分离膜模块以及分离膜元件的更换方法
【专利摘要】本发明涉及装填了多个用于将被处理流体中存在的成分分离除去的螺旋型分离膜元件的分离膜模块。本发明提供一种在将多个螺旋型分离膜元件装填在耐压容器中的分离膜模块中，即使在密封面存在高硬度的异物的情况下，也能够维持密封性，充分发挥分离膜模块的性能，并且装填、取出容易，降低维修时间及劳力的方法。
【专利说明】分离膜模块以及分离膜元件的更换方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种装填了多个用于将被处理流体中存在的成分分离除去的螺旋型分离膜元件的分离膜模块。
【背景技术】
[0002]近年来，使用气体分离膜、反渗透膜、纳米过滤膜、超过滤膜、精密过滤膜等各种各样的分离膜的流体分离技术作为高精度、节能的处理工艺受到关注，对各种流体处理中的应用持续进展。例如，在使用了反渗透膜的反渗透分离法中，通过使含有盐分等溶质的溶液以该溶液的渗透压以上的压力透过反渗透膜，能够得到盐分等溶质的浓度降低了的液体，例如广泛地应用在海水或矿化水的淡化、超纯水的制造、有价物的浓缩回收等中。
[0003]虽然这些分离膜具有平膜、管状膜、中空丝膜等各种各样的形态，但在平膜的情况下大多以螺旋型分离膜元件这种形态使用。作为以往的螺旋型分离膜元件的构造，例如专利文献I及图1所示，公知有单个或者多个分离膜1、供给侧流路材料3以及透过侧流路材料2的层叠体卷绕在有孔的中心管4的周围，在其两端侧设置了伸缩防止板5的结构。
[0004]该分离膜元件从一端面被供给被处理流体(原水)6，沿着供给侧流路材料3流动，并且成分的一部分(例子在海水淡化的情况下是水)透过分离膜I而被分离。之后，透过了分离膜的成分(透过流体(透过水)7a)沿着透过侧流路材料2流动，从中心管4侧面的孔流入中心管4内并在中心管4内流动，从分离膜元件的另一端面作为透过流体(透过水)7取出。另一方面，高浓度地含有非透过成分(在海水淡化的情况下是盐分)的处理流体从分离膜元件的另一端面作为浓缩流体(浓缩水)8取出。
[0005]在上述以往的分离膜元件中，通常在配置在原水一侧的伸缩防止板的外周一侧的环形槽中嵌装有弹性材料制成的密封部件，其分离膜元件在作为压力容器的器皿内装填多根使用。分离膜元件因在伸缩防止板的外周一侧的环形槽中嵌装弹性材料制成的密封部件而能够由弹性材料制成的密封部件将分离膜元件与压力容器的间隙密封，由于其间隙内的被处理液体的流通被阻止，所以能够用分离膜元件高效率地对被处理流体进行处理。以往使用了截面为O字状的O型环密封或截面为U字状的U形杯状密封等弹性树脂制成的密封部件。在使用了 O型环密封的情况下，嵌装在伸缩防止板的外周一侧的环形槽中的O型环密封与压力容器的内壁接触，O型环密封被压扁而变形，所以埋入分离膜元件与压力容器内的间隙中。
[0006]图2表示在伸缩防止板5的外周部10嵌装着O型环密封12的分离膜元件装填在压力容器内的状态，是将O型环密封装设部分附近放大地示意表示的局部放大剖视图。在图2中，O型环密封12在与压力容器的内壁9压接的部分产生变形，与压力容器的内壁9的接触面积增大。进而，由于O型环密封12是由弹性树脂构成的，所以与压力容器的内壁9的滑动摩擦大。
[0007]因此，在使分离膜元件在压力容器内移动之际，为了克服O型环密封12与压力容器的内壁9的摩擦需要大的负荷，特别是在使多根分离膜元件在压力容器内移动的情况下成为特别大的负荷，花费劳力，因此实际上在压力容器内装卸分离膜元件的作业效率不高。
[0008]为了解决这种O型环密封的问题点，作为分离膜元件的密封部件，设计了 U形偶合密封或者V形偶合密封并广泛使用。该U形偶合密封使用弹性树脂，U字状的开口部分朝向原水一侧地设置在分离膜元件的伸缩防止板上。该U形杯状密封成为当水从原水一侧供给时因其水压而U字张开，埋入U形杯状密封和压力容器的间隙中的构造。V形偶合密封也同样。
[0009]图3表示在伸缩防止板的外周部10嵌装着U形杯状密封13的分离膜元件装填在压力容器内的状态，是将U形杯状密封装设部分的附近放大地示意表示的放大剖视图。在图3中，U形杯状密封13与压力容器的内壁9的接触面积比较小，但如前所述，相对于从原水上游向下游(图3中从左向右的方向)流动的流体发挥密封功能。但是，相对于图3中从右向左流动的流体密封功能容易不充分。即、U形杯状密封在使分离膜元件在压力容器内从原水上游一侧向原水下游一侧移动之际，能够容易地使分离膜元件在压力容器内移动到U形杯状密封的端部与压力容器的内壁轻轻接触的程度，但当要在压力容器内从原水下游一侧向原水上游一侧移动时，则U形杯状密封的端部与压力容器的内壁强力接触，进而U形杯状密封的端部反翘，U形杯状密封被夹在分离膜元件与压力容器的间隙中，为了使分离膜元件在压力容器内移动需要非常大的负荷，并且损伤U形杯状密封而损害了密封功能。因此，U形偶合密封与O型环密封不同，具有实质上在压力容器内不能够从原水下游一侧向原水上游一侧移动的特征。为此，在适用U形杯状密封的情况下，分离膜元件向压力容器内的装卸作业采用了从压力容器的原水上游一侧插入分离膜元件并向原水下游一侧推入，从原水下游(浓缩水)一侧将处于原水下游一侧的分离膜元件拔出，或者从原水下游(浓缩水)一侧将处于原水下游一侧的分离膜元件拉出的方法。
[0010]虽然分离膜元件存在仅将一个分离膜元件装填在压力容器中使用的情况，但一般来说是图5所例示的那样，将多个分离膜元件与一个压力容器连结地装填。在装填多个分离膜元件的情况下，装填到压力容器内的分离膜元件一般是原水中的脏污物质附着并堆积在原水上游的分离膜元件内的膜面上，分离膜元件的功能降低，整体的生产水的水量、水质降低，脏污向该膜面上的付着和堆积在最接近原水上游一侧的分离膜元件内的膜面的原水上游一侧部分特别多。此外，原水透过分离膜而被浓缩的结果，会有在最接近原水下游一侧处，超过了溶解度的溶质成为水垢而析出，堆积在膜面上或堵塞原水流路的情况。当然，通常是不超过溶解度地在浓缩界限以内运行，但在原水浓度或温度变动到预料以外的情况下，存在达到水垢析出的情况。在任一种情况下，均能够通过保持装填了分离膜元件地实施各种各样的清洗作业而某种程度地恢复，但最终通过除去最接近最脏污的原水上游一侧的分离膜元件或处于水垢析出的最下游一侧的分离膜元件并装填新的分离膜元件而改善整体的生产水的水量、水质。在此，在U形杯状密封如图3那样嵌装在压力容器内的分离膜元件上的情况下，由于在使分离膜元件在压力容器内移动的情况下必须始终是从原水上游一侧朝向原水下游(浓缩水)一侧的方向，所以为了去除原水最上游一侧的分离膜元件，需要将压力容器内的其它下游一侧的分离膜元件暂时从原水下游一侧取出到压力容器外，成为需要大量时间和劳力的作业。在其后的再装填作业中，将最后取出的原水最上游一侧或者从上游一侧起的若干个分离膜元件更换成新品的分离膜元件，再次从原水上游一侧将新品的分离膜元件最先从原水一侧向压力容器内装填。此时，装填的顺序根据未更换成新品的分离膜元件的分离膜元件的状态适当决定，但一般来说，是将新品的分离膜元件向最下游(浓缩水)一侧装填。这样一来，下次的更换是更换先前配置的老的分离膜元件，各分离膜元件的使用时间均匀化而有效，但与取出分离膜元件的情况同样需要大量的劳力。在更换最下游一侧的分离膜元件的情况能够仅取出一根，但在其部分装填了新品的分离膜元件的情况下需要从原水上游一侧进行装填，结果必须再次暂时取出其它的分离膜元件，与取出分离膜元件的情况同样地需要劳力。
[0011]为了解决这种问题，在专利文献2中提出了如下的方案:为了降低分离膜元件在器皿内移动时的阻力，能够与方向无关地装填分离膜元件，分离膜元件的密封部件使用O型环密封或截面为大致X状的密封部件，在分离膜元件装填完成时加大O型环密封部件所接触的部分以外的压力容器的内径，使发生摩擦阻力的部位减少。但是，本技术在器皿内的分离膜元件为一根的情况下能够适用，但在将多根分离膜元件向器皿内装填的装置中适用了上述器皿装置构造(增大压力容器内的O型环密封在装填完成时所接触的部分以外的内径的尺寸的装置构造)的情况下，在压力容器内存在多个凹凸，在装填、拔出作业时相邻的分离膜元件的位置偏离。此外，在将多根分离膜元件向压力容器内装填之际，需要将具有O型环等密封部件的连接器插入连结在分离膜元件的透过水导管部，但在使分离膜元件在压力容器内移动时，因压力容器内的凹凸，相邻的分离膜元件的透过水导管的位置容易偏离，由于当产生透过水导管的位置偏离，则容易产生连接器的装设困难等问题，所以不适合于多个分离膜元件的装填。
[0012]进而，作为解决O型环密封和U形杯状密封的缺点的方法，在专利文献3中提出了图4所示的开口环状的密封部件14 (以下称为「开口环密封」)的方案。开口环密封具有将环状密封部件在一个部位以上切断并分割的形状，以非弹性树脂或金属等非弹性的材料作为原材料。此外，开口环密封的外周部的长度(外周长度)设计成将其开口环密封的开口部15连接成环状时的外径17比压力容器的内壁的直径尺寸稍大，在实际装设在分离膜元件的伸缩防止板上并装填到压力容器内时，其开口部15的间隙收缩，成为开口环密封与压力容器的内壁密接的构造。这样一来，解决了上述现有技术中的问题点，在将螺旋型分离膜元件向筒状压力容器内装填时或者将分离膜元件从压力容器中拔出时均能够容易地使分离膜元件在压力容器内移动。特别是在拔出压力容器内最接近原水一侧的分离膜元件，将新品的分离膜元件补充到最接近浓缩水一侧的位置的分离膜元件局部更换作业的情况下，根据专利文献3的发明，能够从压力容器的原水下游(浓缩水)一侧推入新品的分离膜元件，从原水上游侧拔出规定的分离膜元件，非常有效地进行分离膜元件的拔出和补充作业。
[0013]专利文献1:日本国特开平10 - 137558号公报，
专利文献2:日本国特开2008 - 207049号公报，
专利文献3:国际公开第2011/046944号。
[0014]但是，由于专利文献3所记载的开口环密封是非弹性体，所以对压力容器内侧和开口环密封外侧要求高的表面加工精度，进而在分离膜元件的装填、取出之际，密封面存在高硬度的异物的情况下，使分离膜元件在压力容器内滑动的结果存在伤及开口环密封的危险性，分离膜元件在压力容器中的装填、取出非常容易，但具有密封性受损的危险。在此，由于万一产生了密封不良引起的泄露，则被处理流体的一部分将通过压力容器内的分离膜元件外侧，不通过分离膜元件而直接向浓缩流体一侧短路，所以存在实质的分离性能降低的问题。
【发明内容】
[0015]为此，本发明的目的在于提供一种分离膜模块以及分离膜元件的更换方法，在筒状耐压容器中装填了多个螺旋型分离膜元件的分离膜模块中，即使密封面存在高硬度的异物，也能够维持密封性，充分发挥分离膜模块的性能，并且装填、取出容易，降低维修时间及劳力。
[0016]为了解决上述问题，本发明涉及以下(I)?(6)的实施方式。
[0017](I).一种分离膜模块，将多个分离膜元件装填在筒状压力容器内而构成，其特征在于，
分离膜元件是螺旋型分离膜元件，由包含分离膜的膜单元卷绕而成的膜单元卷绕体的外周被外装体包覆，在膜单元卷绕体以及外装体的至少一端设有伸缩防止板，在至少一个的伸缩防止板的外周设有原水密封部件，
在多个分离膜元件中的至少一侧的端部装填有具备能够使分离膜元件在筒状压力容器内实质上向两方向移动的原水密封部件(a)的分离膜元件(A)，
在前述多个分离膜元件中装填了分离膜元件(A)的位置以外的所有位置上装填有具备能够使分离膜元件在筒状压力容器内实质上仅向一方向移动的原水密封部件(b)的分离膜元件(B)。
[0018](2).如(I)所述的分离膜模块，其特征在于，分离膜元件(A)从多个分离膜元件中的至少一侧的端部连续地装填有多个。
[0019](3).如(I)或(2)所述的分离膜模块，其特征在于，原水密封部件(a)是开口环状的非弹性材料制成的密封部件或者O型环状的弹性材料制成的密封部件。
[0020](4).如(I)?(3)中任一项所述的分离膜模块，其特征在于，原水密封部件(b)是U形杯状或者V形杯状的弹性材料制成的密封部件。
[0021](5).如(I)?(4)中任一项所述的分离膜模块，其特征在于，分离膜元件(A)的性能与分离膜元件(B)的性能不同。
[0022](6).一种分离膜元件的更换方法，在权利要求1?5中任一项所述的分离膜模块中更换分离膜元件，其特征在于，不需将分离膜元件(B)从筒状压力容器内取出就至少将装填在一侧的端部的分离膜元件(A)从筒状压力容器内取出。
[0023]根据本发明，能够提供一种在将多个螺旋型分离膜元件装填在耐压容器中的分离膜模块中，即使在密封面存在高硬度的异物的情况下，也能够维持密封性，充分发挥分离膜模块的性能，并且分离膜元件的装填、取出容易，降低维修时间及劳力的方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是表示本发明所涉及的螺旋型分离膜元件的一例的局部剖开立体图；
图2表示在伸缩防止板上装设有O型环密封的分离膜元件装填在压力容器内的状态，是将O型环密封装设部分附近放大地示意表示的局部放大剖视图；
图3表示在伸缩防止板上装设有U形杯状密封的分离膜元件装填在压力容器内的状态，是将U形杯状密封装设部分附近放大地示意表示的局部放大剖视； 图4是示意表示向伸缩防止板上装设的开口环状的非弹性材料制成的密封部件的一例的俯视图(图4 (a))、b — b处的剖视图(图4 (b))；
图5是表示将本发明所涉及的多个螺旋型分离膜元件装填在了筒状压力容器中的分离膜模块的一例的剖视图。
[0025]附图标记说明:
1:分离膜，2:透过侧流路材料，3:供给侧流路材料，4:中心管，5:伸缩防止板，6、6a:被处理流体(原水)，7、7a:透过流体(透过水)，8:浓缩流体(浓缩水)，9:筒状压力容器的内壁，10:伸缩防止板的外周部，11:伸缩防止板的外周面，12:0型环密封，13:U形杯状密封，14:开口环状的非弹性材料制成的密封部件，15:开口环状的非弹性材料制成的密封部件的开口部，16:开口环状的非弹性材料制成的密封部件的内径，17:开口环状的非弹性材料制成的密封部件的外径，18:被处理流体(原水)供给口，19a、19b、19c、19d、19e、19f:分离膜元件，20:浓缩流体(浓缩水)排出口，21:连接器，22a、22b:端板，23a、23b:透过流体(透过水)取出口，24:耐压容器筒部，25al、25bl、25cl、25dl、25el、25fl:密封部件，25a2、25b2、25c2、25d2、25e2、25f2:密封部件，26:筒状压力容器。
【具体实施方式】
[0026]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不仅限于这些附图中所示的实施方式。
[0027]图1是表示本发明所适用的螺旋型分离膜元件的一例的局部剖开的立体图。螺旋型分离膜元件的代表例子如图1所示，分离膜1、供给侧流路材料3、以及透过侧流路材料2以层叠状态螺旋状地卷绕在有孔的中心管4的周围，在其分离膜卷绕体的两端设置有伸缩防止板5。分离膜I的端部被封闭，防止了供给流体与透过流体的混合。
[0028]分离膜I是平膜状的分离膜，能够使用反渗透膜、超过滤膜、精密过滤膜、气体分离膜、脱气膜等。供给侧流路材料3能够使用网状材料、网眼状材料、带槽的片材、波形片材等。透过侧流路材料2能够使用网状材料、网眼状材料、带槽的片材、波形片材等。也可以均是与分离膜独立的网或片材。还可以是进行粘接或熔敷等而一体化的材料。
[0029]伸缩防止板5是为了防止分离膜卷绕体因通过的流体的压力而变形成筒状(伸缩现象)而设置的具有空隙的板状物，优选在外周一侧具有用于装填密封材料的环形槽。伸缩防止板5只要具有防止变形的功能则对其材质没有特别限制。但是，在根据用途而需要耐药品性或耐热性等的情况下，能够根据要求规格适当选择。一般来说，以热塑性树脂、热硬化性树脂、耐热性树脂等树脂材料为宜。此外，该伸缩防止板5根据将强度维持在不妨碍原水的流动的目的，优选是具有外周环状部和内周环状部以及放射状辐条部的辐条型构造。
[0030]中心管4在管的侧面具有多个孔，中心管4的材质可以是树脂、金属等任一种，但鉴于成本和耐久性，一般来说通常使用改性聚苯醚树脂、ABS树脂等塑料。
[0031]作为用于封闭分离膜I的端部的方法，以使用粘接法为宜。作为粘接剂，也能够使用氨基甲酸乙酯系粘接剂、环氧系粘接剂、热熔粘接剂等公知的任何粘接剂。
[0032]此外，螺旋型分离膜元件优选为分离膜卷绕体的外周部被外部装饰材料约束而不扩径的构造。外部装饰材料由聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等构成的片材或涂敷了硬化性树脂的玻璃纤维等构成，在分离膜卷绕体的外周表面上卷绕这种片材或纤维，约束分离膜元件不扩径。
[0033]本发明适用于将多个图1所例示的螺旋型分离膜元件如图5中例示的剖视图那样装填在筒状压力容器26中的分离膜模块。在图5中，19a?19f分别表示了图1所示的分离膜元件。被处理流体(原水)从被处理流体供给口 18供给，并向第I分离膜元件19a的端部供给。被第I分离膜元件处理后的浓缩流体(浓缩水)向第2分离膜元件19b供给，之后依次向19c、19d、19e、19f供给，被处理后最终从浓缩流体排出口 20排出。各自的分离膜元件19a?19f的中心导管分别被连接器21连接，并且连接在设在端板22a、22b上的透过流体(透过水)取出口 23a、23b上，由各自的分离膜元件得到的透过流体(透过水)汇集并被取出到系统外。
[0034]另外，在图5中，被处理流体供给口 18和浓缩流体排出口 20装备在端板上，但也可以装备在耐压容器筒部24的端板附近(即、被处理流体供给口 18装备在端板22a与第I分离膜元件19a之间，浓缩流体排出口 20装备在端板22b与最终分离膜元件19f之间)。
[0035]各自的分离膜元件19a?19f在图1中的伸缩防止板5部分具备密封部件25al、25a2?25fl、25f2，各自的分离膜元件的被处理流体与浓缩流体是隔离的。另外，在该图中，在各自的分离膜元件19a?19f的两侧具备密封部件，但也可以装备在一侧(即25al?25Π或者25a2?25f2)。双方均具备密封部件提高了密封性，但在装填、取出时增加了困难度，此外，由于容易在密封部件之间(例如25al和25a2之间)产生无用空间，所以在如果汁液的浓缩等浓缩液体被污染则成为问题的情况下不优选。
[0036]在本发明中，如图5所例示的那样，能够通过在将多个螺旋型分离膜元件装填到了筒状压力容器26内的分离膜模块中使用两种以上向伸缩防止板的外周一侧装设的原水密封部件，至少一个分离膜元件(A)(以下称为「分离膜元件A」)的密封部件由能够使分离膜兀件A在筒状压力容器26内实质上向两方向移动(实质上不限定向两方向的移动)的原水密封部件(a)(以下称为「密封部件a」)构成，并且分离膜元件A以外的其它的分离膜元件(B)(以下称为「分离膜元件B」)的密封部件由能够使分离膜元件在筒状压力容器26内实质上仅向一方向移动(实质上不能够向一方向移动、向其它方向的移动不限定)的原水密封部件(b)(以下称为「密封部件b」)构成，同时通过将分离膜元件A装填在多个螺旋型分离膜元件中的至少一侧的端部、即原水供给方向的最上游一侧以及/或者原水供给方向的最下游一侧，将分离膜元件B装填在装填了分离膜元件A的位置以外的所有位置而达成[上述实施方式(I)]。
[0037]例如，在图5中，通过使密封部件25al和25a2为开口环密封，使除此以外的密封部件 25bl、25b2、25cl、25c2、25dl、25d2、25el、25e2、25fl、25f2 为 U 形偶合密封，如图 3 所示地嵌装成左开，在如前述那样仅更换第I分离膜元件19a时，容易地实施打开图5的被处理液供一侧的端板22a，仅拔出第I分离膜元件19a并装填新的分离膜元件的分离膜元件的更换作业[上述实施方式(6)]。此外，即使在发生了作为密封部件均为开口环密封的情况下的问题的开口环密封的密封不良产生的微小泄露的情况下，由于在第2分离膜元件19b以后U形偶合的密封部件可靠地装设成左开，所以不发生第2分离膜元件19b以后的被处理液的泄露，分离膜元件的更换容易，并且能够兼顾泄露密封不良产生的性能降低和降低危险。
[0038]此外，在图5中，通过使密封部件25fl和25f2为开口环密封，使除此以外的密封部件 25al、25a2、25bl、25b2、25cl、25c2、25dl、25d2、25el、25e2 为 U 形偶合密封，如图 3 地嵌装成左开，在如前述那样仅更换第6分离膜元件19f时，容易地实施打开图5的浓缩流体排出一侧的端板22b，仅拔出一根并装填新的分离膜元件的分离膜元件的更换作业。
[0039]因此，若鉴于本发明的主旨，则分离膜元件A从多个分离膜元件中的至少一侧的端部、即原水供给方向的最上游一侧或者原水供给方向的最下游一侧连续地装填多个是优选的实施方式[上述实施方式(2)]。在该实施方式的情况下，例如更换原水供给方向的最上游起第2个分离膜元件之际，能够容易地实施从原水供给方向的最上游一侧仅拔出两根分离膜元件并装填新的分离膜元件的分离膜元件的更换作业。但是，在因分离膜元件的脏污或水垢析出而更换分离膜元件的情况下，由于必须要更换的分离膜元件大多仅为一根，所以特别优选仅使最上游或最下游的分离膜元件为分离膜元件A。
[0040]作为在本发明中使用的密封部件，如之前所叙述的那样，能够列举出O型环密封、X型环密封、U形偶合密封、开口环密封，但在本发明中，在U形偶合密封那样特性因嵌装方向的不同而变化的情况下，即使在嵌装方向不同的情况下也作为「不同的密封部件」进行处理。进而，即使是相同的密封部件，在双层使用的情况下，例如在25al的位置使用一个密封部件，在25bl?fl使用两个相同的密封部件，此外，即使是在25al具备密封部件，在25a2不具备密封部件，其余的25bl?fl、25b2?f2使用密封部件这种结构，实质上一部分的分离膜元件的密封部件不同。即使在开口环密封中，由于如国际公开第2011/046944号(专利文献3)所例示的那样，存在各种各样的材质、形状，密封性及滑动摩擦也不同，所以能够根据其特性适当选择分离膜元件A和其它的分离膜元件的密封部件。但是，优选分离膜元件A与分离膜元件B相比必须能够在压力容器内向两方向移动地装填、取出，分离膜元件B即使在压力容器内的移动受到制约密封性也高。具体地说，作为原水密封部件(a)的特性，要求「使分离膜元件能够在筒状压力容器内实质上向两方向移动」。即、要求在向两方向的情况下的滑动阻力上没有实质的差，例如滑动面和密封部件并行或者两方向对称地接触。作为具有这种特性的原水密封部件(a)的形状，能够适用开口环状或者O型环状，进而密封接触面、即截面例如为三角形的三角状及截面不是O型而是凸透镜状，或者接触面保持凹凸的波板状等[上述实施方式(3)]。原材料在开口环状的情况下优选使用非弹性材料，作为有机材料，能够使用聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯以及各种各样的硬质塑料，作为无机材料，如果能够使用鉄、不锈钢、铜、铝、钛或其合金，则也能够使用陶瓷、石墨、石棉，此外还可以使用FRP等那样有机无机复合体或以上的原材料的多层品。
[0041]在O型环或三角等的情况下，若使用弹性材料制成的密封部件则密封性提高，因此而优选，但由于滑动性容易受损而需要注意。为了重视滑动性，重要的是减小弹性材料制成的密封材料一般要考虑的压扁量(指为了用弹性材料构成的O型环等提高密接性，使用时使其压缩变形的比例，平时的弹性材料制成的密封材料的外径上的使用时使其压缩变形而收缩的外径的比例)。具体来说，通过使平常为8?30%的压扁量为10%以下、优选为5%以下，能够保持压力容器内的良好的滑动性。
[0042]作为弹性材料没有特别限制，能够使用丁腈橡胶、苯乙烯橡胶、硅酮橡胶、氟橡胶、丙烯酸橡胶、乙烯丙烯橡胶、聚氨酯橡胶等一般大多使用的密封材料。
[0043]另外，这些原材料优选对成为分离膜模块的对象的流体具有耐久性。例如，在使海水为对象的情况下，由于若使用鉄合金则容易腐蚀而需要注意。
[0044]另一方面，作为原水密封部件(b)，与原水密封材(a)相反，向一方向的滑动阻力远大于向相反方向的滑动阻力，实质上不能够向滑动阻力大的方向移动。作为具有这种特性的原水密封部件(b)，优选是非对称的，例如图3所例示的那样，当要从一方向(右)滑动时，V形状张开，与滑动面的接触紧密的U形杯状或者V形杯状的弹性材料制成的密封部件[上述实施方式(4)]。
[0045]进而，本发明在更换脏污的分离膜元件的情况以外，也能够通过将多种特性(透水性能、除去性能、耐压性等)不同的分离膜元件装填在压力容器中而提高分离膜模块内整体的性能平衡[上述实施方式(5)]。例如国际公开W02005/082497号所提案的那样，在将透水性能不同的分离膜元件装填在一个压力容器中的情况，使多个分离膜元件的连接器的一个为流体通不过的塞子，从两方向取出透过水的方法例如在日本国特开2001 - 137672号公报中也有提案，但在这些情况下，即使在不脏污或没有水垢析出的情况下，由于要将相同品种的分离膜元件装填在相同位置，所以本发明也适用。
[0046]能够适用本发明的被处理流体(原水)没有特别限制，能够列举出河川水、海水、污水处理水、雨水、工业用水、工业废水等各种流体，但也适用于分离膜的运行条件或分离性能因原水浓度变化而较大变动的高浓度的流体，尤其适用于海水。
[0047]参照特定的实施方式对本发明详细地进行了说明，但本领域的技术人员能够在不脱离本发明的精神和范围地施加各种变更或修改。
[0048]本申请基于2012年2月29日申请的日本专利申请2012 — 042969，其内容作为参照而援引在此。
[0049]本发明作为分离膜模块以及分离膜元件的更换方法能够良好地加以利用，在筒状压力容器中装填了多个螺旋型分离膜元件的分离膜模块中，能够充分发挥性能，并且装填、取出容易，能够降低维修时间及劳力。
【权利要求】
1.一种分离膜模块，将多个分离膜元件装填在筒状压力容器内而构成，其特征在于， 分离膜元件是螺旋型分离膜元件，由包含分离膜的膜单元卷绕而成的膜单元卷绕体的外周被外装体包覆，在膜单元卷绕体以及外装体的至少一端设有伸缩防止板，在至少一个的伸缩防止板的外周设有原水密封部件， 在多个分离膜元件中的至少一侧的端部装填有具备能够使分离膜元件在筒状压力容器内实质上向两方向移动的原水密封部件(a)的分离膜元件(A)， 在前述多个分离膜元件中装填了分离膜元件(A)的位置以外的所有位置上装填有具备能够使分离膜元件在筒状压力容器内实质上仅向一方向移动的原水密封部件(b)的分离膜元件(B)。
2.如权利要求1所述的分离膜模块，其特征在于， 分离膜元件(A)从多个分离膜元件中的至少一侧的端部连续地装填有多个。
3.如权利要求1或2所述的分离膜模块，其特征在于， 原水密封部件(a)是开口环状的非弹性材料制成的密封部件或者O型环状的弹性材料制成的密封部件。
4.如权利要求1?3中任一项所述的分离膜模块,其特征在于， 原水密封部件(b)是U形杯状或者V形杯状的弹性材料制成的密封部件。
5.如权利要求1?4中任一项所述的分离膜模块,其特征在于， 分离膜元件(A)的性能与分离膜元件(B)的性能不同。
6.一种分离膜元件的更换方法，在权利要求1?5中任一项所述的分离膜模块中更换分离膜元件，其特征在于， 不需将分离膜元件(B)从筒状压力容器内取出就至少将装填在一侧的端部的分离膜元件(A)从筒状压力容器内取出。
【文档编号】B01D63/12GK104136102SQ201380011706
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年2月25日 优先权日:2012年2月29日
【发明者】谷口雅英, 前田智宏 申请人:东丽株式会社