格段に回復する。
At this time, when the valve 18 is opened while supplying the raw water from the raw water inlet 13, the separated contaminants are discharged out of the system. As a result, the permeation flux is remarkably recovered as compared with before the backwashing.

【0065】上記のように、本実施例のスパイラル型膜
エレメント1においては、原水スペーサ4の厚さが薄い
ため、分離膜7の充填効率が高くなる。また、原水流路
が狭くなり、汚染物質が膜エレメント1の少なくとも外
周部で捕捉されるので、逆流洗浄時に汚染物質を容易に
系外に排出することが可能となる。
As described above, in the spiral membrane element 1 of the present embodiment, the filling efficiency of the separation membrane 7 is increased because the thickness of the raw water spacer 4 is small. Further, since the raw water flow path is narrowed and the contaminants are captured at least at the outer peripheral portion of the membrane element 1, it is possible to easily discharge the contaminants out of the system during backwashing.

【0066】さらに、前述のような濾過形態により膜エ
レメント1と圧力容器10との間の空隙部にデッドスペ
ースSが形成されないので、微生物等の雑菌の繁殖、有
機物の分解による悪臭の発生、分離膜の分解等の問題が
発生せず、高い信頼性が得られる。
Further, since the dead space S is not formed in the gap between the membrane element 1 and the pressure vessel 10 by the above-described filtration mode, the propagation of various germs such as microorganisms and the generation and separation of offensive odors due to the decomposition of organic substances. Problems such as decomposition of the film do not occur, and high reliability can be obtained.

【0067】また、膜エレメント1に全方向から圧力が
加わるので、膜エレメント1の変形の問題が生じず、パ
ッキンホルダおよび外装材が不要となる。それにより、
部品コストおよび製造コストが低減される。
Further, since pressure is applied to the membrane element 1 from all directions, the problem of deformation of the membrane element 1 does not occur, and the packing holder and the exterior material become unnecessary. Thereby,
Component and manufacturing costs are reduced.

【0068】また、全量濾過が行われるので、原水を供
給するポンプに大きなものを用いる必要がない。それに
より、システムコストが低減される。
Since the whole amount is filtered, it is not necessary to use a large pump for supplying raw water. Thereby, the system cost is reduced.

【0069】図9は本発明の他の実施例におけるスパイ
ラル型膜エレメントの正面図である。図9では、外周部
流路材の図示が省略されている。
FIG. 9 is a front view of a spiral membrane element according to another embodiment of the present invention. In FIG. 9, the illustration of the outer peripheral channel material is omitted.

【0070】図9(a)のスパイラル型膜エレメント1
においては、スパイラル状膜要素1aの両端部が樹脂層
19で封止されている。図9(b)のスパイラル型膜エ
レメント1においては、スパイラル状膜要素1aの一端
部が樹脂層19で封止されている。
The spiral type membrane element 1 shown in FIG.
In, both end portions of the spiral membrane element 1a are sealed with a resin layer 19. In the spiral membrane element 1 shown in FIG. 9B, one end of the spiral membrane element 1 a is sealed with a resin layer 19.

【0071】図9(a),(b)のスパイラル型膜エレ
メント1では、製造時の作業工程が増加するが、膜エレ
メント1の両端部または一端部に原水を供給するスペー
スが不要となる。したがって、圧力容器を小型化するこ
とができ、圧力容器内に膜エレメント1を収納してなる
スパイラル型膜モジュールを小型化することができる。
In the spiral type membrane element 1 shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the number of working steps at the time of manufacturing increases, but a space for supplying raw water to both ends or one end of the membrane element 1 becomes unnecessary. Therefore, the pressure vessel can be reduced in size, and the spiral membrane module in which the membrane element 1 is housed in the pressure vessel can be reduced in size.

【0072】また、膜エレメント1の樹脂層19で封止
された端部を圧力容器の原水入口の側に配置することに
より、原水導入時に原水の動圧により膜エレメント1の
端面に汚れが付着することを防止することができる。
Further, by arranging the end portion of the membrane element 1 sealed with the resin layer 19 on the side of the raw water inlet of the pressure vessel, dirt adheres to the end face of the membrane element 1 due to the dynamic pressure of the raw water when the raw water is introduced. Can be prevented.

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

【図1】本発明の一実施例におけるスパイラル型膜エレ
メントの一部切欠き斜視図である。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a spiral membrane element according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の
一例を示す横断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an envelope-shaped membrane of the spiral membrane element shown in FIG.

【図3】図1のスパイラル型膜エレメントの封筒状膜の
他の例を示す横断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of the envelope-shaped membrane of the spiral membrane element shown in FIG.

【図4】図1のスパイラル型膜エレメントに用いられる
原水スペーサの斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a raw water spacer used in the spiral membrane element of FIG. 1;

【図5】図4の原水スペーサのX−X線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line XX of the raw water spacer of FIG. 4;

【図6】原水スペーサの他の例を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing another example of the raw water spacer.

【図7】図1のスパイラル型膜エレメントの縦断面図で
ある。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the spiral membrane element of FIG. 1;

【図8】図1のスパイラル型膜エレメントの運転方法の
一例を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing an example of an operation method of the spiral membrane element of FIG.

【図9】本発明の他の実施例におけるスパイラル型膜エ
レメントの正面図である。
FIG. 9 is a front view of a spiral-type membrane element according to another embodiment of the present invention.

【図10】従来のスパイラル型膜エレメントの一部切欠
き斜視図である。
FIG. 10 is a partially cutaway perspective view of a conventional spiral-type membrane element.

【図11】従来のスパイラル型膜エレメントの外観斜視
図である。
FIG. 11 is an external perspective view of a conventional spiral-type membrane element.

【図12】従来のスパイラル型膜エレメントの運転方法
の一例を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of a conventional method of operating a spiral-type membrane element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スパイラル型膜エレメント 1a スパイラル状膜要素 2 集水管 3 封筒状膜 4 原水スペーサ 5 外周部流路材 6 透過水スペーサ 7 分離膜 10 圧力容器 13 原水入口 14 透過水出口 41,42 線材 51 原水 52 透過水 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spiral type membrane element 1a Spiral type membrane element 2 Water collecting pipe 3 Envelope type membrane 4 Raw water spacer 5 Peripheral flow path material 6 Permeated water spacer 7 Separation membrane 10 Pressure vessel 13 Raw water inlet 14 Permeated water outlet 41,42 Wire rod 51 Raw water 52 Permeated water

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有孔中空管の外周面に独立または連続し
た複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてスパ
イラル状膜要素が形成され、前記原液流路材の厚みが
0.1mm以上0.5mm以下であり、前記スパイラル
状膜要素の外周部側および両端部側から原液が供給さ
れ、前記有孔中空管の少なくとも一方の開口端から透過
液が導出されることを特徴とするスパイラル型膜エレメ
ント。
1. A spiral membrane element is formed by winding a plurality of independent or continuous envelope-shaped membranes on the outer peripheral surface of a perforated hollow tube via a raw liquid flow path material, and the thickness of the raw liquid flow path material is formed. Is 0.1 mm or more and 0.5 mm or less, a stock solution is supplied from the outer peripheral side and both ends of the spiral membrane element, and a permeated liquid is led out from at least one open end of the perforated hollow tube. A spiral type membrane element characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 有孔中空管の外周面に独立または連続し
た複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてスパ
イラル状膜要素が形成され、前記原液流路材の厚みが
0.1mm以上0.5mm以下であり、前記スパイラル
状膜要素の一端部が封止され、前記スパイラル状膜要素
の外周部側および他端部側から原液が供給され、前記有
孔中空管の少なくとも一方の開口端から透過液が導出さ
れることを特徴とするスパイラル型膜エレメント。
2. A spiral membrane element is formed by winding a plurality of independent or continuous envelope-shaped membranes on the outer peripheral surface of a perforated hollow tube via a raw liquid flow path material, and the thickness of the raw liquid flow path material is formed. Is not less than 0.1 mm and not more than 0.5 mm, one end of the spiral membrane element is sealed, a stock solution is supplied from the outer peripheral side and the other end side of the spiral membrane element, and the perforated hollow A spiral-type membrane element wherein a permeate is discharged from at least one open end of a tube.
【請求項3】 有孔中空管の外周面に独立または連続し
た複数の封筒状膜が原液流路材を介して巻回されてスパ
イラル状膜要素が形成され、前記原液流路材の厚みが
0.1mm以上0.5mm以下であり、前記スパイラル
状膜要素の両端部が封止され、前記スパイラル状膜要素
の外周部側から原液が供給され、前記有孔中空管の少な
くとも一方の開口端から透過液が導出されることを特徴
とするスパイラル型膜エレメント。
3. A spiral membrane element is formed by winding a plurality of independent or continuous envelope-shaped membranes on the outer peripheral surface of a perforated hollow tube via a raw liquid flow path material, and the thickness of the raw liquid flow path material is formed. Is 0.1 mm or more and 0.5 mm or less, both ends of the spiral membrane element are sealed, a stock solution is supplied from the outer peripheral side of the spiral membrane element, and at least one of the perforated hollow tubes is provided. A spiral type membrane element wherein a permeate is discharged from an open end.
【請求項4】 前記原液流路材の厚み方向における空隙
率は10%以上80%以下であることを特徴とする請求
項1、2または3記載のスパイラル型膜エレメント。
4. The spiral membrane element according to claim 1, wherein a porosity in a thickness direction of the stock solution flow path material is 10% or more and 80% or less.
【請求項5】 前記原液流路材の網目のピッチは0.5
mm以上10mm以下であることを特徴とする請求項1
〜4のいずれかに記載のスパイラル型膜エレメント。
5. The mesh pitch of the stock solution channel material is 0.5.
2. The thickness is not less than 10 mm and not more than 10 mm.
The spiral-type membrane element according to any one of Items 1 to 4, wherein
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100407686B1 (en) * 2000-12-29 2003-12-01 민병렬 Pleated Filtration Membrane Module
JP2005305422A (en) * 2004-03-26 2005-11-04 Nitto Denko Corp Spiral type separation membrane element
JP2005319454A (en) * 2004-04-07 2005-11-17 Nitto Denko Corp Spiral type separation membrane element
US8361318B2 (en) 2004-03-26 2013-01-29 Nitto Denko Corporation Spiral type separation membrane element
WO2014129398A1 (en) * 2013-02-20 2014-08-28 栗田工業株式会社 Method of operating reverse osmosis membrane device, and reverse osmosis membrane device
KR20150035772A (en) 2012-06-28 2015-04-07 도레이 카부시키가이샤 Separation membrane element
US9604179B2 (en) 2007-06-11 2017-03-28 Nitto Denko Corporation Spiral membrane element and method of producing the same
WO2018056090A1 (en) * 2016-09-21 2018-03-29 東レ株式会社 Separation membrane element and operation method therefor

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100407686B1 (en) * 2000-12-29 2003-12-01 민병렬 Pleated Filtration Membrane Module
JP2005305422A (en) * 2004-03-26 2005-11-04 Nitto Denko Corp Spiral type separation membrane element
JP4688140B2 (en) * 2004-03-26 2011-05-25 日東電工株式会社 Spiral type separation membrane element
US8361318B2 (en) 2004-03-26 2013-01-29 Nitto Denko Corporation Spiral type separation membrane element
JP2005319454A (en) * 2004-04-07 2005-11-17 Nitto Denko Corp Spiral type separation membrane element
US9604179B2 (en) 2007-06-11 2017-03-28 Nitto Denko Corporation Spiral membrane element and method of producing the same
KR20150035772A (en) 2012-06-28 2015-04-07 도레이 카부시키가이샤 Separation membrane element
US9724646B2 (en) 2012-06-28 2017-08-08 Toray Industries, Inc. Separation membrane element
JP2014159015A (en) * 2013-02-20 2014-09-04 Kurita Water Ind Ltd Method for operating reverse osmotic membrane device and reverse osmotic membrane device
WO2014129398A1 (en) * 2013-02-20 2014-08-28 栗田工業株式会社 Method of operating reverse osmosis membrane device, and reverse osmosis membrane device
US10252219B2 (en) 2013-02-20 2019-04-09 Kurita Water Industries Ltd. Method for operating reverse osmosis membrane device, and reverse osmosis membrane device
WO2018056090A1 (en) * 2016-09-21 2018-03-29 東レ株式会社 Separation membrane element and operation method therefor
CN109715275A (en) * 2016-09-21 2019-05-03 东丽株式会社 Separating film element and its method of operation
KR20190049744A (en) 2016-09-21 2019-05-09 도레이 카부시키가이샤 Membrane element and its operating method
JPWO2018056090A1 (en) * 2016-09-21 2019-07-04 東レ株式会社 Separation membrane element and method of operating the same
US11511233B2 (en) 2016-09-21 2022-11-29 Toray Industries, Inc. Separation membrane element and operation method therefor

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