WO2019208275A1 - 分離膜モジュール - Google Patents

分離膜モジュール Download PDF

Info

Publication number
WO2019208275A1
WO2019208275A1 PCT/JP2019/016019 JP2019016019W WO2019208275A1 WO 2019208275 A1 WO2019208275 A1 WO 2019208275A1 JP 2019016019 W JP2019016019 W JP 2019016019W WO 2019208275 A1 WO2019208275 A1 WO 2019208275A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
separation membrane
spiral
water
spiral separation
membrane element
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/016019
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
智宏 前田
谷口　雅英
Original Assignee
東レ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東レ株式会社 filed Critical 東レ株式会社
Priority to CN201980028061.XA priority Critical patent/CN111989152B/zh
Priority to JP2019537195A priority patent/JP6607336B1/ja
Publication of WO2019208275A1 publication Critical patent/WO2019208275A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/10—Spiral-wound membrane modules
    • B01D63/12—Spiral-wound membrane modules comprising multiple spiral-wound assemblies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/08—Apparatus therefor

Definitions

  • the present invention provides a plurality of spiral separation membranes for obtaining permeated water having a low solute concentration and concentrated water having a high solute concentration from raw water such as seawater and river water, groundwater, lake water, wastewater treatment containing solutes such as salt.
  • the present invention relates to a separation membrane module loaded with elements arranged in a line.
  • wastewater reuse is beginning to be applied in areas where there is no water source, such as inland and coastal urban areas and industrial areas, and areas where discharge is restricted due to drainage regulations.
  • Singapore an island country with scarce water sources, handles sewage generated in the country, stores it without releasing it into the sea, regenerates it to a level that can be drunk with a reverse osmosis membrane, and copes with water shortages.
  • reverse osmosis which is applied to seawater desalination and reuse of sewage wastewater
  • water containing solutes such as salinity
  • water with a concentrated solute can be obtained.
  • Pretreatment suitable for the quality of raw water is important for stable operation of water treatment equipment that uses reverse osmosis membranes. If pretreatment is insufficient, reverse osmosis membranes may deteriorate or fouling (fouling on the membrane surface). ), And stable operation is not possible. On the other hand, if the operation is continued for a long time even after sufficient pretreatment, a biofilm is formed in the piping and reverse osmosis membrane module, resulting in biofouling of the reverse osmosis membrane and stable operation. Disappear.
  • the separation membrane has various forms such as a flat membrane, a tubular membrane, and a hollow fiber membrane.
  • a flat membrane it is often used in the form of a spiral type separation membrane element.
  • FRP fiber reinforcement
  • the spiral separation membrane element treated water is supplied from one end surface, and a part of the components (for example, water in the case of seawater desalination) permeates the separation membrane while flowing along the supply-side flow path material. Separated by. At this time, a phenomenon called a telescope phenomenon may occur in which spiral spirally separated membrane winding bodies are displaced in the axial direction and end portions are conical. Note that the end plate of the spiral separation membrane element is called a telescope prevention plate because it plays the role of preventing the separation membrane winding body from expanding in a conical shape.
  • the component (permeated water) that has permeated through the separation membrane flows along the permeate-side channel material, flows into the central tube from the hole on the side surface thereof, flows in the central tube, and is taken out as permeated water.
  • treated water containing a high concentration of non-permeating components for example, salinity in the case of seawater desalination
  • Such a spiral separation membrane element has the advantage that the feed water flow path material is uniformly arranged and is less likely to cause a drift, but if the pretreatment is insufficient, the membrane surface to which the water to be treated is supplied On top of this, there is a problem that fouling substances easily accumulate.
  • the spiral type separation membrane element is usually used by connecting a plurality of spiral type separation membrane elements in series and loading them in one pressure vessel.
  • the fouling described above is the leading spiral type. It tends to occur remarkably in the separation membrane element.
  • fouling is promoted due to the influence of osmotic pressure, since the permeation flux is large in the leading spiral separation membrane element having a low solute concentration and the fouling substance is easily supplied onto the membrane surface. .
  • the permeation flux is small, so that fouling tends not to occur.
  • the separation membrane, the supply-side channel material, and the permeation-side channel material may undergo creep deformation, and their thickness may decrease.
  • the supply-side flow path is partially constricted or enlarged, so that the flow of water to be treated in the supply-side flow path is largely deviated and the performance of the spiral separation membrane element is often lowered. .
  • a washing method such as flushing that flows at a high flux and back-pressure washing that removes fouling substances attached by backflowing permeate from the membrane permeation side to the supply side with back pressure is often applied.
  • Patent Document 2 proposes a method of performing flushing while switching the flushing direction. By these flushing, the fouling material accumulated at the end of the spiral separation membrane element is removed, and the fouling material accumulated in the rear spiral separation membrane element is likely to decrease the flushing effect of the membrane surface in the forward flushing. It can be removed.
  • Patent Document 3 proposes a method for removing fouling substances accumulated on the membrane surface by causing the supply direction of the water to be treated to be reversed during operation and causing almost no operation stop time. .
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and an object of the present invention is to separate (swell) the separation membrane wound body in the radial direction in the separation membrane module filled with the spiral separation membrane element. Another object of the present invention is to provide a separation membrane module that can effectively prevent a channeling phenomenon in which a distorted gap is generated between separation membrane winding bodies and a supply-side flow path agent jumping out.
  • the present invention comprises the following configurations (1) to (6).
  • a separation membrane wound body in which a separation membrane leaf provided with a separation membrane is wound around a central tube, and a telescope prevention plate provided on at least one end in the axial direction of the separation membrane winding body
  • Comprising a plurality of spiral separation membrane elements with The plurality of spiral separation membrane elements are loaded in a row in a pressure vessel, A first spiral separation membrane element that is one of the plurality of spiral separation membrane elements, and a second spiral separation membrane element that is the other one of the plurality of spiral separation membrane elements
  • the separation membrane module is loaded so that the winding direction of the separation membrane leaf is opposite.
  • the first spiral separation membrane element is loaded in the most upstream portion of the pressure vessel in the direction of water to be treated, and the second spiral separation membrane element is loaded second from the most upstream portion.
  • (4) The connecting portion of the spiral separation membrane elements that are connected to each other has a structure that restricts relative movement of the spiral separation membrane elements in the rotation direction, and any one of (1) to (3) Separation membrane module described in 1.
  • the separation membrane module according to (4), wherein the connecting portion is provided on at least one of the central tube and the telescope prevention plate and has a fitting structure.
  • the separation membrane module of the present invention filled with the spiral type separation membrane element has a channeling phenomenon or supply-side flow path agent in which the separation membrane winding body expands (swells) in the radial direction and a distorted gap is generated between the separation membrane winding bodies. Can be effectively prevented.
  • FIG. 1 is a partially broken perspective view of an embodiment of a spiral separation membrane element (winding direction: clockwise) used in the separation membrane module of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of an embodiment of a separation membrane module of the present invention in which a cylindrical pressure vessel is alternately loaded with a first winding direction spiral separation membrane element and a second winding direction spiral separation membrane element. is there.
  • FIG. 3 is a partially broken perspective view of an embodiment of a spiral separation membrane element (winding direction: counterclockwise) used in the separation membrane module of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a U coupling seal applicable to a spiral separation membrane element used in the separation membrane module of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of an O-ring seal applicable to a spiral separation membrane element used in the separation membrane module of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing an example of a split ring-shaped seal member applicable to the spiral separation membrane element used in the separation membrane module of the present invention
  • FIG. 6 (a) is a plan view
  • FIG. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG.
  • FIG. 7 is a view showing a telescope prevention plate having a sealing function described in International Publication No. 2011/046937
  • FIG. 7A is a fragmentary view for explaining a connecting portion between the telescope prevention plates.
  • FIG. 7B is a perspective view
  • FIG. 7C and FIG. 7D are plan views.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a spiral type separation membrane element connected using an H-shaped connection member applicable to the separation membrane module of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view when a spiral separation membrane is connected using a fitting structure center pipe applicable to the separation membrane module of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view when connecting a spiral type separation membrane using a telescope prevention plate having a fitting structure applicable to the separation membrane module of the present invention.
  • the separation membrane module of the present invention is A separation membrane wound body in which a separation membrane leaf provided with a separation membrane is wound around a central tube, and a telescope prevention plate provided at least at one end in the axial direction of the separation membrane winding body Equipped with multiple spiral separation membrane elements,
  • the plurality of spiral separation membrane elements are loaded in a row in a pressure vessel,
  • a first spiral separation membrane element that is one of the plurality of spiral separation membrane elements, and a second spiral separation membrane element that is the other one of the plurality of spiral separation membrane elements Are loaded so that the winding direction of the separation membrane leaf is opposite.
  • FIG. 1 is a partially broken perspective view of an embodiment of a spiral type separation membrane element used in the separation membrane module of the present invention.
  • the first spiral separation membrane element 20 ⁇ / b> A sandwiches the permeate-side channel material 22 inside the separation membrane 21, so that the treated water (supply water) 27 and the permeated water 28 are not mixed.
  • One or a plurality of laminates of the separation membrane leaf 32 and the supply-side flow path member 23 having a structure in which the end portion is sealed are spirally wound around the perforated center tube 24A, and the separation membrane winding
  • the outer periphery of the body is covered with an exterior body, and a telescope prevention plate 25 is installed at the ends of the separation membrane winding body and the exterior body.
  • At least one circumferential groove 26 is provided on the outer periphery of the telescope prevention plate 25, and a water seal member to be treated (not shown) is disposed.
  • water to be treated (supply water) 27 is supplied from one end surface in the direction shown in FIG. While flowing, a part of the components (for example, water in the case of seawater desalination) permeates through the separation membrane 21 to be separated into permeated water 28 and concentrated water 29. Thereafter, the component (permeated water 28) that has permeated through the separation membrane 21 flows along the permeate-side flow path member 22, flows into the central tube 24A from the hole on the side surface thereof, and flows through the central tube 24A. The permeated water 28 is taken out.
  • treated water containing a high concentration of non-permeating components for example, salinity in the case of seawater desalination
  • concentrated water 29 from the other end face of the first spiral separation membrane element 20A.
  • the first spiral separation membrane element 20A (20a, 20c, 20e) illustrated in FIG. 1 and the second spiral separation membrane element 20B illustrated in FIG. (20b, 20d, 20f) are loaded in the cylindrical pressure vessel 40 so as to be arranged in a line, thereby forming the separation membrane module 41.
  • the separation membrane module 41 includes a plurality of spiral separation membrane elements 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, and 20f (hereinafter collectively referred to as “spiral separation membrane element 20”) in the cylindrical pressure vessel 40. Are connected and loaded in a row.
  • the first spiral separation membrane element and the second spiral separation membrane element are connected to the winding direction of the separation membrane leaf of the first spiral separation membrane element and the second direction.
  • the spiral separation membrane element is loaded so that the winding direction of the separation membrane leaf is opposite.
  • treated water seal member 43 The outer periphery of the telescope prevention plates 25a, 25b, 25c, 25d, 25e, and 25f provided on at least one end in the axial direction of the separation membrane roll constituting the spiral separation membrane element 20 and the cylindrical pressure vessel 40
  • the treated water seal members 43a, 43b, 43c, 43d, 43e, and 43f (hereinafter, collectively referred to as “treated water seal member 43”) are mounted between the inner peripheral surfaces.
  • the first spiral separation membrane elements 20a, 20c, and 20e are the first spiral separation membrane elements 20A shown in FIG. 1, respectively, and the second spiral separation membrane elements 20b, 20d, and 20f are the same.
  • the second spiral separation membrane element 20B shown in FIG. 3 is shown.
  • the treated water is supplied from the treated water supply port 44 and is supplied to the end of the first spiral separation membrane element 20a.
  • the concentrated water treated by the first spiral separation membrane element 20a is supplied to the second spiral separation membrane element 20b, and then sequentially the first spiral separation membrane element 20c and the second spiral separation membrane. After being supplied and processed to the element 20d, the first spiral separation membrane element 20e, and the second spiral separation membrane element 20f, they are finally discharged from the concentrated water discharge port 45.
  • central tube 24 of the spiral type separation membrane elements 20a to 20f are respectively connected to the connectors 46a, 46b, and 46c.
  • connector 46 46d, 46e (hereinafter collectively referred to as “connector 46”) and connected to the permeate water outlets 50a, 50b provided in the module end plates 47a, 47b, respectively.
  • the permeated water obtained by the mold separation membrane element 20 is collected and taken out of the system.
  • water to be treated (supply water) 27 is supplied from one end surface and flows along the supply-side flow path material 23, and part of the components (for example, water in the case of seawater desalination). Is separated by permeating the separation membrane.
  • supply water supply water
  • part of the components for example, water in the case of seawater desalination.
  • the flow resistance of the spiral separation membrane element 20 increases. This causes a channeling phenomenon in which the separation membrane 21 and the supply-side channel material 23 jump out in the axial direction, the separation membrane winding body expands (swells) in the radial direction, and a distorted gap is generated between the separation membrane winding bodies.
  • the separation membrane winding body cannot be effectively prevented from spreading in the radial direction only by the telescope prevention plate 25, the separation membrane 21 and the supply-side flow path member 23 jump out, and the separation membrane winding body is in the radial direction. It is difficult to effectively prevent the phenomenon (channeling phenomenon) that spreads (swells) and causes a distorted gap between the separated membrane winding bodies.
  • the first spiral separation membrane elements 20a, 20c, 20e and the second spiral separation membrane elements 20b, 20d, 20f are wound around the separation membrane leaf.
  • the separation membrane module 41 is loaded in a pressure vessel in a row so that the directions are opposite to each other.
  • the first spiral separation membrane elements 20a, 20c, and 20e are formed by winding a separation membrane leaf 32 having a separation membrane 21 as shown in FIG. 1 around a central tube 24A in a first winding direction (clockwise).
  • the second spiral separation membrane elements 20b, 20d, and 20f are provided with a separation membrane leaf 32 having a separation membrane 21 as shown in FIG. 3 around a central tube 24B opposite to the first winding direction.
  • the separation membrane leaf when the first separation membrane wound body expands in the radial direction by fouling or the like, the separation membrane leaf is in a direction in which the winding of the separation membrane leaf 32 is loosened with respect to the central tube 24A. A stress is generated to rotate 32. Actually, since the separation membrane leaf 32 is bonded to the central tube 24A, this stress causes the rotational movement of the central tube 24A. When all the spiral separation membrane elements in the separation membrane module are wound in the same winding direction, all the central tubes are rotated in the same direction, so that they are rotated without receiving a large resistance.
  • the stress that moves the central tube 24A generated when the first separation membrane winding body expands in the radial direction is applied to the second separation membrane.
  • the separation membrane winding body can be canceled by the stress that moves the central tube 24B in the direction opposite to the rotation direction that occurs in the first separation membrane winding body that occurs when the winding body spreads in the radial direction. It is possible to effectively prevent a channeling phenomenon in which a distorted gap is generated between them.
  • a plurality of spiral separation membrane elements 20 are connected in series and loaded into a single pressure vessel for use, and the system recovery rate is increased while satisfying constraints such as the minimum concentrated water flow rate and the maximum supply water pressure.
  • 6 to 8 spiral type separation membrane elements 20 are loaded in the pressure vessel.
  • the above-mentioned fouling is likely to occur remarkably in the leading spiral separation membrane element (first spiral separation membrane element 20a in FIG. 2), particularly in the case of seawater desalination, due to the influence of osmotic pressure,
  • the leading spiral separation membrane element having a low solute concentration has a large permeation flux, and the fouling substance is easily supplied on the membrane surface, so that fouling is promoted.
  • the first spiral separation membrane element is loaded in the most upstream portion of the cylindrical pressure vessel 40 in the treated water supply direction, and the second spiral separation membrane element is loaded second from the most upstream portion.
  • the element arrangement for connecting the first spiral separation membrane element and the second spiral separation membrane element used in the separation membrane module of the present invention is a cylindrical pressure vessel from the viewpoint of the ease of occurrence of fouling described above. Among them, it is preferable to arrange them on the upstream side, and there may be one place, but there may be a plurality of places.
  • the flow resistance of all the spiral separation membrane elements in the separation membrane module increases, and the separation membrane 21 and the supply-side flow path are connected to all the spiral separation membrane elements.
  • the material 23 may jump out or channeling may occur. Therefore, as shown in FIG. 2, it is preferable that the windings of the separation membrane leaves of the spiral separation membrane elements adjacent to each other are loaded so that the winding directions are opposite to each other.
  • the separation membrane 21 used in the spiral separation membrane element applicable to the separation membrane module of the present invention is a flat membrane-like separation membrane, which is a reverse osmosis membrane, an ultrafiltration membrane, a microfiltration membrane, a gas separation membrane, a desorption membrane.
  • a gas film or the like can be used.
  • Specific examples of the membrane material of the separation membrane 21 include cellulose acetate, polyamide, crosslinked polyamine, crosslinked polyamine / polyether, crosslinked polyether, polyacrylonitrile, polyether, sulfonated polysulfone, and the like.
  • membrane forms of reverse osmosis membranes made from these membrane materials include asymmetric membranes and composite membranes.
  • a net-like material, a mesh-like material, a grooved sheet, a corrugated sheet, or the like can be used for the permeate side channel material 22 and the supply side channel material 23.
  • the permeate side channel material 22 and the supply side channel material 23 may be independent of the separation membrane 21 or may be integrated by adhesion or fusion.
  • an adhesion method is suitably used.
  • an adhesive used in the bonding method an adhesive such as a urethane-based adhesive, an epoxy-based adhesive, or a hot-melt adhesive can be used.
  • the central tube 24 has a plurality of holes on the side surface of the tube, and the material of the central tube 24 may be any of resin, metal, etc., but in view of cost and durability, plastic such as noryl resin, ABS resin, etc. Is generally used.
  • the material of the connector 46 that connects the central tubes 24 to each other and the central tube 24 and the permeated water outlets 50a and 50b may be any of resin, metal, etc., but in view of cost and durability, plastics such as noryl resin and ABS resin Is generally used.
  • an elastic seal member is attached to the connecting portion of the center tube 24 and the connector 46, and there are no particular restrictions on the material.
  • a generally used elastic sealing material such as rubber can be used.
  • it is preferable that these materials have durability with respect to components such as acid, alkali, and oxidant contained in the water to be treated that is the target of the separation membrane module 41.
  • the telescope prevention plate 25 is a plate having a gap, which is installed in a role of preventing the separation membrane winding body from extending in a conical shape due to the pressure generated when the water to be treated passes through the separation membrane winding body. It is preferable that the outer peripheral side has a circumferential groove 26 for mounting the water seal member 43 to be treated.
  • the telescope prevention plate 25 is not particularly limited as long as it has a function of preventing deformation of the separation membrane winding body in the axial direction. However, when chemical resistance, heat resistance, or the like is required according to the application, it can be appropriately selected according to the required specifications. In general, a resin material such as a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or a heat resistant resin is suitable.
  • the telescope prevention plate 25 may have a spoke type structure having an outer peripheral annular portion, an inner peripheral annular portion, and a radial spoke portion 31 for the purpose of maintaining strength without hindering the flow of water to be treated as much as possible. preferable.
  • the spiral separation membrane element 20 has a structure in which the outer peripheral portion of the separation membrane winding body is constrained by an exterior material and does not expand in diameter.
  • the exterior material is a sheet made of polyester, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, or the like, or a fiber reinforcing agent (FRP) made of glass fiber and epoxy resin, and the sheet is placed on the outer peripheral surface of the separation membrane wound body.
  • FRP fiber reinforcing agent
  • the spiral separation membrane element 20 is hardened in a shell shape so as not to expand the diameter by winding or fiber.
  • the treated water supply port 44 and the concentrated water discharge port 45 are provided in the module end plates 47a and 47b, but in the vicinity of the module end plate 47a or 47b of the barrel portion of the cylindrical pressure vessel 40 (that is, the module Between the end plate 47a and the first spiral separation membrane element 20a, or the concentrated water discharge port 45 is provided between the module end plate 47b and the second spiral separation membrane element 20f located at the end). There is no problem.
  • the treated water seal member 43 by installing the treated water seal member 43 in the circumferential groove of the outer periphery of the telescope prevention plates 25a to 25f of the spiral type separation membrane elements 20a to 20f, the respective spiral type separation membrane elements 20a. ⁇ 20f of water to be treated and concentrated water are separated.
  • the treated water seal member 43 is attached to one end of each of the spiral separation membrane elements 20a to 20f, but it can be attached to both ends.
  • a U-coupling seal or a V-coupling seal has been devised and widely used as the water seal member 43 to be treated.
  • This U-coupling seal uses elastic resin and is set on the telescope prevention plate 25 of the spiral separation membrane element 20 so that the U-shaped open portion faces the side (upstream side) for supplying the water to be treated. Is done.
  • the U-coupling seal has a structure in which, when the water to be treated is supplied, the U-shaped portion is opened by the water pressure, and the gap between the U-coupling seal and the cylindrical pressure vessel 40 is filled. The same applies to the V-coupling seal.
  • FIG. 4 shows that the treated water sealing member 30 (U-coupling seal) is mounted in the circumferential groove 26 on the outer periphery of the telescope prevention plate 25 in a state where the spiral separation membrane element is loaded in the cylindrical pressure vessel 40. And shows a state of sealing between the outer periphery of the telescope prevention plate 25 and the inner peripheral surface of the cylindrical pressure vessel 40, and in the vicinity of the portion where the water seal member 30 (U-coupling seal) is attached. It is an expanded sectional view which expands and shows typically.
  • the treated water seal member 30 (U-coupling seal) has a relatively small contact area with the inner wall of the cylindrical pressure vessel 40, but as described above, from upstream to downstream (indicated by arrows in FIG. 4). Left-to-right), the treated water seal member 30 (U-coupling seal) is opened by the water pressure when the treated water is supplied to the treated water seal member 30 (U-coupling seal) and the cylinder. It is the structure which fills up the crevice of the pressure vessel 40.
  • FIG. 5 shows the outer periphery of the telescope prevention plate 25 in which the treated water seal member 30 (O-ring seal) is mounted in the circumferential groove 26 in a state where the spiral separation membrane element is loaded in the cylindrical pressure vessel 40. And a partially enlarged cross section schematically showing an enlarged vicinity of the water seal member 30 (O-ring seal) mounting portion.
  • FIG. The to-be-treated water sealing member 30 (O-ring seal) in FIG. 5 exhibits a sealing function for the to-be-treated water flowing in the right direction.
  • split ring-shaped seal member 33 It is also preferable to use a split ring-shaped seal member 33 as shown in FIG.
  • the split ring-shaped seal member 33 is described in International Publication No. 2011/046944.
  • the split ring-shaped seal member 33 has a shape in which an annular seal is cut and divided at one or more locations.
  • the split ring 34 has one split portion 34, but the semicircular shape in which the annular seal member is cut and divided at two locations.
  • Two arc-shaped split ring-shaped sealing members may be mounted in the circumferential groove 26 on the outer peripheral portion of the telescope prevention plate 25.
  • the cross-sectional shape of the split ring-shaped seal member 33 is not particularly limited, but may be any structure as long as it fits in the circumferential groove 26 in the outer peripheral portion of the telescope prevention plate 25 and does not move.
  • the size of the split ring-shaped seal member 33 may be optimized depending on the outer diameter and material of the spiral separation membrane element. For example, the radial width of the seal (that is, the outer diameter 35 of the split ring-shaped seal member). And a half of the difference between the inner diameter 36 of the split ring-shaped seal member) and a seal thickness of about 3 to 10 mm can be employed.
  • split ring-shaped seal member 33 has a rectangular cross-sectional shape as shown in FIG. 6B, the sliding surface and the seal member can contact in parallel or symmetrically in both directions. As a result, it is possible to supply the running water from both sides of the separation membrane module, and when the spiral separation membrane element is loaded into the cylindrical pressure vessel 40, the spiral separation membrane element is also tubular. Even when the pressure vessel 40 is extracted, the spiral separation membrane element can be easily moved in the cylindrical pressure vessel 40.
  • the split ring-shaped sealing member 33 has a characteristic that a sufficient sealing performance can be exhibited regardless of which of the spiral separation membrane elements is supplied with water to be treated.
  • the shape of the sealing member having such characteristics not only the above-mentioned split ring shape, but also the seal contact surface is sharp, that is, a delta ring shape having a triangular cross section, a convex lens shape, or a contact shape. A corrugated plate with an uneven surface can be applied.
  • the shape of the split part in the split ring-shaped seal member 33 is not particularly limited.
  • the to-be-processed water seal member may be attached only to one side of the telescope prevention plate outer peripheral part or may be attached to both sides.
  • the material constituting the split ring-shaped seal member 33 may be either an inelastic material or an elastic material, and it is preferable to use an inelastic material.
  • the U coupling seal, the V coupling seal, and the O ring seal need to be expanded for mounting, it is preferable to use an elastic material.
  • Examples of the inelastic material include organic materials and inorganic materials.
  • Examples of the organic material include various hard plastics including polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, and polypropylene.
  • As the inorganic material iron, stainless steel, copper, aluminum, titanium, and alloys thereof can be used, and ceramic, graphite, asbestos, and fiber reinforcement (FRP) can also be used.
  • the material constituting the split ring-shaped seal member 33 is preferably durable against the water to be treated which is the target of the separation membrane module 41.
  • the water to be treated which is the target of the separation membrane module 41.
  • seawater when seawater is used as a target, it is easy to corrode when an iron alloy is used, and when an organic solvent is included, care should be taken because it tends to deteriorate when a resin with insufficient durability is used.
  • the water-to-be-treated seal member is preferably a member that can withstand relative rotational stress between the spiral separation membrane element and the pressure vessel, and is preferably an elastic member rather than an inelastic member.
  • the spiral separation membrane element 20 is arranged between the ends of the central tube 24 of the spiral separation membrane element 20 in the separation membrane module 41 loaded in a line in the cylindrical pressure vessel 40. Are connected by a connector 46.
  • concentric protrusions 61 and grooves 62 are formed on telescopic prevention plates 60a and 60b having a sealing function as described in International Publication No. 2011/046937, and spiral separation membrane elements are arranged in series. 7 (a) to 7 (d), the protrusion 61 of the downstream telescope prevention plate 60a of the upstream spiral separation membrane element and the downstream spiral separation membrane
  • the spiral separation membrane elements are connected to each other by fitting the groove 62 of the upstream telescope prevention plate 60b of the element. In this configuration, in the connection between the spiral separation membrane elements, the relative movement in the rotational direction is suppressed only by the friction associated with the sliding of the telescope prevention plates.
  • the connecting portion between the first spiral separation membrane element and the second spiral separation membrane element further restricts relative movement in the rotational direction of the spiral separation membrane element.
  • a connecting portion having a structure that restricts relative movement of at least one of the central tube 24 and the telescope prevention plate 25 in the rotational direction for example, a downstream spoke type structure telescope prevention plate in the upstream spiral separation membrane element
  • the H-shaped connecting member 63 as shown in FIG. 8 is applied to the 25 radial spoke portions 31 and the radial spoke portion 31 of the upstream spoke type structure telescope prevention plate 25 in the downstream spiral separation membrane element.
  • the present invention can be realized more simply and reliably without increasing the number of members. Therefore, it is preferable.
  • the separation membrane element is installed so that the water to be treated is supplied in the order of the first spiral separation membrane element 20A and the second spiral separation membrane element 20B.
  • the order of installation may be reversed.
  • the number of connecting parts having a structure for restricting the movement of the central tube and the module end plate in the rotational direction, and the number of fitting structure parts at the central tube end part and the end part of the spiral separation membrane element may be one. It doesn't matter. From the viewpoint of canceling the rotational stress, it is preferable that the structures for restricting the movement of the central tube and the module end plate in the rotational direction are arranged symmetrically.
  • the treated water to which the present invention is applicable is not particularly limited, and examples thereof include various kinds of treated water such as river water, seawater, sewage treated water, rain water, industrial water, and industrial wastewater. This is suitable when the treated water contains various organic substances and inorganic substances.
  • the present invention is particularly suitable when the osmotic pressure of water to be treated is 2 MPa or more at which a telescope phenomenon may occur.
  • the present invention relates to a channeling phenomenon or supply-side flow path in which a separation membrane winding body expands (swells) in the radial direction and a distorted gap is generated between the separation membrane winding bodies in a separation membrane module filled with a spiral type separation membrane element. It becomes possible to effectively prevent the agent from popping out.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本発明は、分離膜を備えた分離膜リーフを中心管の周囲に巻回した分離膜巻回体と、前記分離膜巻回体の軸方向の少なくとも片側の端部に設けられたテレスコープ防止板を備えた複数のスパイラル型分離膜エレメントを備え、前記複数のスパイラル型分離膜エレメントは、圧力容器に一列に並ぶように装填され、第１のスパイラル型分離膜エレメントと、第２のスパイラル型分離膜エレメントとが、前記分離膜リーフの巻回方向が反対方向となるように装填された、分離膜モジュールに関する。

Description

分離膜モジュール
　本発明は、海水や、塩分等の溶質を含む河川水、地下水、湖水、廃水処理等の原水から、溶質濃度の低い透過水および溶質濃度の高い濃縮水を得るための複数のスパイラル型分離膜エレメントを一列に並ぶように装填した分離膜モジュールに関するものである。
　近年、水資源の枯渇が深刻になりつつあり、これまで利用されてこなかった水資源の活用が検討されている。特に、最も身近でそのままでは利用できなかった海水から飲料水を製造する技術、所謂“海水淡水化”、更には下廃水を浄化し、処理水を淡水化する技術、所謂“下廃水再利用”が注目されてきている。
　海水淡水化は、従来、水資源が極端に少なく、かつ、石油による熱資源が非常に豊富である中東地域で蒸発法を中心に実用化されてきているが、熱源が豊富でない中東以外の地域ではエネルギー効率の高い逆浸透法が採用されている。しかしながら、最近では、逆浸透法の技術進歩による信頼性の向上やコストダウンが進み、中東地域において、逆浸透法を採用した海水淡水化プラントが建設され、世界的な展開を見せつつある。
　また、内陸や海岸沿いの都市部や工業地域といった水源がないような地域や、排水規制のため放流量が制約されているような地域で、下廃水再利用が適用され始めている。特に、水源が乏しい島国のシンガポールでは、国内で発生する下水を処理後、海に放流せずに貯留し、逆浸透膜で飲料できるレベルの水にまで再生し、水不足に対応している。
　海水淡水化や下廃水再利用に適用される逆浸透法では、塩分等の溶質を含んだ水に浸透圧以上の圧力を加えて逆浸透膜を透過させることで、溶質が除去された水と溶質が濃縮された水を得ることができる。この技術を適用することで、例えば、海水、かん水、有害物を含んだ水から飲料水を得ることも可能であるし、また、工業用超純水の製造、排水処理、有価物の回収等も可能である。
　逆浸透膜を適用した水処理装置を安定運転させるためには、原水水質に適した前処理が重要であり、前処理が不十分だと、逆浸透膜が劣化したりファウリング（膜面汚れ）したりして、安定運転ができなくなる。一方、前処理を十分に行っても、長期間運転を継続すると、配管や逆浸透膜モジュール内にバイオフィルムが形成され、その結果、逆浸透膜のバイオファウリングが発生し、安定運転ができなくなる。
　分離膜は、平膜、管状膜、中空糸膜等様々な形態を有するが、平膜の場合、スパイラル型分離膜エレメントという形態で用いられることが多い。スパイラル型分離膜エレメントの構造としては、例えば、特許文献１に示すように、供給水（＝被処理水）と透過水が混合しないように端部が封止された構造の分離膜、並びに供給側流路材及び透過側流路材の積層体の単数または複数が、有孔の中心管の周囲にスパイラル状に巻回され、その分離膜巻回体の少なくとも片端に端板が装着され、分離膜巻回体の外周面をガラス繊維とエポキシ樹脂からなる繊維強化剤（ＦＲＰ）によってシェル状に固められているものが挙げられる。
　スパイラル型分離膜エレメントでは、被処理水が一端面より供給され、供給側流路材に沿って流動しながら成分の一部（例えば、海水淡水化の場合は水）が分離膜を透過することによって分離される。このとき、スパイラル状の分離膜巻回体同士が軸方向にずれ、端部が円錐形になるテレスコープ現象と呼ばれる現象が起きることがある。なお、スパイラル型分離膜エレメントの端板は、分離膜巻回体が円錐状に伸張することを防止する役割等を果たすため、テレスコープ防止板と呼ばれている。
　その後、分離膜を透過した成分（透過水）は、透過側流路材に沿って流動して、中心管内へとその側面の孔から流入し、中心管内を流動し、透過水として取り出される。一方、非透過成分（例えば、海水淡水化の場合は塩分）を高濃度で含有する処理水は、スパイラル型分離膜エレメントの他端面から濃縮水として取り出される。このようなスパイラル型分離膜エレメントは、供給水流路材が均一に配置され、偏流が生じにくいという利点を持っているが、前処理が不十分だった場合、被処理水が供給される膜面上にファウリング物質が蓄積しやすいという問題点を有している。
　特に、スパイラル型分離膜エレメントは、通常複数のスパイラル型分離膜エレメントを直列接続して、１つの圧力容器に装填して用いられることが多く、この場合、前述のファウリングは、先頭のスパイラル型分離膜エレメントで顕著に発生し易い。更に、海水淡水化の場合、浸透圧の影響によって、溶質濃度の低い先頭スパイラル型分離膜エレメントでは透過流束が大きく、膜面上にファウリング物質が供給され易いため、ファウリングが促進される。一方、溶質の濃縮に伴って浸透圧が上昇した最後方のスパイラル型分離膜エレメントでは、透過流束が小さいため、ファウリングが発生し難くなる傾向がある。
　ファウリングが発生すると、スパイラル状の分離膜巻回体が軸方向にずれるだけでなく、分離膜巻回体が半径方向に広がり（膨れ）、分離膜巻回体間に歪な隙間が生じるチャネリング現象が発生し易くなり、その結果、テレスコープ現象が発生し易くなる。
　また、分離膜、供給側流路材及び透過側流路材がクリープ変形し、それらの厚みが減少する場合もある。このように、供給側流路が部分的に狭窄変形あるいは拡大変形することにより、供給側流路中の被処理水の流れが大きく偏流化し、スパイラル型分離膜エレメントの性能低下が起こることが多い。
　チャネリング現象や分離膜及び供給側流路材の飛び出し発生防止のため、薬液洗浄（＝化学洗浄）や、薬液洗浄実施前に、供給水（＝被処理水）や透過水を膜の供給側に高流束で流すフラッシング、逆圧で膜の透過側から供給側に透過水を逆流させて付着したファウリング物質を除去する逆圧洗浄といった物理洗浄と呼ばれる洗浄手法が適用されることが多い。
　例えば、特許文献１では、定期的に濃縮水出口から供給水入口へ透過水を供給し、運転時の供給方向（＝正方向）とは逆方向からフラッシング（＝逆流フラッシング）を実施する方法が提案されている。特許文献２では、フラッシング方向を切り替えながらフラッシングを実施する方法が提案されている。これらフラッシングによって、スパイラル型分離膜エレメント端部に蓄積したファウリング物質を除去すると共に、正方向のフラッシングでは膜面のフラッシング効果が小さくなり易い後方のスパイラル型分離膜エレメントに蓄積したファウリング物質を除去することが可能となる。
　また、特許文献３では、運転中に被処理水の供給方向を逆転することで、運転停止時間をほとんど生じさせることなく、膜面上に蓄積したファウリング物質を除去する方法が提案されている。
国際公開第２００９／１２８３２８号 日本国特開２００４－１４１８４６号公報 日本国特開２００４－２６１７２４号公報
　しかし、これら洗浄を適切なタイミングで実施することは容易ではなく、チャネリング現象や分離膜及び供給側流路材の飛び出しを効果的に防止することは未だ困難であった。
　また、ファウリング物質を除去するために高頻度で薬液洗浄や物理洗浄を実施すると、分離膜の擦過及び磨耗といった物理的劣化並びに加水分解といった化学的劣化が発生する問題もあった。
　本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、スパイラル型分離膜エレメントを充填した分離膜モジュールにおいて、分離膜巻回体が半径方向に広がり（膨れ）、分離膜巻回体間に歪な隙間が生じるチャネリング現象や供給側流路剤の飛び出しを効果的に防止できる分離膜モジュールを提供することにある。
　前記課題を解決するために、本発明は次の（１）から（６）の構成からなる。
（１）分離膜を備えた分離膜リーフを中心管の周囲に巻回した分離膜巻回体と、前記分離膜巻回体の軸方向の少なくとも片側の端部に設けられたテレスコープ防止板を備えた複数のスパイラル型分離膜エレメントを備え、
　前記複数のスパイラル型分離膜エレメントは、圧力容器に一列に並ぶように装填され、
　前記複数のスパイラル型分離膜エレメントのうちの１つである第１のスパイラル型分離膜エレメントと、前記複数のスパイラル型分離膜エレメントのうちの他の１つである第２のスパイラル型分離膜エレメントとが、前記分離膜リーフの巻回方向が反対方向となるように装填された、分離膜モジュール。
（２）前記圧力容器の被処理水供給方向の最上流部に前記第１のスパイラル型分離膜エレメントが装填され、前記最上流部から２番目に前記第２のスパイラル型分離膜エレメントが装填された、（１）に記載の分離膜モジュール。
（３）互いに隣接するスパイラル型分離膜エレメントの前記分離膜リーフの巻回方向が反対方向となるように装填された、（１）または（２）に記載の分離膜モジュール。
（４）互いに連結するスパイラル型分離膜エレメントの連結部は、互いのスパイラル型分離膜エレメントの回転方向の相対移動を制限する構造を有している、（１）～（３）のいずれか１つに記載の分離膜モジュール。
（５）前記連結部は前記中心管および前記テレスコープ防止板の少なくとも一方に設けられ、嵌合構造を有している、（４）に記載の分離膜モジュール。
（６）浸透圧が２ＭＰａ以上の被処理水を処理するものである、（１）～（５）のいずれか１つに記載の分離膜モジュール。
　スパイラル型分離膜エレメントを充填した本発明の分離膜モジュールは、分離膜巻回体が半径方向に広がり（膨れ）、分離膜巻回体間に歪な隙間が生じるチャネリング現象や供給側流路剤の飛び出しを効果的に防止できる。
図１は、本発明の分離膜モジュールに用いられるスパイラル型分離膜エレメント（巻き方向：時計回り）の一実施形態の部分破断斜視図である。 図２は、筒状圧力容器に、第１巻回方向スパイラル型分離膜エレメントと第２巻回方向スパイラル型分離膜エレメントを交互に装填した本発明の分離膜モジュールの一実施形態の断面図である。 図３は、本発明の分離膜モジュールに用いられるスパイラル型分離膜エレメント（巻き方向：反時計回り）の一実施形態の部分破断斜視図である。 図４は、本発明の分離膜モジュールに用いられるスパイラル型分離膜エレメントに適用可能なＵカップリングシールの一例を示す断面図である。 図５は、本発明の分離膜モジュールに用いられるスパイラル型分離膜エレメントに適用可能なＯリングシールの一例を示す断面図である。 図６は、本発明の分離膜モジュールに用いられるスパイラル型分離膜エレメントに適用可能なスプリットリング状のシール部材の一例を示す図であり、図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のｂ－ｂ断面図である。 図７は、国際公開第２０１１／０４６９３７号に記載のシール機能を有するテレスコープ防止板を示す図であり、図７（ａ）はテレスコープ防止板同士の連結部を説明するための要部破断拡大図であり、図７（ｂ）は斜視図であり、図７（ｃ）および図７（ｄ）は平面図である。 図８は、本発明の分離膜モジュールに適用可能なＨ字連結部材を用いたスパイラル型分離膜エレメント連結時の断面図である。 図９は、本発明の分離膜モジュールに適用可能な嵌合構造中心パイプを用いたスパイラル型分離膜連結時の断面図である。 図１０は、本発明の分離膜モジュールに適用可能な嵌合構造テレスコープ防止板を用いたスパイラル型分離膜連結時の断面図である。
　本発明の分離膜モジュールは、
　分離膜を備えた分離膜リーフを中心管の周囲に巻回した分離膜巻回体と、前記分離膜巻回体の軸方向の少なくとも片側の端部に設けられたテレスコープ防止板を備えた複数のスパイラル型分離膜エレメントを備え、
　前記複数のスパイラル型分離膜エレメントは、圧力容器に一列に並ぶように装填され、
　前記複数のスパイラル型分離膜エレメントのうちの１つである第１のスパイラル型分離膜エレメントと、前記複数のスパイラル型分離膜エレメントのうちの他の１つである第２のスパイラル型分離膜エレメントとが、前記分離膜リーフの巻回方向が反対方向となるように装填されたものである。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明はこれら図面に示す実施態様に限定されるものではない。
　図１は、本発明の分離膜モジュールに用いられるスパイラル型分離膜エレメントの一実施形態の部分破断斜視図である。
　図１において、第１のスパイラル型分離膜エレメント２０Ａは、分離膜２１の内側に透過側流路材２２を挟み込み、被処理水（供給水）２７と透過水２８が混合しないように分離膜２１端部が封止された構造の分離膜リーフ３２と供給側流路材２３の積層体の単数または複数が、有孔の中心管２４Ａの周囲にスパイラル状に巻回され、その分離膜巻回体の外周が外装体で覆われ、この分離膜巻回体及び外装体の端部にテレスコープ防止板２５が設置されている。テレスコープ防止板２５の外周には、少なくとも１つの周回溝２６が設けられ、図示されてない被処理水シール部材が配置される。
　この第１のスパイラル型分離膜エレメント２０Ａは、被処理水（供給水）２７が一端面より図１に図示する方向（被処理水供給方向）に供給され、供給側流路材２３に沿って流動しながら成分の一部（例えば、海水淡水化の場合は水）が分離膜２１を透過することによって、透過水２８と濃縮水２９とに分離される。その後、分離膜２１を透過した成分（透過水２８）は、透過側流路材２２に沿って流動して、中心管２４Ａ内へとその側面の孔から流入し、中心管２４Ａ内を流動し、透過水２８として取り出される。一方、非透過成分（例えば、海水淡水化の場合は塩分）を高濃度に含有する処理水は、第１のスパイラル型分離膜エレメント２０Ａの他端面から濃縮水２９として排出される。
　本実施形態では、例えば、図２に示すように、図１に例示した第１のスパイラル型分離膜エレメント２０Ａ（２０ａ、２０ｃ、２０ｅ）及び図３に例示した第２のスパイラル型分離膜エレメント２０Ｂ（２０ｂ、２０ｄ、２０ｆ）を、筒状圧力容器４０に一列に並ぶように装填して、分離膜モジュール４１を構成する。
　分離膜モジュール４１は、複数のスパイラル型分離膜エレメント２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ（以下これらをまとめて「スパイラル型分離膜エレメント２０」ともいう。）を、筒状圧力容器４０内に一列に並ぶように連結して装填することによって構成される。
　また、筒状圧力容器４０内では、第１のスパイラル型分離膜エレメントと、第２のスパイラル型分離膜エレメントとが、第１のスパイラル型分離膜エレメントの分離膜リーフの巻回方向と第２のスパイラル型分離膜エレメントの分離膜リーフの巻回方向が反対方向となるように装填される。
　スパイラル型分離膜エレメント２０を構成する分離膜巻回体の軸方向の少なくとも片側の端部に設けられたテレスコープ防止板２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２５ｆの外周と筒状圧力容器４０の内周面の間に、被処理水シール部材４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆ（以下これらをまとめて「被処理水シール部材４３」ともいう。）が装着される。
　なお、図２では、第１のスパイラル型分離膜エレメント２０ａ、２０ｃ、２０ｅがそれぞれ図１に示す第１のスパイラル型分離膜エレメント２０Ａを、第２のスパイラル型分離膜エレメント２０ｂ、２０ｄ、２０ｆがそれぞれ図３に示す第２のスパイラル型分離膜エレメント２０Ｂを示している。
　図２に示す実施形態では、被処理水は、被処理水供給口４４から供給され、第１のスパイラル型分離膜エレメント２０ａの端部に供給される。第１のスパイラル型分離膜エレメント２０ａで処理された濃縮水は、第２のスパイラル型分離膜エレメント２０ｂに供給され、その後、順次第１のスパイラル型分離膜エレメント２０ｃ、第２のスパイラル型分離膜エレメント２０ｄ、第１のスパイラル型分離膜エレメント２０ｅ、第２のスパイラル型分離膜エレメント２０ｆに供給、処理された後、最終的に濃縮水排出口４５から排出される。
　また、それぞれのスパイラル型分離膜エレメント２０ａ～２０ｆの中心管２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ（以下これらをまとめて「中心管２４」ともいう。）は、それぞれコネクター４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ（以下これらをまとめて「コネクター４６」ともいう。）で連接されると共に、モジュール端板４７ａ、４７ｂに設けられた透過水取出口５０ａ、５０ｂに接続されており、それぞれのスパイラル型分離膜エレメント２０で得られた透過水が集められ、系外に取り出される。
　スパイラル型分離膜エレメント２０では、被処理水（供給水）２７が一端面より供給され、供給側流路材２３に沿って流動しながら成分の一部（例えば、海水淡水化の場合は水）が分離膜を透過することによって分離されるが、このとき、ファウリング等でスパイラル型分離膜エレメント２０の供給側流路材２３が詰まった場合、スパイラル型分離膜エレメント２０の流動抵抗が上昇することで、分離膜２１や供給側流路材２３が軸方向へ飛び出したり、分離膜巻回体が半径方向に広がり（膨れ）、分離膜巻回体間に歪な隙間が生じるチャネリング現象が発生したりすることがある。
　なお、スパイラル型分離膜エレメント２０にテレスコープ防止板２５を設けることによって、分離膜巻回体の軸方向の移動は制限され、テレスコープ現象は効果的に防止されている。
　しかし、テレスコープ防止板２５だけでは分離膜巻回体が半径方向に広がることは効果的に抑制できないため、分離膜２１や供給側流路材２３の飛び出しや、分離膜巻回体が半径方向に広がり（膨れ）、分離膜巻回体間に歪な隙間が生じる現象（チャネリング現象）の効果的な防止は難しい。
　そこで、本実施形態では、図２に示すように、第１のスパイラル型分離膜エレメント２０ａ、２０ｃ、２０ｅと、第２のスパイラル型分離膜エレメント２０ｂ、２０ｄ、２０ｆが、分離膜リーフの巻回方向が反対方向となるように、圧力容器に一列に並んで装填された分離膜モジュール４１という構成をとっている。
　第１のスパイラル型分離膜エレメント２０ａ、２０ｃ、２０ｅは、図１に示すような分離膜２１を備えた分離膜リーフ３２を中心管２４Ａの周囲に第１の巻回方向（時計回り）に巻回した第１の分離膜巻回体と、前記第１の分離膜巻回体の軸方向の少なくとも片側の端部に設けられたテレスコープ防止板２５を備える。
　第２のスパイラル型分離膜エレメント２０ｂ、２０ｄ、２０ｆは、図３に示すような分離膜２１を備えた分離膜リーフ３２を中心管２４Ｂの周囲に前記第１の巻回方向とは反対の第２の巻回方向（反時計回り）に巻回した第２の分離膜巻回体と、前記第２の分離膜巻体の軸方向の少なくとも片側の端部に設けられたテレスコープ防止板２５を備える。
　本発明者らの知見によると、第１の分離膜巻回体がファウリング等によって半径方向に広がる際には、中心管２４Ａに対して分離膜リーフ３２の巻回が緩む方向に分離膜リーフ３２が回転しようとする応力が発生する。実際には、分離膜リーフ３２は中心管２４Ａに接着されているのでこの応力は中心管２４Ａの回転方向の移動をもたらす。
　分離膜モジュール中の全てのスパイラル型分離膜エレメントの巻回方向が同じ場合、全ての中心管は全て同じ方向に回転しようとするので大きな抵抗を受けずに回転してしまう。
　これに対し、本実施形態は、上記構成をとることによって、第１の分離膜巻回体が半径方向に広がる際に発生する中心管２４Ａを回転方向に移動させる応力を、第２の分離膜巻回体が半径方向に広がる際に発生する第１の分離膜巻回体に発生する回転方向に対して逆向きに中心管２４Ｂを移動させる応力でキャンセルすることができ、分離膜巻回体間に歪な隙間が生じるチャネリング現象を効果的に防止できる。
　通常、複数のスパイラル型分離膜エレメント２０を直列接続し、１つの圧力容器に装填して用いることが多く、最低濃縮水流量や最高供給水圧力等の制約条件を満たしながら、システム回収率を高くするために、圧力容器内にスパイラル型分離膜エレメント２０を６～８本装填する。この場合、前述したファウリングは、先頭のスパイラル型分離膜エレメント（図２では第１のスパイラル型分離膜エレメント２０ａ）で顕著に発生し易く、特に海水淡水化の場合、浸透圧の影響によって、溶質濃度の低い先頭スパイラル型分離膜エレメントでは透過流束が大きく、膜面上にファウリング物質が供給され易いため、ファウリングが促進される。
　このため、筒状圧力容器４０の被処理水供給方向の最上流部に第１のスパイラル型分離膜エレメントを装填し、最上流部から２番目に第２のスパイラル型分離膜エレメントを装填することで、それぞれのスパイラル型分離膜エレメントに発生する分離膜巻回体を回転方向に移動させる応力が互いにキャンセルされるため、簡便かつ効果的にチャネリング現象を防止できる。
　本発明の分離膜モジュールに用いられる第１のスパイラル型分離膜エレメントと第２のスパイラル型分離膜エレメントを連結させるエレメント配置は、前述したファウリングの発生し易さの観点から、筒状圧力容器４０の中でも上流側に配置することが好ましく、１箇所でも構わないが、複数箇所在っても構わない。
　また、過度な流量で被処理水が供給された場合、分離膜モジュール内の全てのスパイラル型分離膜エレメントの流動抵抗が上昇し、全てのスパイラル型分離膜エレメントに分離膜２１や供給側流路材２３の飛び出しやチャネリング現象が発生することがある。そのため、図２に示すように、互いに隣接するスパイラル型分離膜エレメントの分離膜リーフの巻回方向が反対方向となるように装填されていることが好ましい。
　本発明の分離膜モジュールに適用可能なスパイラル型分離膜エレメントに用いられる分離膜２１は平膜状の分離膜であって、逆浸透膜、限外ろ過膜、精密ろ過膜、ガス分離膜、脱ガス膜等が使用できる。分離膜２１の膜素材としては、具体的には、酢酸セルロース系、ポリアミド系、架橋ポリアミン系、架橋ポリアミン／ポリエーテル系、架橋ポリエーテル系、ポリアクリロニトリル、ポリエーテル、スルホン化ポリスルホン等がある。
　これらの膜素材から作られる逆浸透膜の膜形態としては、非対称膜および複合膜等がある。
　透過側流路材２２および供給側流路材２３には、ネット状材料、メッシュ状材料、溝付シート、波形シート等が使用できる。透過側流路材２２および供給側流路材２３は、いずれも、分離膜２１と独立したものでも構わないし、接着や融着する等して一体化したものでも差し支えない。
　分離膜２１の端部を封止するための手段としては、接着法が好適に用いられる。接着法で用いられる接着剤としては、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、ホットメルト接着剤等の接着剤を使用することができる。
　中心管２４は、管の側面に複数の孔を有するものであり、中心管２４の素材は、樹脂、金属等何れでもよいが、コスト、耐久性を鑑みて、ノリル樹脂、ＡＢＳ樹脂等のプラスチックが使用されることが一般的である。
　中心管２４同士や中心管２４と透過水取出口５０ａ、５０ｂを連接させるコネクター４６の素材も、樹脂、金属等何れでもよいが、コスト、耐久性を鑑みて、ノリル樹脂、ＡＢＳ樹脂等のプラスチックが使用されることが一般的である。
　また、中心管２４とコネクター４６の連接部には弾性シール部材が装着されており、素材としては特に制約はなく、ニトリルゴム、スチロールゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム等、一般に多用される弾性シール材を用いることができる。なお、これらの材質には、分離膜モジュール４１の対象となる被処理水に含まれる酸、アルカリ及び酸化剤等の成分に対して耐久性があることが好ましい。
　テレスコープ防止板２５は、被処理水が分離膜巻回体を通過する際に発生する圧力によって分離膜巻回体が円錐状に伸張することを防止する役割で設置された、空隙を有する板状物であり、外周側には被処理水シール部材４３を装着する周回溝２６を有していることが好ましい。テレスコープ防止板２５は分離膜巻回体の軸方向の変形防止の機能を有すれば、その材質は特に制限はない。ただし、用途に応じて、耐薬品性や耐熱性等が必要になる場合は、要求仕様に応じて適宜選択することが可能である。一般には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、耐熱性樹脂等の樹脂材が好適である。
　また、このテレスコープ防止板２５は、被処理水の流れを極力妨げずに強度を維持する目的から、外周環状部と内周環状部と放射状スポーク部３１とを有するスポーク型構造であることが好ましい。
　また、スパイラル型分離膜エレメント２０は、分離膜巻回体の外周部が外装材により拘束されて拡径しない構造になっていることも好ましい。外装材は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等からなるシートや、ガラス繊維とエポキシ樹脂からなる繊維強化剤（ＦＲＰ）等からなるもので、分離膜巻回体の外周表面に、かかるシートや繊維を巻回してスパイラル型分離膜エレメント２０が拡径しないようにシェル状に固められている。
　図２では、被処理水供給口４４と濃縮水排出口４５が、モジュール端板４７ａおよび４７ｂに備えられているが、筒状圧力容器４０胴部のモジュール端板４７ａまたは４７ｂ近傍（すなわち、モジュール端板４７ａと第１のスパイラル型分離膜エレメント２０ａの間、または濃縮水排出口４５がモジュール端板４７ｂと最後尾に位置する第２のスパイラル型分離膜エレメント２０ｆの間）に備えられていても差し支えない。
　また、筒状圧力容器４０とスパイラル型分離膜エレメント２０の間（バイパス流路）に、被処理水が通るとスパイラル型分離膜エレメント２０で処理される被処理水の流量が減るため、処理効率が低下する。被処理水のバイパス流路への流入を防止するために、一般的にシールすることが多い。
　具体的には、それぞれのスパイラル型分離膜エレメント２０ａ～２０ｆのテレスコープ防止板２５ａ～２５ｆの外周部の周回溝に被処理水シール部材４３を装着することで、それぞれのスパイラル型分離膜エレメント２０ａ～２０ｆの被処理水と濃縮水が隔離する。
　なお、図２では、それぞれのスパイラル型分離膜エレメント２０ａ～２０ｆの片端に被処理水シール部材４３が装着されているが、両端に装着することも可能である。
　被処理水シール部材４３として、Ｕ－カップリングシールもしくはＶ－カップリングシールが考案され広く使用されている。このＵ－カップリングシールは、弾性樹脂を用い、Ｕ字状の開いた部分が被処理水を供給する側（上流側）に向くようにスパイラル型分離膜エレメント２０のテレスコープ防止板２５にセットされる。このＵ－カップリングシールは、被処理水が供給されたときに、その水圧でＵ字部分が開き、Ｕ－カップリングシールと筒状圧力容器４０の隙間を埋める構造になっている。Ｖ－カップリングシールも同様である。
　図４は、スパイラル型分離膜エレメントが筒状圧力容器４０内に装填された状態において、被処理水シール部材３０（Ｕ－カップリングシール）がテレスコープ防止板２５の外周の周回溝２６に装着され、テレスコープ防止板２５の外周と筒状圧力容器４０の内周面との間でシールする状態を示すものであって、被処理水シール部材３０（Ｕ－カップリングシール）装着部分の近傍を拡大して模式的に示す拡大断面図である。
　図４において、被処理水シール部材３０（Ｕ－カップリングシール）は、筒状圧力容器４０の内壁との接触面積は比較的小さいが、前述した通り、上流から下流（図４の矢印で示すように左から右へ）に被処理水が供給されたときの水圧で被処理水シール部材３０（Ｕ－カップリングシール）が開き、被処理水シール部材３０（Ｕ－カップリングシール）と筒状圧力容器４０の隙間を埋める構造となっている。
　一方、従来技術として、Ｏリングシールを使用する場合もあり、テレスコープ防止板２５の外周側の周回溝２６に装着されたＯリングシールが、筒状圧力容器４０の内壁と接触し、Ｏリングシールがつぶれて変形することで、スパイラル型分離膜エレメントと筒状圧力容器内４０の隙間を埋めるため、両側からの被処理水の供給に対して、良好なシール性を発揮することが出来る。
　図５は、スパイラル型分離膜エレメントが筒状圧力容器４０内に装填された状態において、被処理水シール部材３０（Ｏリングシール）が、周回溝２６に装着されたテレスコープ防止板２５の外周と筒状圧力容器４０の内周面との間でシールする状態を示すものであって、被処理水シール部材３０（Ｏリングシール）装着部分の近傍を拡大して模式的に示す部分拡大断面図である。図５における被処理水シール部材３０（Ｏリングシール）は、右への方向に流れる被処理水に対してシール機能を発揮する。
　図６に示すようなスプリットリング状のシール部材３３を用いることも好ましい。スプリットリング状のシール部材３３は、国際公開第２０１１／０４６９４４号に記載されている。スプリットリング状のシール部材３３は、環状シールが１箇所以上で切断・分割された形状を有するものである。
　例えば、図６（ａ）（平面図）に示すようにスプリットリング状のシール部材３３のスプリット部３４が１箇所存在するものが好ましいが、環状シール部材が２箇所で切断・分割された半円弧状スプリットリング状シール部材を２個テレスコープ防止板２５の外周部の周回溝２６に装着してもよい。
　スプリットリング状のシール部材３３の横断面形状は、特に限定されるものでは無いが、テレスコープ防止板２５の外周部の周回溝２６に収まり、移動しない構造であればよく、例えば、図６（ｂ）（図６（ａ）の矢視ｂ－ｂでの断面図）に示すように略四角形でもよいし、略多角形でもよい。スプリットリング状のシール部材３３の大きさは、スパイラル型分離膜エレメントの外径や素材によって最適化すればよいが、例えば、シールの径方向幅（即ち、スプリットリング状のシール部材の外径３５とスプリットリング状のシール部材の内径３６との差の半分）が５～１０ｍｍ程度、シールの厚み３～１０ｍｍ程度を採用することができる。
　このようなスプリットリング状のシール部材３３は、図６（ｂ）に示すように断面形状が矩形であるため、摺動面とシール部材が並行もしくは両方向対称に接触することができる。これによって、分離膜モジュールの両側から被処理流水を供給することが可能となり、しかも、スパイラル型分離膜エレメントを筒状圧力容器４０内に装填するときも、また、スパイラル型分離膜エレメントを筒状圧力容器４０から抜き取るときも、容易にスパイラル型分離膜エレメントを筒状圧力容器４０内で移動させることができるようになる。
　スプリットリング状のシール部材３３は、スパイラル型分離膜エレメントのどちらから被処理水を供給しても十分なシール性を発現することができるという特性を持つ。
　このような特性を有するシール部材の形状としては、前述のスプリットリング状だけでなく、シール接触面がとがった、すなわち、断面が例えば三角形になっているデルタリング状や、凸レンズ状、また、接触面が凹凸を保った波板状が適用可能である。
　なお、スプリットリング状のシール部材３３におけるスプリット部の形状は、特に限定されるものではない。
　被処理水シール部材を、テレスコープ防止板外周部の片側のみ装着してもよいし、両側に装着してもよい。スプリットリング状のシール部材３３を構成する材質は、非弾性材、弾性材のいずれでもよく、非弾性材を用いることが好ましい。
　一方、Ｕカップリングシール、Ｖカップリングシール、Ｏリングシールは装着するにあたり、拡張する必要があるため、弾性材を用いることが好ましい。
　非弾性材としては、有機材料、無機材料が挙げられる。
　有機材料としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレンを始めとする、様々な硬質プラスチックが挙げられる。無機材料としては、鉄、ステンレス、銅、アルミニウム、チタンやそれらの合金を使うこともできれば、セラミック、黒鉛、石綿、繊維強化剤（ＦＲＰ）も用いることができる。
　なお、スプリットリング状のシール部材３３を構成する材質には、分離膜モジュール４１の対象となる被処理流水に対して耐久性があることが好ましい。例えば、海水を対象にする場合は、鉄合金を用いると腐食し易く、また、有機溶媒を含む場合は、耐久性が不十分な樹脂を使うと劣化し易いので注意を要する。
　また、圧力容器内の全てのスパイラル型分離膜エレメントにおいて、互いに隣接するスパイラル型分離膜エレメントの分離膜リーフの巻回方向が反対方向となるように装填された場合、全てのスパイラル型分離膜エレメントが一体となって回転する可能性もある。そのため、被処理水シール部材は、スパイラル型分離膜エレメントおよび圧力容器の間の相対回転の応力に対して耐えられる部材であることが好ましく、非弾性部材よりは弾性部材であることが好ましい。
　スパイラル型分離膜エレメント２０は筒状圧力容器４０に一列に並ぶように装填された分離膜モジュール４１の中で、図２に示すように、スパイラル型分離膜エレメント２０の中心管２４の端部同士をコネクター４６で接続される。
　また、国際公開第２０１１／０４６９３７号に記載されているようなシール機能を有するテレスコープ防止板６０ａ及び６０ｂに、同心円上の突起部６１及び溝部６２が形成されスパイラル型分離膜エレメントが直列に配置される際に、図７（ａ）～図７（ｄ）に示すように、上流側のスパイラル型分離膜エレメントの下流側テレスコープ防止板６０ａの突起部６１と、下流側のスパイラル型分離膜エレメントの上流側テレスコープ防止板６０ｂの溝部６２が嵌合することでスパイラル型分離膜エレメント同士が接続される。
　この構成においては、スパイラル型分離膜エレメント同士の接続において、回転方向の相対移動はテレスコープ防止板相互の摺動に伴う摩擦のみにより抑制される。
　以下のとおり、本実施形態において、さらに、第１のスパイラル型分離膜エレメントと第２のスパイラル型分離膜エレメントの連結部が、互いのスパイラル型分離膜エレメントの回転方向の相対移動を制限する構造を有することで、より効果的にチャネリング現象を防止できる。
　すなわち、中心管２４およびテレスコープ防止板２５の少なくとも一方の回転方向の相対移動を制限させる構造を有する連結部、例えば、上流側のスパイラル型分離膜エレメントにおける下流側のスポーク型構造テレスコープ防止板２５の放射状スポーク部３１と、下流側のスパイラル型分離膜エレメントにおける上流側のスポーク型構造テレスコープ防止板２５の放射状スポーク部３１に、図８に示すようなＨ字連結部材６３を適用することで、本発明の目的をより確実に達成することができる。
　さらに、図９に示すような端部に嵌合構造（中心管端部の凸部６４、中心管端部の凹部６５）を有する中心管２４、あるいは、図１０に示すような端部に嵌合構造（テレスコープ防止板の凸部６６、テレスコープ防止板の凹部６７）を有するテレスコープ防止板２５を適用することで、部材数を増やすことなく、本発明をより簡便かつ確実に実現できるため好ましい。
　なお、図８～１０においては、被処理水が、第１のスパイラル型分離膜エレメント２０Ａ、第２のスパイラル型分離膜エレメント２０Ｂの順に供給されるように分離膜エレメントが設置されているが、その設置順序は逆でもよい。
　中心管やモジュール端板の回転方向の移動を制限させる構造を有する連結部数並びに、スパイラル型分離膜エレメントの中心管端部及び当該端部における嵌合構造部数は１つでも構わないが、複数在っても構わない。回転応力をキャンセルする観点では、中心管やモジュール端板の回転方向の移動を制限させる構造は、対称に配置されていることが好ましい。
　本発明が適用可能な被処理水は、特に制限されるものではなく、河川水、海水、下水処理水、雨水、工業用水、工業廃水等、いろいろな被処理水を挙げることができるが、被処理水に様々な有機物や無機物が含まれている場合に好適である。本発明は、被処理水の浸透圧が、テレスコープ現象が発生することがある２ＭＰａ以上である場合に特に好適である。
　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は２０１８年４月２６日出願の日本特許出願（特願２０１８－０８５３９８）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明は、スパイラル型分離膜エレメントを充填した分離膜モジュールにおいて、分離膜巻回体が半径方向に広がり（膨れ）、分離膜巻回体間に歪な隙間が生じるチャネリング現象や供給側流路剤の飛び出しを効果的に防止することが可能となる。
２０Ａ、２０ａ、２０ｃ、２０ｅ：第１のスパイラル型分離膜エレメント
２０Ｂ、２０ｂ、２０ｄ、２０ｆ：第２のスパイラル型分離膜エレメント
２１：分離膜
２２：透過側流路材
２３：供給側流路材
２４Ａ、２４Ｂ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ：中心管
２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２５ｆ：テレスコープ防止板
２６：周回溝
２７：被処理水（供給水）
２８：透過水
２９：濃縮水
３０：被処理水シール部材
３１：放射状スポーク部
３２：分離膜リーフ
３３：スプリットリング状のシール部材
３４：スプリットリング状のシール部材のスプリット部
３５：スプリットリング状のシール部材の外径
３６：スプリットリング状のシール部材の内径
４０：筒状圧力容器
４１：分離膜モジュール
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆ：被処理水シール部材
４４：被処理水供給口
４５：濃縮水排出口
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ：コネクター
４７ａ、４７ｂ：モジュール端板
５０ａ、５０ｂ：透過水取出口
６０ａ、６０ｂ：シール機能を有するテレスコープ防止板
６１：シール機能を有するテレスコープ防止板の突起部
６２：シール機能を有するテレスコープ防止板の溝部
６３：Ｈ字連結部材
６４：中心管端部の凸部
６５：中心管端部の凹部
６６：テレスコープ防止板の凸部
６７：テレスコープ防止板の凹部

Claims (6)

  1. 　分離膜を備えた分離膜リーフを中心管の周囲に巻回した分離膜巻回体と、前記分離膜巻回体の軸方向の少なくとも片側の端部に設けられたテレスコープ防止板を備えた複数のスパイラル型分離膜エレメントを備え、
    　前記複数のスパイラル型分離膜エレメントは、圧力容器に一列に並ぶように装填され、
    　前記複数のスパイラル型分離膜エレメントのうちの１つである第１のスパイラル型分離膜エレメントと、前記複数のスパイラル型分離膜エレメントのうちの他の１つである第２のスパイラル型分離膜エレメントとが、前記分離膜リーフの巻回方向が反対方向となるように装填された、分離膜モジュール。
  2. 　前記圧力容器の被処理水供給方向の最上流部に前記第１のスパイラル型分離膜エレメントが装填され、前記最上流部から２番目に前記第２のスパイラル型分離膜エレメントが装填された、請求項１に記載の分離膜モジュール。
  3. 　互いに隣接するスパイラル型分離膜エレメントの前記分離膜リーフの巻回方向が反対方向となるように装填された、請求項１または２に記載の分離膜モジュール。
  4. 　互いに連結するスパイラル型分離膜エレメントの連結部は、互いのスパイラル型分離膜エレメントの回転方向の相対移動を制限する構造を有している、請求項１～３のいずれか１項に記載の分離膜モジュール。
  5. 　前記連結部は前記中心管および前記テレスコープ防止板の少なくとも一方に設けられ、嵌合構造を有している、請求項４に記載の分離膜モジュール。
  6. 　浸透圧が２ＭＰａ以上の被処理水を処理するものである、請求項１～５のいずれか１項に記載の分離膜モジュール。
PCT/JP2019/016019 2018-04-26 2019-04-12 分離膜モジュール WO2019208275A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980028061.XA CN111989152B (zh) 2018-04-26 2019-04-12 分离膜模块
JP2019537195A JP6607336B1 (ja) 2018-04-26 2019-04-12 分離膜モジュール

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018085398 2018-04-26
JP2018-085398 2018-04-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019208275A1 true WO2019208275A1 (ja) 2019-10-31

Family

ID=68295463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/016019 WO2019208275A1 (ja) 2018-04-26 2019-04-12 分離膜モジュール

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6607336B1 (ja)
CN (1) CN111989152B (ja)
WO (1) WO2019208275A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59179106A (ja) * 1983-03-24 1984-10-11 ソシエテ・リヨネ−ズ・デ・オ−・エ・ドウ・レクレラ−ジユ・エス・ア−・ 接線ろ過装置および該装置を含む施設
JP2012217898A (ja) * 2011-04-06 2012-11-12 Nitto Denko Corp 分離膜モジュールおよび連結部材
WO2013129283A1 (ja) * 2012-02-29 2013-09-06 東レ株式会社 分離膜モジュールおよび分離膜エレメントの交換方法
JP2017047417A (ja) * 2015-08-31 2017-03-09 東レ株式会社 分離膜モジュール、分離膜エレメントおよびテレスコープ防止板
JP2017119237A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 日東電工株式会社 膜エレメント、及びこれに用いる膜エレメント用端部部材
WO2017213892A1 (en) * 2016-06-09 2017-12-14 Emd Millipore Corporation Radial-path filter elements, systems and methods of using same

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES504570A0 (es) * 1980-08-06 1982-05-16 Water Refining Co Perfeccionamientos en conjuntos de membrana de osmosis inversa para conducciones de servicio de agua principal en vi- viendas plantas industriales o similares.
US5108604A (en) * 1991-08-23 1992-04-28 Desalination Systems, Inc. Semipermeable membrane cartridge and method of making
JP2002028456A (ja) * 2000-07-18 2002-01-29 Nitto Denko Corp スパイラル型膜モジュールを用いた処理システムおよびその運転方法
DK200200008A (da) * 2002-01-04 2003-07-05 Uniq Filtration Technology As Forbedret metode til ultrafiltrering
JP4484685B2 (ja) * 2004-12-09 2010-06-16 日東電工株式会社 スパイラル型分離膜エレメント及びその製造装置
US7481927B2 (en) * 2005-03-29 2009-01-27 Grahamtek Technologies Singapore Pte Ltd. Manufacture of casings for use in the desalination of water and the filtration of liquids
CN201578990U (zh) * 2009-07-10 2010-09-15 高耀祖 螺旋卷式双流道对流反渗透膜组件和膜元件
WO2011046937A1 (en) * 2009-10-12 2011-04-21 Toray Membrane USA, Inc. Axial labyrinth seal for filtration systems
WO2011049790A1 (en) * 2009-10-19 2011-04-28 Dow Global Technologies Llc Method of testing the integrity of spiral wound modules
BR112012009011B1 (pt) * 2009-10-30 2021-03-09 A.O. Smith (Shanghai) Water Treatment Products Co., Ltd elemento de membrana de osmose reversa enrolada em forma de espiral
ES2864876T3 (es) * 2009-11-12 2021-10-14 Novomatic Ag Depurador de aire para eliminar los contaminantes atmosféricos de una corriente de aire
CN102553442B (zh) * 2012-01-17 2013-11-06 浙江大学 一种空心转子错位通道液力旋转活塞多程增压器
CN103143259B (zh) * 2013-02-27 2014-10-29 新加坡三泰水技术有限公司 螺旋型薄膜元件及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59179106A (ja) * 1983-03-24 1984-10-11 ソシエテ・リヨネ−ズ・デ・オ−・エ・ドウ・レクレラ−ジユ・エス・ア−・ 接線ろ過装置および該装置を含む施設
JP2012217898A (ja) * 2011-04-06 2012-11-12 Nitto Denko Corp 分離膜モジュールおよび連結部材
WO2013129283A1 (ja) * 2012-02-29 2013-09-06 東レ株式会社 分離膜モジュールおよび分離膜エレメントの交換方法
JP2017047417A (ja) * 2015-08-31 2017-03-09 東レ株式会社 分離膜モジュール、分離膜エレメントおよびテレスコープ防止板
JP2017119237A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 日東電工株式会社 膜エレメント、及びこれに用いる膜エレメント用端部部材
WO2017213892A1 (en) * 2016-06-09 2017-12-14 Emd Millipore Corporation Radial-path filter elements, systems and methods of using same

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2019208275A1 (ja) 2020-04-30
CN111989152A (zh) 2020-11-24
CN111989152B (zh) 2022-03-15
JP6607336B1 (ja) 2019-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6149858B2 (ja) 膜分離装置および膜分離装置の運転方法
JP6102921B2 (ja) 分離膜ユニットを用いた造水方法
CN102510771B (zh) 过滤器元件和用于制造过滤器元件的方法
US6224767B1 (en) Fluid separation element assembly
US9975090B2 (en) Double pass reverse osmosis separator module
US20120103891A1 (en) Multi-leaf reverse osmosis element
JP2018126706A (ja) 膜分離装置および流体分離方法
WO2015141693A1 (ja) 半透膜分離装置および半透膜分離装置の運転方法
US20150290589A1 (en) Encapsulating outer shell for membrane elements
JP2015150545A (ja) スパイラル型流体分離素子
JP6201752B2 (ja) 分離膜モジュールおよび分離膜エレメントの交換方法
JP6607336B1 (ja) 分離膜モジュール
JP2010264421A (ja) 分離膜エレメント
JPH11207155A (ja) 海水等の淡水化装置
WO2020080428A1 (ja) 分離膜モジュール及びその運転方法
JP4930366B2 (ja) 中空糸膜モジュール
JP2015033673A (ja) 膜分離装置および膜分離装置の運転方法
JP2012139614A (ja) 分離膜エレメントの洗浄方法
JP4697120B2 (ja) 流体分離膜モジュール
JP5771047B2 (ja) 圧力容器及びこれを備えた分離膜モジュール
JP2005087862A (ja) スパイラル型分離膜エレメント
JP2012148269A (ja) 筒状圧力容器内への分離膜エレメントの着脱方法
JPH022838A (ja) 濾過モジュール
JP2013208522A (ja) テレスコープ防止板およびスパイラル型流体分離素子

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019537195

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19791842

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19791842

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1