[发明专利]过滤方法、海水淡化方法、淡水制造方法、中空纤维膜组件以及海水淡化系统

说明书

一种过滤方法，其使用中空纤维膜组件，该中空纤维膜组件通过将由多个中空纤维膜捆扎而成的中空纤维膜束插入组件外壳，并利用灌封材料将中空纤维膜的两端部一体化而得到。在过滤方法中，在中空纤维膜组件内的压力为0.3～1.2MPa时进行过滤。在过滤方法中，中空纤维膜组件在无约束下、在将中空纤维膜组件内的压力设为1.0MPa的情况下，对于中央部分的扩径率R％和长度方向的伸长L％，满足0.5＜R/L＜5的关系。在过滤方法中，在运转时，0＜R＜0.25且0＜L＜0.06。

相关申请的相互参照

本申请主张2019年3月12日在日本提出专利申请的日本特愿2019-45203号的优先权，并将该在先申请的全部公开内容作为参照引入于此。

技术领域

本发明涉及一种过滤方法、海水淡化方法、淡水制造方法、中空纤维膜组件以及海水淡化系统，其使用中空纤维膜组件，该中空纤维膜组件具备由多个中空纤维膜捆扎而成的中空纤维膜束，特别地，提高了中空纤维膜组件的耐压性。

背景技术

在气液吸收、脱气、过滤等用途中，作为利用微滤膜、超滤膜的膜过滤法所使用的膜，已知一种中空纤维膜。使用中空纤维膜的膜组件由于膜面积大，且能够使装置小型化，因此被广泛利用于各种膜分离的用途。作为这种膜组件，已知一种具备中空纤维膜束的膜组件，该中空纤维膜束由多个两端被树脂部固定的中空纤维膜构成。

使用中空纤维膜组件的过滤方法大致分为使原水从中空纤维膜的内表面侧向外表面侧透过而得到过滤水的内压过滤方式、以及从外表面侧向内表面侧透过的外压过滤方式。

在过滤运转时，会对插入有中空纤维膜束的组件外壳施加从组件外壳的内侧向外侧的正压，因此要求组件外壳具有与运转条件相应的耐压性。根据过滤的用途，有时要求组件外壳具有较高的耐压性。

例如，在将海水淡化这一用途中，有时要求较高的耐压性。为了将海水淡化，使用微滤膜、超滤膜作为预处理过滤器。通常，在预处理过滤器与进行脱盐处理的反渗透膜过滤器之间设置有缓冲罐。然而，近年来，为了节省系统的空间、降低缓冲罐所使用的药剂的量，优选有一种不经由缓冲罐而直接连接预处理过滤器和反渗透过滤器的脱盐系统。在这样的结构中，为了保持施加于反渗透膜的压力，在预处理过滤器的组件外壳中，也要求具有过滤原本所需的压力以上的较高的耐压性。

另外，在将盐类、有机物质、气体、微粒等除去至极限的超纯水的制造系统中，中空纤维膜组件被用作终滤器。在超纯水制造子系统中，不进行海水淡化步骤那样的频繁的清洗步骤，而是对中空纤维膜组件长时间施加最大1MPa左右的压力，因此要求较高的蠕变特性。在组件外壳一体型的中空纤维膜组件的情况下，已知一种使用弹性模量高的材料例如包含玻璃短纤维的树脂作为外壳材料以提高耐压性的方法(参照专利文献1)。另外，已知如下方法：在用于插入筒型膜组件的壳体中，将玻璃长纤维和基体树脂缠绕在模具的心轴上后，使基体树脂完全固化，从模具中拉出后，经过切削加工提供给壳体(参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-160561号公报

专利文献2：日本特开2013-117250号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，即使已经对包含玻璃纤维的树脂进行了成型，也需要根据过滤运转的条件增加管部的壁厚。在该情况下，考虑在管的内侧增加厚度的情况和在外侧增加的情况。在朝向内侧方向增加厚度的情况下，过滤面积减少，作为制品的性能降低。另一方面，在朝向管部的外侧方向增加厚度的情况下，虽然能够维持过滤面积，但每次都需要准备用于对管部进行精加工和成型的模具，设备投资会变得庞大。