JP3150796B2 - Carbon dioxide-free separation membrane module and storage method - Google Patents
Carbon dioxide-free separation membrane module and storage methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、気体透過性能を有する
膜モジュールの保存、又は機能の一時停止方法に関す
る。特に、液体中からの脱ガスを目的とした膜モジュー
ルの保存又は機能の一時停止方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of preserving a membrane module having a gas permeable performance or temporarily suspending its function. In particular, the present invention relates to a method for storing or temporarily stopping functions of a membrane module for the purpose of degassing from a liquid.
【0002】[0002]
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】従来種々
の膜モジュールが逆浸透法や限外濾過法、あるいはガス
分離に使用されている。これらのモジュールは一般的に
スパイラルモジュール、チューブラーモジュール、中空
糸モジュール、プレート・アンド・フレーム型モジュー
ルなどである。これらのうち、中空糸モジュールは、コ
ンパクト性やデッドボリュームの少ないことから多種の
分野に用いられてきた。2. Description of the Related Art Conventionally, various membrane modules have been used for reverse osmosis, ultrafiltration, or gas separation. These modules are typically spiral modules, tubular modules, hollow fiber modules, plate and frame modules, and the like. Among them, hollow fiber modules have been used in various fields because of their compactness and low dead volume.
【0003】近年、モジュールの用途に、液体中の脱ガ
スを目的として膜モジュールが使用される様になった。
一般的に膜の片方側に処理する液体を流し、膜のもう一
方側を減圧にし、液体中に溶存するガスを膜を介して減
圧側にぬくものである。この場合、膜の性質は一般的
に、ガスを透過させる性質と、処理する液体が液状のま
までは膜を透過しない性質を同時に有している。この用
途のうち、ポピュラーなものは、水中の脱ガスである。
例えば、水中から溶存している酸素を除去し、水の酸化
能力をおとすことにより配管等の腐食を防ぐことができ
る。又、水中のガスを除去することにより、水の使用時
の気泡の発生を防ぐこともできる。[0003] In recent years, membrane modules have been used for degassing in liquids for module applications.
In general, the liquid to be treated is flowed on one side of the membrane, the other side of the membrane is depressurized, and gas dissolved in the liquid is discharged to the decompression side via the membrane. In this case, the properties of the membrane generally have a property of allowing gas to permeate and a property of not allowing the liquid to be treated to pass through the membrane when the liquid to be treated is in a liquid state. Of these uses, a popular one is degassing in water.
For example, by removing dissolved oxygen from water and reducing the oxidizing ability of water, corrosion of piping and the like can be prevented. In addition, by removing the gas in the water, it is possible to prevent the generation of bubbles when the water is used.
【0004】この様に、液体の脱ガスに、膜モジュール
の使用は拡大している。これらの用途の中でも特に、純
水や超純水の脱ガスに膜モジュールを適用することが考
えられている。[0004] Thus, the use of membrane modules for degassing liquids is expanding. Among these uses, application of the membrane module to degassing of pure water or ultrapure water has been considered.
【0005】ところが、この様なモジュールにおいて、
モジュールの脱ガス機能を停止させたり、膜モジュール
を保存したりすると、次に再びモジュールの機能を得よ
うとしても、短時間で本来の機能を示さないというトラ
ブルが起きる。However, in such a module,
When the degassing function of the module is stopped or the membrane module is stored, a trouble occurs that the original function is not exhibited in a short time even if the function of the module is to be obtained again.
【0006】例えば、超純水装置の2次純水側に脱ガス
を目的として取り付けた膜モジュールは、超純水装置と
一緒に膜モジュールの機能を、例えば1晩程度停止させ
た後、再び装置を動かすと、超純水の水質が悪くなり回
復するのに時間を要するというトラブルを生じる。又、
超純水装置にとりつけた膜モジュールのみの機能を停止
した時でも水質が悪化するというトラブルを生じる。For example, a membrane module installed for the purpose of degassing on the secondary pure water side of an ultrapure water apparatus stops the function of the membrane module together with the ultrapure water apparatus, for example, for about one night, and then returns When the apparatus is operated, the quality of the ultrapure water deteriorates, and it takes time to recover. or,
Even when the function of only the membrane module attached to the ultrapure water device is stopped, a problem that the water quality is deteriorated occurs.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
の結果、この様な水質の悪化は膜モジュール内に存在す
る二酸化炭素の影響であることを見出し、膜モジュール
内に実質的に二酸化炭素が存在しない状態に保つ様にす
ることにより、上記の問題点を解決するに至った。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that such deterioration of water quality is due to the influence of carbon dioxide present in the membrane module, and that the deterioration of the water quality substantially occurs in the membrane module. The above problem has been solved by keeping carbon dioxide free.
【0008】即ち、本発明は、膜が気体を透過させる性
質を有する分離膜モジュールであって、該膜モジュール
内に二酸化炭素が実質的に存在しない二酸化炭素フリー
分離膜モジュールに関する。該分離膜モジュールは、少
なくとも片端の中空糸相互間が封止された中空糸膜モジ
ュールであることが望ましい。又本発明は、膜が気体を
透過させる性質を有する分離膜モジュールにおいて、該
膜モジュールに不活性ガスを封入、或いは該膜モジュー
ルを減圧することにより、実質的に二酸化炭素が存在し
ない状態に保つ二酸化炭素フリー分離膜モジュールの保
存方法を提供するものである。特に本発明は、水中の脱
ガスを目的とした分離膜モジュールを有する純水又は超
純水供給装置において、該膜モジュールの機能を停止す
る時又は停止した後、該膜モジュールに不活性ガスを封
入、或いは該膜モジュールを減圧にし、その状態のまま
封止することにより、該膜モジュール内に実質的に二酸
化炭素が存在しない状態に保つ二酸化炭素フリー分離膜
モジュールの保存方法に係わる。[0008] That is, the present invention relates to a separation membrane module in which a membrane has a property of allowing gas to permeate, wherein the carbon dioxide-free separation membrane module has substantially no carbon dioxide in the membrane module. It is desirable that the separation membrane module is a hollow fiber membrane module in which at least one end between hollow fibers is sealed. The present invention also provides a separation membrane module having a gas-permeable property, in which an inert gas is sealed in the membrane module or the membrane module is depressurized to keep substantially no carbon dioxide. A method for storing a carbon dioxide-free separation membrane module is provided. In particular, the present invention, in a pure water or ultrapure water supply device having a separation membrane module for the purpose of degassing in water, when or after stopping the function of the membrane module, inert gas to the membrane module The present invention relates to a method for storing a carbon dioxide-free separation membrane module that keeps substantially no carbon dioxide in the membrane module by enclosing or reducing the pressure of the membrane module and sealing the module in that state.
【0009】本発明のポイントは、処理される液体に対
する、気体の接触溶解による悪影響を避けることにあ
る。一般に使用される精密濾過膜や、限外濾過膜装置で
は、装置を止めても、液体と気体が接触することは一般
的にはないが、本発明に使用される気体を透過する膜を
有するモジュールでは本発明の効果は大きい。また、こ
の様なモジュールで水中の脱気を目的としたモジュール
では、脱気効率を上げるため、液と気体の接触面積を大
きく保つ様にしてあることから、本発明の方法を用いる
とさらに有効である。[0009] The point of the present invention is to avoid the adverse effects of contact dissolution of gas on the liquid to be treated. In a commonly used microfiltration membrane or ultrafiltration membrane device, even when the device is stopped, liquid and gas do not generally come into contact with each other, but have a gas permeable membrane used in the present invention. In a module, the effect of the present invention is great. Further, in such a module for the purpose of degassing in water, since the contact area between the liquid and the gas is kept large in order to increase the degassing efficiency, it is more effective to use the method of the present invention. It is.
【0010】本発明の方法は、実質的に二酸化炭素が膜
モジュール内の空間部分に存在しない様に保てればいか
なる方法でもよい。有効な方法として、空間部分を減圧
にする方法がある。この方法においては、減圧にした
後、例えば封入されている処理液が蒸発して減圧度が下
がったとしても二酸化炭素が外部から混入することがな
いので問題はない。また、この状態の方が、モジュール
内への混入の危険性が低くなるので好ましい。またこの
方法は、水中の脱ガスを目的とした装置には、減圧する
装置がついているため、この装置を使用して、膜モジュ
ール空間部分を簡単に減圧することが出来るため特に有
効である。[0010] The method of the present invention may be any method as long as carbon dioxide is not substantially present in the space within the membrane module. An effective method is to reduce the pressure in the space. In this method, even if, for example, the enclosed processing liquid evaporates and the degree of pressure reduction is reduced after the pressure is reduced, there is no problem since carbon dioxide does not enter from the outside. Further, this state is preferable because the risk of mixing in the module is reduced. Further, this method is particularly effective because a device for degassing in water is provided with a device for reducing the pressure, and this device can be used to easily reduce the pressure in the space of the membrane module.
【0011】また、空間部分に窒素ガス、ヘリウム、ネ
オンまたはアルゴンの如き水に対して不活性のガスを封
入する方法も有効である。この方法であると、モジュー
ル内部を外気と同じ圧力あるいは外気よりも高い圧力に
保つことが出来るため、モジュール外部からの二酸化炭
素の混入の危険性がほとんどなくなる。It is also effective to fill a space with a gas inert to water, such as nitrogen gas, helium, neon or argon. According to this method, the inside of the module can be kept at the same pressure as the outside air or at a pressure higher than the outside air, so that there is almost no danger of carbon dioxide mixing from the outside of the module.
【0012】また、本発明の方法を適用する膜モジュー
ルは、膜が気体透過性を有するものならどの様なもので
もよい。形状としては例えばスパイラル型、プレート・
アンド・フレーム型、チューブ型、プリーツ型、中空糸
型などがあるが、このうち特に中空糸型膜モジュール
は、本方法の適用に有効である。それは、モジュール体
積あたりの膜面積充填量が多いことから、処理液と、気
体との接触面積が特に大きく、二酸化炭素の影響を短時
間で受けやすいからである。又、中空糸型膜モジュール
は、処理液の流れる空間にデッドスペースが少ないこと
から、超純水用途等の、微量の不純物を嫌う用途に用い
られることが多いことからも本方法は有効となる。The membrane module to which the method of the present invention is applied may be of any type as long as the membrane has gas permeability. For example, spiral type, plate,
There are an and frame type, a tube type, a pleated type, a hollow fiber type and the like. Among them, a hollow fiber type membrane module is particularly effective for applying the present method. This is because the contact area between the processing liquid and the gas is particularly large because the membrane area filling amount per module volume is large, and it is easily affected by carbon dioxide in a short time. In addition, since the hollow fiber membrane module has a small dead space in the space where the processing liquid flows, the method is effective because it is often used for applications that dislike a trace amount of impurities, such as ultrapure water applications. .
【0013】[0013]
【実施例】本発明の効果を、以下の実施例により説明す
るが、本発明はこれらの実施例によって、限定されるも
のではない。EXAMPLES The effects of the present invention will be described with reference to the following examples, but the present invention is not limited by these examples.
【0014】モジュール作成例 内径 240μm 、外径 300μm のポリプロピレン製中空糸
43200本を、内径82mmφ、外径89mmφ、長さ約1mのポ
リスルホン製ケースに充填し、両端をエポキシ接着剤で
遠心シールした後、両端部の中空糸を開口させ中空糸モ
ジュールとした。Example of making a module Hollow fiber made of polypropylene having an inner diameter of 240 μm and an outer diameter of 300 μm
43200 pieces were filled into a polysulfone case having an inner diameter of 82 mmφ, an outer diameter of 89 mmφ and a length of about 1 m, and both ends were centrifugally sealed with an epoxy adhesive.
【0015】実施例1 モジュール作成例で得た中空糸モジュールの中空糸内側
サイドに、比抵抗18.1MΩ・cmの超純水を 310リットル
/hrで通水し、かつ、中空糸外側を水封ポンプで減圧
し、超純水の脱気を行った状態にし、超純水のモジュー
ル出口の比抵抗と入口の比抵抗の差が 0.1以下になるま
で通水した。その後、通水を停止し、減圧をとめたが、
モジュール内部は減圧を保ち、外気の二酸化炭素にふれ
ない様に、ノズル口を密閉し、10分間そのままにしてお
いた。その後、再び減圧と通水を再開した。通水を再開
して8分後に超純水のモジュール入口と出口の比抵抗の
差は0.1以下となり、通水を停止する前の状態に戻っ
た。Example 1 Ultrapure water having a specific resistance of 18.1 MΩ · cm was passed through the inside of the hollow fiber of the hollow fiber module obtained in the module preparation example at a rate of 310 liter / hr, and the outside of the hollow fiber was sealed with water. The pressure was reduced by a pump to deaerate ultrapure water, and water was passed until the difference between the specific resistance at the module outlet and the specific resistance at the inlet of the ultrapure water became 0.1 or less. After that, the water flow was stopped and the pressure was stopped,
The inside of the module was kept under reduced pressure, and the nozzle port was sealed and left as it was for 10 minutes so as not to touch the carbon dioxide in the outside air. Thereafter, the pressure reduction and water flow were resumed. Eight minutes after water flow was resumed, the difference in specific resistance between the ultrapure water module inlet and outlet became 0.1 or less, returning to the state before water flow was stopped.
【0016】実施例2 減圧と停水を一度とめた時間が20時間である以外は実施
例1と全く同様にしたところ、通水を再開して約1時間
後に超純水のモジュールの入口と出口の比抵抗差は 0.1
以下となった。Example 2 The procedure was exactly the same as in Example 1 except that the time of once stopping the depressurization and the water stop was 20 hours. The specific resistance difference at the outlet is 0.1
It was as follows.
【0017】比較例1 超純水の停水時、減圧をとめ、中空糸モジュールの中空
糸外側サイドを常圧に戻し、外気とふれさせたままにし
た以外は実施例1と全く同様にしたところ、通水を再開
した後、20分を経過しても超純水のモジュール入口と出
口の比抵抗の差は 0.5あった。COMPARATIVE EXAMPLE 1 The procedure was the same as that of Example 1 except that the pressure was stopped when the ultrapure water stopped, the outer side of the hollow fiber of the hollow fiber module was returned to normal pressure, and was kept in contact with the outside air. However, the difference in specific resistance between the inlet and outlet of the ultrapure water module was 0.5 even after 20 minutes had passed after resuming water flow.
【0018】比較例2 超純水の停水時、減圧をとめ、中空糸モジュールの中空
糸外側サイドを常圧に戻し、外気とふれさせたままにし
た以外は、実施例2と全く同様にしたところ、通水を再
開して3時間後に超純水のモジュールの入口と出口の比
抵抗差は 0.1以下となった。COMPARATIVE EXAMPLE 2 The procedure was the same as in Example 2 except that the pressure was stopped when the ultrapure water stopped, the outer side of the hollow fiber of the hollow fiber module was returned to normal pressure, and the hollow fiber module was kept in contact with the outside air. Then, three hours after resuming water flow, the specific resistance difference between the inlet and outlet of the ultrapure water module became 0.1 or less.
【0019】実施例3 減圧と停水を一度とめた後、窒素ガスを中空糸モジュー
ルの減圧されている部分に外気とふれない様にして吹き
込み、中空糸モジュール空間部分を窒素ガスで満たした
以外は、実施例2と全く同様にしたところ、通水を再開
して約50分後に超純水のモジュールの入口と出口の比抵
抗差は 0.1以下となった。Example 3 After reducing the pressure and stopping the water once, nitrogen gas was blown into the depressurized portion of the hollow fiber module so as not to touch the outside air, and the hollow fiber module space was filled with nitrogen gas. In the same manner as in Example 2, the specific resistance difference between the inlet and the outlet of the ultrapure water module was reduced to 0.1 or less 50 minutes after water flow was resumed.
【0020】[0020]
【発明の効果】本発明による膜モジュール内の空間部分
に実質的に二酸化炭素が存在しない状態に保つ保存方法
を用いると、保存後のモジュールの再立ち上げ時に、二
酸化炭素の影響をうけることなく、立ち上げに要する時
間を短くすることができる。特に、二酸化炭素の影響に
よる比抵抗の低下を嫌う、超純水用途に対しては、大き
な効果をもたらす。According to the preservation method of the present invention for keeping substantially no carbon dioxide in the space within the membrane module, the module is not affected by carbon dioxide when the module is restarted after storage. Thus, the time required for starting up can be shortened. In particular, a great effect is brought about for use in ultrapure water, which dislikes a decrease in specific resistance due to the influence of carbon dioxide.
Claims (5)
膜モジュールであって、該膜モジュール内に二酸化炭素
が実質的に存在しない二酸化炭素フリー分離膜モジュー
ル。1. A separation membrane module in which a membrane has a gas-permeating property, wherein carbon dioxide is substantially absent in the membrane module.
中空糸相互間が封止された中空糸膜モジュールである請
求項1記載の二酸化炭素フリー分離膜モジュール。2. The carbon dioxide-free separation membrane module according to claim 1, wherein the separation membrane module is a hollow fiber membrane module in which at least one end between hollow fibers is sealed.
膜モジュールにおいて、該膜モジュールに不活性ガスを
封入、或いは該膜モジュールを減圧することにより、実
質的に二酸化炭素が存在しない状態に保つ二酸化炭素フ
リー分離膜モジュールの保存方法。3. A separation membrane module in which a membrane has a gas-permeating property. By keeping an inert gas in the membrane module or depressurizing the membrane module, the membrane module is kept substantially free of carbon dioxide. How to store carbon dioxide-free separation membrane module.
ールを有する純水又は超純水供給装置において、該膜モ
ジュールの機能を停止する時又は停止した後、該膜モジ
ュールに不活性ガスを封入、或いは該膜モジュールを減
圧にし、その状態のまま封止することにより、該膜モジ
ュール内に実質的に二酸化炭素が存在しない状態に保つ
二酸化炭素フリー分離膜モジュールの保存方法。4. In a pure water or ultrapure water supply device having a separation membrane module for degassing in water, when or after stopping the function of the membrane module, an inert gas is supplied to the membrane module. A method for preserving a carbon dioxide-free separation membrane module that maintains substantially no carbon dioxide in the membrane module by enclosing or reducing the pressure of the membrane module and sealing the module in that state.
中空糸相互間が封止された中空糸膜モジュールである請
求項4記載の二酸化炭素フリー分離膜モジュールの保存
方法。5. The method for storing a carbon dioxide-free separation membrane module according to claim 4, wherein the separation membrane module is a hollow fiber membrane module in which at least one end between hollow fibers is sealed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29990592A JP3150796B2 (en) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | Carbon dioxide-free separation membrane module and storage method |
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JP29990592A JP3150796B2 (en) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | Carbon dioxide-free separation membrane module and storage method |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH06142464A JPH06142464A (en) | 1994-05-24 |
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JP6253546B2 (en) * | 2014-08-12 | 2017-12-27 | オルガノ株式会社 | Reverse osmosis membrane module and reverse osmosis membrane storage method |
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1992
- 1992-11-10 JP JP29990592A patent/JP3150796B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH06142464A (en) | 1994-05-24 |
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