JP2016068081A - Separation membrane element - Google Patents

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由恵 丸谷
Yoshie Marutani
由恵 丸谷
高木 健太朗
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健太朗 高木
洋帆 広沢
Hiroho Hirozawa
洋帆 広沢
山田 博之
Hiroyuki Yamada
博之 山田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separation membrane element capable of stabilizing a water production amount and a separation removal property when the separation membrane element is operated over a long period of time.SOLUTION: Provided is a separation membrane element comprising: a water catchment pipe; and separation membrane leaves that have a supply side flow passage material and a separation membrane interposing the supply side flow passage material from both sides so that a supply side surface is directed to an inner side, and that are wound around the water catchment pipe in a laminated state. In the separation membrane element, at least the following separation membrane leaves (1) and (2) are comprised and these leaves (1) and (2) are alternately laminated. (1) a separation membrane leaf having a permeation side flow passage material in which resin is fastened on a permeation side surface of the separation membrane. (2) a separation membrane leaf in which resin is not fastened on a permeation side surface of the separation membrane.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、液体、気体等の流体に含まれる成分を分離するために使用される分離膜エレメントに関する。   The present invention relates to a separation membrane element used for separating components contained in a fluid such as liquid and gas.

海水およびかん水などに含まれるイオン性物質を除くための技術においては、近年、省エネルギーおよび省資源のためのプロセスとして、分離膜エレメントによる分離法の利用が拡大している。分離膜エレメントに使用される分離膜は、目的とする分離成分及び分離性能によって使い分けられている。   In the technology for removing ionic substances contained in seawater, brine, and the like, in recent years, the use of separation methods using separation membrane elements is expanding as a process for saving energy and resources. The separation membrane used for the separation membrane element is selectively used depending on the target separation component and separation performance.

分離膜エレメントとしては、用途や目的に合わせて、スパイラル型、中空糸型、プレート・アンド・フレーム型、回転平膜型、平膜集積型などの各種の形状が提案されている。例えば、逆浸透ろ過に用いられる流体分離膜エレメントを例にとると、その分離膜エレメント部材は、原流体を分離膜表面へ供給する供給側流路材、原流体に含まれる成分を分離する分離膜、及び分離膜を透過し供給側流体から分離された透過側流体を中心管へと導くための透過側流路材からなる部材を中心管の周りに巻き付けたスパイラル型分離膜エレメントが、原流体に圧力を付与し、透過流体を多く取り出す点で広く用いられている。   As the separation membrane element, various shapes such as a spiral type, a hollow fiber type, a plate-and-frame type, a rotating flat membrane type, and a flat membrane integrated type have been proposed according to applications and purposes. For example, taking a fluid separation membrane element used for reverse osmosis filtration as an example, the separation membrane element member is a supply-side flow path material that supplies the raw fluid to the separation membrane surface, and a separation that separates components contained in the raw fluid A spiral separation membrane element in which a member made of a permeate-side flow path material for guiding a permeate-side fluid that has permeated the separation membrane and separated from the supply-side fluid to the central tube is wound around the central tube. It is widely used in that pressure is applied to the fluid and a large amount of permeated fluid is taken out.

スパイラル型逆浸透分離膜エレメントの部材としては、供給側流路材では供給側流体の流路を形成させるために主に高分子製のネットが使用され、分離膜としては、ポリアミドなどの架橋高分子からなる分離機能層、ポリスルホンなどの高分子からなる多孔性支持膜、ポリエチレンテレフタレートなどの高分子からなる不織布がそれぞれ供給側から透過側にかけて積層された複合半透膜が使用され、透過側流路材では膜の落ち込みを防き、かつ透過側の流路を形成させる目的で、供給側流路材よりも間隔の細かいトリコットと呼ばれる織物部材が使用されている。   As a member of the spiral type reverse osmosis separation membrane element, the supply side flow path material mainly uses a polymer net to form a flow path of the supply side fluid, and the separation membrane has a high cross-linkage such as polyamide. A separation function layer consisting of molecules, a porous support membrane made of a polymer such as polysulfone, and a composite semipermeable membrane in which nonwoven fabrics made of a polymer such as polyethylene terephthalate are laminated from the supply side to the permeation side are used. In the road material, a fabric member called a tricot having a smaller interval than the supply side flow path material is used for the purpose of preventing the film from dropping and forming a flow path on the permeate side.

近年、造水コストの低減への高まりから、分離膜エレメントの高性能化が求められている。分離膜エレメントの分離性能の向上および、単位時間あたりの透過流体量を増やす上では、各流路部材や、分離膜の性能向上が提案されてきた。特許文献1では、基材を使用せず、供給側の面に凹凸を形成させ、内部に中空通路を有する平膜を使用することが提案されている。特許文献2では、凹凸賦形されたシート状物を透過側流路材として使用することが提案されている。   In recent years, a high performance of separation membrane elements has been demanded due to an increase in water production cost. In order to improve the separation performance of the separation membrane element and increase the amount of permeated fluid per unit time, it has been proposed to improve the performance of each flow path member and separation membrane. In Patent Document 1, it is proposed to use a flat membrane having a hollow passage inside by forming irregularities on the surface on the supply side without using a base material. In Patent Document 2, it is proposed to use a sheet-like material formed with unevenness as a permeate-side channel material.

特開平11−114381号公報JP-A-11-114381 特開2006−247453号公報JP 2006-247453 A

しかし、上記した分離膜エレメントは、長期間にわたり運転を行った際のエレメントの性能安定性が十分とは言えない。   However, the separation membrane element described above cannot be said to have sufficient element performance stability when operated for a long period of time.

そこで、本発明は、特に長期間にわたり分離膜エレメントを運転したときに、造水量および分離除去性を安定化させることのできる分離膜エレメントを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a separation membrane element that can stabilize the amount of water produced and separation / removability particularly when the separation membrane element is operated for a long period of time.

上記目的を達成するため、本発明は次の(1)〜(4)の構成からなる。
(1)集水管と、供給側流路材、供給側の面が内側を向くように前記供給側流路材を両側から挟んだ分離膜を有し、前記集水管の周囲に積層した状態で巻回された分離膜リーフと、を備えた分離膜エレメントであって、前記分離膜エレメントは、少なくとも次の<1><2>の前記分離膜リーフを含み、前記<1><2>の分離膜リーフが交互に積層されていることを特徴とする分離膜エレメント。
<1>前記分離膜の透過側の面に樹脂が固着された透過側流路材を有しているもの
<2>前記分離膜の透過側の面に樹脂が固着されていないもの
(2)前記<1><2>の分離膜リーフの造水量の変動係数が15%以下であり、かつ、除去率の変動係数が15%以下である、(1)に記載の分離膜エレメント。
(3)前記<1><2>の分離膜リーフの造水量の変動係数が10%以下であり、かつ、除去率の変動係数が10%以下である、(1)または(2)に記載の分離膜エレメント。
(4)前記透過側流路材は、前記分離膜の長さ方向における長さが、前記長さ方向に垂直な幅方向における長さよりも大きく、前記幅方向において、互いに間隔をおいて配置されており、前記長さ方向に垂直な断面において、前記分離膜に固着していない周の少なくとも一部が、丸みを帯びている、(1)〜(3)のいずれかに記載の分離膜エレメント。
In order to achieve the above object, the present invention comprises the following configurations (1) to (4).
(1) A water collecting pipe, a supply side flow path material, and a separation membrane that sandwiches the supply side flow path material from both sides so that the supply side surface faces inward, and is laminated around the water collection pipe A separated separation membrane element, wherein the separation membrane element includes at least the following separation membrane leaf of <1><2>, and the <1><2> A separation membrane element, wherein separation membrane leaves are alternately laminated.
<1> Having a permeate-side channel material with a resin fixed on the permeate side surface of the separation membrane <2> With no resin fixed on the permeate side surface of the separation membrane (2) <1> The separation membrane element according to (1), wherein the variation coefficient of the water production amount of the separation membrane leaf of <2> is 15% or less and the variation coefficient of the removal rate is 15% or less.
(3) The variation coefficient of the water production amount of the separation membrane leaf of <1> and <2> is 10% or less, and the variation coefficient of the removal rate is 10% or less, (1) or (2) Separation membrane element.
(4) The permeation-side channel material has a length in the length direction of the separation membrane that is greater than a length in the width direction perpendicular to the length direction, and is arranged at intervals in the width direction. The separation membrane element according to any one of (1) to (3), wherein, in a cross section perpendicular to the length direction, at least a part of a circumference not fixed to the separation membrane is rounded. .

本発明によって、長期間にわたり分離膜エレメントを運転したときでも、造水量および分離除去性を安定化させることのできる分離膜エレメントを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a separation membrane element capable of stabilizing the amount of water produced and separation / removability even when the separation membrane element is operated for a long period of time.

分離膜の長さ方向において連続的に設けられた流路材を備える分離膜を示す平面図。The top view which shows a separation membrane provided with the flow-path material provided continuously in the length direction of the separation membrane. 分離膜の長さ方向において不連続的に設けられた流路材を備える分離膜を示す平面図。The top view which shows a separation membrane provided with the flow-path material provided discontinuously in the length direction of the separation membrane. 図1および図2の分離膜の断面図。Sectional drawing of the separation membrane of FIG. 1 and FIG. 図1および図2の分離膜の断面図。Sectional drawing of the separation membrane of FIG. 1 and FIG. 分離膜本体の概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of a separation membrane main body. 分離膜エレメントの一形態を示す展開斜視図。The expansion | deployment perspective view which shows one form of a separation membrane element. 分離膜エレメントの一形態を示す展開斜視図。The expansion | deployment perspective view which shows one form of a separation membrane element. 膜リーフ巻回前の一形態を示す模式図。The schematic diagram which shows one form before film | membrane leaf winding.

以下、本発明の実施の一形態について、詳細に説明する。
〔1.分離膜〕
(1−1)分離膜の概要
分離膜とは、分離膜表面に供給される流体中の成分を分離し、分離膜を透過した透過流体を得ることができる膜である。本明細書で言う分離膜とは、流路を形成するように樹脂などが配置されたものも含むことができる。また、従来のように流路を形成できず分離機能のみを発現するものを分離膜本体と呼ぶ。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
[1. Separation membrane)
(1-1) Overview of Separation Membrane A separation membrane is a membrane that can separate components in a fluid supplied to the surface of the separation membrane and obtain a permeated fluid that has permeated the separation membrane. The separation membrane referred to in the present specification can include those in which a resin or the like is disposed so as to form a flow path. Also, a conventional membrane that cannot form a flow path and exhibits only a separation function is called a separation membrane body.

本書において、「供給側の面」とは、分離膜の分離機能層側の面を意味する。「透過側の面」とは、その逆側の面、すなわち基材側の面を意味する。   In this document, the “supply side surface” means the surface on the separation functional layer side of the separation membrane. The “transmission side surface” means the opposite side surface, that is, the substrate side surface.

後述するように分離膜本体が、図5に示すように、基材201、多孔性支持層202及び分離機能層203を備える場合は、一般的に、分離機能層203側の面が供給側の面21であり、基材201側の面が透過側の面22である。   As will be described later, when the separation membrane body includes a base material 201, a porous support layer 202, and a separation function layer 203 as shown in FIG. 5, generally, the surface on the separation function layer 203 side is on the supply side. The surface 21 and the surface on the base material 201 side are the surface 22 on the transmission side.

図5において、分離膜本体2は、基材201、多孔性支持層202および分離機能層203の積層体として記載されている。上述した通り、分離機能層203の外に開放された面が供給側の面21、基材201の外に開放された面が透過側の面22である。   In FIG. 5, the separation membrane body 2 is described as a laminate of a base material 201, a porous support layer 202 and a separation functional layer 203. As described above, the surface opened outside the separation functional layer 203 is the supply-side surface 21, and the surface opened outside the base material 201 is the transmission-side surface 22.

図中にx軸、y軸、z軸の方向軸を示す。図1等に示すように、分離膜本体2は長方形であり、x軸方向およびy軸方向は、分離膜本体2の外縁に平行である。x方向は分離膜の幅方向に相当し、y軸方向が長さ方向に相当する。また、製膜時の方向の観点から、幅方向をCD(Cross direction)、長さ方向をMD(Machine direction)と称することがある。
(1−2)分離膜本体
<概要>
分離膜本体としては、使用方法、目的等に応じた分離性能を有する膜が用いられる。分離膜本体は、単一層によって形成されていてもよいし、分離機能層と基材とを備える複合膜であってもよい。また、図5に示したように、複合膜においては、分離機能層203と基材201との間に、多孔性支持層202が形成されていてもよい。
The x-axis, y-axis, and z-axis direction axes are shown in the figure. As shown in FIG. 1 and the like, the separation membrane body 2 is rectangular, and the x-axis direction and the y-axis direction are parallel to the outer edge of the separation membrane body 2. The x direction corresponds to the width direction of the separation membrane, and the y axis direction corresponds to the length direction. From the viewpoint of the direction during film formation, the width direction may be referred to as CD (Cross direction) and the length direction may be referred to as MD (Machine direction).
(1-2) Separation membrane body <Overview>
As the separation membrane body, a membrane having separation performance according to the method of use, purpose and the like is used. The separation membrane body may be formed of a single layer or a composite membrane including a separation functional layer and a substrate. As shown in FIG. 5, in the composite membrane, a porous support layer 202 may be formed between the separation functional layer 203 and the base material 201.

<分離機能層>
分離機能層の厚みは具体的な数値に限定されないが、分離性能と透過性能の点で5nm以上3000nm以下であることが好ましい。特に逆浸透膜、正浸透膜、ナノろ過膜では5nm以上300nm以下であることが好ましい。
<Separation function layer>
The thickness of the separation functional layer is not limited to a specific numerical value, but is preferably 5 nm or more and 3000 nm or less in terms of separation performance and transmission performance. In particular, in the case of a reverse osmosis membrane, a forward osmosis membrane, and a nanofiltration membrane, the thickness is preferably 5 nm or more and 300 nm or less.

分離機能層の厚みは、これまでの分離膜の膜厚測定法に準ずることができる。例えば、分離膜を樹脂により包埋し、それを切断することで超薄切片を作製し、得られた切片に染色などの処理を行う。その後、透過型電子顕微鏡により観察することで、厚みの測定が可能である。また、分離機能層がひだ構造を有する場合、多孔性支持層より上に位置するひだ構造の断面長さ方向に50nm間隔で測定し、ひだの数を20個測定し、その平均から求めることができる。   The thickness of the separation functional layer can be based on the conventional method for measuring the thickness of the separation membrane. For example, the separation membrane is embedded with resin, and an ultrathin section is prepared by cutting the separation membrane, and the obtained section is subjected to processing such as staining. Thereafter, the thickness can be measured by observing with a transmission electron microscope. Further, when the separation functional layer has a pleat structure, measurement can be made at intervals of 50 nm in the cross-sectional length direction of the pleat structure located above the porous support layer, the number of pleats can be measured, and the average can be obtained. it can.

分離機能層は、分離機能および支持機能の両方を有する層であってもよいし、分離機能のみを備えていてもよい。なお、「分離機能層」とは、少なくとも分離機能を備える層を指す。   The separation function layer may be a layer having both a separation function and a support function, or may have only a separation function. The “separation function layer” refers to a layer having at least a separation function.

分離機能層が分離機能および支持機能の両方を有する場合、分離機能層としては、セルロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルスルホン、またはポリスルホンを主成分として含有する層が好ましく適用される。   When the separation functional layer has both a separation function and a support function, a layer containing cellulose, polyvinylidene fluoride, polyether sulfone, or polysulfone as a main component is preferably applied as the separation functional layer.

なお、本書において、「XがYを主成分として含有する」とは、XにおけるYの含有率が、50質量%以上であることを意味し、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、最も好ましくは95質量%以上である。また、Yに該当する複数の成分が存在する場合は、それら複数の成分の合計量が、上述の範囲を満たせばよい。   In this document, “X contains Y as a main component” means that the Y content in X is 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass. % Or more, more preferably 90% by mass or more, and most preferably 95% by mass or more. In addition, when there are a plurality of components corresponding to Y, the total amount of these components only needs to satisfy the above range.

一方、多孔性支持層を備えた分離機能層としては、孔径制御が容易であり、かつ耐久性に優れるという点で架橋高分子が好ましく使用される。特に、原水中の成分の分離性能に優れるという点で、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物とを重縮合させてなるポリアミド分離機能層、有機−無機ハイブリッド機能層などが好適に用いられる。これらの分離機能層は、多孔性支持層上でモノマーを重縮合することによって形成可能である。   On the other hand, as the separation functional layer provided with the porous support layer, a crosslinked polymer is preferably used in terms of easy pore diameter control and excellent durability. In particular, a polyamide separation functional layer obtained by polycondensation of a polyfunctional amine and a polyfunctional acid halide, an organic-inorganic hybrid functional layer, and the like are preferably used in terms of excellent separation performance of components in raw water. These separation functional layers can be formed by polycondensation of monomers on the porous support layer.

例えば、分離機能層は、ポリアミドを主成分として含有することができる。このような膜は、公知の方法により、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物とを界面重縮合することで形成される。例えば、多孔性支持層に多官能アミン水溶液を塗布し、余分なアミン水溶液をエアーナイフなどで除去し、その後、多官能酸ハロゲン化物を含有する有機溶媒溶液を塗布することで、ポリアミド分離機能層が得られる。   For example, the separation functional layer can contain polyamide as a main component. Such a film is formed by interfacial polycondensation of a polyfunctional amine and a polyfunctional acid halide by a known method. For example, by applying a polyfunctional amine aqueous solution to the porous support layer, removing the excess amine aqueous solution with an air knife or the like, and then applying an organic solvent solution containing a polyfunctional acid halide, the polyamide separation functional layer Is obtained.

また、分離機能層の構成成分はポリアミドに限定されるものではなく、Si元素などを有する有機−無機ハイブリッドであってもよい。   Further, the constituent component of the separation functional layer is not limited to polyamide, and may be an organic-inorganic hybrid having Si element or the like.

なお、いずれの分離機能層についても、使用前に、例えばアルコール含有水溶液、アルカリ水溶液によって膜の表面を親水化させてもよい。   For any separation functional layer, the surface of the membrane may be hydrophilized with an alcohol-containing aqueous solution or an alkaline aqueous solution, for example, before use.

<多孔性支持層>
多孔性支持層は、分離機能層を支持する層であり、多孔性樹脂層とも言い換えられる。
<Porous support layer>
The porous support layer is a layer that supports the separation functional layer, and is also referred to as a porous resin layer.

多孔性支持層に使用される材料やその形状は特に限定されないが、例えば、多孔性樹脂によって基板上に形成されてもよい。多孔性支持層としては、ポリスルホン、酢酸セルロース、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂あるいはそれらを混合、積層したものが使用され、化学的、機械的、熱的に安定性が高く、孔径が制御しやすいポリスルホンを使用することが好ましい。   Although the material used for a porous support layer and its shape are not specifically limited, For example, you may form on a board | substrate with porous resin. As the porous support layer, polysulfone, cellulose acetate, polyvinyl chloride, epoxy resin or a mixture and laminate of them is used, and polysulfone with high chemical, mechanical and thermal stability and easy to control pore size. Is preferably used.

多孔性支持層は、分離膜に機械的強度を与え、かつイオン等の分子サイズの小さな成分に対して分離膜のような分離性能を有さない。多孔性支持層の有する孔のサイズおよび孔の分布は特に限定されないが、例えば、多孔性支持層は、均一で微細な孔を有してもよいし、あるいは分離機能層が形成される側の表面からもう一方の面にかけて径が徐々に大きくなるような孔径の分布を有してもよい。また、いずれの場合でも、分離機能層が形成される側の表面で原子間力顕微鏡または電子顕微鏡などを用いて測定された細孔の投影面積円相当径は、1nm以上100nm以下であることが好ましい。特に界面重合反応性および分離機能層の保持性の点で、多孔性支持層において分離機能層が形成される側の表面における孔は、3nm以上50nm以下の投影面積円相当径を有することが好ましい。   The porous support layer gives mechanical strength to the separation membrane, and does not have separation performance like a separation membrane for components having a small molecular size such as ions. The pore size and pore distribution of the porous support layer are not particularly limited. For example, the porous support layer may have uniform and fine pores, or the side on which the separation functional layer is formed. It may have a pore size distribution such that the diameter gradually increases from the surface to the other surface. In any case, the projected area equivalent circle diameter of the pores measured using an atomic force microscope or an electron microscope on the surface on the side where the separation functional layer is formed is 1 nm or more and 100 nm or less. preferable. Particularly in terms of interfacial polymerization reactivity and retention of the separation functional layer, the pores on the surface on the side where the separation functional layer is formed in the porous support layer preferably have a projected area equivalent circle diameter of 3 nm to 50 nm. .

多孔性支持層の厚みは特に限定されないが、分離膜に強度を与えるため等の理由から、20μm以上500μm以下の範囲にあることが好ましく、より好ましくは30μm以上300μm以下である。   The thickness of the porous support layer is not particularly limited, but is preferably in the range of 20 μm to 500 μm, more preferably 30 μm to 300 μm, for reasons such as giving strength to the separation membrane.

多孔性支持層の形態は、走査型電子顕微鏡や透過型電子顕微鏡、原子間力顕微鏡により観察できる。例えば走査型電子顕微鏡で観察するのであれば、基材から多孔性支持層を剥がした後、これを凍結割断法で切断して断面観察のサンプルとする。このサンプルに白金または白金−パラジウムまたは四塩化ルテニウム、好ましくは四塩化ルテニウムを薄くコーティングして3kV〜6kVの加速電圧で、高分解能電界放射型走査電子顕微鏡(UHR−FE−SEM)で観察する。高分解能電界放射型走査電子顕微鏡は、株式会社日立製作所製S−900型電子顕微鏡などが使用できる。得られた電子顕微鏡写真に基づいて、多孔性支持層の膜厚、表面の投影面積円相当径を測定することができる。   The form of the porous support layer can be observed with a scanning electron microscope, a transmission electron microscope, or an atomic force microscope. For example, when observing with a scanning electron microscope, after peeling off the porous support layer from the substrate, it is cut by the freeze cleaving method to obtain a sample for cross-sectional observation. The sample is thinly coated with platinum, platinum-palladium, or ruthenium tetrachloride, preferably ruthenium tetrachloride, and observed with a high-resolution field emission scanning electron microscope (UHR-FE-SEM) at an acceleration voltage of 3 kV to 6 kV. As the high-resolution field emission scanning electron microscope, an S-900 electron microscope manufactured by Hitachi, Ltd. can be used. Based on the obtained electron micrograph, the film thickness of the porous support layer and the projected area equivalent circle diameter of the surface can be measured.

多孔性支持層の厚み、孔径は、平均値であり、多孔性支持層の厚みは、断面観察で厚み方向に直交する方向に20μm間隔で測定し、20点測定の平均値である。また、孔径は、200個の孔について測定された、各投影面積円相当径の平均値である。   The thickness and pore diameter of the porous support layer are average values, and the thickness of the porous support layer is measured at intervals of 20 μm in a direction perpendicular to the thickness direction by cross-sectional observation, and is an average value of 20 points. Moreover, a hole diameter is an average value of each projected area circle equivalent diameter measured about 200 holes.

次に、多孔性支持層の形成方法について説明する。多孔性支持層は、例えば、上記ポリスルホンのN,N−ジメチルホルムアミド(以降、DMFと記載)溶液を、後述する基材、例えば密に織ったポリエステル布あるいは不織布の上に一定の厚さに注型し、それを水中で湿式凝固させることによって、製造することができる。   Next, a method for forming the porous support layer will be described. For example, the porous support layer is prepared by pouring an N, N-dimethylformamide (hereinafter referred to as DMF) solution of the above polysulfone into a constant thickness on a substrate to be described later, for example, a densely woven polyester cloth or non-woven cloth. It can be produced by molding and wet coagulating it in water.

多孔性支持層は、”オフィス・オブ・セイリーン・ウォーター・リサーチ・アンド・ディベロップメント・プログレス・レポート”No.359(1968)に記載された方法に従って形成することができる。なお、所望の形態を得るために、ポリマー濃度、溶媒の温度、貧溶媒は調整可能である。   The porous support layer is “Office of Saleen Water Research and Development Progress Report” no. 359 (1968). In addition, in order to obtain a desired form, the polymer concentration, the temperature of the solvent, and the poor solvent can be adjusted.

例えば、所定量のポリスルホンをDMFに溶解し、所定濃度のポリスルホン樹脂溶液を調製する。次いで、このポリスルホン樹脂溶液をポリエステル布あるいは不織布からなる基材上に略一定の厚さに塗布した後、一定時間空気中で表面の溶媒を除去した後、凝固液中でポリスルホンを凝固させることによって得ることができる。   For example, a predetermined amount of polysulfone is dissolved in DMF to prepare a polysulfone resin solution having a predetermined concentration. Next, this polysulfone resin solution is applied to a substrate made of polyester cloth or nonwoven fabric to a substantially constant thickness, and after removing the surface solvent in the air for a certain period of time, the polysulfone is coagulated in the coagulation liquid. Can be obtained.

<基材>
分離膜本体の強度、寸法安定性等の観点から、分離膜本体は基材を有してもよい。基材としては、強度、凹凸形成能および流体透過性の点で繊維状基材を用いることが好ましい。
<Base material>
From the viewpoint of the strength and dimensional stability of the separation membrane body, the separation membrane body may have a substrate. As the base material, it is preferable to use a fibrous base material in terms of strength, unevenness forming ability and fluid permeability.

基材としては、長繊維不織布及び短繊維不織布のいずれも好ましく用いることができる。特に、長繊維不織布は、優れた製膜性を有するので、高分子重合体の溶液を流延した際に、その溶液が過浸透により裏抜けすること、多孔性支持層が剥離すること、さらには基材の毛羽立ち等により膜が不均一化すること、及びピンホール等の欠点が生じたりすることを抑制できるため好ましい。また、基材が熱可塑性連続フィラメントより構成される長繊維不織布からなることにより、短繊維不織布を用いたときに起こる、毛羽立ちによって生じる高分子溶液流延時の不均一化や、膜欠点を抑制することができる。さらに、分離膜は、連続製膜されるときに、製膜方向に対し張力がかけられるため、寸法安定性に優れる長繊維不織布を基材として用いることが好ましい。   As a base material, both a long fiber nonwoven fabric and a short fiber nonwoven fabric can be used preferably. In particular, since the long fiber nonwoven fabric has excellent film-forming properties, when the polymer solution is cast, the solution penetrates through the permeation, the porous support layer peels off, and Is preferable because it can prevent the film from becoming non-uniform due to fluffing of the substrate and the like, and the occurrence of defects such as pinholes. In addition, since the base material is made of a long-fiber non-woven fabric composed of thermoplastic continuous filaments, it suppresses non-uniformity and membrane defects during casting of a polymer solution caused by fuzz that occurs when a short-fiber non-woven fabric is used. be able to. Furthermore, since the separation membrane is tensioned in the film-forming direction when continuously formed, it is preferable to use a long-fiber nonwoven fabric having excellent dimensional stability as a base material.

長繊維不織布は、成形性、強度の点で、多孔性支持層とは反対側の表層における繊維が、多孔性支持層側の表層の繊維よりも縦配向であることが好ましい。そのような構造によれば、強度を保つことで膜破れ等を防ぐ高い効果が実現されるだけでなく、分離膜に凹凸を付与する際の、多孔性支持層と基材とを含む積層体としての成形性も向上し、分離膜表面の凹凸形状が安定するので好ましい。   In the long-fiber nonwoven fabric, in terms of moldability and strength, it is preferable that the fibers in the surface layer on the side opposite to the porous support layer have a longitudinal orientation than the fibers in the surface layer on the porous support layer side. According to such a structure, not only a high effect of preventing membrane breakage by maintaining strength is realized, but also a laminate comprising a porous support layer and a substrate when imparting irregularities to the separation membrane The moldability is improved, and the uneven shape on the surface of the separation membrane is stabilized, which is preferable.

より具体的には、長繊維不織布の、多孔性支持層とは反対側の表層における繊維配向度は、0°以上25°以下であることが好ましく、また、多孔性支持層側表層における繊維配向度との配向度差が10°以上90°以下であることが好ましい。   More specifically, the fiber orientation degree in the surface layer on the side opposite to the porous support layer of the long-fiber nonwoven fabric is preferably 0 ° or more and 25 ° or less, and the fiber orientation in the surface layer on the porous support layer side. The degree of orientation difference with respect to the degree is preferably 10 ° or more and 90 ° or less.

分離膜の製造工程やエレメントの製造工程においては加熱する工程が含まれるが、加熱により多孔性支持層または分離機能層が収縮する現象が起きる。特に連続製膜において張力が付与されていない幅方向において、収縮は顕著である。収縮することにより、寸法安定性等に問題が生じるため、基材としては熱寸法変化率が小さいものが望まれる。不織布において多孔性支持層とは反対側の表層における繊維配向度と多孔性支持層側表層における繊維配向度との差が10°以上90°以下であると、熱による幅方向の変化を抑制することもでき、好ましい。   The separation membrane manufacturing process and the element manufacturing process include a heating process, but a phenomenon occurs in which the porous support layer or the separation functional layer contracts due to the heating. In particular, the shrinkage is remarkable in the width direction where no tension is applied in continuous film formation. Since shrinkage causes problems in dimensional stability and the like, a substrate having a small rate of thermal dimensional change is desired. In the nonwoven fabric, when the difference between the fiber orientation degree on the surface layer opposite to the porous support layer and the fiber orientation degree on the porous support layer side surface layer is 10 ° or more and 90 ° or less, the change in the width direction due to heat is suppressed. Can also be preferred.

ここで、繊維配向度とは、多孔性支持層を構成する不織布基材の繊維の向きを示す指標である。具体的には、繊維配向度とは、連続製膜を行う際の製膜方向(MD)、つまり不織布基材の長手方向と、不織布基材を構成する繊維の長手方向との間の角度の平均値である。つまり、繊維の長手方向が製膜方向と平行であれば、繊維配向度は0°である。また、繊維の長手方向が製膜方向に直角であれば、すなわち不織布基材の幅方向に平行であれば、その繊維の配向度は90°である。よって、繊維配向度が0°に近いほど縦配向であり、90°に近いほど横配向であることを示す。   Here, the fiber orientation degree is an index indicating the direction of the fibers of the nonwoven fabric substrate constituting the porous support layer. Specifically, the fiber orientation degree is the film forming direction (MD) when performing continuous film formation, that is, the angle between the longitudinal direction of the nonwoven fabric substrate and the longitudinal direction of the fibers constituting the nonwoven fabric substrate. Average value. That is, if the longitudinal direction of the fiber is parallel to the film forming direction, the fiber orientation degree is 0 °. If the longitudinal direction of the fiber is perpendicular to the film forming direction, that is, if it is parallel to the width direction of the nonwoven fabric substrate, the degree of orientation of the fiber is 90 °. Accordingly, the closer to 0 ° the fiber orientation, the longer the orientation, and the closer to 90 °, the lateral orientation.

繊維配向度は以下のように測定される。まず、不織布からランダムに小片サンプル10個を採取する。次に、そのサンプルの表面を走査型電子顕微鏡で100〜1000倍で撮影する。撮影像の中で、各サンプルあたり10本の繊維を選び、不織布の長手方向を0°としたときの、繊維の長手方向の角度を測定する。ここで、不織布の長手方向とは、不織布製造時の“Machine direction”を指す。また、不織布の長手方向は、多孔性支持層の製膜方向に一致する。これらの方向は、図中の長さ方向(y方向)に一致する。図中のx方向は不織布の幅方向であり、不織布製造時の“Cross direction”に一致する。こうして、1枚の不織布あたり計100本の繊維について、角度の測定が行われる。こうして測定された100本の繊維について長手方向の角度から平均値を算出する。得られた平均値の小数点以下第一位を四捨五入して得られる値が、繊維配向度である。   The degree of fiber orientation is measured as follows. First, 10 small piece samples are randomly collected from the nonwoven fabric. Next, the surface of the sample is photographed at 100 to 1000 times with a scanning electron microscope. In the photographed image, 10 fibers are selected for each sample, and the angle of the fibers in the longitudinal direction when the longitudinal direction of the nonwoven fabric is 0 ° is measured. Here, the longitudinal direction of the nonwoven fabric refers to “Machine direction” at the time of manufacturing the nonwoven fabric. The longitudinal direction of the nonwoven fabric coincides with the film forming direction of the porous support layer. These directions coincide with the length direction (y direction) in the figure. The x direction in the figure is the width direction of the nonwoven fabric, and corresponds to “Cross direction” at the time of manufacturing the nonwoven fabric. In this way, the angle is measured for a total of 100 fibers per nonwoven fabric. The average value is calculated from the angles in the longitudinal direction for the 100 fibers thus measured. The value obtained by rounding off the first decimal place of the obtained average value is the fiber orientation degree.

基材の厚みは、30μm以上300μm以下の範囲とするのが好ましく、50μm以上250μm以下の範囲とすることがより好ましい。
(1−3)透過側流路材
<概要>
図1〜図4に示すように、分離膜1を構成する分離膜本体2の透過側の面22には、透過側流路5を形成するように複数の透過側流路材(流路材)3が設けられる。
The thickness of the substrate is preferably in the range of 30 μm to 300 μm, and more preferably in the range of 50 μm to 250 μm.
(1-3) Permeation side channel material <Overview>
As shown in FIGS. 1 to 4, a plurality of permeation-side flow path materials (flow-path materials) are formed on the permeation-side surface 22 of the separation membrane body 2 constituting the separation membrane 1 so as to form a permeation-side flow path 5. ) 3 is provided.

「透過側の流路を形成するように設けられる」とは、分離膜が後述の分離膜エレメントに組み込まれたときに、分離膜本体を透過した透過流体が集水管に到達できるように、流路材が形成されていることを意味する。流路材の構成の詳細は以下のとおりである。   “Provided to form a flow path on the permeate side” means that the permeated fluid that has permeated through the main body of the separation membrane can reach the water collecting pipe when the separation membrane is incorporated in a separation membrane element described later. It means that the road material is formed. Details of the configuration of the channel material are as follows.

<流路材の構成成分>
流路材3は、分離膜本体2とは異なる材料で形成されることが好ましい。異なる材料とは、分離膜本体2で使用される材料とは異なる組成を有する材料を意味する。特に、流路材3の組成は、分離膜本体2のうち、流路材3が形成される面、すなわち透過側の面の組成とは異なることが好ましく、分離膜本体2を形成するいずれの層の組成とも異なることが好ましい。
<Constituent components of channel material>
The flow path member 3 is preferably formed of a material different from that of the separation membrane body 2. The different material means a material having a composition different from that of the material used in the separation membrane body 2. In particular, the composition of the flow path material 3 is preferably different from the composition of the surface of the separation membrane body 2 on which the flow path material 3 is formed, that is, the surface on the permeate side. It is preferable that the composition of the layer is also different.

流路材を構成する材料としては特に限定されないが、樹脂が好ましく用いられる。具体的には、耐薬品性の点で、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンやオレフィン共重合体などが好ましく、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などのポリマーも選択でき、これらを単独もしくは2種類以上からなる混合物として用いることができる。特に、熱可塑性樹脂は成形が容易であるため、均一な形状の流路材を形成することができる。 <流路材形状および配置>
<<概要>>
透過側流路材は、分離膜本体を通過した流体(透過水)を後述する集水管に導くための複数の流路(例えば溝)を形成するものである。後述する理由から、透過側流路材を分離膜本体の透過側の面に直接固着して配置させることで流動抵抗を著しく低減できる。
Although it does not specifically limit as a material which comprises a flow-path material, Resin is used preferably. Specifically, from the viewpoint of chemical resistance, ethylene vinyl acetate copolymer resins, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, and olefin copolymers are preferable, and polymers such as urethane resins and epoxy resins can also be selected. Or it can use as a mixture which consists of two or more types. In particular, since a thermoplastic resin is easy to mold, a channel material having a uniform shape can be formed. <Flow channel material shape and arrangement>
<< Overview >>
The permeate-side channel material forms a plurality of channels (for example, grooves) for guiding the fluid (permeated water) that has passed through the separation membrane main body to a water collecting pipe described later. For reasons that will be described later, the flow resistance can be remarkably reduced by arranging the permeate-side flow path material directly fixed to the permeate-side surface of the separation membrane body.

従来広く用いられているトリコットは編み物であり、立体的に交差した糸で構成されている。つまり、トリコットは、二次元的に連続した構造を有している。このようなトリコットが流路材として適用された場合、流路の高さはトリコットの厚みよりも小さくなる。すなわち、トリコットの厚みの全てを流路の高さとして利用することはできない。   A tricot that has been widely used in the past is a knitted fabric, and is composed of three-dimensionally intersecting yarns. That is, the tricot has a two-dimensionally continuous structure. When such a tricot is applied as a channel material, the height of the channel is smaller than the thickness of the tricot. That is, the entire thickness of the tricot cannot be used as the height of the flow path.

これに対して、本発明の構成の例として、図1等に示す流路材3は、互いに重ならないように配置されている。よって、本実施形態の流路材3の高さ(つまり厚み)は全て、分離膜本体を通過した透過水の流路(透過側流路)の溝の高さとして活用される。よって、本実施形態の流路材3が適用された場合、流路材3の高さと同じ厚みを有するトリコットが適用された場合よりも、流路は高くなる。つまり、流路の断面積がより大きくなるので、流動抵抗はより小さくなる。   On the other hand, as an example of the configuration of the present invention, the flow path members 3 shown in FIG. 1 and the like are arranged so as not to overlap each other. Therefore, the height (that is, the thickness) of the flow path member 3 of this embodiment is all utilized as the height of the groove of the flow path of the permeated water (permeation side flow path) that has passed through the separation membrane body. Therefore, when the flow path material 3 of the present embodiment is applied, the flow path becomes higher than when a tricot having the same thickness as the height of the flow path material 3 is applied. That is, since the cross-sectional area of the flow path becomes larger, the flow resistance becomes smaller.

不連続な複数の流路材3が設けられていることで、分離膜1は、後述の分離膜エレメント100に組み込まれたときに、圧力損失を低く抑えることができる。このような構成の一例として、図1では、流路材3は幅方向においてのみ不連続に形成されており、図2では幅方向および長さ方向のいずれにおいても不連続に形成されている。図1および図2において、隣接する流路材3の間に、透過側流路5が形成される。   By providing a plurality of discontinuous flow path members 3, the separation membrane 1 can suppress the pressure loss when incorporated in the separation membrane element 100 described later. As an example of such a configuration, in FIG. 1, the flow path material 3 is formed discontinuously only in the width direction, and in FIG. 2, it is formed discontinuously in both the width direction and the length direction. In FIG. 1 and FIG. 2, a permeate flow path 5 is formed between adjacent flow path materials 3.

分離膜は、分離膜エレメントにおいて長さ方向が巻回方向と一致するように配置されることが好ましい。つまり、分離膜エレメントにおいて、分離膜は、幅方向が集水管6の長手方向に平行であり、長さ方向が集水管6の長手方向に直交するように配置されることが好ましい。   The separation membrane is preferably disposed so that the length direction of the separation membrane element coincides with the winding direction. That is, in the separation membrane element, the separation membrane is preferably arranged so that the width direction is parallel to the longitudinal direction of the water collecting pipe 6 and the length direction is orthogonal to the longitudinal direction of the water collecting pipe 6.

図1に示す例では、流路材3は、幅方向において不連続に設けられると共に、長さ方向においては、分離膜本体2の一端から他端まで連続するように設けられている。つまり、分離膜エレメントに分離膜が組み込まれたときに、流路材3は、巻回方向における分離膜1の内側端部から外側端部まで連続するように配置される。巻回方向の内側とは、分離膜において集水管に近い側であり、巻回方向の外側とは、分離膜において集水管から遠い側である。 本発明において、流路材が「長さ方向において連続する」とは、図1のように流路材3が途切れることなく設けられている場合と、図2のように、流路材3が途切れる箇所はあるが、流路材3が実質的に連続している場合の両方を包含する。「実質的に連続する」形態とは、好ましくは、長さ方向における流路材の間隔e(つまり、長手方向における流路材同士の間隔)が5mm以下であることを満たす。特に、間隔eは、1mm以下を満たすことがより好ましく、0.5mm以下であることがさらに好ましい。また、長さ方向において並ぶ一列の流路材の先頭から最後尾までに含まれる間隔eの合計値が、100mm以下であることが好ましく、30mm以下であることがより好ましく3mm以下であることがさらに好ましい。なお、図2の形態では、間隔eは0(ゼロ)である。   In the example shown in FIG. 1, the flow path material 3 is provided discontinuously in the width direction, and is provided so as to be continuous from one end to the other end of the separation membrane body 2 in the length direction. That is, when the separation membrane is incorporated into the separation membrane element, the flow path material 3 is arranged so as to continue from the inner end to the outer end of the separation membrane 1 in the winding direction. The inner side in the winding direction is the side close to the water collecting pipe in the separation membrane, and the outer side in the winding direction is the side far from the water collecting pipe in the separation membrane. In the present invention, the phrase “the channel material is continuous in the length direction” means that the channel material 3 is provided without interruption as shown in FIG. Although there are places where the flow is interrupted, it includes both cases where the flow path material 3 is substantially continuous. The “substantially continuous” form preferably satisfies that the distance e between the flow path materials in the length direction (that is, the distance between the flow path materials in the longitudinal direction) is 5 mm or less. In particular, the distance e is more preferably 1 mm or less, and further preferably 0.5 mm or less. In addition, the total value of the intervals e included from the beginning to the end of the one row of flow path materials arranged in the length direction is preferably 100 mm or less, more preferably 30 mm or less, and more preferably 3 mm or less. Further preferred. In the form of FIG. 2, the interval e is 0 (zero).

図1のように流路材3が途切れずに設けられている場合、加圧ろ過時に膜落ち込みが抑制される。膜落ち込みとは、膜が流路に落ち込んで流路を狭めることである。   When the flow path material 3 is provided without interruption as shown in FIG. 1, membrane dropping is suppressed during pressure filtration. Membrane sagging is that the membrane falls into the channel and narrows the channel.

図2では、流路材3は、幅方向だけでなく長さ方向においても不連続に設けられている。つまり、流路材3は、長さ方向において間隔をおいて設けられている。ただし、上述したように、流路材3が長さ方向において実質的に連続していることで、膜落ち込みが抑制される。また、このように、2つの方向において不連続な流路材3が設けられることで、流路材と流体との接触面積が小さくなるので圧力損失が小さくなる。この形態は、流路5が分岐点を備える構成であるとも言い換えられる。つまり、図3の構成において、透過流体は、流路5を流れながら、流路材3によって分けられ、さらに下流で合流することができる。   In FIG. 2, the flow path material 3 is discontinuously provided not only in the width direction but also in the length direction. That is, the channel material 3 is provided at intervals in the length direction. However, as described above, since the flow path member 3 is substantially continuous in the length direction, the film sagging is suppressed. In addition, by providing the discontinuous flow path material 3 in the two directions as described above, the contact area between the flow path material and the fluid is reduced, so that the pressure loss is reduced. In other words, this form is a configuration in which the flow path 5 includes a branch point. That is, in the configuration of FIG. 3, the permeating fluid is divided by the flow path material 3 while flowing through the flow path 5, and can further merge downstream.

上述したように、図1では、流路材3が、長さ方向において分離膜本体2の一端から他端まで連続するように設けられている。また、図2では長さ方向において流路材3は複数の部分に分割されているが、これらの複数の部分が、分離膜本体2の一端から他端まで並ぶように設けられている。   As described above, in FIG. 1, the flow path material 3 is provided so as to be continuous from one end to the other end of the separation membrane body 2 in the length direction. In FIG. 2, the flow path material 3 is divided into a plurality of portions in the length direction, but these plurality of portions are provided so as to be arranged from one end to the other end of the separation membrane body 2.

流路材が「分離膜本体の一端から他端まで設けられている」とは、流路材が分離膜本体2の縁まで設けられている形態と、縁近傍において流路材が設けられていない領域がある形態との両方を包含する。   The channel material is “provided from one end to the other end of the separation membrane body” means that the channel material is provided up to the edge of the separation membrane body 2 and the channel material is provided in the vicinity of the edge. Includes both forms with no areas.

つまり、流路材は、透過側の流路を形成できる程度に、長さ方向に分離膜本体2の全体に渡って分布していればよく、分離膜本体において、流路材が設けられない部分があってもよい。例えば、透過側の面における他の分離膜との封止部分には、流路材が設けられる必要はない。また、その他の仕様上または製造上の理由により、分離膜の端部などの一部の箇所に、流路材が配置されない領域が設けられていてもよい。   That is, the flow path material only needs to be distributed over the entire separation membrane main body 2 in the length direction to the extent that a permeate-side flow path can be formed, and the flow path material is not provided in the separation membrane main body. There may be parts. For example, the flow path material does not need to be provided in the sealing portion with the other separation membrane on the permeate side surface. Moreover, the area | region where a flow-path material is not arrange | positioned may be provided in some places, such as the edge part of a separation membrane, for the reason on the other specification or manufacture.

幅方向においても、流路材3は、分離膜本体2の全体にわたってほぼ均等に分布することができる。ただし、長さ方向における分布と同様に、透過側の面における他の分離膜との封止部分には、流路材が設けられる必要はない。また、その他の仕様上または製造上の理由により、分離膜の端部などの一部の箇所に、流路材が配置されない領域が設けられていてもよい。   Also in the width direction, the flow path material 3 can be distributed substantially uniformly over the entire separation membrane body 2. However, like the distribution in the length direction, the flow path material does not need to be provided in the sealing portion with the other separation membrane on the permeate side surface. Moreover, the area | region where a flow-path material is not arrange | positioned may be provided in some places, such as the edge part of a separation membrane, for the reason on the other specification or manufacture.

<<分離膜本体および流路材の寸法>>
図1〜図3に示したように、a〜fは下記値を指す。
<< Dimensions of separation membrane body and flow path material >>
As shown in FIGS. 1 to 3, a to f indicate the following values.

a:分離膜本体2の長さ
b:分離膜本体2の幅方向における流路材3の間隔
c:流路材の高さ(流路材3と分離膜本体2の透過側の面22との高低差)
d:流路材3の幅
e:分離膜本体2の長さ方向における上記流路材の間隔
f:流路材3の長さ
値a〜fの測定には、例えば、市販の形状測定システムまたはマイクロスコープなどを用いることができる。各値は、1枚の分離膜において30箇所以上で測定を行い、それらの値を総和した値を測定総箇所の数で割って平均値を算出することで、求められる。このように、少なくとも30箇所における測定の結果得られる各値が、上記範囲を満たせばよい。
a: Length of the separation membrane body 2 b: Distance between the flow path members 3 in the width direction of the separation membrane body 2 c: Height of the flow path materials (the flow path material 3 and the permeation side surface 22 of the separation membrane body 2 Difference in height)
d: width of the channel material 3 e: interval of the channel material in the length direction of the separation membrane body 2 f: length of the channel material 3 For measurement of the values a to f, for example, a commercially available shape measurement system Alternatively, a microscope or the like can be used. Each value is obtained by performing measurement at 30 or more locations on one separation membrane, and calculating an average value by dividing the sum of these values by the number of measurement total locations. Thus, each value obtained as a result of the measurement at at least 30 locations only needs to satisfy the above range.

(分離膜本体の長さa)
長さaは、長さ方向における分離膜本体2の一端から他端までの距離である。この距離が一定でない場合、1枚の分離膜本体2において30箇所以上の位置でこの距離を測定し、平均値を求めることで長さaを得ることができる。
(Length of separation membrane body a)
The length a is the distance from one end of the separation membrane body 2 to the other end in the length direction. When this distance is not constant, the length a can be obtained by measuring this distance at 30 or more positions in one separation membrane body 2 and obtaining an average value.

(幅方向での流路材間隔b)
幅方向における流路材3の間隔bは、流路5の幅に相当する。1つの断面において1つの流路5の幅が一定でない場合、つまり隣り合う2つの流路材3の側面が平行でない場合は、1つの断面内で、1つの流路5の幅の最大値と最小値の平均値を測定し、その平均値を算出する。図6に示したように、長さ方向に垂直な断面において、流路材3は上が細く下が太い台形状を示す場合、まず、隣接する2つの流路材3の上部間の距離と下部間の距離を測定して、その平均値を算出する。任意の30箇所以上の断面において、流路材3の間隔を測定して、それぞれの断面において平均値を算出する。そして、こうして得られた平均値の相加平均値をさらに算出することで、間隔bが算出される。
(Channel material interval b in the width direction)
The interval b between the flow path members 3 in the width direction corresponds to the width of the flow path 5. When the width of one flow path 5 is not constant in one cross section, that is, when the side surfaces of two adjacent flow path materials 3 are not parallel, the maximum width of one flow path 5 within one cross section The average value of the minimum values is measured, and the average value is calculated. As shown in FIG. 6, in the cross section perpendicular to the length direction, when the channel material 3 has a trapezoidal shape with a thin top and a thick bottom, first, the distance between the upper portions of the two adjacent channel materials 3 Measure the distance between the lower parts and calculate the average value. The distance between the flow path members 3 is measured in any 30 or more cross sections, and an average value is calculated in each cross section. And the space | interval b is calculated by calculating further the arithmetic mean value of the average value obtained in this way.

間隔bが大きくなるにつれて圧力損失が小さくなるものの、膜落ち込みが生じやすくなる。逆に間隔bが小さいほど膜落ち込みが生じにくくなるが、圧力損失は大きくなる。圧力損失を考慮すると、間隔bは0.05mm以上が好ましく、0.2mm以上がより好ましく、0.3mm以上であることが更に好ましい。また、膜落ち込みの抑制という面では、間隔bは5mm以下が好ましく、3mm以下がより好ましく、2mm以下が更に好ましく、0.8mm以下であることが特に好ましい。   As the distance b increases, the pressure loss decreases, but the film falls easily. Conversely, the smaller the distance b, the less likely the film will drop, but the greater the pressure loss. Considering the pressure loss, the interval b is preferably 0.05 mm or more, more preferably 0.2 mm or more, and further preferably 0.3 mm or more. Further, in terms of suppression of film sagging, the interval b is preferably 5 mm or less, more preferably 3 mm or less, still more preferably 2 mm or less, and particularly preferably 0.8 mm or less.

これらの上限および下限は任意に組み合わせられる。例えば、間隔bは、0.2mm以上5mm以下であることが好ましく、この範囲であれば、膜落ち込みを抑えながら圧力損失を小さくすることができる。間隔bはより好ましくは、0.05mm以上3mm以下であり、0.2mm以上2mm以下であり、さらに好ましくは0.3mm以上0.8mm以下である。   These upper and lower limits can be combined arbitrarily. For example, the interval b is preferably 0.2 mm or more and 5 mm or less, and within this range, the pressure loss can be reduced while suppressing the film sagging. The distance b is more preferably 0.05 mm or more and 3 mm or less, 0.2 mm or more and 2 mm or less, and further preferably 0.3 mm or more and 0.8 mm or less.

(流路材の高さc)
高さcとは、流路材3と分離膜本体2の表面との高低差である。図3に示すように、高さcは、長さ方向に垂直な断面における、流路材3の最も高い部分と分離膜本体の透過側面との高さの差である。すなわち、高さにおいては、基材中に含浸している部分の厚みは考慮しない。高さcは、30箇所以上の流路材3について高さを測定し、平均して得られる値である。流路材の高さcは、同一の平面内における流路材の断面の観察によって得られてもよいし、複数の平面における流路材の断面の観察によって得られてもよい。
(Height c of channel material)
The height c is a difference in height between the flow path member 3 and the surface of the separation membrane main body 2. As shown in FIG. 3, the height c is a difference in height between the highest portion of the flow path material 3 and the permeation side surface of the separation membrane main body in a cross section perpendicular to the length direction. That is, in the height, the thickness of the portion impregnated in the base material is not considered. The height c is a value obtained by measuring and averaging the heights of the flow path materials 3 at 30 or more locations. The height c of the flow path material may be obtained by observing a cross section of the flow path material in the same plane, or may be obtained by observing cross sections of the flow path material in a plurality of planes.

高さcは、エレメントの使用条件および目的などに応じて適宜選択できるが、例えば以下のように設定されてもよい。   The height c can be appropriately selected according to the use condition and purpose of the element, but may be set as follows, for example.

高さcが大きい方が流動抵抗が小さくなる。よって、高さcは0.03mm以上が好ましく、0.05mm以上がより好ましく、0.1mm以上であることが更に好ましい。その一方で、高さcが小さい方が、1つのエレメント当たりに充填される膜の数が多くなる。よって、高さcは、0.8mm以下が好ましく、0.4mm以下がより好ましく、0.32mm以下であることが更に好ましい。これらの上限および下限は組み合わせ可能であり、例えば、高さcは、0.03mm以上0.8mm以下であることが好ましく、0.05mm以上0.4mm以下であることがより好ましく、0.1mm以上0.32mm以下であることがさらに好ましい。   The larger the height c, the smaller the flow resistance. Therefore, the height c is preferably 0.03 mm or more, more preferably 0.05 mm or more, and still more preferably 0.1 mm or more. On the other hand, the smaller the height c, the larger the number of films filled per element. Therefore, the height c is preferably 0.8 mm or less, more preferably 0.4 mm or less, and still more preferably 0.32 mm or less. These upper and lower limits can be combined. For example, the height c is preferably 0.03 mm or more and 0.8 mm or less, more preferably 0.05 mm or more and 0.4 mm or less, and 0.1 mm More preferably, it is 0.32 mm or less.

また、隣り合う2つの流路材の高さの差が小さいことが好ましい。高さの差が大きいと加圧ろ過時に分離膜の歪みが生じるので、分離膜に欠陥が発生することがある。隣接する2つの流路材の高低差は、0.1mm以下であることが好ましく、0.06mm以下であることがより好ましく、0.04mm以下であることがさらに好ましい。   Moreover, it is preferable that the difference in height between two adjacent channel materials is small. If the difference in height is large, the separation membrane is distorted during pressure filtration, so that defects may occur in the separation membrane. The difference in height between two adjacent channel materials is preferably 0.1 mm or less, more preferably 0.06 mm or less, and further preferably 0.04 mm or less.

同様の理由から、分離膜に設けられた全ての流路材の最大高低差は0.25mm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1mm以下であり、さらに好ましくは0.03mm以下である。   For the same reason, the maximum height difference of all the flow path materials provided in the separation membrane is preferably 0.25 mm or less, more preferably 0.1 mm or less, and further preferably 0.03 mm or less. .

(流路材の幅d)
流路材3の幅dは、次のように測定される。まず、長さ方向に垂直な1つの断面において、1つの流路材3の最大幅と最小幅の平均値を算出する。つまり、図3に示すような上部が細く下部が太い流路材3においては、流路材下部の幅と上部の幅を測定し、その平均値を算出する。このような平均値を少なくとも30箇所の断面において算出し、その相加平均を算出することで、1枚の膜当たりの幅dを算出することができる。
(Width d of the channel material)
The width d of the flow path material 3 is measured as follows. First, in one cross section perpendicular to the length direction, the average value of the maximum width and the minimum width of one flow path material 3 is calculated. That is, in the channel material 3 having a thin upper part and a thick lower part as shown in FIG. 3, the width of the lower part and the upper part of the channel material are measured, and the average value is calculated. By calculating such an average value in at least 30 cross-sections and calculating the arithmetic average thereof, the width d per film can be calculated.

流路材3の幅dは好ましくは0.2mm以上であり、より好ましくは0.3mm以上である。幅dが0.2mm以上であることで、分離膜エレメントの運転時に流路材3に圧力がかかっても、流路材の形状を保持することができ透過側流路が安定的に形成される。幅dは、好ましくは2mm以下であり、より好ましくは1.5mm以下である。幅dが2mm以下であることで、透過側の流路を十分確保することができる。   The width d of the flow path member 3 is preferably 0.2 mm or more, and more preferably 0.3 mm or more. When the width d is 0.2 mm or more, the shape of the flow path material can be maintained even when pressure is applied to the flow path material 3 during operation of the separation membrane element, and the permeation side flow path is stably formed. The The width d is preferably 2 mm or less, and more preferably 1.5 mm or less. When the width d is 2 mm or less, a sufficient flow path on the permeate side can be secured.

流路材の幅が流路材間隔bよりも広いことで、流路材にかかる圧力を分散することができる。   When the width of the channel material is wider than the channel material interval b, the pressure applied to the channel material can be dispersed.

流路材3は、その長さがその幅よりも大きくなるように形成されている。このように長い流路材3は「壁状物」とも称される。   The channel material 3 is formed such that its length is larger than its width. Such a long channel material 3 is also referred to as a “wall-like object”.

(長さ方向での流路材間隔e)
長さ方向における流路材3の間隔eは、長さ方向において隣り合う流路材3間の最短距離である。図1に示したように、流路材3が長さ方向において分離膜本体2の一端から他端まで(分離膜エレメント内では、巻回方向の内側端部から外側端部まで)連続して設けられている場合、間隔eは0mmである。また、図2に示したように、流路材3が長さ方向において途切れている場合、間隔eは、好ましくは5mm以下であり、より好ましくは1mm以下であり、さらに好ましくは0.5mm以下である。間隔eが上記範囲内であることで、膜落ち込みが生じても膜への機械的負荷が小さく、流路閉塞による圧力損失を比較的小さくすることができる。なお、間隔eの下限は、0mmである。
(Channel material interval e in the length direction)
The distance e between the flow path members 3 in the length direction is the shortest distance between the flow path members 3 adjacent in the length direction. As shown in FIG. 1, the flow path material 3 is continuous from one end to the other end of the separation membrane body 2 in the length direction (in the separation membrane element, from the inner end to the outer end in the winding direction). When provided, the interval e is 0 mm. In addition, as shown in FIG. 2, when the flow path material 3 is discontinuous in the length direction, the interval e is preferably 5 mm or less, more preferably 1 mm or less, and further preferably 0.5 mm or less. It is. When the distance e is within the above range, the mechanical load on the film is small even when the film is dropped, and the pressure loss due to the blockage of the flow path can be relatively small. In addition, the minimum of the space | interval e is 0 mm.

(流路材の長さf)
流路材3の長さfは、分離膜本体2の長さ方向における流路材3の長さである。長さfは、1枚の分離膜1内で、30個以上の流路材3の長さを測定し、その平均値を算出することで求められる。流路材の長さfは、分離膜本体の長さa以下であればよい。流路材の長さfが分離膜本体の長さaと同等のときは、流路材3が分離膜1の巻回方向内側端部から外側端部へ連続的に設けられていることを指す。長さfは、好ましくは10mm以上であり、より好ましくは20mm以上である。長さfが10mm以上であることで、圧力下でも流路が確保される。
(Length f of channel material)
The length f of the flow path material 3 is the length of the flow path material 3 in the length direction of the separation membrane body 2. The length f is obtained by measuring the length of 30 or more flow path members 3 in one separation membrane 1 and calculating the average value. The length f of the channel material may be equal to or less than the length a of the separation membrane body. When the length f of the flow path material is equal to the length a of the separation membrane body, the flow path material 3 is continuously provided from the inner end to the outer end in the winding direction of the separation membrane 1. Point to. The length f is preferably 10 mm or more, more preferably 20 mm or more. Since the length f is 10 mm or more, the flow path is secured even under pressure.

(流路材の形状)
本発明の実施形態においては、幅方向における透過側流路材の断面形状が、分離膜本体2に固着していない部分の周の少なくとも一部が丸みを帯びていることが好ましい。流路材3の断面幅方向の形状として、膜面と接していない周の少なくとも一部が丸みを帯びていることによって、分離膜エレメントにした際に、長時間の連続運転を行っても、膜に損傷を及ぼすことなく、安定的に透過水の水質を保つことができる。そのような好ましい断面形状として、具体的には、図4に示すような(a)半円形、(b)半楕円形、(c)角丸長方形、(d)角丸台形等が挙げられる。ここで、「半円形」とは、断面周長が、断面幅方向長さのπ倍となる形を表し、「半楕円形」とは、分離膜本体2に固着していない部分の周の少なくとも一部が丸みを帯びており、かつ上述の半円形の関係式を満たさない形を表す。なお、断面周長とは分離膜本体2に固着していない部分の周の長さのことである。また、角Rは0.005mm以上であることが好ましく、0.008mm以上であるとより好ましく、0.01mm以上であるとさらに好ましい。さらに、角Rは、流路材の高さより小さい値である0.8mm以下が好ましく、0.4mm以下がより好ましく、0.32mm以下であることが更に好ましい。
(Shape of channel material)
In the embodiment of the present invention, it is preferable that the cross-sectional shape of the permeation-side channel material in the width direction is rounded at least at a part of the periphery of the portion not fixed to the separation membrane body 2. As a shape in the cross-sectional width direction of the flow path material 3, when the separation membrane element is made round by rounding at least a part of the circumference not in contact with the membrane surface, The quality of the permeate can be stably maintained without damaging the membrane. Specific examples of such preferable cross-sectional shapes include (a) semicircular shape, (b) semielliptical shape, (c) rounded rectangular shape, and (d) rounded round trapezoid shape as shown in FIG. Here, “semicircular” represents a shape in which the cross-sectional circumferential length is π times the length in the cross-sectional width direction, and “semi-elliptical” refers to the circumference of the portion not fixed to the separation membrane body 2. It represents a shape that is at least partially rounded and does not satisfy the above semicircular relational expression. The cross-sectional circumferential length is the circumferential length of the portion not fixed to the separation membrane body 2. Further, the angle R is preferably 0.005 mm or more, more preferably 0.008 mm or more, and further preferably 0.01 mm or more. Furthermore, the angle R is preferably 0.8 mm or less, which is a value smaller than the height of the flow path material, more preferably 0.4 mm or less, and still more preferably 0.32 mm or less.

流路材3の断面幅方向の形状が長方形や台形のような丸みを有しない形状であれば、分離膜本体2と流路材3の接触面積を大きくすることができるため、加圧ろ過時に流路材に加わる圧力による流路材3の変形を抑制することができ、また、隣り合う流路材の間隔を小さくすることができる。その結果、加圧ろ過時の分離膜本体2の落ち込みを抑制することができる。   If the shape of the channel material 3 in the cross-sectional width direction is a shape that does not have a round shape such as a rectangle or a trapezoid, the contact area between the separation membrane body 2 and the channel material 3 can be increased. The deformation of the flow path material 3 due to the pressure applied to the flow path material can be suppressed, and the interval between the adjacent flow path materials can be reduced. As a result, the drop of the separation membrane body 2 during pressure filtration can be suppressed.

その一方で、断面形状における外形が丸みを帯びていれば、長時間の連続運転を行っても、膜の損傷およびそれに起因するエレメント性能の低下を起こしにくい。   On the other hand, if the outer shape in the cross-sectional shape is rounded, even if continuous operation is performed for a long time, it is difficult to cause damage to the membrane and element performance due to the damage.

透過側流路材の断面形状は、マイクロスコープや画像解析ソフトImageJなどを用いることで観察および解析することができる。   The cross-sectional shape of the permeation side channel material can be observed and analyzed by using a microscope, image analysis software ImageJ, or the like.

流路材が熱可塑性樹脂であれば、処理温度および選択する熱可塑性樹脂の種類を変更することで、要求される分離特性や透過性能の条件を満足できるように自由に流路材の形状を調整することができる。   If the flow path material is a thermoplastic resin, the shape of the flow path material can be freely changed to satisfy the required separation characteristics and permeation performance conditions by changing the processing temperature and the type of thermoplastic resin to be selected. Can be adjusted.

また、流路材の分離膜の平面方向における形状が直線状である場合、隣り合う流路材は、互いに略平行に配置されていてもよい。「略平行に配置される」とは、例えば、流路材が分離膜上で交差しないこと、隣り合う2つの流路材の長手方向のなす角度が0°以上30°以下であること、上記角度が0°以上15°以下であること、及び上記角度が0°以上5°以下であること等を包含する。   Further, when the shape of the separation membrane of the flow path material in the planar direction is a straight line, the adjacent flow path materials may be arranged substantially parallel to each other. “Arranged substantially in parallel” means, for example, that the channel material does not intersect on the separation membrane, the angle formed by the longitudinal direction of two adjacent channel materials is 0 ° or more and 30 ° or less, It includes that the angle is from 0 ° to 15 °, and that the angle is from 0 ° to 5 °.

また、流路材の長手方向と集水管の長手方向との成す角度は、60°以上120°以下であることが好ましく、75°以上105°以下であることがより好ましく、85°以上95°以下であることがさらに好ましい。流路材の長手方向と集水管の長手方向との成す角度が上記範囲であることで、透過水が効率良く集水管に集められる。   Further, the angle formed by the longitudinal direction of the flow path material and the longitudinal direction of the water collecting pipe is preferably 60 ° or more and 120 ° or less, more preferably 75 ° or more and 105 ° or less, and 85 ° or more and 95 °. More preferably, it is as follows. When the angle formed by the longitudinal direction of the flow path material and the longitudinal direction of the water collecting pipe is within the above range, the permeated water is efficiently collected in the water collecting pipe.

流路を安定して形成するために、分離膜エレメント使用中に分離膜本体が加圧されても、分離膜本体の落ち込みが抑制されることが好ましい。そのためには、分離膜本体と流路材との接触面積が大きいこと、つまり分離膜本体の面積に対する流路材の面積(分離膜本体の膜面に対する投影面積)が大きいことが好ましい。一方で、圧力損失を低減させるには、流路の横断面積が広いことが好ましい。   In order to stably form the flow path, it is preferable that the drop of the separation membrane body is suppressed even when the separation membrane body is pressurized during use of the separation membrane element. For this purpose, it is preferable that the contact area between the separation membrane main body and the flow path material is large, that is, the area of the flow path material relative to the area of the separation membrane main body (projected area on the membrane surface of the separation membrane main body) is large. On the other hand, in order to reduce pressure loss, it is preferable that the cross-sectional area of a flow path is wide.

流路材の形状は、図示する形状に限定されるものではない。分離膜本体の透過側の面に、例えばホットメルト法のように、溶融した材料を固着させることで流路材を配置する場合は、処理温度や選択するホットメルト用樹脂の種類を変更することで、要求される分離特性および透過性能の条件を満足できるように、流路材の形状を自由に調整することができる。   The shape of the channel material is not limited to the shape illustrated. Change the processing temperature and the type of hot-melt resin to be selected when the flow path material is placed on the permeate side surface of the separation membrane body by, for example, a hot melt method by fixing a molten material. Thus, the shape of the flow path material can be freely adjusted so that the required separation characteristics and permeation performance conditions can be satisfied.

図1〜図3では、流路材3の平面方向における形状(x−y平面視における形状)は、その長手方向が巻回方向に平行な直線状である。ただし、流路材3は、分離膜本体2の表面から突出し、かつ分離膜エレメントとしての所望の効果が損なわれない範囲において、他の形状に変更可能である。すなわち、平面方向における形状は、曲線状および波線状等であってもよい。また、1つの分離膜に、幅および長さの少なくとも一方が互いに異なる複数の流路材が形成されていてもよい。   1 to 3, the shape of the flow path member 3 in the planar direction (the shape in the xy plan view) is a linear shape whose longitudinal direction is parallel to the winding direction. However, the flow path member 3 can be changed to another shape as long as it protrudes from the surface of the separation membrane body 2 and does not impair the desired effect as the separation membrane element. That is, the shape in the plane direction may be a curved line, a wavy line, or the like. In addition, a plurality of flow path materials different in at least one of width and length may be formed on one separation membrane.

(投影面積比)
分離膜の透過側の面に対する流路材の投影面積比は、特に透過側流路の流動抵抗を低減し、流路を安定に形成させる点では、0.03以上0.85以下であることが好ましく、0.15以上0.85以下であることがより好ましく、0.2以上0.75以下であることがさらに好ましく、0.3以上0.6以下であることがさらに好ましい。なお、投影面積比とは、分離膜を5cm×5cmで切り出し、分離膜の面方向に平行な平面に投影した時に得られる流路材の投影面積を、切り出し面積(25cm)で割った値である。また、この値は、式df/(b+d)(e+f)で表すこともできる。
〔2.分離膜エレメント〕
(2−1)概要
図6に示すように、分離膜エレメント100は、集水管6と、上述したいずれかの構成を備え、集水管6の周囲に巻回された分離膜1を備える。また、分離膜エレメント100は、端板91および92や、その他図示しない部材をさらに備える。
(2−2)分離膜
分離膜1は、集水管6の周囲に巻回されており、幅方向が集水管6の長手方向に沿うように配置される。その結果、分離膜1は、長さ方向が巻回方向に沿うように配置される。
(Projected area ratio)
The projected area ratio of the flow path material to the permeation side surface of the separation membrane is 0.03 or more and 0.85 or less, particularly in terms of reducing the flow resistance of the permeation side flow path and forming the flow path stably. Is preferably 0.15 or more and 0.85 or less, more preferably 0.2 or more and 0.75 or less, and further preferably 0.3 or more and 0.6 or less. The projected area ratio is a value obtained by dividing the projected area of the flow path material obtained when the separation membrane is cut out at 5 cm × 5 cm and projected onto a plane parallel to the surface direction of the separation membrane by the cut-out area (25 cm 2 ). It is. This value can also be expressed by the equation df / (b + d) (e + f).
[2. Separation membrane element)
(2-1) Overview As shown in FIG. 6, the separation membrane element 100 includes the water collecting pipe 6 and any one of the above-described configurations, and includes the separation membrane 1 wound around the water collecting pipe 6. The separation membrane element 100 further includes end plates 91 and 92 and other members (not shown).
(2-2) Separation membrane The separation membrane 1 is wound around the water collecting pipe 6 and is arranged so that the width direction is along the longitudinal direction of the water collecting pipe 6. As a result, the separation membrane 1 is disposed such that the length direction is along the winding direction.

よって、壁状物である透過側流路材3は、分離膜1を構成する分離膜本体の透過側の面22において、少なくとも集水管6の長手方向に沿って不連続状に配置される。つまり、流路5は、巻回方向において分離膜の外側端部から内側端部まで連続するように形成される。その結果、透過水が集水管の中心パイプへ到達し易く、すなわち流動抵抗が小さくなるので、大きな造水量が得られる。   Therefore, the permeation-side flow path material 3 that is a wall-like material is discontinuously arranged along the longitudinal direction of the water collecting pipe 6 at least on the permeation-side surface 22 of the separation membrane main body constituting the separation membrane 1. That is, the flow path 5 is formed to be continuous from the outer end to the inner end of the separation membrane in the winding direction. As a result, the permeated water easily reaches the central pipe of the water collecting pipe, that is, the flow resistance is reduced, so that a large amount of fresh water is obtained.

流路材は、分離膜の縁まで達していなくてもよく、例えば、巻回方向における封筒状膜の外側端部、及び集水管長手方向における封筒状膜の端部では、流路材が設けられていなくてもよい。   The flow path material does not have to reach the edge of the separation membrane. For example, the flow path material is provided at the outer end of the envelope membrane in the winding direction and the end of the envelope membrane in the longitudinal direction of the water collecting pipe. It does not have to be done.

図7に示すように、分離膜は分離膜リーフ(以下、膜リーフ)を形成する。膜リーフとは、巻回しやすい長さに切断された2枚一組の分離膜である。膜リーフ81では、分離膜1の供給側の面21が、供給側流路材4を挟んで他の分離膜7の供給側の面71と対向するように配置される。このとき、互いに向かい合う分離膜の供給側の面の間には供給側流路が形成され、透過側の面の間には透過側流路が形成される。   As shown in FIG. 7, the separation membrane forms a separation membrane leaf (hereinafter, membrane leaf). A membrane leaf is a set of two separation membranes cut to a length that facilitates winding. In the membrane leaf 81, the supply-side surface 21 of the separation membrane 1 is disposed so as to face the supply-side surface 71 of the other separation membrane 7 with the supply-side flow path member 4 interposed therebetween. At this time, a supply-side flow path is formed between the supply-side surfaces of the separation membranes facing each other, and a permeation-side flow path is formed between the permeation-side surfaces.

分離膜の供給側の面において、巻回方向における内側端部は、折りたたみ又は封止により閉じられている。折り畳む場合には封止する作業が省略でき、封止する場合には分離膜エレメントを製造する際に取扱い性が高くなる。分離膜の供給側面が、折り畳まれているのではなく封止されていることで、分離膜の端部における撓みが発生しにくい。折り畳まれている場合であっても、撓みが発生することは稀であるが、折り目の箇所に熱をかけてプレスしておくと、折り目が付きやすく好ましい。
本発明において、膜リーフは、分離膜の少なくとも透過側の面に樹脂が固着されている膜リーフ(A)と、そのような樹脂が固着していない膜リーフ(B)から構成される。
On the supply side surface of the separation membrane, the inner end in the winding direction is closed by folding or sealing. In the case of folding, the sealing work can be omitted, and in the case of sealing, the handleability is enhanced when manufacturing the separation membrane element. Since the supply side surface of the separation membrane is sealed rather than folded, bending at the end of the separation membrane hardly occurs. Even if it is folded, it is rare that bending occurs, but it is preferable to apply heat to the crease and press it, so that the crease is easily formed.
In the present invention, the membrane leaf is composed of a membrane leaf (A) in which a resin is fixed to at least the permeation side surface of the separation membrane and a membrane leaf (B) to which such a resin is not fixed.

さらに、膜リーフ(A)および膜リーフ(B)は交互に積層されることで、後述するように、好ましい構造の封筒状膜を形成することができ、長時間の運転においても造水量および分離除去性に優れる分離膜エレメントとなる。   Further, the membrane leaf (A) and the membrane leaf (B) are alternately laminated, so that an envelope-like membrane having a preferable structure can be formed as will be described later. It becomes a separation membrane element excellent in removability.

ただし、説明の便宜上、分離膜エレメントおよびそれに関係する説明においては、「分離膜」は、透過側流路材を備えない分離膜(たとえば分離膜本体と同じ構成を備える膜)を含む。   However, for convenience of explanation, in the separation membrane element and the explanation related thereto, the “separation membrane” includes a separation membrane that does not include the permeate-side flow path material (for example, a membrane that has the same configuration as the separation membrane main body).

さらに、図8に示すように、膜リーフ(A)と、膜リーフ(B)が交互に重ねられることで、分離膜1と、分離膜1の透過側の面22に対向する他の膜リーフの分離膜7、分離膜1と分離膜7の間に存在する透過側流路材3とが、封筒状膜82を形成する。封筒状膜において、向かい合う透過側の面の間は、透過水が透過側流路材3および集水管に流れるように、分離膜の長方形状において、巻回方向内側の一辺のみにおいて開放され、他の三辺においては封止される。透過水はこの封筒状膜によって供給水から隔離される。   Further, as shown in FIG. 8, the membrane leaf (A) and the membrane leaf (B) are alternately stacked, so that the separation membrane 1 and another membrane leaf facing the permeation side surface 22 of the separation membrane 1 are obtained. The separation membrane 7 and the permeation side flow path member 3 existing between the separation membrane 1 and the separation membrane 7 form an envelope-shaped membrane 82. In the envelope-shaped membrane, between the opposing permeate side surfaces, the permeate flows through the permeate-side flow path material 3 and the water collecting pipe, so that only one side inside the winding direction is opened in the rectangular shape of the separation membrane. The three sides are sealed. The permeate is isolated from the supply water by this envelope membrane.

上述したように、膜リーフ(A)1組と、膜リーフ(B)1組とで封筒状膜が形成されることから、それぞれの膜リーフの数は揃えておく必要がある。よって、本発明において、膜リーフは計偶数組必要である。   As described above, since an envelope-shaped film is formed by one set of membrane leaf (A) and one set of membrane leaf (B), the number of each membrane leaf needs to be made uniform. Therefore, in the present invention, a total number of membrane leaves are required.

封止としては、接着剤またはホットメルトなどにより接着されている形態、加熱またはレーザなどにより融着されている形態、およびゴム製シートが挟みこまれている形態が挙げられる。接着による封止は、最も簡便で効果が高いために特に好ましい。   Examples of the sealing include a form bonded by an adhesive or hot melt, a form fused by heating or laser, and a form in which a rubber sheet is sandwiched. Sealing by adhesion is particularly preferable because it is the simplest and most effective.

2種類以上の膜リーフについて、それぞれの膜性能がほぼ等しい場合には、運転時に全ての膜リーフがろ過に均等に使われるため、長時間の運転においても、膜リーフごとの性能差が発生しにくく、結果的に分離膜エレメントの寿命向上に繋がる。「それぞれの膜性能がほぼ等しい」とは、具体的には、それぞれの造水量の変動係数が15%以下であり、かつ、除去率の変動係数が15%以下である。造水量の変動係数は10%以下であると更に好ましく、かつ、除去率の変動係数が10%以下であると更に好ましい。
(2−3)透過側流路
上述したように、分離膜1には透過側流路材3を備えている。透過側流路材3によって、リーフの内側、つまり向かい合う分離膜の透過側の面の間には、透過側流路が形成される。
(2−4)供給側流路
分離膜エレメント100は、重なり合う分離膜の供給側の面の間に、分離膜1に対する投影面積比が0を超えて1未満となる流路材4を備える。供給側流路材の投影面積比は0.03以上0.50以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.10以上0.40以下、特に好ましくは、0.15以上0.35以下である。投影面積比が0.03以上0.50以下であることで、流動抵抗が比較的小さく抑えられる。なお、投影面積比とは、分離膜と供給側流路材を5cm×5cmで切り出し、供給側流路材を分離膜の面方向に平行な平面に投影した時に得られる投影面積を切り出し面積で割った値である。
When two or more types of membrane leaves have almost the same membrane performance, all membrane leaves are used for filtration evenly during operation, resulting in performance differences between membrane leaves even during long-time operation. As a result, the life of the separation membrane element is improved. Specifically, “each membrane performance is substantially equal” means that the coefficient of variation of the amount of water produced is 15% or less and the coefficient of variation of the removal rate is 15% or less. The variation coefficient of the amount of fresh water is more preferably 10% or less, and the variation coefficient of the removal rate is further preferably 10% or less.
(2-3) Permeation side flow path As described above, the separation membrane 1 includes the permeation side flow path material 3. By the permeation side flow path material 3, a permeation side flow path is formed inside the leaf, that is, between the permeation side surfaces of the facing separation membranes.
(2-4) Supply-side flow path The separation membrane element 100 includes a flow-path material 4 that has a projected area ratio with respect to the separation membrane 1 exceeding 0 and less than 1 between the surfaces on the supply side of the overlapping separation membranes. The projected area ratio of the supply-side channel material is preferably 0.03 or more and 0.50 or less, more preferably 0.10 or more and 0.40 or less, and particularly preferably 0.15 or more and 0.35 or less. . When the projected area ratio is 0.03 or more and 0.50 or less, the flow resistance can be suppressed to be relatively small. The projected area ratio refers to the projected area obtained when the separation membrane and the supply-side channel material are cut out at 5 cm × 5 cm, and the supply-side channel material is projected onto a plane parallel to the surface direction of the separation membrane. Divided value.

供給側流路材の高さは、後述するように各性能のバランスや運転コストを考慮すると0.5mmを超えて2.0mm以下が好ましく、0.6mm以上1.0mm以下がより好ましい。   As will be described later, the height of the supply-side channel material is preferably more than 0.5 mm and not more than 2.0 mm, more preferably not less than 0.6 mm and not more than 1.0 mm, considering the balance of performance and the operation cost.

供給側流路材の形状は特に限定されず、連続形状を有していてもよいし、不連続な形状を有していてもよい。連続形状を有する流路材としては、フィルムおよびネットといった部材が挙げられる。ここで、連続形状とは、実質的に流路材の全範囲において連続であることを意味する。連続形状には、造水量が低下するなどの不具合が生じない程度に、流路材の一部が不連続となる箇所が含まれていてもよい。また、「不連続」の定義については、透過側の流路材について説明したとおりである。なお、供給側流路材の素材は特に限定されず、分離膜と同素材であっても異素材であってもよい。
(2−5)集水管
集水管6は、その中を透過水が流れるように構成されていればよく、材質、形状、大きさ等は特に限定されない。集水管6としては、例えば、複数の孔が設けられた側面を有する円筒状の部材が用いられる。
(2−6)端板
図6に示すように、分離膜エレメント100は、集水管6の長手方向において、分離膜1の巻回体の両端に装着された端板91,92を備える。
The shape of the supply-side channel material is not particularly limited, and may have a continuous shape or a discontinuous shape. Examples of the channel material having a continuous shape include members such as a film and a net. Here, the continuous shape means that it is continuous over the entire range of the flow path material. The continuous shape may include a portion where a part of the flow path material is discontinuous to such an extent that a problem such as a decrease in the amount of water produced does not occur. The definition of “discontinuity” is as described for the passage-side channel material. The material of the supply side channel material is not particularly limited, and may be the same material as the separation membrane or a different material.
(2-5) Water Collection Pipe The water collection pipe 6 is not particularly limited as long as it is configured so that permeated water flows therethrough. As the water collecting pipe 6, for example, a cylindrical member having a side surface provided with a plurality of holes is used.
(2-6) End Plate As shown in FIG. 6, the separation membrane element 100 includes end plates 91 and 92 attached to both ends of the wound body of the separation membrane 1 in the longitudinal direction of the water collecting pipe 6.

図6では、第1端板91の形状と第2端板92の形状とは同じであるが、1つのエレメントにおいて、2つの端板の形状は互いに異なっていてもよい。また、図6では、第1端板91を上流側に、第2端板92を下流側に配置している。
〔3.分離膜エレメントの製造方法〕
(3−1)分離膜本体の製造
分離膜本体の製造方法については上述したが、簡単にまとめると以下のとおりである。
In FIG. 6, the shape of the first end plate 91 and the shape of the second end plate 92 are the same, but in one element, the shapes of the two end plates may be different from each other. In FIG. 6, the first end plate 91 is disposed on the upstream side, and the second end plate 92 is disposed on the downstream side.
[3. Method for manufacturing separation membrane element]
(3-1) Manufacture of separation membrane body The manufacturing method of the separation membrane body has been described above, but it is summarized as follows.

良溶媒に樹脂を溶解し、得られた樹脂溶液を基材にキャストして純水中に浸漬して多孔性支持層と基材を複合させる。その後、上述したように、多孔性支持層上に分離機能層を形成する。さらに、必要に応じて分離性能、透過性能を高めるべく、塩素、酸、アルカリ、亜硝酸などの化学処理を施し、モノマー等を洗浄する。分離膜のハンドリング性を向上させるために、分離膜に親水性分子を含有させた上で、乾燥処理を行ってもよい。以上のようにして、分離膜本体の連続シートを作製する。
(3−2)透過側流路材の配置
透過側流路材を分離膜に固着させる場合、分離膜の製造方法は、分離膜本体の透過側の面に、不連続な流路材を設ける工程を備える。この工程は、分離膜製造のどの時点で行われてもよい。例えば、流路材は、基材上に多孔性支持層が形成される前に設けられてもよいし、多孔性支持層が設けられた後であって分離機能層が形成される前に設けられてもよいし、分離機能層が形成された後、上述の化学処理が施される前または後に行われてもよい。
The resin is dissolved in a good solvent, and the resulting resin solution is cast on a substrate and immersed in pure water to combine the porous support layer and the substrate. Thereafter, as described above, a separation functional layer is formed on the porous support layer. Furthermore, in order to improve separation performance and permeation performance as necessary, chemical treatment such as chlorine, acid, alkali, and nitrous acid is performed to wash monomers and the like. In order to improve the handling property of the separation membrane, a drying treatment may be performed after the separation membrane contains a hydrophilic molecule. The continuous sheet | seat of a separation membrane main body is produced as mentioned above.
(3-2) Arrangement of Permeation Side Channel Material When the permeation side channel material is fixed to the separation membrane, the separation membrane manufacturing method provides a discontinuous channel material on the permeation side surface of the separation membrane body. A process is provided. This step may be performed at any time during the manufacture of the separation membrane. For example, the flow path material may be provided before the porous support layer is formed on the base material, or after the porous support layer is provided and before the separation functional layer is formed. It may be performed after the separation functional layer is formed and before or after the above-described chemical treatment is performed.

流路材を配置する方法は、例えば、柔らかな材料を分離膜上に配置する工程と、それを硬化する工程とを備える。具体的には、流路材の配置には、紫外線硬化樹脂、化学重合、ホットメルト、乾燥等が利用される。特に、ホットメルトは好ましく用いられ、具体的には、熱により樹脂等の材料を軟化する(つまり熱溶融する)工程、軟化した材料を分離膜上に配置する工程、この材料を冷却により硬化することで分離膜上に固着させる工程を含む。   The method of arranging the flow path material includes, for example, a step of arranging a soft material on the separation membrane and a step of curing it. Specifically, ultraviolet curable resin, chemical polymerization, hot melt, drying or the like is used for the arrangement of the flow path material. In particular, hot melt is preferably used. Specifically, a step of softening a material such as resin by heat (that is, heat melting), a step of placing the softened material on the separation membrane, and curing the material by cooling. A step of fixing on the separation membrane.

流路材を配置する方法としては、例えば、塗布、印刷、噴霧等が挙げられる。また、使用される機材としては、ノズル型のホットメルトアプリケーター、スプレー型のホットメルトアプリケーター、フラットノズル型のホットメルトアプリケーター、ロール型コーター、押出型コーター、印刷機、噴霧器などが挙げられる。
(3−3)膜リーフ、封筒状膜の形成
膜リーフは、上述したように、分離膜の供給側の面が内側を向くように分離膜を折りたたむことで形成されてもよいし、別々の2枚の分離膜の供給側の面を対向させて貼り合わせることで形成されてもよい。後者の場合、分離膜の巻回方向における内側端部を、供給側の面において封止する工程を備えることが好ましい。封止する工程においては、2枚の分離膜を、互いの供給側の面が向かい合うように重ねる。さらに、重ねられた分離膜の巻回方向における内側端部、つまり図7における左側端部を封止する。このとき、2枚の分離膜の種類は同一とすることが好ましい。分離膜の種類を同一にすることで、膜リーフ内での性能差が抑えられ、長時間の運転を行っても膜リーフ全体で安定した性能を維持できる。封止する方法としては、接着剤またはホットメルトなどによる接着、加熱またはレーザなどによる融着、およびゴム製シートを挟みこむ方法が挙げられる。接着による封止は、最も簡便で効果が高いために特に好ましい。このとき、重ねられた分離膜同士の間に、分離膜とは別に形成された供給側流路材を配置してもよい。
Examples of the method for arranging the flow path material include coating, printing, spraying, and the like. Examples of the equipment used include a nozzle type hot melt applicator, a spray type hot melt applicator, a flat nozzle type hot melt applicator, a roll type coater, an extrusion type coater, a printing machine, and a sprayer.
(3-3) Formation of membrane leaf and envelope membrane As described above, the membrane leaf may be formed by folding the separation membrane so that the surface on the supply side of the separation membrane faces inward, or separately. The two separation membranes may be formed by bonding the supply-side surfaces facing each other. In the latter case, it is preferable to include a step of sealing the inner end of the separation membrane in the winding direction on the surface on the supply side. In the sealing step, the two separation membranes are overlapped so that the surfaces on the supply side face each other. Further, the inner end in the winding direction of the separated separation membrane, that is, the left end in FIG. 7 is sealed. At this time, it is preferable that the two separation membranes have the same type. By using the same type of separation membrane, the difference in performance within the membrane leaf can be suppressed, and stable performance can be maintained throughout the membrane leaf even if the operation is performed for a long time. Examples of the sealing method include adhesion by an adhesive or hot melt, fusion by heating or laser, and a method of sandwiching a rubber sheet. Sealing by adhesion is particularly preferable because it is the simplest and most effective. At this time, a supply-side channel material formed separately from the separation membrane may be disposed between the separated separation membranes.

供給側の面の封止と透過側の面の封止(封筒状膜の形成)とは、どちらかが先に行われてもよいし、分離膜を重ねながら、供給側の面の封止と透過側の面の封止とを並行して行ってもよい。ただし、巻回時における分離膜でのシワの発生を抑制するためには、隣り合う分離膜が巻回によって長さ方向にずれることを許容するように、幅方向端部における接着剤またはホットメルトの固化等、つまりリーフを形成するための固化等を、巻回の終了後に完了させることが好ましい。   Either the supply-side sealing or the permeation-side sealing (envelope-like membrane formation) may be performed first, or the supply-side sealing is performed while stacking separation membranes. And the sealing of the surface on the transmission side may be performed in parallel. However, in order to suppress the generation of wrinkles in the separation membrane during winding, the adhesive or hot melt at the end in the width direction is allowed to allow the adjacent separation membranes to shift in the length direction due to winding. It is preferable to complete the solidification or the like, that is, the solidification for forming the leaf, after the winding is completed.

このとき、上述したように、膜リーフ(A)と膜リーフ(B)とを交互に積層させることで、対向する分離膜の透過側の面の間に流路材が存在する封筒状膜のみが形成される。膜リーフ(A)のみを積層した場合、長時間の運転の間に封筒状膜内の分離膜がずれ、流路材が流路にはまり込み、結果造水量の著しい低下につながることがある。膜リーフ(B)のみを積層した場合、封筒状膜内に流路材が存在しないため、透過水が集水管まで効率的に流れず、やはり十分な造水量が得られないことがある。
(3−4)分離膜の巻回
分離膜エレメントの製造には、従来のエレメント製作装置を用いることができる。また、エレメント作製方法としては、参考文献(特公昭44−14216号公報、特公平4−11928号公報、特開平11−226366号公報)に記載される方法を用いることができる。詳細には以下の通りである。
At this time, as described above, by alternately laminating the membrane leaf (A) and the membrane leaf (B), only the envelope membrane in which the channel material exists between the permeation side surfaces of the opposing separation membranes Is formed. When only the membrane leaf (A) is laminated, the separation membrane in the envelope-like membrane may be displaced during a long operation, and the flow path material may get stuck in the flow path, resulting in a significant decrease in the amount of water produced. When only the membrane leaf (B) is laminated, the flow path material does not exist in the envelope-like membrane, so that the permeate does not flow efficiently to the water collecting pipe, and a sufficient amount of fresh water may not be obtained.
(3-4) Separation membrane winding For manufacturing the separation membrane element, a conventional element manufacturing apparatus can be used. In addition, as an element manufacturing method, methods described in reference documents (Japanese Patent Publication No. 44-14216, Japanese Patent Publication No. 4-11928, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-226366) can be used. Details are as follows.

集水管の周囲に分離膜を巻回するときは、分離膜を、リーフの閉じられた端部、つまり封筒状膜の閉口部分が集水管を向くように配置する。このような配置で集水管の周囲に分離膜を巻きつけることで、分離膜をスパイラル状に巻回する。   When the separation membrane is wound around the water collecting pipe, the separation membrane is arranged so that the closed end of the leaf, that is, the closed portion of the envelope-shaped membrane faces the water collecting pipe. By winding the separation membrane around the water collecting pipe in such an arrangement, the separation membrane is wound in a spiral shape.

集水管にトリコットや基材のようなスペーサーを巻回しておくと、エレメント巻回時に集水管へ塗布した接着剤が流動し難く、リークの抑制につながり、さらには集水管周辺の流路が安定に確保される。なお、スペーサーは集水管の円周より長く巻回しておけばよい。
(3−5)その他の工程
分離膜エレメントの製造方法は、上述のように形成された分離膜の巻回体の外側に、フィルムおよびフィラメント等をさらに巻きつけることを含んでいてもよいし、集水管の長手方向における分離膜の端を切りそろえるエッジカット、端板の取り付け等のさらなる工程を含んでいてもよい。
〔4.分離膜エレメントの利用〕
このように製造され分離膜エレメントは、さらに、直列または並列に接続して圧力容器に収納されることで、分離膜モジュールとして使用されてもよい。
If a spacer such as a tricot or base material is wound around the water collection pipe, the adhesive applied to the water collection pipe will not flow easily when the element is wound, leading to suppression of leakage, and the flow path around the water collection pipe is stable. Secured. The spacer may be wound longer than the circumference of the water collecting pipe.
(3-5) Other steps The method of manufacturing a separation membrane element may include further winding a film, a filament, and the like around the outer periphery of the wound membrane of the separation membrane formed as described above. Further steps such as edge cutting for aligning the end of the separation membrane in the longitudinal direction of the water collecting pipe, attachment of an end plate, and the like may be included.
[4. (Use of separation membrane element)
The separation membrane element manufactured as described above may be further used as a separation membrane module by being connected in series or in parallel and housed in a pressure vessel.

また、上記の分離膜エレメント、モジュールは、それらに流体を供給するポンプ、およびその流体を前処理する装置などと組み合わせて、流体分離装置を構成することができる。この分離装置を用いることにより、例えば供給水を飲料水などの透過水と膜を透過しなかった濃縮水とに分離して、目的にあった水を得ることができる。   Further, the separation membrane element and the module described above can be combined with a pump for supplying fluid to them, a device for pretreating the fluid, and the like to constitute a fluid separation device. By using this separation device, for example, the supplied water can be separated into permeated water such as drinking water and concentrated water that has not permeated through the membrane, and water suitable for the purpose can be obtained.

流体分離装置の操作圧力は高い方が脱塩率は向上するが、運転に必要なエネルギーも増加すること、また、分離膜エレメントの供給流路、透過流路の保持性を考慮すると、膜モジュールに被処理水を透過する際の操作圧力は、0.2MPa以上5MPa以下が好ましい。供給水温度は、高くなると塩脱塩率が低下するが、低くなるにしたがい膜透過流束も減少するので、5℃以上45℃以下が好ましい。また、供給水pHは、高くなると海水などの高塩濃度の供給水の場合、マグネシウムなどのスケールが発生する恐れがあり、また、高pH運転による膜の劣化が懸念されるため、中性領域での運転が好ましい。   The higher the operating pressure of the fluid separation device, the better the desalination rate, but the energy required for operation also increases, and considering the retention of the supply channel and permeation channel of the separation membrane element, the membrane module The operating pressure at the time of passing the water to be treated is preferably 0.2 MPa or more and 5 MPa or less. As the feed water temperature increases, the salt desalting rate decreases, but as the feed water temperature decreases, the membrane permeation flux also decreases. In addition, when the pH of the feed water becomes high, scales such as magnesium may be generated in the case of feed water with a high salt concentration such as seawater, and there is a concern about deterioration of the membrane due to high pH operation. Is preferred.

分離膜エレメントによって処理される流体は特に限定されないが、水処理に使用する場合、供給水としては、海水、かん水、廃水等の500mg/L〜100g/LのTDS(Total Dissolved Solids:総溶解固形分)を含有する液状混合物が挙げられる。一般に、TDSは総溶解固形分量を指し、「質量÷体積」あるいは「重量比」で表される。定義によれば、0.45ミクロンのフィルターで濾過した溶液を39.5〜40.5℃の温度で蒸発させ残留物の重さから算出できるが、より簡便には実用塩分(S)から換算する。   The fluid to be treated by the separation membrane element is not particularly limited, but when used for water treatment, as feed water, seawater, brine, wastewater, etc., 500 mg / L to 100 g / L TDS (Total Dissolved Solids: total dissolved solids) For example). In general, TDS refers to the total dissolved solid content, and is expressed as “mass ÷ volume” or “weight ratio”. According to the definition, the solution filtered through a 0.45 micron filter can be calculated from the weight of the residue by evaporating at a temperature of 39.5 to 40.5 ° C., but more simply converted from practical salt (S) To do.

以下に実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(分離膜の透過流束)
供給水として、濃度200mg/LかつpH6.5の食塩水を用いて、運転圧力0.5MPa、運転温度25℃の条件下で1時間運転を行った。得られた透過水量を、膜面1平方メートルあたり、1日あたりの透水量(立方メートル)でもって膜透過流束(m/m/日)として表した。
(Permeation flux of separation membrane)
Operation was carried out for 1 hour under conditions of an operating pressure of 0.5 MPa and an operating temperature of 25 ° C. using a saline solution having a concentration of 200 mg / L and pH 6.5 as the feed water. The amount of permeated water obtained was expressed as the membrane permeation flux (m 3 / m 2 / day) with the amount of water per day (cubic meter) per square meter of membrane surface.

(分離膜の脱塩率(TDS除去率))
上記透過流束の測定時にサンプリングした透過水について、電気伝導度を測定し、TDS濃度を算出した。この透過水のTDS濃度と、供給水のTDS濃度を、下記式に当てはめることで、TDS除去率を算出した。
TDS除去率(%)=100×{1−(透過水中のTDS濃度/原水中のTDS濃度)}。
(Desalination rate of separation membrane (TDS removal rate))
For the permeated water sampled during the measurement of the permeation flux, the electrical conductivity was measured and the TDS concentration was calculated. The TDS removal rate was calculated by applying the TDS concentration of the permeated water and the TDS concentration of the feed water to the following equation.
TDS removal rate (%) = 100 × {1− (TDS concentration in permeated water / TDS concentration in raw water)}.

(分離膜リーフの透過流束、脱塩率の変動係数)
分離膜エレメントの作製に用いたそれぞれの膜リーフについて、ランダムに20箇所をサンプリングし、上述した方法で透過流束および脱塩率についてそれぞれ評価を行った。20箇所の平均値を、膜リーフの透過流束、脱塩率とした。
(Permeation flux of separation membrane leaf, coefficient of variation of desalination rate)
About each membrane leaf used for preparation of the separation membrane element, 20 places were sampled at random, and the permeation flux and the desalination rate were evaluated by the method described above. The average value at 20 locations was defined as the permeation flux of the membrane leaf and the desalination rate.

用いた全ての膜リーフの透過流束または脱塩率から、それらの平均値と標準偏差を算出して、標準偏差/平均値×100とした値を、膜リーフ間透過流束または脱塩率の変動係数とした。   From the permeation flux or desalination rate of all membrane leaves used, the average value and standard deviation thereof were calculated, and the value obtained as standard deviation / average value × 100 was obtained as the permeation flux or desalination rate between membrane leaves. Coefficient of variation.

(分離膜エレメントの造水量)
実施例記載の条件下で運転を行ったときの、1つの分離膜エレメントにより得られた1日あたりの透水量を、造水量(m/日)として表した。
(Water generation capacity of separation membrane element)
The amount of water per day obtained by one separation membrane element when operating under the conditions described in the examples was expressed as the amount of water produced (m 3 / day).

(分離膜エレメントの脱塩率(TDS除去率))
上記造水量の測定時と同様の操作によって得られた透過水について、分離膜の脱塩率と同様の操作を行い、TDS除去率を算出した。
(Desalination rate of separation membrane element (TDS removal rate))
For the permeated water obtained by the same operation as in the measurement of the amount of water produced, the same operation as the desalting rate of the separation membrane was performed, and the TDS removal rate was calculated.

(流路材断面形状の観察)
走査型電子顕微鏡(S−800)(日立製作所製)を用いて、任意の30箇所の透過側流路材の断面を500倍で写真撮影し、形状を観察した。
(実施例1)
ポリエチレンテレフタレート繊維からなる不織布(繊度:1デシテックス、厚み:約90μm、通気度:1cc/cm/sec、密度0.80g/cm)上にポリスルホンの17.0質量%のDMF溶液を180μmの厚みで室温(25℃)にてキャストし、ただちに純水中に浸漬して5分間放置し、80℃の温水で1分間浸漬することによって繊維補強ポリスルホン支持膜からなる、多孔性支持層(厚さ130μm)を作製した。
(Observation of cross-sectional shape of channel material)
Using a scanning electron microscope (S-800) (manufactured by Hitachi, Ltd.), a cross section of any 30 transmission side flow path members was photographed at 500 times, and the shape was observed.
Example 1
On a non-woven fabric made of polyethylene terephthalate fibers (fineness: 1 dtex, thickness: about 90 μm, air permeability: 1 cc / cm 2 / sec, density: 0.80 g / cm 3 ), a 17.0% by weight DMF solution of polysulfone is 180 μm. A porous support layer (thickness) composed of a fiber-reinforced polysulfone support membrane, cast at a room temperature (25 ° C.), immediately immersed in pure water for 5 minutes, and immersed in warm water at 80 ° C. for 1 minute. 130 μm).

その後、多孔性支持膜のポリスルホンからなる層の表面をm−PDAの2.2質量%水溶液中に2分間浸漬してから、垂直方向にゆっくりと引き上げた。さらに、エアーノズルから窒素を吹き付けることで、支持膜表面から余分な水溶液を取り除いた。   Thereafter, the surface of the polysulfone layer of the porous support membrane was immersed in a 2.2% by mass aqueous solution of m-PDA for 2 minutes, and then slowly pulled up in the vertical direction. Furthermore, the excess aqueous solution was removed from the surface of the support film by blowing nitrogen from the air nozzle.

その後、トリメシン酸クロリド0.08質量%を含むn−デカン溶液を、膜の表面が完全に濡れるように塗布してから、1分間静置した。その後、膜から余分な溶液をエアブローで除去し、80℃の熱水で1分間洗浄した。   Thereafter, an n-decane solution containing 0.08% by mass of trimesic acid chloride was applied so that the surface of the film was completely wetted, and then allowed to stand for 1 minute. Thereafter, excess solution was removed from the membrane by air blowing, and washed with hot water at 80 ° C. for 1 minute.

得られた分離膜を、供給側の面が対向するように折り畳み断裁加工し、ネット(厚み:0.70mm、ピッチ:3mm×3mm、繊維径:0.34mm、投影面積比:0.13)を供給側流路材として挟みこみ、幅300mmかつリーフ長750mmのリーフ1を1枚作製した。   The obtained separation membrane was folded and cut so that the surface on the supply side was opposed, and a net (thickness: 0.70 mm, pitch: 3 mm × 3 mm, fiber diameter: 0.34 mm, projected area ratio: 0.13) As a supply-side channel material, one leaf 1 having a width of 300 mm and a leaf length of 750 mm was produced.

次いで、得られた分離膜の透過側全体に渡って透過側流路材を形成した。すなわち、バックアップロールを15℃に温度調節しながら、グラビアロールを用いて、ケン化エチレン−ビニル酢酸共重合体(東ソー社製 メルセンH−6820、圧縮弾性率:1GPa)を、分離膜の透過側の面に、長さ方向に連続的に塗布した。樹脂温度は135℃であり、加工速度は10m/分であった。こうして形成された流路材の断面形状は、上底0.45mm、下底0.55mmの台形であった。また、流路材の高さcは0.26mmであり、流路材の幅dは0.5mmであり、流路材の長手方向が集水管長手方向と成す角度は90°であり、幅方向における流路材間隔eは0.4mmであり、幅方向における流路材のピッチは0.9mmであった。このようにして得られた分離膜を、供給側の面が対向するように折り畳み、上記のネットを供給側流路材として挟み込み、幅300mmかつリーフ長750mmの膜リーフ2を1枚作製した。   Subsequently, the permeation | transmission side flow-path material was formed over the permeation | transmission side of the obtained separation membrane. That is, using a gravure roll while adjusting the temperature of the backup roll to 15 ° C., a saponified ethylene-vinylacetic acid copolymer (Mersen H-6820 manufactured by Tosoh Corporation, compression modulus: 1 GPa) is passed through the separation membrane. It applied to the surface continuously in the length direction. The resin temperature was 135 ° C., and the processing speed was 10 m / min. The cross-sectional shape of the channel material thus formed was a trapezoid with an upper base of 0.45 mm and a lower base of 0.55 mm. In addition, the height c of the flow path material is 0.26 mm, the width d of the flow path material is 0.5 mm, the angle formed by the longitudinal direction of the flow path material and the longitudinal direction of the water collecting pipe is 90 °, and the width The channel material interval e in the direction was 0.4 mm, and the channel material pitch in the width direction was 0.9 mm. The separation membrane thus obtained was folded so that the surfaces on the supply side face each other, and the above-mentioned net was sandwiched as a supply-side channel material to produce one membrane leaf 2 having a width of 300 mm and a leaf length of 750 mm.

ここで、ピッチとは、透過側の面において、200箇所で計測された、分離膜の凸部の頂点から近接する凸部の頂点までの水平距離の平均値である。   Here, the pitch is an average value of the horizontal distances from the vertexes of the convex portions of the separation membrane to the vertexes of the neighboring convex portions, measured at 200 locations on the transmission side surface.

こうして得られた2種類の膜リーフを積層させ、ABS製集水管(幅:300mm、径:17mm、孔数12個×直線状1列)にスパイラル状に巻き付け、外周にさらにフィルムを巻き付けた後にテープで固定した後に、エッジカットおよび端板取りつけを行うことで、2インチサイズの分離膜エレメント(以下、「2インチエレメント」と称する)を作製した。   After laminating the two types of membrane leaves thus obtained and winding them in a spiral shape around a water collecting pipe made of ABS (width: 300 mm, diameter: 17 mm, 12 holes × one straight line), and further winding a film around the outer periphery After fixing with tape, edge cutting and end plate attachment were performed to produce a separation membrane element of 2 inch size (hereinafter referred to as “2 inch element”).

分離膜エレメントを圧力容器に入れて、原水として500ppm食塩、運転圧力0.5MPa、運転温度25℃、pH6.5で運転(回収率15%)の条件下で1時間および60日間運転を行った。このときのエレメント性能および各パラメーターは表1の通りであった。   The separation membrane element was placed in a pressure vessel and operated for 1 hour and 60 days under conditions of 500 ppm salt as raw water, an operating pressure of 0.5 MPa, an operating temperature of 25 ° C., and a pH of 6.5 (recovery rate of 15%). . The element performance and parameters at this time are as shown in Table 1.

(実施例2)
実施例1と同じ方法で分離膜を作製した後、pH3、35℃、3000ppm亜硝酸ナトリウム水溶液に45秒間浸漬することで分離膜に亜硝酸処理を施した以外は、全て実施例1と同じ方法で2インチエレメントを作製、性能評価を行った。このときのエレメント性能および各パラメーターは表1の通りであった。
(Example 2)
The same method as in Example 1 except that the separation membrane was prepared by the same method as in Example 1 and then the nitrite treatment was performed by immersing in a 3000 ppm sodium nitrite aqueous solution for 45 seconds at pH 3, 35 ° C. A 2-inch element was produced and evaluated for performance. The element performance and parameters at this time are as shown in Table 1.

(実施例3)
実施例1と同じ方法で分離膜を作製した後、25℃の10%グリセリン水溶液に分離膜を浸漬し、さらに80℃で2分間の乾燥処理を行った以外は、全て実施例1と同じ方法で2インチエレメントを作製、性能評価を行った。このときのエレメント性能および各パラメーターは表1の通りであった。
(Example 3)
The same method as in Example 1, except that the separation membrane was prepared in the same manner as in Example 1, then the separation membrane was immersed in a 10% glycerol aqueous solution at 25 ° C., and further dried at 80 ° C. for 2 minutes. A 2-inch element was produced and evaluated for performance. The element performance and parameters at this time are as shown in Table 1.

(実施例4)
実施例2と同じ方法で分離膜を作製した後、25℃の10%グリセリン水溶液に分離膜を浸漬し、さらに60℃で2分間の乾燥処理を行った以外は、全て実施例2と同じ方法で2インチエレメントを作製、性能評価を行った。このときのエレメント性能および各パラメーターは表1の通りであった。
Example 4
The same method as in Example 2, except that the separation membrane was prepared in the same manner as in Example 2, then the separation membrane was immersed in a 10% glycerin aqueous solution at 25 ° C., and further dried at 60 ° C. for 2 minutes. A 2-inch element was produced and evaluated for performance. The element performance and parameters at this time are as shown in Table 1.

(実施例5)
実施例3において分離膜の乾燥処理温度を160℃に設定した以外は、全て実施例3と同じ方法で2インチエレメントを作製、性能評価を行った。このときのエレメント性能および各パラメーターは表1の通りであった。
(Example 5)
Except that the drying temperature of the separation membrane was set to 160 ° C. in Example 3, a 2-inch element was produced in the same manner as in Example 3, and performance evaluation was performed. The element performance and parameters at this time are as shown in Table 1.

(実施例6)
実施例4において分離膜の乾燥処理温度を160℃に設定した以外は、全て実施例4と同じ方法で2インチエレメントを作製、性能評価を行った。このときのエレメント性能および各パラメーターは表1の通りであった。
(実施例7)
実施例1において用いた2種類のリーフについて、幅300mmかつ長さ375mmの2枚の分離膜を作製した後、供給水側同士が対面になるように配置し、封止材(東ソー株式会社製、エチレン酢酸ビニル共重合体 商品名 ウルトラセン627)を用いて接着させて作製した以外は、全て実施例1と同じ方法で2インチエレメントを作製、性能評価を行った。このときのエレメント性能および各パラメーターは表1の通りであった。
(Example 6)
Except that the drying temperature of the separation membrane was set to 160 ° C. in Example 4, a 2-inch element was produced in the same manner as in Example 4 and performance evaluation was performed. The element performance and parameters at this time are as shown in Table 1.
(Example 7)
About two types of leaves used in Example 1, after producing two separation membranes having a width of 300 mm and a length of 375 mm, they are arranged so that the supply water sides face each other, and a sealing material (manufactured by Tosoh Corporation) A 2-inch element was produced in the same manner as in Example 1 except that it was produced by using an ethylene vinyl acetate copolymer product name Ultrasen 627), and performance evaluation was performed. The element performance and parameters at this time are as shown in Table 1.

(実施例8)
実施例4において、加工速度を7m/minとし、流路材の断面形状を幅0.54mm、高さ0.26mmかつ図4(b)に示すような半楕円形とした以外は、全て実施例4と同じ方法で2インチエレメントを作製、性能評価を行った。このときのエレメント性能および各パラメーターは表1の通りであった。
(Example 8)
In Example 4, all operations were performed except that the processing speed was 7 m / min, the cross-sectional shape of the channel material was a width of 0.54 mm, a height of 0.26 mm, and a semi-elliptical shape as shown in FIG. A 2-inch element was produced by the same method as in Example 4, and performance evaluation was performed. The element performance and parameters at this time are as shown in Table 1.

(実施例9)
実施例4において、分離膜の乾燥処理温度を160℃とした以外は、全て実施例4と同じ方法で2インチエレメントを作製、性能評価を行った。このときのエレメント性能および各パラメーターは表1の通りであった。
Example 9
In Example 4, a 2-inch element was produced by the same method as in Example 4 except that the drying treatment temperature of the separation membrane was 160 ° C., and performance evaluation was performed. The element performance and parameters at this time are as shown in Table 1.

(実施例10)
実施例9において、加工速度を7m/minとし、流路材の断面形状を幅0.54mm、高さ0.26mmかつ図4(b)に示すような半楕円形とした以外は、全て実施例9と同じ方法で2インチエレメントを作製、性能評価を行った。このときのエレメント性能および各パラメーターは表1の通りであった。
(Example 10)
In Example 9, everything was carried out except that the processing speed was 7 m / min, the cross-sectional shape of the channel material was 0.54 mm in width, 0.26 mm in height, and a semi-elliptical shape as shown in FIG. A 2-inch element was produced by the same method as in Example 9, and performance evaluation was performed. The element performance and parameters at this time are as shown in Table 1.

(実施例11)
実施例4において、バックアップロールを10℃に温度調節し、上底0.45mm、下底0.55mm、角R=0.02mmかつ図4(d)に示すような角丸台形とした以外は、全て実施例4と同じ方法で2インチエレメントを作製、性能評価を行った。このときのエレメント性能および各パラメーターは表1の通りであった。
(Example 11)
In Example 4, the temperature of the backup roll was adjusted to 10 ° C., except that the upper base was 0.45 mm, the lower base was 0.55 mm, the corner was R = 0.02 mm, and a rounded trapezoid as shown in FIG. All of the 2-inch elements were produced by the same method as in Example 4 and the performance was evaluated. The element performance and parameters at this time are as shown in Table 1.

(比較例1)
実施例1において用いた2枚の膜リーフのいずれにも透過側流路材を形成させた以外は、全て実施例1と同じ方法で2インチエレメントを作製、性能評価を行った。このときのエレメント性能および各パラメーターは表1の通りであった。
(Comparative Example 1)
Except that the permeate-side channel material was formed on any of the two membrane leaves used in Example 1, a 2-inch element was produced in the same manner as in Example 1, and performance evaluation was performed. The element performance and parameters at this time are as shown in Table 1.

(比較例2)
比較例1において用いた2枚の膜リーフのうち、膜リーフ2にのみ、実施例2と同様の亜硝酸処理を施した以外は、全て比較例1と同じ方法で2インチエレメントを作製、性能評価を行った。このときのエレメント性能および各パラメーターは表1の通りであった。
(Comparative Example 2)
Of the two membrane leaves used in Comparative Example 1, only a membrane leaf 2 was subjected to the same nitrous acid treatment as in Example 2, and a 2-inch element was produced in the same manner as in Comparative Example 1, Evaluation was performed. The element performance and parameters at this time are as shown in Table 1.

(比較例3)
実施例3と同じ方法で分離膜を作製し、乾燥処理を行った後、供給側の面が対向するように折り畳み断裁加工し、実施例1と同様のネットを供給側流路材として挟みこみ、次いで分離膜の透過水側表面にトリコット(厚み:260μm、溝幅:200μm、畦幅:300μm、溝深さ:105μm)を透過側流路材として積層して、幅300mmかつリーフ長750mmのリーフを2枚作製した。こうして得られたリーフについて、実施例1と同じ方法で2インチエレメントを作製、性能評価を行った。このときのエレメント性能および各パラメーターは表1の通りであった。
(Comparative Example 3)
A separation membrane was prepared by the same method as in Example 3, and after drying, it was folded and cut so that the surfaces on the supply side face each other, and the same net as in Example 1 was sandwiched as a supply-side channel material. Then, a tricot (thickness: 260 μm, groove width: 200 μm, ridge width: 300 μm, groove depth: 105 μm) is laminated on the permeate-side surface of the separation membrane as a permeate-side channel material, and has a width of 300 mm and a leaf length of 750 mm. Two leaves were produced. With respect to the leaf thus obtained, a 2-inch element was produced by the same method as in Example 1, and performance evaluation was performed. The element performance and parameters at this time are as shown in Table 1.

(比較例4)
実施例8において用いた2枚の膜リーフのいずれにも透過側流路材を作製した以外は、全て実施例8と同じ方法で2インチエレメントを作製、性能評価を行った。このときのエレメント性能および各パラメーターは表1の通りであった。
(Comparative Example 4)
A 2-inch element was produced in the same manner as in Example 8 except that a permeate-side channel material was produced on any of the two membrane leaves used in Example 8, and performance evaluation was performed. The element performance and parameters at this time are as shown in Table 1.

Figure 2016068081
Figure 2016068081

表1の結果より、実施例1〜4および7、8、11は、長時間の運転においても高い造水量および高い除去率を維持していることは明らかである。特に、実施例8および11のように、丸みを帯びた樹脂形状とすることで、長時間の運転における性能安定性に優れた分離膜エレメントを作製できた。   From the results shown in Table 1, it is clear that Examples 1-4 and 7, 8, and 11 maintain a high amount of fresh water and a high removal rate even during long-time operation. In particular, as in Examples 8 and 11, by using a rounded resin shape, a separation membrane element having excellent performance stability in a long-time operation could be produced.

実施例5は、乾燥処理温度を高く設定したことで、分離膜リーフ2の透過流束が著しく低下したため、分離膜間の透過流束の変動係数が10%を超えている。しかしながら、脱塩率の変動係数は10%を下回っているため、結果的に長時間の運転においても高い造水量および高い除去率を維持していた。   In Example 5, since the drying treatment temperature was set high, the permeation flux of the separation membrane leaf 2 was remarkably lowered, so the variation coefficient of the permeation flux between the separation membranes exceeded 10%. However, since the coefficient of variation of the desalination rate is less than 10%, as a result, a high amount of fresh water and a high removal rate were maintained even during long-time operation.

実施例6についても同様に、乾燥処理温度を高く設定したことで、分離膜リーフ2の除去率が著しく向上したため、分離膜間の脱塩率の変動係数が10%を超えている。しかしながら、透過流束の変動係数は10%を下回っているため、結果的に長時間の運転においても高い造水量および高い除去率を維持していた。   Similarly, in Example 6, since the removal rate of the separation membrane leaf 2 was remarkably improved by setting the drying treatment temperature high, the variation coefficient of the desalting rate between the separation membranes exceeded 10%. However, since the coefficient of variation of the permeation flux is less than 10%, as a result, a high amount of fresh water and a high removal rate were maintained even during long-time operation.

実施例9は、乾燥処理温度を高く設定したことで、分離膜リーフ2の透過流束が大きく低下し、分離膜間の透過流束および脱塩率の変動係数が15%を超えたため、長時間の運転において造水量の低下はやや大きかったが、本願発明の効果は十分得られる分離膜エレメントを作製できた。   In Example 9, since the drying treatment temperature was set high, the permeation flux of the separation membrane leaf 2 greatly decreased, and the coefficient of variation of the permeation flux between the separation membranes and the desalination rate exceeded 15%. Although the decrease in the amount of water produced was somewhat large in operation over time, a separation membrane element capable of sufficiently obtaining the effects of the present invention could be produced.

実施例10についても同様に、乾燥処理温度を高く設定したが、樹脂の断面形状が半楕円形であるため、長時間の運転における造水量低下は実施例9よりも抑制されており、高い造水量および高い除去率を維持していた。   Similarly, in Example 10, the drying treatment temperature was set high. However, since the cross-sectional shape of the resin is a semi-elliptical shape, the decrease in the amount of water produced in long-time operation is suppressed more than in Example 9, and the high The amount of water and high removal rate were maintained.

一方、比較例1および4では、膜リーフ1および2の両方の透過側に樹脂が固着されているため、長時間の運転において膜がずれ、流路材が流路にはまり込み、特に造水量が著しく低下した。   On the other hand, in Comparative Examples 1 and 4, since the resin is fixed on the permeate side of both membrane leaves 1 and 2, the membrane is displaced during a long period of operation, and the channel material gets stuck in the channel. Decreased significantly.

比較例2では、膜リーフ2にのみ後処理を施したことで、分離膜間の透過流束および脱塩率の変動係数がいずれも10%を超えている。その結果、長時間の運転において膜リーフ間の性能変化が大きくなり、最終的にはエレメントとしての性能が著しく低下した。   In Comparative Example 2, the post-treatment was performed only on the membrane leaf 2 so that the permeation flux between the separation membranes and the coefficient of variation of the desalination rate both exceeded 10%. As a result, the performance change between the membrane leaves became large in the long-time operation, and the performance as an element was finally significantly lowered.

比較例3では、透過側流路材としてトリコットを使用しているため、長時間の運転において膜が落ち込み、透過側流路が縮小することで流動抵抗が大きくなり、造水量が著しく低下した。   In Comparative Example 3, tricot was used as the permeate-side channel material, so that the membrane fell during long-time operation, and the permeate-side channel was reduced, resulting in an increase in flow resistance and a marked reduction in the amount of water produced.

以上のように、実施例1〜10の分離膜エレメントは、長時間の運転においても高い造水量および高い除去率を維持していることがわかった。   As described above, it was found that the separation membrane elements of Examples 1 to 10 maintained a high amount of fresh water and a high removal rate even during long-time operation.

本願発明の複合分離膜エレメントは、特に、かん水および海水の脱塩に好適に用いることができる。   The composite separation membrane element of the present invention can be particularly suitably used for desalination of brine and seawater.

1 分離膜
2 分離膜本体
21 供給側の面
22 透過側の面
201 基材
202 多孔性支持層
203 分離機能層
3 透過側流路材
4 供給側流路材
5 透過側流路
6 集水管
7 分離膜本体
71 供給側の面
72 透過側の面
81 分離膜リーフ
82 封筒状膜
91 第1端板
92 第2端板
100 分離膜エレメント
a 分離膜(リーフ)長さ
b 透過側流路材の幅方向間隔
c 透過側流路材の高さ
d 透過側流路材の幅
e 透過側流路材の長さ方向の間隔
f 透過側流路材の長さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Separation membrane 2 Separation membrane main body 21 Supply side surface 22 Permeation side surface 201 Base material 202 Porous support layer 203 Separation functional layer 3 Permeation side flow channel material 4 Supply side flow channel material 5 Permeation side flow channel 6 Water collecting pipe 7 Separation membrane body 71 Supply side surface 72 Permeation side surface 81 Separation membrane leaf 82 Envelope membrane 91 First end plate 92 Second end plate 100 Separation membrane element a Separation membrane (leaf) length b Permeation side channel material Width in the c direction c Height of the permeate channel material d Width of the permeate channel material e Interval in the length direction of the permeate channel material f Length of the permeate channel material

Claims (4)

集水管と、
供給側流路材、供給側の面が内側を向くように前記供給側流路材を両側から挟んだ分離膜を有し、前記集水管の周囲に積層した状態で巻回された分離膜リーフと、を備えた分離膜エレメントであって、
前記分離膜エレメントは、少なくとも次の(1)(2)の前記分離膜リーフを含み、前記(1)(2)の分離膜リーフが交互に積層されていることを特徴とする分離膜エレメント。
(1)前記分離膜の透過側の面に樹脂が固着された透過側流路材を有しているもの
(2)前記分離膜の透過側の面に樹脂が固着されていないもの
Water collecting pipe,
A separation membrane leaf wound in a state of being laminated around the water collecting pipe, having a separation membrane sandwiching the supply side flow passage material from both sides so that the supply side flow passage material faces inward A separation membrane element comprising:
The separation membrane element includes at least the following separation membrane leaves of (1) and (2), and the separation membrane leaves of (1) and (2) are alternately stacked.
(1) Having a permeate-side flow channel material with resin fixed on the permeate side surface of the separation membrane (2) No resin fixed on the permeate side surface of the separation membrane
前記(1)(2)の分離膜リーフの造水量の変動係数が15%以下であり、かつ、除去率の変動係数が15%以下である、
請求項1に記載の分離膜エレメント。
The variation coefficient of the water production amount of the separation membrane leaf of (1) and (2) is 15% or less, and the variation coefficient of the removal rate is 15% or less.
The separation membrane element according to claim 1.
前記(1)(2)の分離膜リーフの造水量の変動係数が10%以下であり、かつ、除去率の変動係数が10%以下である、
請求項1または2に記載の分離膜エレメント。
The variation coefficient of the water production amount of the separation membrane leaf of (1) and (2) is 10% or less, and the variation coefficient of the removal rate is 10% or less.
The separation membrane element according to claim 1 or 2.
前記透過側流路材は、前記分離膜の長さ方向における長さが、前記長さ方向に垂直な幅方向における長さよりも大きく、
前記幅方向において、互いに間隔をおいて配置されており、
前記長さ方向に垂直な断面において、前記分離膜に固着していない周の少なくとも一部が、丸みを帯びている、
請求項1〜3のいずれかに記載の分離膜エレメント。
The permeation side channel material has a length in the length direction of the separation membrane larger than a length in a width direction perpendicular to the length direction,
In the width direction, they are spaced apart from each other,
In a cross section perpendicular to the length direction, at least a part of the circumference not fixed to the separation membrane is rounded,
The separation membrane element according to claim 1.
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