[发明专利]分离膜组件的运转方法

说明书

本申请是申请日为2003年6月11日、申请号为03806884.2、发明名称为“分离膜组件及分离膜组件的运转方法”的申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及高效率地除去蓄积在卷绕到螺旋型薄膜元件上的原水隔离件上的浑浊物质的分离膜组件以及分离膜组件的运转方法。 

背景技术

在现有技术中，作为获得海水淡化、超纯水、各种制造过程中用水的方法，利用以反渗透膜(RO膜)或纳米过滤膜(NF膜)作为透过膜的螺旋型薄膜元件，从原水中分离离子成分及低分子成分的方法是公知的。此外，在分离低分子乃至高分子成分，或者在低分子成分乃至高分子成分中只分离高分子成分的超滤法，以及分离微粒子的精密过滤法中，也使用螺旋型薄膜元件。如图8的例子所示，现有技术中使用的螺旋型薄膜元件的一个例子是这样构成的：通过将反渗透膜81重叠到透过水隔离件82的两个面上而将三个边粘结在一起，从而形成袋状膜83，将该袋状膜83的开口部安装在透过水集水管84上，与网状的原水隔离件85一起，成螺旋状卷绕到透过水集水管84的外周面上。从而从螺旋型薄膜元件80的一侧的端面侧89a供应原水86，沿着原水隔离件85流动，从螺旋型薄膜元件80的另一侧的端面侧89b作为浓缩水88被排出。在原水86沿着原水隔离件85流动的过程中，透过反渗透膜81，变成透过水87，该透过水87沿着透过水隔离件82，流入到透过水集水管84的内部，从透过水集水管84的端部被排出。这样，通过配置在卷绕的袋状膜83之间的原水隔离件85，形成原水路径。 

此外，在现有技术中，以提高水的回收率及水处理量为目的，使用多级式分离膜装置，该多级式分离膜装置是将两级或两级以上的每一级配置一个或并列地配置两个或两个以上的安装有前述螺旋型薄膜元件的分离膜组件的分离膜装置组连接起来。例如，在图9所示的多级式分离膜装置90中， 利用泵91供应的原水，通过原水供应主配管92、原水供应分支配管93a及93b，由并列配置的第一级的分离膜组件94a及94b进行处理，利用透过水流出配管96a及96b获得透过水，利用浓缩水流出配管95a及95b获得浓缩水。从分离膜组件94a及94b流出的所述浓缩水，由浓缩水集水配管97a及97b汇集，从中间浓缩水供应主配管(后级的原水供应主配管)98向第二级的分离膜组件99通水。从而从透过水流出配管101获得透过水，从浓缩水流出配管100获得浓缩水。这样，通过将在前级获得的中间浓缩水作为后级的分离膜组件的供应水进行处理，可以提高水的回收率，此外，通过每一级并列地配置多个分离膜组件，可增加水的处理量。 

在利用这种反渗透膜螺旋型薄膜元件获得海水的淡化、以及超纯水、各种制造过程中用水的情况下，通常，以除去原水的浑浊物质为目的而进行前处理。之所以进行这种前处理是因为，为了在确保原水流路的同时，尽可能地增大原水与反渗透膜的接触面积，需要使反渗透膜螺旋型薄膜元件的原水隔离件的厚度很薄，通常在1mm或1mm以下，浑浊物质会蓄积在位于原水流路中的原水隔离件上，容易造成原水流路的堵塞，因此，需要预先将原水中的浑浊物质除去，避免由于浑浊物质的蓄积引起的通水压力差的上升、及透过水量和透过水的水质降低，以便能够长时间稳定地进行运转。这种以除去浑浊物质为目的使用的前处理装置，例如包括凝聚沉淀处理、过滤处理及膜处理等各种装置，这些装置，在使设置成本和运转成本上升的同时，还存在着需要大的设置面积的问题。 

不过，如果能够相对于安装有螺旋型薄膜元件的分离膜组件而省略前处理装置，则工业用水和水道水可以不经过前处理而供应给反渗透膜组件，可以简化系统，减少设置面积，降低成本，在工业上的利用价值极高。从而，如果能够开发出具有浑浊物质难以蓄积的结构的原水隔离件，或者即使浑浊物质蓄积在原水隔离件上，也能够通过运转方法的改变及冲洗等除去浑浊物质，则成为极有用的技术。特别是，利用运转方法的改变及通过冲洗等除去浑浊物质的方法，在有可能原封不动地使用现有技术的螺旋型薄膜元件这一点上是很有利的。 

在特开平11-104636号公报中，公开了一种相对于通常的原水的流动以反向的流动供应加压了的气液双层流、反向冲洗反渗透膜组件的方法。但 是，这种反向冲洗，只是除去附着在空心线型反渗透膜组件的该空心线膜面上的浑浊物质，不能除去附着在螺旋型反渗透膜组件的原水隔离件上的浑浊物质。 

从而，本发明的目的在于提供一种高效率地除去蓄积在卷绕到螺旋型薄膜元件上的原水隔离件上的浑浊物质的分离膜组件以及分离膜组件的运转方法。 

发明内容