[发明专利]分离膜模块、用于驱动该分离膜模块的方法、分离膜元件、推力载荷维持构件和推力载荷调整维持构件

说明书

技术领域

本发明涉及在装载在压力容器中的多个分离膜元件的操作期间使用的推力载荷保持构件。

背景技术

在各种各样的领域诸如海水和微咸水淡化、医疗/工业使用、废水处理和食品工业的纯水和超纯水的制备中使用分离膜。在通过分离膜的分离处理中，使用分离膜的分离膜元件被广泛使用。在分离膜元件中，分离膜、待处理液体流路构件和渗透液体流路构件围绕渗透液体收集管螺旋缠绕，并且防叠缩板设置在缠绕膜体的两端（例如，专利文献1）。

参考图1-图4描述了现有技术。

图1是例示现有技术中使用分离膜元件的膜分离系统的示意图。图2是分离膜元件的部分切开透视图。多个分离膜元件1单独地串联装载在压力容器2中。这里，相邻的分离膜元件1与互连构件4互连，互连构件4自由地插入到渗透液体收集管12中，并且自由地从渗透液体收集管12移除，将在图2中描述渗透液体收集管12。待处理液体（未经处理的液体）被供给到由泵3加压的状态下的压力容器2，并且通过分离膜元件1被分离为浓缩液体和渗透液体。在待处理液体供给侧和浓缩液体排出侧的压力容器2的渗透液体适配器5被连接到分离膜元件1的渗透液体收集管12，并且从压力容器2向外面排出通过分离膜元件1获得的渗透液体是可能的。

每个分离膜元件1包括作为密封压力容器2和分离膜元件之间间隙的构件的盐水密封件14。进一步地，推力载荷保持构件7被设置在压力容器2中的最下游，以便保持因当待处理液体流过分离膜元件1时发生的压力损失产生的推力载荷。因此，一般来说，形成了机构，在所述机构中，被定位在最下游的分离膜元件1与推力载荷保持构件没有间隙地接触。在分离膜元件1中，其中包含渗透液体流路构件10的分离膜9通过待处理液体流路构件11围绕渗透液体收集管12螺旋缠绕，并且防叠缩板13设置在缠绕体的两端。

另外，压力容器2常被制造成以便具有加入到从装载的分离膜元件1的数量计算的总长度的约5mm到30mm的额外空间，使得甚至当存在分离膜元件1的总长度公差时，也可以装载多个分离膜元件1。然而，当在照原样保留这样的间隙的状态下实行分离膜元件1的操作时，由于当操作开始或结束时发生压力或流量变化，所以分离膜元件1在额外空间的范围内移动或振动，这导致对渗透液体适配器5造成损坏，并且对安装在渗透液体适配器5上的密封构件18造成损坏。为了防止所述损坏，具有1mm到5mm厚度的多个运动防止构件8被安装在渗透液体适配器5上，以便填充额外空间用于防止分离膜元件1移动。

当连续实行膜分离处理时，待处理液体中的污染物附着且变得累积在分离膜元件1中的膜表面上，其中在膜分离处理中，待处理液体通过装载在压力容器2中的分离膜元件1。因此，分离膜元件1的功能恶化，并且发生性能恶化诸如液体渗透性减少或水质退化。另外，在某些情况下，由于污染物，当待处理液体流过分离膜元件1时使用的管道变窄，从而增加压力损失。特别地，污染物常附着且变得累积在被定位在压力容器2中的最上游的分离膜元件1的待处理液体侧的膜表面上。

传统上，当污染物附着且变得累积在分离膜元件1中的膜表面上从而导致分离膜元件1的性能恶化时，一般来说，为了去除附着在膜表面上的污染物，已经使用一种方法（向前冲洗）用于恢复分离膜元件1的性能，在所述方法（向前冲洗）中，使冲洗液体诸如酸性溶液或碱性溶液从压力容器2的上游侧到下游侧流入分离膜元件1中，即沿着与膜分离处理的方向相同的方向，并且膜表面被清洁。

然而，在上述清洁方法中，出现的问题不仅有因为与没有被污染物污染的下游侧的分离膜元件1内部的冲洗液体一起捕获污染物，所以将附着到上游侧的分离膜元件1的污染物排出到系统的外面是不可能的；还有下游侧的分离膜元件1变得被污染。因此，增加了使用其中冲洗液体从压力容器2的浓缩排出侧到待处理液体供给侧（即，沿着与正常膜分离处理相反的向后方向）的清洁方法（向后冲洗）或者其中向前冲洗和向后冲洗相结合的清洁方法的情况。

在实行这样的向后冲洗的情况下，在压力容器2中的分离膜元件1之中，因在向后冲洗期间发生的压力损失产生的推力载荷被施加到待处理液体供给侧的分离膜元件1；然而，由于用于保持推力载荷的推力载荷保持构件7未被设置在压力容器2的待处理液体供给侧，所以推力载荷被施加到待处理液体供给侧的渗透液体适配器5和渗透液体收集管12，从而对这些构件造成损坏。因此，为了应用向后冲洗，与浓缩液体排出侧的相同的推力载荷保持构件7也需要被设置在压力容器2中的待处理液体供给侧。

专利文献1：JP-A-2012-139614。