[发明专利]分离膜模块以及分离膜元件的更换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种装填了多个用于将被处理流体中存在的成分分离除去的螺旋型分离膜元件的分离膜模块。

背景技术

近年来，使用气体分离膜、反渗透膜、纳米过滤膜、超过滤膜、精密过滤膜等各种各样的分离膜的流体分离技术作为高精度、节能的处理工艺受到关注，对各种流体处理中的应用持续进展。例如，在使用了反渗透膜的反渗透分离法中，通过使含有盐分等溶质的溶液以该溶液的渗透压以上的压力透过反渗透膜，能够得到盐分等溶质的浓度降低了的液体，例如广泛地应用在海水或矿化水的淡化、超纯水的制造、有价物的浓缩回收等中。

虽然这些分离膜具有平膜、管状膜、中空丝膜等各种各样的形态，但在平膜的情况下大多以螺旋型分离膜元件这种形态使用。作为以往的螺旋型分离膜元件的构造，例如专利文献1及图1所示，公知有单个或者多个分离膜1、供给侧流路材料3以及透过侧流路材料2的层叠体卷绕在有孔的中心管4的周围，在其两端侧设置了伸缩防止板5的结构。

该分离膜元件从一端面被供给被处理流体（原水）6，沿着供给侧流路材料3流动，并且成分的一部分（例子在海水淡化的情况下是水）透过分离膜1而被分离。之后，透过了分离膜的成分（透过流体（透过水）7a）沿着透过侧流路材料2流动，从中心管4侧面的孔流入中心管4内并在中心管4内流动，从分离膜元件的另一端面作为透过流体（透过水）7取出。另一方面，高浓度地含有非透过成分（在海水淡化的情况下是盐分）的处理流体从分离膜元件的另一端面作为浓缩流体（浓缩水）8取出。

在上述以往的分离膜元件中，通常在配置在原水一侧的伸缩防止板的外周一侧的环形槽中嵌装有弹性材料制成的密封部件，其分离膜元件在作为压力容器的器皿内装填多根使用。分离膜元件因在伸缩防止板的外周一侧的环形槽中嵌装弹性材料制成的密封部件而能够由弹性材料制成的密封部件将分离膜元件与压力容器的间隙密封，由于其间隙内的被处理液体的流通被阻止，所以能够用分离膜元件高效率地对被处理流体进行处理。以往使用了截面为O字状的O型环密封或截面为U字状的U形杯状密封等弹性树脂制成的密封部件。在使用了O型环密封的情况下，嵌装在伸缩防止板的外周一侧的环形槽中的O型环密封与压力容器的内壁接触，O型环密封被压扁而变形，所以埋入分离膜元件与压力容器内的间隙中。

图2表示在伸缩防止板5的外周部10嵌装着O型环密封12的分离膜元件装填在压力容器内的状态，是将O型环密封装设部分附近放大地示意表示的局部放大剖视图。在图2中，O型环密封12在与压力容器的内壁9压接的部分产生变形，与压力容器的内壁9的接触面积增大。进而，由于O型环密封12是由弹性树脂构成的，所以与压力容器的内壁9的滑动摩擦大。

因此，在使分离膜元件在压力容器内移动之际，为了克服O型环密封12与压力容器的内壁9的摩擦需要大的负荷，特别是在使多根分离膜元件在压力容器内移动的情况下成为特别大的负荷，花费劳力，因此实际上在压力容器内装卸分离膜元件的作业效率不高。

为了解决这种O型环密封的问题点，作为分离膜元件的密封部件，设计了U形偶合密封或者V形偶合密封并广泛使用。该U形偶合密封使用弹性树脂，U字状的开口部分朝向原水一侧地设置在分离膜元件的伸缩防止板上。该U形杯状密封成为当水从原水一侧供给时因其水压而U字张开，埋入U形杯状密封和压力容器的间隙中的构造。V形偶合密封也同样。