[发明专利]分离膜元件

说明书

本发明的分离膜元件具备集水管、分离膜、供给侧流路件、透过侧流路件，供给侧流路件为，由纤维状物(A)构成的多个纤维状列(X)、及由纤维状物(B)构成的多个纤维状列(Y)互相立体交叉而形成有交点的网形状，纤维状物(A)及纤维状物(B)的至少一方沿长度方向具有粗径部和细径部，纤维状物(A)及纤维状物(B)的至少一方由沿该长度方向的纵截面上纤维状列(X)及纤维状列(Y)的交点部间的中央部的直径比粗径部细的线构成，供给侧流路面积率为45～65％，且从供给侧流路件的平面沿厚度方向观察时，任意的交点与相邻的交点间的纤维为从一方向另一方锥状地扩径的锥状纤维。

技术领域

本发明涉及用于从包含杂质的各种液体分离杂质、特别是用于海水的淡水化、咸水的脱盐、超纯水的制造或废水处理等的分离膜元件。

背景技术

在用于除去海水及咸水等中所含的离子性物质的技术中，近年来，作为用于节约能量及节约资源的工序，基于分离膜元件的分离法的利用被扩大。用于基于分离膜元件的分离法的分离膜从其孔径、分离功能的角度被分类成精密过滤膜、限外过滤膜、纳米过滤膜、逆浸透膜及正浸透膜。这些膜例如用于来自海水、咸水及包括有害物质的水等的饮用水的制造、工业用超纯水的制造、以及废水处理及有价物的回收等，根据作为目的的分离成分及分离性能被分开使用。

作为分离膜元件有各种各样的形态，但在向分离膜的一面供给原水而从另一面得到透过流体的方面是共通的。分离膜元件具备成捆的多个分离膜，由此，形成为每一个分离膜元件的膜面积变大，即每一个分离膜元件所得到的透过流体的量变大。作为分离膜元件，配合用途、目的地提出螺旋型、中空线型、板框型、旋转平膜型、平膜集成型等的各种的形状。

例如，螺旋型分离膜元件被广泛用于逆浸透过滤。螺旋型分离膜元件具备集水管、缠绕于集水管的周围的分离膜单元。分离膜单元通过将作为供给水的原水(即被处理水)向分离膜表面供给的供给侧流路件、将原水所含的成分分离的分离膜、及用于将透过分离膜而被从供给侧流体分离的透过流体导向集水管的透过侧流路件被层叠来形成。螺旋型分离膜元件能够对原水施加压力，所以在能够较多地取出透过流体的方面被优选地使用。

用分离膜元件处理供给水时，有发生供给水中的盐等的溶存物质沿与分离膜垂直的方向形成浓度梯度的浓度分极的情况。为了抑制这样的浓度分极导致的元件性能下降，例如使供给侧流路件的厚度变薄，使供给水的膜面线速度变大，使在膜面产生的浓度分极层变薄即可。但是，若供给侧流路件的厚度变薄，则产生如下问题：供给水中的杂质、微生物引起的积垢物质使供给侧的流路闭塞，元件性能下降，此外，元件的压力损失变大，供给供给水的泵的必要动力变大所以电费变高，元件破损。因此，提出基于供给侧流路件的分离膜元件的性能提高。

具体地，专利文献1及2中，提出了通过控制供给侧流路件中的纤维状物的排列来使流动阻力减少的网。此外，专利文献3中考虑纵线及横线为非圆形截面的织物状的流路件。

专利文献1:日本特表2015-526282号公报。

专利文献2:日本特开2000-000437号公报。

专利文献3:日本特开平10-118468号公报。

发明内容

但是，上述的分离膜元件不能说供给侧流路的流动阻力的减少和浓度分极的抑制的平衡足够，此外，有设为分离膜元件时由于膜变形的影响而供给水流入端面部分、元件内部的供给侧流路部分地闭塞的情况。因此，本发明的目的在于，提供在抑制供给水流入端面部分、元件内部的供给侧流路的闭塞且减少供给侧流路的流动阻力的同时抑制浓度分极的分离膜元件。