WO2023199773A1 - 逆浸透膜モジュールのベッセル - Google Patents

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雅和 鈴木
大起 長沼
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    • 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 relates to a vessel for a reverse osmosis membrane module in a water treatment apparatus in which the reverse osmosis membrane module is installed and used in a vertical direction.
  • a water treatment apparatus such as a pure water production apparatus is sometimes used.
  • pure water is generally produced by membrane-separating raw water such as groundwater or tap water using a water treatment equipment equipped with a reverse osmosis membrane (RO membrane) module.
  • RO membrane reverse osmosis membrane
  • FIG. 7 A water treatment device equipped with this reverse osmosis membrane (RO membrane) module is schematically shown in FIG.
  • the water treatment device 21 has a structure in which a vessel 25 containing one reverse osmosis membrane module 26 is vertically arranged within a frame 22 having a top plate 23 and legs 24. Then, when a water supply pipe (not shown) is connected to the water supply member 27 of this vessel 25 and supply water (raw water) W is supplied, this raw water W is processed by the reverse osmosis membrane module 26 and becomes treated water (pure water). W1 is discharged from the treated water outlet member 28, and concentrated water W2 is discharged from the discharge member 29 connected to a brine pipe (not shown).
  • the reverse osmosis membrane module 26 is replaced periodically (for example, every 2 to 3 years) depending on the amount of raw water W treated and the water quality.
  • the top plate 23 is opened to open the upper part of the vessel 25, and the discharge member 29 is replaced.
  • the reverse osmosis membrane module 26 is taken out from the vessel 25 and replaced.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a reverse osmosis membrane module that facilitates the replacement work of reverse osmosis membrane modules in water treatment equipment in which reverse osmosis membrane modules are installed vertically.
  • the purpose is to provide a vessel for
  • the present invention provides a vessel for a reverse osmosis membrane module that accommodates a reverse osmosis membrane module in the longitudinal direction and is installed in the longitudinal direction, and the vessel is separable in the longitudinal direction. , provides a vessel for a reverse osmosis membrane module (Invention 1).
  • invention 1 by making the vessel splittable in the longitudinal direction, the upper part of the reverse osmosis membrane module is exposed by removing the upper vessel. The module can be taken out, making it easy to replace the reverse osmosis membrane module.
  • the vessel of the reverse osmosis membrane module is divided approximately at the center of the vessel of the reverse osmosis membrane module (invention 2).
  • the reverse osmosis membrane module can be taken out from the vessel by separating the upper part of the reverse osmosis membrane module that accommodates the reverse osmosis membrane module and is installed vertically from the dividing point. (Invention 3).
  • invention 4 by connecting the divided portions of the vessel with a high voltage resistant connection structure such as a ferrule structure, it is possible to easily divide the vessel while maintaining watertightness at the divided portion.
  • the vessel of the reverse osmosis membrane module of the present invention can be divided in the longitudinal direction approximately at the center, so by removing the upper vessel, the upper part of the reverse osmosis membrane module is exposed, so there is no need to remove the entire vessel.
  • the reverse osmosis membrane module can be extracted.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a vessel of a reverse osmosis membrane module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a water treatment apparatus in which a vessel of a reverse osmosis membrane module according to the embodiment is installed. It is a schematic diagram showing the removal process of the reverse osmosis membrane module in the vessel of the reverse osmosis membrane module according to the embodiment. It is a schematic diagram showing the removal process of the reverse osmosis membrane module in the vessel of the reverse osmosis membrane module according to the embodiment. It is a schematic diagram showing the installation process of the reverse osmosis membrane module in the vessel of the reverse osmosis membrane module according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a water treatment apparatus in which a conventional reverse osmosis membrane module vessel is installed.
  • FIG. 1 shows a vessel of a reverse osmosis membrane module according to one embodiment of the invention.
  • the vessel 1 of this reverse osmosis membrane module is formed by joining a cylindrical lower member 2A and an upper member 2B, and the open end (joint part) of the lower member 2A and upper member 2B has a positioning hole. Markings 3A and 3B are attached, respectively.
  • the lower member 2A and the upper member 2B are connected by a clamp 4 in a ferrule structure as a high-voltage connection structure, with an O-ring 5 interposed between their joint surfaces.
  • a water supply member 6 to which a water supply pipe (not shown) is connected to the side is connected to the lower end of the lower member 2A, and a treated water outlet member 7 is connected to the lower part.
  • a discharge member 8 to which a brine pipe (not shown) is connected is connected to the top of the upper member 2B.
  • a reverse osmosis membrane module 9 is housed within this vessel 1.
  • FIG. 2 An example of a water treatment apparatus having a vessel 1 containing a reverse osmosis membrane module 9 as described above is schematically shown in FIG. 2 .
  • the water treatment device 11 has a structure in which a vessel 1 is vertically arranged within a frame 12 having a top plate 13 and legs 14. Then, when a water supply pipe (not shown) is connected to the water supply member 6 of this vessel 1 and supply water (raw water) W is supplied, this raw water W is treated by the reverse osmosis membrane module 9 and then flows from the treated water outlet member 7. While discharging treated water (pure water) W1, concentrated water W2 is discharged from a discharge member 8 connected to a brine pipe (not shown).
  • the vessel 1 of the reverse osmosis membrane module 9 of this embodiment as described above can be divided into the lower member 2A and the upper member 2B, so by removing the upper member 2B, the reverse osmosis membrane module 9 can be separated. Since the upper part is exposed, the reverse osmosis membrane module 9 can be easily extracted and replaced without having to remove the entire vessel.
  • the dividing point between the lower member 2A and the upper member 2B is connected by a high pressure-resistant connection structure, watertightness can be maintained at the connecting point between the lower member 2A and the upper member 2B. , can be easily divided.
  • the present invention has been described above based on the embodiments described above, the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made.
  • the water treatment device 11 to which the vessel 1 is attached is not limited to the one shown in FIG. 2, but can be of various device configurations.
  • the present invention can be similarly applied to water treatment apparatuses equipped with activated carbon cartridges, non-regenerating mixed bed ion exchange resin cartridges, and the like.

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Abstract

逆浸透膜モジュールのベッセル１は、円筒状の下側部材２Ａと上側部材２Ｂとからなり、下側部材２Ａと上側部材２Ｂの開口端部には位置合わせ用のマーキング３Ａ，３Ｂがそれぞれ付されている。この下側部材２Ａと上側部材２Ｂとは、両者の接合面にＯリング５を介在させて、クランプ４により高耐圧接続構造としてのヘルール構造で接続されている。下側部材２Ａの下端には、側部に給水管が接続する給水部材６が接続されているとともに下部に処理水出口部材７が接続されている。また、上側部材２Ｂの頂部には、ブライン配管が接続する排出部材８が接続されている。そして、このベッセル１内に逆浸透膜モジュール９が収容されている。このような逆浸透膜モジュールのベッセルであれば、逆浸透膜モジュールの交換作業を容易にすることができる。

Description

逆浸透膜モジュールのベッセル
　本発明は、逆浸透膜モジュールを縦方向に設置して使用する水処理装置における逆浸透膜モジュールのベッセルに関する。
　従来、医薬品、化粧品の製造、電子部品、精密機器の洗浄等においては、不純物を含まない高純度の純水が使用される。この種の純水を製造する装置として、純水製造装置等の水処理装置が用いられることがある。この水処理装置では、純水は、地下水、水道水等の原水を、逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュールを備えた水処理装置で膜分離処理することにより製造することが汎用的に行われている。
　この逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュールを備えた水処理装置を図７に概略的に示す。図７において、水処理装置２１は、天板２３と脚部２４とを備えた枠体２２内に１個の逆浸透膜モジュール２６を収容したベッセル２５を縦方向に配置した構造を有する。そして、このベッセル２５の給水部材２７に給水管（図示せず）を接続して給水（原水）Ｗを供給すると、この原水Ｗは逆浸透膜モジュール２６で処理されて、処理水（純水）Ｗ１を処理水出口部材２８から吐出するとともに、濃縮水Ｗ２をブライン配管（図示せず）に接続した排出部材２９から排出する。
　この水処理装置１では逆浸透膜モジュール２６は、原水Ｗの処理量や水質に応じて定期的（例えば２～３年／回）に交換している。
　上述したような水処理装置２１において、逆浸透膜モジュール２６を交換する場合、ベッセル２５が縦方向に設置されているので、天板２３を開成してベッセル２５の上部を開放し、排出部材２９からブライン配管のジョイントを解除したら、ベッセル２５ごと上側に引き抜くようにして水処理装置２１から取り外し、このベッセル２５を作業台にて横置した状態で固定し、排出部材２９を含む頂部を外して、ベッセル２５から逆浸透膜モジュール２６を取り出して交換している。
　しかしながら、ベッセル２５は全長が１００ｃｍを超えることもあるため、ベッセル２５を水処理装置２１から引き抜くには、作業台などを使用して複数人で行わなければならない。さらに、逆浸透膜モジュール２６を交換した後、再度水処理装置２１内にベッセル２５を縦方向に設置する必要があり、その交換作業の工程数が多く、煩雑で作業時間を要する、という問題点があった。
　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、逆浸透膜モジュールを縦方向に設置して使用する水処理装置における逆浸透膜モジュールの交換作業を容易にすることの可能な逆浸透膜モジュールのベッセルを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本発明は、逆浸透膜モジュールを長手方向から収容し、縦方向に設置される逆浸透膜モジュールのベッセルであって、該ベッセルが長手方向に分割可能となっている、逆浸透膜モジュールのベッセルを提供する（発明１）。
　かかる発明（発明１）によれば、ベッセルを長手方向に分割可能とすることで、上側のベッセルを取り外すことで、逆浸透膜モジュールの上部が露出するので、ベッセルごと取り外す必要なく、逆浸透膜モジュールを抜き出すことができ、これにより逆浸透膜モジュールの交換作業を簡単に行うことができる。
　上記発明（発明１）においては、前記逆浸透膜モジュールのベッセルの分割箇所が該逆浸透膜モジュールのベッセルの略中央であることが好ましい（発明２）。上記発明（発明２）においては、前記逆浸透膜モジュールを収容して縦方向に設置した逆浸透膜モジュールの上部を分割箇所から分離することで、前記逆浸透膜モジュールを前記ベッセルから取り出し可能となっていることが好ましい（発明３）。
　かかる発明（発明２，３）によれば、ベッセルを長手方向に分割して上側のベッセルを取り外すと、逆浸透膜モジュールの略上半分が露出するので、ベッセルごと取り外す必要なく、逆浸透膜モジュールを抜き出すことができる。
　また、上記発明（発明１，２）においては、前記逆浸透膜モジュールのベッセルの分割箇所が高耐圧接続構造により接続されていることが好ましい（発明４）。
　かかる発明（発明４）によれば、ベッセルの分割箇所をヘルール構造などの高耐圧接続構造で接続することにより、分割箇所における水密性を維持しつつ、簡単に分割することができる。
　本発明の逆浸透膜モジュールのベッセルは、略中央で長手方向に分割可能となっているので、上側のベッセルを取り外すことで、逆浸透膜モジュールの上部が露出するため、ベッセルごと取り外す必要なく、逆浸透膜モジュールを抜き出すことができる。このような逆浸透膜モジュールのベッセルを採用することにより、逆浸透膜モジュールの交換作業の作業を簡略化することができ、作業負荷の軽減及び作業時間の短縮を図ることができる。
本発明の一実施形態による逆浸透膜モジュールのベッセルを示す縦断面図である。 前記実施形態による逆浸透膜モジュールのベッセルを設置した水処理装置を示す概略図である。 前記実施形態による逆浸透膜モジュールのベッセルにおける逆浸透膜モジュールの取り外し工程を示す概略図である。 前記実施形態による逆浸透膜モジュールのベッセルにおける逆浸透膜モジュールの取り外し工程を示す概略図である。 前記実施形態による逆浸透膜モジュールのベッセルにおける逆浸透膜モジュールの取り付け工程を示す概略図である。 前記実施形態による逆浸透膜モジュールのベッセルにおける逆浸透膜モジュールの取り付け工程を示す概略図である。 従来の逆浸透膜モジュールのベッセルを設置した水処理装置を示す概略図である。
　以下、本発明の逆浸透膜モジュールのベッセルについて添付図面を参照して詳細に説明する。
＜逆浸透膜モジュールのベッセル＞
　図１は、本発明の一実施形態による逆浸透膜モジュールのベッセルを示している。この逆浸透膜モジュールのベッセル１は、円筒状の下側部材２Ａと上側部材２Ｂとを接合してなり、下側部材２Ａと上側部材２Ｂの開口端部（接合部）には位置合わせ用のマーキング３Ａ，３Ｂがそれぞれ付されている。この下側部材２Ａと上側部材２Ｂとは、両者の接合面にＯリング５を介在させて、クランプ４により高耐圧接続構造としてのヘルール構造で接続されている。
　このようなベッセル１において、下側部材２Ａの下端には、側部に給水管（図示せず）が接続する給水部材６が接続されているとともに下部に処理水出口部材７が接続されている。また、上側部材２Ｂの頂部には、ブライン配管（図示せず）が接続する排出部材８が接続されている。そして、このベッセル１内に逆浸透膜モジュール９が収容されている。
＜水処理装置＞
　上述したような逆浸透膜モジュール９を内在したベッセル１を有する水処理装置の一例を図２に概略的に示す。図２において、水処理装置１１は、天板１３と脚部１４とを備えた枠体１２内にベッセル１を縦方向に配置した構造を有する。そして、このベッセル１の給水部材６に給水管（図示せず）を接続して給水（原水）Ｗを供給すると、この原水Ｗは逆浸透膜モジュール９で処理されて、処理水出口部材７から処理水（純水）Ｗ１を吐出するとともに、濃縮水Ｗ２をブライン配管（図示せず）が接続した排出部材８から排出する。
＜逆浸透膜モジュールの交換方法＞
　このような水処理装置１１の運転を継続して処理水量が増大すると次第に逆浸透膜モジュール９のろ過性能が低下するので、該逆浸透膜モジュール９を交換する必要が生じる。この際のベッセル１内に収容した逆浸透膜モジュール９の交換方法について以下説明する。
（逆浸透膜モジュールの取り外し工程）
　まず、図１に示すベッセル１の中央のクランプ４を取り外し、下側部材２Ａと上側部材２Ｂとの接続を解除する（図３）。そして、排出部材８に接続しているブライン配管のジョイントを取り外す。次に水処理装置１１の天板１３を開成し、ベッセル１の上部空間を開放したら上側部材２Ｂを引き抜く。
　これにより図４に示すように逆浸透膜モジュール９の略上半分が露出するので、この逆浸透膜モジュール９を引き抜くことで取り外す。
（逆浸透膜モジュールの取り付け工程）
　このようにして逆浸透膜モジュール９を取り外したら、図５に示すように交換用の逆浸透膜モジュール９を下側部材２Ａに挿入する。この交換用の逆浸透膜モジュール９としては、新品の逆浸透膜モジュールや逆浸透膜モジュールを洗浄してろ過性能を回復させたリユース品などを用いることができる。
　これにより逆浸透膜モジュール９の略上半分が露出した状態となるので、図６に示す様に下側部材２Ａと上側部材２Ｂの位置合わせ用のマーキング３Ａ，３Ｂの位置を確認しながら、上側部材２Ｂを被せる。そして、排出部材８にブライン配管の位置を合せ、下側部材２Ａと上側部材２Ｂとをクランプ４により、ヘルール構造で接続する。最後に排出部材８とブライン配管とをジョイントにより接続することで、逆浸透膜モジュール９の取り付けを完了する。
　上述したような本実施形態の逆浸透膜モジュール９のベッセル１は、下側部材２Ａと上側部材２Ｂとに分割可能となっているので、上側部材２Ｂを取り外すことで、逆浸透膜モジュール９の上部が露出するので、ベッセルごと取り外す必要なく、逆浸透膜モジュール９を容易に抜き出して交換することが可能となっている。特に本実施形態においては、下側部材２Ａと上側部材２Ｂとの分割箇所が高耐圧接続構造により接続されているので、下側部材２Ａと上側部材２Ｂとの接続箇所における水密性を維持しつつ、簡単に分割することが可能となっている。
　以上、本発明について前記実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の変形実施が可能である。例えば、ベッセル１を取り付ける水処理装置１１としては、図２に示すものに限らず、種々の装置構成のものを用いることができきる。例えば、活性炭カートリッジや非再生式の混床式イオン交換樹脂カートリッジなどを備えた水処理装置についても同様に適用することができる。
１　逆浸透膜モジュールのベッセル
２Ａ　下側部材
２Ｂ　上側部材
３Ａ，３Ｂ　位置合わせ用マーキング
４　クランプ
５　Ｏリング
６　給水部材
７　処理水出口部材
８　排出部材
９　逆浸透膜モジュール
１１　水処理装置
１２　枠体
１３　天板
１４　脚部
Ｗ　給水（原水）
Ｗ１　処理水（純水）
Ｗ２　濃縮水

Claims (4)

  1. 　逆浸透膜モジュールを長手方向から収容し、縦方向に設置される逆浸透膜モジュールのベッセルであって、
    　該ベッセルが長手方向に分割可能となっている、逆浸透膜モジュールのベッセル。
  2. 　前記逆浸透膜モジュールのベッセルの分割箇所が該逆浸透膜モジュールのベッセルの略中央である、請求項１に記載の逆浸透膜モジュールのベッセル。
  3. 　前記逆浸透膜モジュールを収容して縦方向に設置した逆浸透膜モジュールの上部を分割箇所から分離することで、前記逆浸透膜モジュールを前記ベッセルから取り出し可能となっている、請求項２に記載の逆浸透膜モジュールのベッセル。
  4. 　前記逆浸透膜モジュールのベッセルの分割箇所が高耐圧接続構造により接続されている、請求項１又は２に記載の逆浸透膜モジュールのベッセル。
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