[发明专利]分离膜元件

说明书

本发明的目的是提供具有高的流体透过性能和分离性能的分离膜元件。本发明的分离膜元件具备有孔中心管、具有供给侧的面和透过侧的面的分离膜的透过侧的面相对而形成的多个分离膜对、设置于分离膜对供给侧的面之间的供给侧流路件、和设置于分离膜对透过侧的面之间的透过侧流路件，在有孔中心管的周围卷绕分离膜对、供给测流路件、透过侧流路件而形成卷绕体，在分离膜对供给侧的面上，有孔中心管长度方向的一端面和另一端面和与有孔中心管长度方向垂直的方向上的内周端部和外周端部之中两处以上端面或端部分别开口5％以上，多个分离膜对由至少一枚第1分离膜对和至少一枚第2分离膜对构成，第1分离膜对和第2分离膜对中开口的端面或端部的组合不同。

技术领域

本发明涉及用于将液体、气体等流体中所含的成分分离的分离膜元件。

背景技术

近年来，关于除去海水和盐水等中所含的离子性物质的技术，作为用 于节能和节省资源的工艺，通过分离膜元件进行的分离方法的利用正在普 及。在通过分离膜元件进行的分离方法中所使用的分离膜，从其孔径、分 离功能出发，可分类为精滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、正渗透膜。 这些膜被用于由例如海水、盐水和包含有害物质的水等制造可饮用水，制 造工业用超纯水，以及排水处理和有价物质的回收等，根据作为目标的分 离成分和分离性能而区分使用。

作为分离膜元件存在各种形态，但在向分离膜的一侧的表面供给流体， 从另一侧的表面得到透过流体这一点上是共通的。分离膜元件被形成为通 过具备成束的多个分离膜，使每一个分离膜元件的膜面积增大，也就是使 每一个分离膜元件所得到的透过流体的量增大。作为分离膜元件，根据用 途、目的，提出了螺旋型、中空纤维型、板框型、旋转平膜型、平膜集成 型等各种形状。

例如，反渗透过滤广泛使用螺旋型分离膜元件。螺旋型分离膜元件具 备有孔中心管和卷绕在有孔中心管的周围的层叠体。层叠体是通过供给侧 流路件、分离膜和透过侧流路件层叠而形成的，所述供给侧流路件将供给 流体(例如被处理水)向分离膜表面供给，所述分离膜将供给流体中所含 的成分分离，所述透过侧流路件用于将透过了分离膜的透过侧流体向有孔 中心管引导。螺旋型分离膜元件能够向供给流体赋予压力，因此在能够取出较多透过流体这一点上优选使用。

近年来，对减少造水成本的需求不断提高，因此需求分离膜元件的高 性能化。例如，为了分离膜元件的分离性能的提高，提出了能够提高膜表 面的紊流效果，抑制浓度极化的流路件构件和分离膜元件结构。

具体而言，专利文献1和专利文献2中，提出了一种通过在分离膜的 供给侧表面设置凸部和槽，使膜表面的紊流效果增加的分离膜元件。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2010-125418号公报

专利文献2：日本特开2012-066239号公报

发明内容

专利文献1、专利文献2记载的分离膜元件，虽然能够提高膜表面的 紊流效果，抑制浓度极化，但存在以下问题：尤其是在实施高回收率运转 (回收率：透过流体量相对于向元件供给的供给流体量的比例)的情况下， 随着靠近供给流体出口，供给流体的流量减少，因此供给流体中的分离成 分浓缩，并且膜表面的紊流效果降低，导致膜表面浓度增高，流体的透过 性能、分离性能降低，容易产生氧化皮(水垢)。所以本发明的目的是提 供一种即使在高回收率运转下也能够抑制膜表面浓度的增加、具有高的流 体透过性能和分离性能的分离膜元件。