[發明專利]分離膜模塊、用于驅動該分離膜模塊的方法、分離膜元件、推力載荷維持構件和推力載荷調整維持構件

有效

• 申請號: 201480051215.4
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN105531019B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 西岡進治;堀川嚴太郎;藤原浩二;杉田和彌
• 申請（專利權）人: 東麗株式會社
• 主分類號: B01D63/10
• 分類號: B01D63/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 張雨,李婷

技術領域

本發明涉及在裝載在壓力容器中的多個分離膜元件的操作期間使用的推力載荷保持構件。

背景技術

在各種各樣的領域諸如海水和微咸水淡化、醫療/工業使用、廢水處理和食品工業的純水和超純水的制備中使用分離膜。在通過分離膜的分離處理中，使用分離膜的分離膜元件被廣泛使用。在分離膜元件中，分離膜、待處理液體流路構件和滲透液體流路構件圍繞滲透液體收集管螺旋纏繞，并且防疊縮板設置在纏繞膜體的兩端（例如，專利文獻1）。

參考圖1-圖4描述了現有技術。

圖1是例示現有技術中使用分離膜元件的膜分離系統的示意圖。圖2是分離膜元件的部分切開透視圖。多個分離膜元件1單獨地串聯裝載在壓力容器2中。這里，相鄰的分離膜元件1與互連構件4互連，互連構件4自由地插入到滲透液體收集管12中，并且自由地從滲透液體收集管12移除，將在圖2中描述滲透液體收集管12。待處理液體（未經處理的液體）被供給到由泵3加壓的狀態下的壓力容器2，并且通過分離膜元件1被分離為濃縮液體和滲透液體。在待處理液體供給側和濃縮液體排出側的壓力容器2的滲透液體適配器5被連接到分離膜元件1的滲透液體收集管12，并且從壓力容器2向外面排出通過分離膜元件1獲得的滲透液體是可能的。

每個分離膜元件1包括作為密封壓力容器2和分離膜元件之間間隙的構件的鹽水密封件14。進一步地，推力載荷保持構件7被設置在壓力容器2中的最下游，以便保持因當待處理液體流過分離膜元件1時發生的壓力損失產生的推力載荷。因此，一般來說，形成了機構，在所述機構中，被定位在最下游的分離膜元件1與推力載荷保持構件沒有間隙地接觸。在分離膜元件1中，其中包含滲透液體流路構件10的分離膜9通過待處理液體流路構件11圍繞滲透液體收集管12螺旋纏繞，并且防疊縮板13設置在纏繞體的兩端。

另外，壓力容器2常被制造成以便具有加入到從裝載的分離膜元件1的數量計算的總長度的約5mm到30mm的額外空間，使得甚至當存在分離膜元件1的總長度公差時，也可以裝載多個分離膜元件1。然而，當在照原樣保留這樣的間隙的狀態下實行分離膜元件1的操作時，由于當操作開始或結束時發生壓力或流量變化，所以分離膜元件1在額外空間的范圍內移動或振動，這導致對滲透液體適配器5造成損壞，并且對安裝在滲透液體適配器5上的密封構件18造成損壞。為了防止所述損壞，具有1mm到5mm厚度的多個運動防止構件8被安裝在滲透液體適配器5上，以便填充額外空間用于防止分離膜元件1移動。

當連續實行膜分離處理時，待處理液體中的污染物附著且變得累積在分離膜元件1中的膜表面上，其中在膜分離處理中，待處理液體通過裝載在壓力容器2中的分離膜元件1。因此，分離膜元件1的功能惡化，并且發生性能惡化諸如液體滲透性減少或水質退化。另外，在某些情況下，由于污染物，當待處理液體流過分離膜元件1時使用的管道變窄，從而增加壓力損失。特別地，污染物常附著且變得累積在被定位在壓力容器2中的最上游的分離膜元件1的待處理液體側的膜表面上。

傳統上，當污染物附著且變得累積在分離膜元件1中的膜表面上從而導致分離膜元件1的性能惡化時，一般來說，為了去除附著在膜表面上的污染物，已經使用一種方法（向前沖洗）用于恢復分離膜元件1的性能，在所述方法（向前沖洗）中，使沖洗液體諸如酸性溶液或堿性溶液從壓力容器2的上游側到下游側流入分離膜元件1中，即沿著與膜分離處理的方向相同的方向，并且膜表面被清潔。

然而，在上述清潔方法中，出現的問題不僅有因為與沒有被污染物污染的下游側的分離膜元件1內部的沖洗液體一起捕獲污染物，所以將附著到上游側的分離膜元件1的污染物排出到系統的外面是不可能的；還有下游側的分離膜元件1變得被污染。因此，增加了使用其中沖洗液體從壓力容器2的濃縮排出側到待處理液體供給側（即，沿著與正常膜分離處理相反的向后方向）的清潔方法（向后沖洗）或者其中向前沖洗和向后沖洗相結合的清潔方法的情況。

在實行這樣的向后沖洗的情況下，在壓力容器2中的分離膜元件1之中，因在向后沖洗期間發生的壓力損失產生的推力載荷被施加到待處理液體供給側的分離膜元件1；然而，由于用于保持推力載荷的推力載荷保持構件7未被設置在壓力容器2的待處理液體供給側，所以推力載荷被施加到待處理液體供給側的滲透液體適配器5和滲透液體收集管12，從而對這些構件造成損壞。因此，為了應用向后沖洗，與濃縮液體排出側的相同的推力載荷保持構件7也需要被設置在壓力容器2中的待處理液體供給側。

專利文獻1：JP-A-2012-139614。