[发明专利]螺旋型膜元件

说明书

本发明提供一种螺旋型膜元件，其能够提高复合半透膜的有效膜面积，能够充分确保流过透过侧流路的透过液的流量，同时能够抑制由复合半透膜的变形引起的截留率的降低。一种螺旋型膜元件，其特征在于，其具备包含复合半透膜、供给侧流路材及透过侧流路材3的层叠体，其中，透过侧流路材3利用特里科经编织物而形成，该特里科经编织物具有由沿纵向以直线状重复的线圈3a形成的多个垄3b、和存在于这些垄3b彼此之间的多个槽3c，由每25mm的槽数(wale)×{垄宽度Wb(mm)/槽宽度Wc(mm)}计算的膜支承指数为60～135，由{槽宽度Wc(mm)×槽深度D(mm)×每25mm的槽数(wale)}/每25mm的形成垄10b的线圈10a数(course)计算的流路指数为0.018～0.045(mm²)。

技术领域

本发明涉及使用了用于从各种液体中对特定物质等进行分离·浓缩的复合半透膜的螺旋型膜元件(以下，有时简称为“膜元件”)。

背景技术

近年来，在难以稳定地确保水资源的干燥·半干燥地区的沿海地带大城市中，正尝试对海水进行脱盐而淡水化。此外，在中国、新加坡等水资源匮乏的地区，正在进行将工业废水、家庭废水净化后再利用的尝试。此外最近，还在尝试从由油田设备等排出的油分混杂物的浊度(日文：濁質度)高的废水中除去油分、盐分，由此对这样的水加以再利用的解决方案。已知对于这样的水处理而言，从成本、效率等方面考虑，使用了复合半透膜的膜法是有效的。

在这样的水处理方法中，多使用螺旋型膜元件，该螺旋型膜元件如图1中所示的那样，具备：包含复合半透膜2、供给侧流路材6及透过侧流路材3的层叠体；卷绕有该层叠体的有孔的中心管5；和防止供给侧流路与透过侧流路的混合的密封部21(参照专利文献1)。在使用膜元件1时，供给液7从膜元件1的一个端面侧被供给，所供给的供给液7沿着供给侧流路材6而在与中心管5的轴芯方向A1平行的方向上流动，从膜元件1的另一个端面侧作为浓缩液9而被排出。另外，在供给液7沿着供给侧流路材6流动的过程中透过复合半透膜2的透过液8，如图中虚线箭头所示的那样，沿着透过侧流路材3从开口5a流入中心管5的内部，从该中心管5的端部向膜元件1外排出。

以往，例如，如专利文献2中记载的那样，作为螺旋型膜元件的透过侧流路材，考虑透过侧流路的流路的确保、压力损失等，使用了在特里科经编织物中浸渗树脂而提高了刚性的部件。另外，在该文献中，形成于特里科经编织物的表面的槽的宽度为0.5～0.9mm，这在降低透过侧流路的压力损失的方面是优选的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-137558号公报

专利文献2：日本特开昭62-57609号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，判明：在为了提高形成螺旋型膜元件时的有效膜面积而使复合半透膜比以往更薄的情况下，对于以往在低压用途的螺旋型膜元件中使用的透过侧流路材而言，在反复运转时，复合半透膜的变形量变大，作为膜性能的截留率降低。

另外，判明：出于防止这样的截留率的降低的目的，若单纯减小透过侧流路材的槽宽度，则流过由透过侧流路材形成的透过侧流路的透过液的流量变小。

因此，本发明的目的在于，提供能够提高复合半透膜的有效膜面积、能够充分确保流过透过侧流路的透过液的流量、同时能够抑制由复合半透膜的变形引起的截留率降低的螺旋型膜元件。

用于解决课题的方案

本发明人们对透过液的流量及截留率、与透过侧流路材的形状及结构之间的关系进行了深入研究，结果发现，即使是在使复合半透膜比以往更薄的情况下，通过使用具有特定的形状及结构的特里科经编织物作为透过侧流路材，也能够解决上述课题，从而完成了本发明。