JP6040830B2 - 膜分離装置 - Google Patents
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
そのため、クロスフロー方式の膜分離装置において、濃縮水の一部を加圧ポンプの上流側に安定して返送することができる膜分離装置が望まれる。
(第1実施形態)
まず、本実施形態に係る純水製造装置1について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る純水製造装置1の全体概略図である。図2Aは、本実施形態に係る純水製造装置1の全体構成図の前段部分である。図2Bは、本実施形態に係る純水製造装置1の全体構成図の中段部分である。図2Cは、本実施形態に係る純水製造装置1の全体構成図の後段部分である。本実施形態に係る純水製造装置1は、例えば、原水(例えば、水道水)から脱塩水(脱イオン水)を製造する純水製造装置に適用される。純水製造装置1で製造された脱塩水は、純水として、需要箇所等に送出される。なお、本実施形態に係る純水製造装置1において、需要箇所等へ純水を供給することを「採水」ともいう。
図1及び図2Aに示すように、供給水ラインL1には、供給水W1が流通する。供給水ラインL1は、供給水W1を、RO膜モジュール7へ流通させるラインである。供給水ラインL1は、第1供給水ラインL11と、第2供給水ラインL12と、を有する。
図2Bに示すように、接続部J6には、真空破壊弁V41が接続されている。真空破壊弁V41は、常閉式の圧力作動弁であり、供給水ラインL1の管内圧力が大気圧力よりも低くなった場合に弁体が開いて大気を吸入する。真空破壊弁V41を設けることにより、原水W11(供給水W1)が断水となって供給水ラインL1が負圧になったとしても、RO膜モジュール7の膜の破損等の不具合を防止することができる。
図2Cにおいて、脱炭酸装置15は、透過水W2に含まれる遊離炭酸(溶存炭酸ガス)を、気体分離膜モジュールにより脱気処理して、脱気水(脱気透過水)を得る設備である。RO膜モジュール7の下流側に脱炭酸装置15を設けることにより、RO膜を透過しやすい遊離炭酸を透過水W2から除去することができる。従って、より純度の高い透過水W2を得ることができる。本実施形態の脱炭酸装置15では、中空糸膜からなる外部灌流式の気体分離膜モジュールを用い、中空糸膜の内側を真空ポンプ(不図示)で吸引しながら、空気等の掃引ガスを導入し、膜壁を介して遊離炭酸を掃引ガス中に移行させつつ排気する。このような用途に適した気体分離膜モジュールとしては、例えば、セルガード社製:製品名「Liqui−Cel G−521R」等が挙げられる。気体分離膜モジュールに接続される真空ポンプは、制御部30と電気的に接続されている。
本実施形態においては、RO膜モジュール7と、供給水W1をRO膜モジュール7に向けて吐出する加圧ポンプ5と、濃縮水W3の一部W31を加圧ポンプ5の上流側に返送するRO濃縮水リターンラインL51と、濃縮水W3の残部W32を外部に排出するRO濃縮水排出ラインL61と、RO濃縮水リターンラインL51に設けられると共に濃縮水W3の一部W31を加圧ポンプ5の上流側に向けて吐出する循環ポンプ21と、供給水ラインL1における加圧ポンプ5よりも上流側を流通する供給水W1の圧力を検出圧力値として検出する圧力スイッチPSWと、検出圧力値が所定の圧力閾値を上回る場合には加圧ポンプ5を停止させ且つ循環ポンプ21を駆動させるように制御し、又は、検出圧力値が所定の圧力閾値を下回る場合には加圧ポンプ5を駆動させ且つ循環ポンプ21を停止させるように制御する制御部30と、を備える。
例えば、前記実施形態では、膜モジュールをRO膜モジュール7として構成し、膜分離装置を純水製造装置1として構成したが、これに制限されない。膜モジュールとして、RO膜モジュール以外にも、逆浸透膜よりも細孔がルーズなナノ濾過膜を有するNF膜モジュールや、限外濾過膜を有するUF膜モジュールや、精密濾過膜を有するMF膜モジュール等を適用することもできる。
5 加圧ポンプ
7 RO膜モジュール(膜モジュール)
21 循環ポンプ
30 制御部
L1 供給水ライン
L51 RO濃縮水リターンライン(返送ライン)
L61 RO濃縮水排出ライン(排出ライン)
PSW 圧力スイッチ(圧力検出手段)
W1 供給水
W2 透過水
W3 濃縮水
W31 濃縮水の一部
W32 濃縮水の残部
Claims (1)
- 供給水を透過水と濃縮水とに分離する膜モジュールと、
供給水を前記膜モジュールに流通させる供給水ラインと、
前記供給水ラインに設けられ、供給水を前記膜モジュールに向けて吐出する加圧ポンプと、
前記膜モジュールにより分離された濃縮水の一部を前記加圧ポンプの上流側に返送する返送ラインと、
前記膜モジュールにより分離された濃縮水の残部を外部に排出する排水ラインと、
前記返送ラインに設けられ、前記膜モジュールにより分離された濃縮水の一部を前記加圧ポンプの上流側に向けて吐出する循環ポンプと、
前記供給水ラインにおける前記加圧ポンプよりも上流側を流通する供給水の圧力を検出圧力値として検出する圧力検出手段と、
前記検出圧力値が所定の圧力閾値を上回る場合には前記加圧ポンプを停止させ且つ前記循環ポンプを駆動させるように制御し、前記検出圧力値が所定の圧力閾値を下回る場合には前記加圧ポンプを駆動させ且つ前記循環ポンプを停止させるように制御する制御部と、を備える
膜分離装置。
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