JP2020533158A - 差圧監視を組み込んだスパイラル型膜モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
スパイラル型膜モジュールは多種多様な流体の分離において使用される。従来の実施形態では、1つ以上のスパイラル型逆浸透(RO:reverse osmosis)又はナノ濾過(NF:nano−filtration)膜モジュール(「要素」)が一般的な圧力容器内で直列に接続される。大規模水処理施設は、通常、複数列及び/又は段の容器を含み、そのそれぞれが6〜8つのスパイラル型膜モジュールを含む。運転後、個々のモジュールのファウリング及びスケール生成が望ましくない減圧を招き、結果的に、分離性能が低下する。例えば、先頭の(上流)モジュールは、多くの場合、生物付着が発生しがちであり、末端の(下流)モジュールは、多くの場合、スケール生成がより発生しがちである。アセンブリ内の様々な箇所で圧力を監視することで、圧力損失を特定するのに役立ち、オペレータが適切な対策、例えば、モジュールの選択的交換、供給流体の前処理の増加、モジュールのより積極的なクリーニング等、をとることが可能になる。しかし、モジュールが圧力容器内に密閉されていることを考えると、圧力損失の監視は困難である。それにもかかわらず、様々な技術が開発されており、例えば、米国特許出願公開第2014/0180610号明細書、米国特許第8808539号明細書、米国特許第8617397号明細書、米国特許第8568596号明細書、米国特許第8519559号明細書、米国特許第8272251号明細書、米国特許第8210042号明細書、米国特許第7886582号明細書、米国特許出願公開第2011/10114561号明細書、国際公開第2012/117669号パンフレット、及びJP2016/019932号公報を参照されたい。類似の技術は、他の種類の濾過デバイス、例えば、米国特許第6936160号明細書、米国特許第7048775号明細書、及び米国特許第8221522号明細書でも用いられている。以下、即ち、i)既存のモジュール及び圧力容器の修正がほとんどない、ii)より少数の又はより単純なセンサを使用する、及びiii)引き込み式プローブを排除する、のうちの1つ以上を提供するものを含む、より複雑でない監視システムが望まれている。
Claims (5)
- スパイラル型膜モジュール(2)であって、
反対にある第1のモジュール端部(30)と第2のモジュール端部(30’)との間に、軸線(X)に沿って延びる透過物収集チューブ(8)の周りに巻かれた少なくとも1つの膜エンベロープ(4)と、
前記モジュール端部(30、30’)のうちの少なくとも1つの上に位置するエンドキャップアセンブリ(31)であって、前記エンドキャップアセンブリ(31)は、前記透過物収集チューブ(8)に固定された内側ハブ(57)と、前記エンドキャップアセンブリ(31)の外周部(36)を画定する同心の外側リング(33)と、を含み、前記外側リング(33)は、前記モジュール(2)に流体アクセス経路(A)を提供する開口(35)により分離された複数の径方向に延びる支持体(34)によって前記内側ハブ(57)に接続されている、エンドキャップアセンブリ(31)と、
を含み、
前記エンドキャップアセンブリ(31)は、前記外側リング(33)の前記外周部(36)に位置する第1の導管端部(47)から前記外側リング(33)内に位置する第2の導管端部(47’)まで径方向内側に延びる流体通路を画定する接続導管(45)と、前記接続導管(45)の前記流体通路に接続された差圧センサ(49)と、を含むことを特徴とする、
スパイラル型膜モジュール(2)。 - 前記エンドキャップアセンブリ(31)は、前記外側リング(33)の前記外周部(36)に位置する環状溝(37)と、前記環状溝(37)内に位置するブラインシール(39)と、を含み、前記接続導管(45)の前記第1の端部(47)は、前記ブラインシール(39)と前記モジュール(2)の前記反対の端部との間に軸方向に配置されている、請求項1に記載のスパイラル型膜モジュール(2)。
- 前記差圧センサ(49)は、高分子樹脂内に収容されている、請求項1に記載のスパイラル型膜モジュール(2)。
- スパイラル型モジュールアセンブリ(39)であって、
a)第1の容器端部(38)と第2の容器端部(38’)との間に、軸線(X)に沿って延びる内側周囲表面(43)を含むチャンバ(41)と、少なくとも1つの供給物入口ポート(42)と、濃縮物出口ポート(42’)と、透過物出口ポート(44)と、を含む圧力容器(40)と、
b)前記チャンバ(41)内に直列配置で軸方向に整列された複数のスパイラル型膜モジュール(2、2’)であって、第1のモジュール(2)は前記第1の容器端部(38)に隣接して位置し、第2のモジュール(2’)は前記第2の容器端部(38’)に隣接して位置し、各スパイラル型モジュールは、反対にある第1のモジュール端部(30)と第2のモジュール端部(30’)との間に、軸線(X)に沿って延びる透過物収集チューブ(8)の周りに巻かれた少なくとも1つの膜エンベロープ(4)を含む、複数のスパイラル型膜モジュール(2、2’)と、
前記スパイラル型膜モジュールのうちの少なくとも1つの前記モジュール端部(30、30’)のうちの少なくとも1つの上に位置するエンドキャップアセンブリ(31)であって、前記エンドキャップアセンブリ(31)は、前記透過物収集チューブ(8)に固定された内側ハブ(57)と、前記アセンブリ(31)の外周部(36)を画定する同心の外側リング(33)であって、前記外側リング(33)は、前記モジュール(2)に流体アクセス経路(A)を提供する開口(35)により分離された複数の径方向に延びる支持体(34)によって前記内側ハブ(57)に接続されている、同心の外側リング(33)と、前記外側リング(33)の前記外周部(36)に位置する環状溝(37)と、前記環状溝(37)内に、前記チャンバ(41)の前記内側周囲表面(43)と密封係合して位置するブラインシール(39)と、を含む、エンドキャップアセンブリ(31)と、
を含み、
前記エンドキャップアセンブリ(31)が、
i)前記外側リング(33)の前記外周部(36)に、前記環状溝(37)と前記モジュール(2)の前記反対の端部との間に軸方向に位置する第1の導管端部(47)から、前記外側リング(33)内に位置する第2の端部(47’)まで径方向内側に延びる流体通路を画定する接続導管(45)と、
ii)前記接続導管(45)の前記流体通路に接続された差圧センサ(49)と、
を含むことを特徴とする、
スパイラル型アセンブリ(39)。 - 前記差圧センサ(49)は、前記第1のモジュール端部(30)と前記第2のモジュール端部(30’)との間の流体連通を分離するダイアフラムを含む、請求項4に記載のスパイラル型モジュールアセンブリ(39)。
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