JP2000033243A - Composite semipermeable membrane - Google Patents

Composite semipermeable membrane

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JP2000033243A
JP2000033243A JP11071945A JP7194599A JP2000033243A JP 2000033243 A JP2000033243 A JP 2000033243A JP 11071945 A JP11071945 A JP 11071945A JP 7194599 A JP7194599 A JP 7194599A JP 2000033243 A JP2000033243 A JP 2000033243A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a composite semipermeable membrane which can selectively remove contaminants and a trace amount of harmful substances contained in raw water and be operated in a high recovery ratio. SOLUTION: In a semipermeable membrane in which a separation function layer of a crosslinked polyamide obtained by the reaction of mixed amine components of an aliphatic polyfunctional amine and an aromatic polyfunctional amine, a polyfunctional acid halide, and a polyfunctional acid anhydride halide is formed on a porous support membrane, the molar ratio of the polyfunctional acid halide to the polyfunctional acid anhydride halide is 80/20-10/90.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液状混合物の成分
を選択透過分離するための高性能な複合半透膜、その製
造方法及びそれを用いた有害物質の除去法に関するもの
である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high-performance composite semipermeable membrane for selectively permeating and separating components of a liquid mixture, a method for producing the same, and a method for removing harmful substances using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】混合物の分離に関して、溶媒(たとえば
水)に溶解した物質(たとえば塩類)を除くための技術
には様々なものがあるが、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膜分離法が利用されてきて
いる。膜分離法に使用されている膜には、精密ろ過膜、
限外ろ過膜、逆浸透膜がある。さらに近年になって逆浸
透膜と限外ろ過膜の中間に位置する膜(ルースRO膜あ
るいはNF膜:Nanofiltration mem
brane)も現れ使用されるようになってきた。この
技術は、たとえば、海水、カン水、有害物を含んだ水か
ら飲料水を得ることも可能であるし、また、工業用超純
水の製造、排水処理、有価物の回収などにも用いられて
きた。
2. Description of the Related Art With respect to separation of a mixture, there are various techniques for removing substances (for example, salts) dissolved in a solvent (for example, water). In recent years, however, membrane separation has been carried out as a process for saving energy and resources. The law is being used. The membrane used for the membrane separation method includes a microfiltration membrane,
There are ultrafiltration membranes and reverse osmosis membranes. More recently, a membrane located between a reverse osmosis membrane and an ultrafiltration membrane (loose RO membrane or NF membrane: Nanofiltration mem)
(brane) has also appeared and been used. This technology can be used, for example, to obtain drinking water from seawater, can water, and water containing harmful substances, and is also used for the production of industrial ultrapure water, wastewater treatment, and recovery of valuable resources. I have been.

【0003】現在市販されている複合半透膜の大部分は
多孔性支持膜上にゲル層とポリマーを架橋した活性層を
有するものと、多孔性支持膜上でモノマーを重縮合した
活性層を有するものの2種類である。中でも、多官能ア
ミンと多官能酸ハロゲン化物との重縮合反応によって得
られる架橋ポリアミドからなる分離機能層を多孔性支持
膜上に被覆してなる複合半透膜は、透過性や選択分離性
の高い逆浸透膜として広く用いられている。
Most of currently available composite semipermeable membranes have a porous support membrane having a gel layer and an active layer obtained by crosslinking a polymer, and a porous support membrane having an active layer obtained by polycondensation of a monomer on a porous support membrane. It has two types. Among them, a composite semipermeable membrane comprising a porous support membrane coated with a separation functional layer made of a crosslinked polyamide obtained by a polycondensation reaction between a polyfunctional amine and a polyfunctional acid halide has a permeability and a selective separation property. Widely used as high reverse osmosis membrane.

【0004】しかしながら、実用的な逆浸透用半透膜に
対する要求は、年々高まり、省エネルギーという観点か
ら、高い溶質除去性を維持したまま、より低圧運転が可
能な水透過性の高い半透膜の出現が望まれている。一方
で、高回収率の運転も望まれているが、シリカの除去率
の高い膜で高回収率運転を行うと濃縮水側のシリカの濃
度が急激に上昇し膜面に析出する。このことにより膜性
能の低下が起こり安定運転および水質の向上が望めない
という問題もある。
However, the demand for a practical semipermeable membrane for reverse osmosis has been increasing year by year, and from the viewpoint of energy saving, a semipermeable membrane having high water permeability and capable of operating at a lower pressure while maintaining high solute removal properties. Appearance is desired. On the other hand, a high-recovery operation is also desired. However, when a high-recovery operation is performed using a membrane having a high silica removal rate, the concentration of silica on the concentrated water side rapidly increases and precipitates on the membrane surface. As a result, there is a problem that the membrane performance is lowered and stable operation and improvement of water quality cannot be expected.

【0005】ところで、近年、河川水および湖沼水など
を原水とする浄水場では泥炭地や山間部などから流入す
る溶解性有機物(トリハロメタン前駆物質)を浄水場で
塩素殺菌処理することで発ガン性を有するハロゲン含有
有機物(トリハロメタン類)の生成が深刻な問題になっ
ている。トリハロメタン前駆物質でもっとも重要なもの
は分子量数千〜数万の溶解性有機物であるフミン酸であ
る。現在、浄水場への導入が検討されているオゾン・活
性炭処理方法では運転開始時の除去率は高いが長期運転
を行うと活性炭の細孔内に吸着が起こり除去率が急激に
低下し、ついには除去ができなくなる。このために頻繁
に活性炭の交換が必要となりコストがかかるという問題
がある。また、接触酸化法、生物膜法などの生物処理法
では溶解性有機物が生物代謝の末に生成されてきたもの
であり十分な除去が行えないという問題がある。膜分離
法では精密ろ過膜、限外ろ過膜は細孔径が大きく、フミ
ン酸の十分な除去が行えない。また、逆浸透膜では細孔
径が小さくフミン酸の除去率は高いがシリカ除去率も高
くなる。このことにより、逆浸透膜を用いての高回収率
の運転は難しいという問題があった。
[0005] In recent years, in a water treatment plant using raw water such as river water and lake water, carcinogenicity is caused by chlorine disinfection treatment of soluble organic matter (trihalomethane precursor) flowing from peat lands or mountainous areas. The generation of halogen-containing organic substances (trihalomethanes) having the following has become a serious problem. The most important of the trihalomethane precursors is humic acid, a soluble organic substance having a molecular weight of thousands to tens of thousands. At present, the removal rate at the start of operation is high in the ozone / activated carbon treatment method that is being considered for introduction into a water purification plant, but after long-term operation, adsorption occurs in the pores of activated carbon and the removal rate drops sharply. Cannot be removed. For this reason, there is a problem that the exchange of the activated carbon is required frequently and the cost is increased. Further, in a biological treatment method such as a catalytic oxidation method and a biofilm method, there is a problem that soluble organic substances are generated after metabolism of a living organism and cannot be sufficiently removed. In the membrane separation method, the microfiltration membrane and the ultrafiltration membrane have a large pore size, and cannot sufficiently remove humic acid. In the reverse osmosis membrane, the pore diameter is small and the humic acid removal rate is high, but the silica removal rate is also high. As a result, there is a problem that it is difficult to operate at a high recovery rate using the reverse osmosis membrane.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決するために、高い溶質除去性と高い水透
過性を有し高回収率運転の可能な複合半透膜を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a composite semipermeable membrane having high solute removal and high water permeability and capable of operating at a high recovery rate. The purpose is to do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は下記の手段をとる。 (1)「多孔性支持膜上に、多官能酸ハロゲン化物と多
官能酸無水物ハロゲン化物との混合物と、脂肪族多官能
アミンと芳香族多官能アミンとの混合アミンとの反応に
よる架橋ポリアミドの分離機能層を設けてなり、前記多
官能酸ハロゲン化物と多官能酸無水物ハロゲン化物との
モル比が80/20〜10/90の範囲内にあることを
特徴とする複合半透膜。」 (2)「X線光電子分光法(ESCA)を用いて分析し
た前記分離機能層中の親水基濃度の総和が0.001以
上0.1未満の範囲内にあり、かつ、前記分離機能層の
膜厚が1〜500nmの範囲内にある、上記(1)に記
載の複合半透膜。」 (3)「親水基が、アミノ基、水酸基、カルボニル基お
よびスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも1つの
基とカルボキシル基である、上記(1)または(2)に
記載の複合半透膜。」 (4)「脂肪族多官能アミンが、下記式で表される化合
物である、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の複合
半透膜。」
In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. (1) "Crosslinked polyamide formed by reacting a mixture of a polyfunctional acid halide and a polyfunctional acid anhydride halide with a mixed amine of an aliphatic polyfunctional amine and an aromatic polyfunctional amine on a porous support membrane Wherein the molar ratio between the polyfunctional acid halide and the polyfunctional acid anhydride halide is in the range of 80/20 to 10/90. (2) "the sum of the hydrophilic group concentrations in the separation functional layer analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) is in the range of 0.001 or more and less than 0.1, and the separation functional layer is Wherein the thickness of the composite semi-permeable membrane is in the range of 1 to 500 nm. (3) "The hydrophilic group is selected from the group consisting of an amino group, a hydroxyl group, a carbonyl group and a sulfo group." At least one group and a carboxyl group And the composite semipermeable membrane according to the above (1) or (2). ”(4) Any one of the above (1) to (3), wherein the aliphatic polyfunctional amine is a compound represented by the following formula: Described above. "

【0008】[0008]

【化3】 Embedded image

【0009】R1〜R8:H、OH、COOH、SO3
H、NH2または炭化水素基 (5)「芳香族多官能アミンが、メタフェニレンジアミ
ン、パラフェニレンジアミン、1,3,5−トリアミノ
ベンゼンおよびそれらのN−アルキル化物からなる群か
ら選ばれる少なくとも1つの化合物である、上記(1)
〜(4)のいずれかに記載の複合半透膜。」 (6)「脂肪族多官能アミンと芳香族多官能アミンとの
モル比が、40/60〜95/5の範囲内にある、上記
(1)〜(5)のいずれかに記載の複合半透膜。」 (7)「多官能酸ハロゲン化物が多官能酸塩化物であ
り、かつ、多官能酸無水物ハロゲン化物が下記式で表さ
れる化合物である、上記(1)〜(6)のいずれかに記
載の複合半透膜。」
R1 to R8: H, OH, COOH, SO 3
H, NH 2 or a hydrocarbon group (5) “the aromatic polyfunctional amine is at least selected from the group consisting of metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, 1,3,5-triaminobenzene and N-alkylated products thereof (1) above, which is one compound
The composite semipermeable membrane according to any one of (1) to (4). (6) The composite according to any one of the above (1) to (5), wherein the molar ratio between the aliphatic polyfunctional amine and the aromatic polyfunctional amine is in the range of 40/60 to 95/5. (7) The above (1) to (6), wherein the polyfunctional acid halide is a polyfunctional acid chloride and the polyfunctional acid anhydride halide is a compound represented by the following formula. The composite semipermeable membrane according to any one of the above).

【0010】[0010]

【化4】 Embedded image

【0011】X1、X2:炭素数が1〜6の範囲の脂肪
族基、H、OH、COOH,SO3H、COF、COC
l、COBrもしくはCOIまたはそれらが結合した酸
無水物基 X3:炭素数が1〜6の範囲の脂肪族基、H、OH、C
OOH、SO3H、COF、COCl、COBrまたは
COI Y:F、Cl、BrまたはI (8)「多孔性支持膜がポリスルホンを含んでいる、上
記(1)〜(7)のいずれかに記載の複合半透膜。」 (9)「温度が25℃、pHが6.5、シリカ濃度が3
0ppm、フミン酸濃度が2ppmの水溶液を圧力0.
3MPaで3時間透過させた時におけるシリカ透過率が
55〜90%の範囲内にあり、フミン酸除去率が98%
以上であり、かつ、透過水量が0.8〜3.0m3/m2
・dの範囲内にある、上記(1)〜(8)のいずれかに
記載の複合半透膜。」 (10)「上記(1)〜(9)のいずれかに記載の複合
半透膜を用いて水中に含まれる有害物質およびその前駆
物質の除去を行うことを特徴とする造水方法。」 (11)「有害物質が、トリハロメタンである、上記
(10)に記載の造水方法。」 (12)「水の回収率を80%以上とする、上記(1
0)または(11)に記載の造水方法。」 (13)「原水を粗ろ過する粗ろ過手段と、上記(1)
〜(9)のいずれかに記載の複合半透膜を用いてろ過す
る膜ろ過手段とを備えていることを特徴とする造水装
置。」 (14)「粗ろ過手段と膜ろ過手段との間に、限外ろ過
膜を用いた限外ろ過手段を備えている、上記(13)に
記載の造水装置。」 (15)「粗ろ過手段が、原水に殺菌剤および/または
凝集剤を添加する手段を備えている、上記(13)また
は(14)に記載の造水装置。」 (16)「限外ろ過膜が、洗浄可能な中空糸膜である、
上記(14)または(15)に記載の造水装置。」 (17)「中空糸膜が、ポリアクリロニトリル、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン、ポリスルホンおよびポリビニ
ルアルコールからなる群から選ばれる少なくとも1種の
化合物を含んでいる、上記(16)に記載の造水装
置。」 (18)「膜ろ過手段が、その膜ろ過手段で処理される
水に、還元剤、スケール防止剤およびpH調整剤からな
る群から選ばれる少なくとも1種の添加剤を添加する手
段を備えている、上記(13)〜(17)のいずれかに
記載の造水装置。」
X1, X2: aliphatic group having 1 to 6 carbon atoms, H, OH, COOH, SO 3 H, COF, COC
1, COBr or COI or an acid anhydride group to which they are bonded X3: an aliphatic group having 1 to 6 carbon atoms, H, OH, C
OOH, SO 3 H, COF, COCl, COBr or COI Y: F, Cl, Br or I (8) “A method according to any one of (1) to (7) above, wherein the porous support membrane contains polysulfone. (9) “Temperature is 25 ° C., pH is 6.5, and silica concentration is 3
An aqueous solution having a concentration of 0 ppm and a humic acid concentration of 2 ppm was subjected to a pressure of 0.
The silica transmittance when permeated at 3 MPa for 3 hours is in the range of 55 to 90%, and the humic acid removal rate is 98%.
And the amount of permeated water is 0.8 to 3.0 m 3 / m 2
-The composite semipermeable membrane according to any one of (1) to (8) above, which is in the range of d. (10) "A fresh water producing method characterized by removing harmful substances and their precursors contained in water using the composite semipermeable membrane according to any one of the above (1) to (9)." (11) “The method for producing fresh water according to the above (10), wherein the harmful substance is trihalomethane.” (12) The above (1) wherein the water recovery is 80% or more.
0) or the method for producing fresh water according to (11). (13) "Rough filtration means for roughly filtering raw water;
A desalination apparatus, comprising: a membrane filtration unit configured to perform filtration using the composite semipermeable membrane according to any one of (9) to (9). (14) "The fresh water generator according to the above (13), comprising an ultrafiltration means using an ultrafiltration membrane between the coarse filtration means and the membrane filtration means." (15) "Coarse" The fresh water generator according to the above (13) or (14), wherein the filtration means comprises a means for adding a bactericide and / or a flocculant to the raw water. "(16)" The ultrafiltration membrane can be washed Hollow fiber membrane,
The fresh water generator according to the above (14) or (15). (17) "The fresh water generator according to the above (16), wherein the hollow fiber membrane contains at least one compound selected from the group consisting of polyacrylonitrile, polypropylene, polyethylene, polysulfone, and polyvinyl alcohol." 18) “The membrane filtration means includes means for adding at least one additive selected from the group consisting of a reducing agent, a scale inhibitor, and a pH adjuster to water treated by the membrane filtration means. The fresh water generator according to any one of the above (13) to (17). "

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の複合半透膜は、多孔性支
持膜上に、多官能酸ハロゲン化物と多官能酸無水物ハロ
ゲン化物との混合物と、脂肪族多官能アミンと芳香族多
官能アミンとの混合アミンとの反応による架橋ポリアミ
ドの分離機能層を設けてなり、前記多官能酸ハロゲン化
物と多官能酸無水物ハロゲン化物とのモル比が80/2
0〜10/90の範囲内にある。上記の、多官能酸ハロ
ゲン化物と多官能酸無水物ハロゲン化物とのモル比は、
高い水透過性や選択分離性という相反する性能を有する
複合半透膜を得る上で重要であり、両者のモル比は80
/20〜10/90、より好ましくは60/40〜30
/70である。多官能酸ハロゲン化物が80モル%より
多いと透過水量が低下しやすく、また10モル%より少
ないと良好な選択分離性が得られなくなる傾向がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The composite semipermeable membrane of the present invention comprises a mixture of a polyfunctional acid halide and a polyfunctional acid anhydride halide, an aliphatic polyfunctional amine and an aromatic polyamine on a porous support membrane. A functional layer is provided with a separation functional layer of a crosslinked polyamide by reaction with a mixed amine with a functional amine, wherein the molar ratio of the polyfunctional acid halide to the polyfunctional acid anhydride halide is 80/2.
It is in the range of 0-10 / 90. The above, the molar ratio between the polyfunctional acid halide and the polyfunctional anhydride halide,
It is important to obtain a composite semipermeable membrane having contradictory performances of high water permeability and selective separation, and the molar ratio of both is 80.
/ 20-10 / 90, more preferably 60 / 40-30
/ 70. When the amount of the polyfunctional acid halide is more than 80 mol%, the amount of permeated water tends to decrease, and when the amount is less than 10 mol%, good selective separation tends not to be obtained.

【0013】また、X線光電子分光法(ESCA)を用
いて分析した前記分離機能層中の親水基濃度の総和が
0.001以上0.1未満の範囲内にあり、かつ、前記
分離機能層の膜厚が1〜500nmの範囲内にあると好
ましい。ここで、親水基濃度とは、分離機能層中の全炭
素量(モル数)に対する親水基量(モル数)の割合のこ
とであり下記式により算出される値をいう。親水基とし
ては、アミノ基、水酸基、カルボニル基およびスルホ基
からなる群から選ばれる少なくとも1つの基とカルボキ
シル基であると好ましい。
[0013] The total of the hydrophilic group concentrations in the separation function layer analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) is in the range of 0.001 to less than 0.1, and the separation function layer is Is preferably in the range of 1 to 500 nm. Here, the hydrophilic group concentration refers to the ratio of the amount of the hydrophilic group (number of moles) to the total amount of the carbon (number of moles) in the separation function layer, and is a value calculated by the following equation. The hydrophilic group is preferably at least one group selected from the group consisting of an amino group, a hydroxyl group, a carbonyl group and a sulfo group, and a carboxyl group.

【0014】[0014]

【数1】 (Equation 1)

【0015】親水基濃度は、Journal of P
olymer Science Vol.26 559
−572(1988)および日本接着学会誌 Vol.
27No.4(1991)で例示されているX線光電子
分光法(ESCA)を用いることにより求めることがで
きる。
[0015] The concentration of the hydrophilic group is determined by the Journal of P
Polymer Science Vol. 26 559
-572 (1988) and Journal of the Adhesion Society of Japan, Vol.
27 No. 4 (1991) using X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA).

【0016】アミノ基濃度、水酸基濃度およびカルボキ
シル基濃度については、ラベル化試薬による気相化学修
飾法により求めることができる。ラベル化試薬として
は、アミノ基ではペンタフルオロベンズアルデヒド、水
酸基では無水トリフルオロ酢酸、カルボキシル基ではト
リフルオロエタノールを用いる。ラベル化試薬を変更す
ることで同様な測定方法で測定ができる。
The amino group concentration, hydroxyl group concentration and carboxyl group concentration can be determined by a gas phase chemical modification method using a labeling reagent. As a labeling reagent, pentafluorobenzaldehyde is used for an amino group, trifluoroacetic anhydride is used for a hydroxyl group, and trifluoroethanol is used for a carboxyl group. By changing the labeling reagent, measurement can be performed by a similar measurement method.

【0017】以下に一例として、カルボキシル基濃度の
測定方法について説明する。試料をラベル化試薬により
気相化学修飾を行い、同時に気相化学修飾を行ったポリ
アクリル酸標準試料のESCAスペクトルからラベル化
試薬の反応率(r)および反応残留物の残留率(m)を
求める。次に、試料とラベル化試薬が反応してできたF
1sピーク(フッ素の1s軌道のピーク)の面積強度
[F1s]を求める。また、元素分析によりC1sピー
ク(炭素の1s軌道のピーク)の面積強度[C1s]を
求める。
As an example, a method for measuring the carboxyl group concentration will be described below. The sample was subjected to gas phase chemical modification with the labeling reagent. At the same time, the reaction rate (r) of the labeling reagent and the residual rate (m) of the reaction residue were determined from the ESCA spectrum of the polyacrylic acid standard sample subjected to the gas phase chemical modification. Ask. Next, F formed by reacting the sample with the labeling reagent
The area intensity [F1s] of the 1s peak (the peak of the 1s orbital of fluorine) is determined. Further, the area intensity [C1s] of the C1s peak (peak of the 1s orbital of carbon) is obtained by elemental analysis.

【0018】測定条件を以下に示す。The measurement conditions are shown below.

【0019】 励起X線:Mg K α1,2線(1253.6eV) X線出力:8kV 30mV 光電子脱出角度:90° データ処理は中性炭素(CHx)のC1sピーク位置を
284.6eVに合わせる。
Excited X-ray: Mg K α1,2 (1253.6 eV) X-ray output: 8 kV 30 mV Photoelectron escape angle: 90 ° In data processing, the C1s peak position of neutral carbon (CHx) is adjusted to 284.6 eV.

【0020】上述のようにして求めた面積強度[F1
s]、[C1s]をJournalof Polyme
r Science Vol.26 559−572
(1988)に示される下記式に代入しカルボキシル基
濃度を求めることができる。
The area intensity [F1 determined as described above
s] and [C1s] to Journalof Polyme
r Science Vol. 26 559-572
(1988), the carboxyl group concentration can be obtained by substituting into the following equation.

【0021】[0021]

【数2】 (Equation 2)

【0022】RCOOH:カルボキシル基濃度 [F1s]:フッ素の1s軌道のピークの面積強度 kF1s:フッ素の1s軌道のピークの感度補正値 r:ラベル化試薬の反応率 [C1s]:炭素の1s軌道のピークの面積強度 m:反応残留物の残留率 また、カルボニル基およびスルホ基濃度は、日本接着学
会誌Vol.27 No.4(1991)で例示されて
いるように、ワイドスキャン、ナロースキャンを行い、
ナロースキャンの化学シフトから元素の化学状態を判断
する。次いで、ナロースキャンスペクトルをピーク分割
することにより求めることができる。
R COOH : carboxyl group concentration [F1s]: area intensity of peak of 1s orbital of fluorine kF1s: sensitivity correction value of peak of 1s orbital of fluorine r: reaction rate of labeling reagent [C1s]: 1s orbit of carbon M: Residual rate of reaction residue Further, the carbonyl group and sulfo group concentrations were measured in the Journal of the Adhesion Society of Japan, Vol. 27 No. 4 (1991), perform a wide scan and a narrow scan,
The chemical state of the element is determined from the chemical shift of the narrow scan. Next, it can be obtained by dividing the narrow scan spectrum into peaks.

【0023】親水基濃度が高いと、透水性は増加するが
有害物質の除去性能が低下しやすい。逆に親水基濃度が
低いと、膜が疎水性になり透水性が低下しやすい。この
ため親水基濃度の総和は0.001以上0.1未満、好
ましくは0.001以上0.08以下、とりわけ0.0
01以上0.04以下が好ましい。それと同時にカルボ
キシル基濃度は0.001以上0.03未満、好ましく
は0.001以上0.025以下が好ましい。カルボキ
シル基濃度が0.03を超えると、膜のカルボキシル基
末端が増加し透水性が向上するものの、架橋密度が減少
して、有害物質の除去性能が低下しやすくなる。また、
カルボキシル基濃度が0.001を下回ると、未反応末
端が減少し架橋密度が増加するため、透水性が低下しや
すくなる。
When the hydrophilic group concentration is high, the water permeability increases, but the performance of removing harmful substances tends to decrease. Conversely, when the concentration of hydrophilic groups is low, the membrane becomes hydrophobic, and water permeability tends to decrease. For this reason, the sum of the hydrophilic group concentrations is 0.001 or more and less than 0.1, preferably 0.001 or more and 0.08 or less, and more preferably 0.01 or less.
It is preferably from 01 to 0.04. At the same time, the carboxyl group concentration is 0.001 or more and less than 0.03, preferably 0.001 or more and 0.025 or less. If the carboxyl group concentration exceeds 0.03, the carboxyl group end of the membrane increases and the water permeability improves, but the crosslink density decreases and the harmful substance removal performance tends to decrease. Also,
If the carboxyl group concentration is less than 0.001, unreacted terminals decrease and the crosslink density increases, so that water permeability tends to decrease.

【0024】また、複合半透膜中の分離機能層の膜厚
は、1〜500nmの範囲内にあると好ましく、より好
ましくは1〜100nm、とりわけ1〜60nmが好ま
しい。膜厚が1nmを下回ると、製膜時の欠点発生が多
くなったり、取扱い時に傷つきやすくなったりし、また
圧力をかけた際にも欠点が発生するなどして排除率の低
下を招きやすくなる。また、膜厚が500nmを超える
と、透過水量が低下して十分な透過量を得ることができ
にくくなる。
The thickness of the separation function layer in the composite semipermeable membrane is preferably in the range of 1 to 500 nm, more preferably 1 to 100 nm, and particularly preferably 1 to 60 nm. When the film thickness is less than 1 nm, the occurrence of defects at the time of film formation is increased, the film is easily damaged during handling, and the defects are generated even when pressure is applied, so that the rejection rate is likely to be reduced. . On the other hand, if the film thickness exceeds 500 nm, the amount of permeated water decreases, and it becomes difficult to obtain a sufficient permeation amount.

【0025】本発明に用いる脂肪族多官能アミンとして
は、下記式で表される化合物であると好ましい。中で
も、ピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、2−メ
チルピペラジン、2,6−ジメチルピペラジン、2,
3,5−トリメチルピペラジン、2,5−ジエチルピペ
ラジン、2,3,5−トリエチルピペラジン、2−n−
プロピルピペラジン、2,5−ジ−n−ブチルピペラジ
ンなどが好ましく、特にピペラジン及び2,5−ジメチ
ルピペラジンが好ましい。
The aliphatic polyfunctional amine used in the present invention is preferably a compound represented by the following formula. Among them, piperazine, 2,5-dimethylpiperazine, 2-methylpiperazine, 2,6-dimethylpiperazine,
3,5-trimethylpiperazine, 2,5-diethylpiperazine, 2,3,5-triethylpiperazine, 2-n-
Preferred are propylpiperazine, 2,5-di-n-butylpiperazine and the like, and particularly preferred is piperazine and 2,5-dimethylpiperazine.

【0026】[0026]

【化5】 Embedded image

【0027】R1〜R8:H、OH、COOH、SO3
H、NH2または炭化水素基 芳香族多官能アミンとは、一分子中に2個以上のアミノ
基を有するアミンをいい、たとえば、メタフェニレンジ
アミン、パラフェニレンジアミン、1,3,5−トリア
ミノベンゼンが好ましく、そのN−アルキル化物である
N,N−ジメチルメタフェニレンジアミン、N,N−ジ
エチルメタフェニレンジアミン、N,N−ジメチルパラ
フェニレンジアミン、N,N−ジエチルパラフェニレン
ジアミンなども好ましい。中でも、メタフェニレンジア
ミン、1,3,5−トリアミノベンゼンが特に好まし
い。
R1 to R8: H, OH, COOH, SO 3
H, NH 2 or a hydrocarbon group An aromatic polyfunctional amine refers to an amine having two or more amino groups in one molecule, for example, metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, 1,3,5-triamino Benzene is preferred, and N-alkylated N, N-dimethylmetaphenylenediamine, N, N-diethylmetaphenylenediamine, N, N-dimethylparaphenylenediamine, N, N-diethylparaphenylenediamine and the like are also preferred. Among them, metaphenylenediamine and 1,3,5-triaminobenzene are particularly preferred.

【0028】上記の脂肪族多官能アミンと芳香族多官能
アミンとのモル比は、40/60〜95/5の範囲内に
あると好ましく、より好ましくは70/30〜90/1
0である。脂肪族多官能アミンが40モル%より少ない
と透過水量が低下しやすく、また95モル%より多いと
良好な選択分離性が得られない傾向がある。
The molar ratio between the aliphatic polyfunctional amine and the aromatic polyfunctional amine is preferably in the range of 40/60 to 95/5, more preferably 70/30 to 90/1.
0. If the amount of the aliphatic polyfunctional amine is less than 40 mol%, the amount of permeated water tends to decrease, and if it is more than 95 mol%, good selective separation tends not to be obtained.

【0029】多官能酸ハロゲン化物とは、一分子中に2
個以上のハロゲン化カルボニル基を有する酸ハロゲン化
物をいい、上記アミンとの反応によりポリアミドを与え
る化合物を用いることができる。具体的には、1,3,
5−シクロヘキサントリカルボン酸、1,3−シクロヘ
キサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボ
ン酸、1,3,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,
4−ベンゼントリカルボン酸、1,3−ベンゼンジカル
ボン酸、1,4−ベンゼンジカルボン酸の酸ハロゲン化
物を用いると好ましい。。特に、経済性、入手の容易
さ、取り扱い易さ、反応性の容易さ等の点から1,3,
5−ベンゼントリカルボン酸の酸塩化物であるトリメシ
ン酸クロライドが好ましい。また、上記多官能酸ハロゲ
ン化物は単独で用いることもできるが、混合物として用
いてもよい。
The polyfunctional acid halide is defined as 2 molecules per molecule.
An acid halide having at least two carbonyl halide groups, and a compound which gives a polyamide by reacting with the above amine can be used. Specifically, 1, 3,
5-cyclohexanetricarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,2
It is preferable to use acid halides of 4-benzenetricarboxylic acid, 1,3-benzenedicarboxylic acid, and 1,4-benzenedicarboxylic acid. . In particular, from the viewpoints of economy, availability, ease of handling, and reactivity,
Trimesic acid chloride, which is an acid chloride of 5-benzenetricarboxylic acid, is preferred. Further, the above-mentioned polyfunctional acid halides can be used alone or as a mixture.

【0030】また、多官能酸無水物ハロゲン化物とは、
一分子中に1個以上の酸無水物部分と1個以上のハロゲ
ン化カルボニル基を有するものであって、たとえば無水
安息香酸、無水フタル酸のカルボニルハロゲン化物など
を挙げることができるが、高い水透過性や溶解性有機物
を除去する適度な細孔径などから、特に、下記式で表さ
れる化合物が好ましい。
Further, the polyfunctional anhydride halide is
It has one or more acid anhydride moieties and one or more carbonyl halide groups in one molecule, and includes, for example, benzoic anhydride and phthalic anhydride carbonyl halide. The compound represented by the following formula is particularly preferable from the viewpoints of permeability and an appropriate pore diameter for removing soluble organic substances.

【0031】[0031]

【化6】 Embedded image

【0032】X1、X2:炭素数が1〜6の範囲の脂肪
族基、H、OH、COOH,SO3H、COF、COC
l、COBrもしくはCOIまたはそれらが結合した酸
無水物基 X3:炭素数が1〜6の範囲の脂肪族基、H、OH、C
OOH、SO3H、COF、COCl、COBrまたは
COI Y:F、Cl、BrまたはI 多孔性支持膜としては、たとえば、布帛により強化され
たポリスルホン支持膜を用いることができる。多孔性支
持膜は、実質的には分離性能を有さない層で、実質的に
分離性能を有する分離機能層に機械的強度を与えるため
に用いられるものであり、均一で微細な孔あるいは片面
からもう一方の面まで徐々に大きな微細な孔をもってい
て、その微細孔の大きさはその片面の表面が100nm
以下であるような構造の支持膜が好ましい。上記の多孔
性支持膜は、ミリポア社製“ミリポアフィルターVSW
P”(商品名)や、東洋濾紙社製“ウルトラフィルター
UK10”(商品名)のような各種市販材料から選択す
ることもできるが、通常は、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製造できる。その素材にはポリ
スルホンや酢酸セルロース、硝酸セルロースやポリ塩化
ビニル等のホモポリマーあるいはブレンドしたものが通
常使用されるが、化学的、機械的、熱的に安定性の高
い、ポリスルホンを使用するのが好ましい。たとえば、
上記ポリスルホンのジメチルホルムアミド(DMF)溶
液を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、それをドデシル硫酸ソーダ0.5重
量%およびDMF2重量%を含む水溶液中で湿式凝固さ
せることによって、表面の大部分が直径数10nm以下
の微細な孔を有した多孔性支持膜を得ることができる。
X1, X2: an aliphatic group having 1 to 6 carbon atoms, H, OH, COOH, SO 3 H, COF, COC
1, COBr or COI or an acid anhydride group to which they are bonded X3: an aliphatic group having 1 to 6 carbon atoms, H, OH, C
OOH, SO 3 H, COF, COCl, COBr or COI Y: F, Cl, Br or I As the porous support film, for example, a polysulfone support film reinforced by a cloth can be used. The porous support membrane is a layer having substantially no separation performance, and is used for imparting mechanical strength to a separation functional layer having substantially separation performance, and has uniform and fine pores or one side. From the other surface to the other surface, and the size of the fine hole is 100 nm on one surface.
A support membrane having the following structure is preferred. The above porous support membrane is manufactured by Millipore Corporation “Millipore Filter VSW”.
P "(trade name) and various commercially available materials such as" Ultrafilter UK10 "(trade name) manufactured by Toyo Roshi Kaisha, but usually, Office of Saline Water Research and Inc. It can be produced according to the method described in Development Progress Report No. 359 (1968), which is usually a homopolymer such as polysulfone, cellulose acetate, cellulose nitrate or polyvinyl chloride or a blend thereof. It is preferable to use polysulfone, which has high chemical, mechanical and thermal stability, for example,
A solution of the above polysulfone in dimethylformamide (DMF) is cast to a certain thickness on a densely woven polyester cloth or nonwoven fabric, and wet cast in an aqueous solution containing 0.5% by weight of sodium dodecyl sulfate and 2% by weight of DMF. By coagulating, it is possible to obtain a porous support film having most of the surface having fine pores having a diameter of several tens nm or less.

【0033】次に、本複合半透膜の製造方法について説
明する。
Next, a method for producing the present composite semipermeable membrane will be described.

【0034】複合半透膜中の実質的に分離性能を有する
分離機能層は、前述のアミンを含有する水溶液と、前述
の多官能酸無水物ハロゲン化物を共存させた多官能酸ハ
ロゲン化物を含有する水と非混和性の有機溶媒溶液を用
い、前述の多孔性支持膜上で反応させることにより形成
することができる。
The separation functional layer having substantially separation performance in the composite semipermeable membrane contains the above-mentioned aqueous solution containing an amine and the above-mentioned polyfunctional acid halide in the presence of the above-mentioned polyfunctional acid anhydride halide. It can be formed by using an organic solvent solution that is immiscible with water and reacting on the above-described porous support membrane.

【0035】本発明に用いる脂肪族多官能アミンと芳香
族多官能アミンとのモル比は、前述のように40/60
〜95/5の範囲内にあると好ましく、より好ましくは
70/30〜90/10である。また、この混合アミン
水溶液におけるアミン化合物の濃度は0.1〜20重量
%の範囲内にあると好ましく、より好ましくは0.5〜
15重量%である。また、該水溶液および有機溶媒溶液
にはアミン化合物と多官能酸無水物ハロゲン化物を共存
させた多官能酸ハロゲン化物との反応を妨害しないもの
であれば、必要に応じて、アシル化触媒や極性溶媒、酸
捕捉剤、界面活性剤、酸化防止剤などの化合物を含有さ
せることもできる。
The molar ratio between the aliphatic polyfunctional amine and the aromatic polyfunctional amine used in the present invention is 40/60 as described above.
It is preferably in the range of 9595/5, more preferably 70/30 to 90/10. The concentration of the amine compound in the mixed amine aqueous solution is preferably in the range of 0.1 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 20% by weight.
15% by weight. If necessary, the aqueous solution and the organic solvent solution do not interfere with the reaction between the amine compound and the polyfunctional acid halide in which the polyfunctional acid anhydride halide coexists. Compounds such as a solvent, an acid scavenger, a surfactant, and an antioxidant can be contained.

【0036】多孔性支持膜表面への該アミン水溶液の被
覆は、該水溶液が表面に均一にかつ連続的に被覆されれ
ばよく、公知の塗布手段、たとえば、該水溶液を多孔性
支持膜表面にコーティングする方法、多孔性支持膜を該
水溶液に浸漬する方法などを用いることができる。
The coating of the aqueous solution of the amine on the surface of the porous support membrane may be carried out as long as the aqueous solution is uniformly and continuously coated on the surface. A method of coating, a method of immersing the porous support membrane in the aqueous solution, and the like can be used.

【0037】次いで、過剰に塗布された該アミン水溶液
を液切り工程により除去する。液切りの方法としては、
たとえば、膜面を垂直方向に保持して自然流下させる方
法などを用いることができる。また、液切り後、膜面を
乾燥させ、水溶液の水の全部あるいは一部を除去するこ
ともできる。
Next, the excessively applied aqueous amine solution is removed by a draining step. As a method of draining,
For example, a method of holding the film surface in the vertical direction and allowing the film to flow naturally can be used. After draining, the membrane surface may be dried to remove all or part of the aqueous solution.

【0038】次いで、前述の多官能酸無水物ハロゲン化
物を共存させた多官能酸ハロゲン化物の有機溶媒溶液を
塗布し、反応により架橋ポリアミドの分離機能層を形成
させる。多官能酸ハロゲン化物の濃度は特に限定される
ものではないが、少なすぎると活性層である分離機能層
の形成が不十分となり欠点になる可能性があり、多いと
コスト面から不利になるため、0.01〜1.0重量%
程度が好ましい。多官能酸無水物ハロゲン化物を共存さ
せた多官能酸ハロゲン化物の該アミン水溶液相への接触
の方法は、該アミン水溶液の多孔性支持膜への被覆方法
と同様に行えばよい。また、反応後の該有機溶媒の除去
は、たとえば、特開平5−76740号公報記載の方法
で行うことができる。
Next, an organic solvent solution of the polyfunctional acid halide coexisting with the polyfunctional acid anhydride halide is applied, and a separation functional layer of a crosslinked polyamide is formed by reaction. The concentration of the polyfunctional acid halide is not particularly limited, but if it is too low, the formation of the separation function layer as the active layer may be insufficient, which may be a disadvantage, and if it is too high, it is disadvantageous in terms of cost. , 0.01 to 1.0% by weight
The degree is preferred. The method of contacting the polyfunctional acid halide in the presence of the polyfunctional acid anhydride halide with the aqueous amine solution phase may be carried out in the same manner as the method of coating the aqueous amine solution on the porous support membrane. The removal of the organic solvent after the reaction can be performed, for example, by the method described in JP-A-5-76740.

【0039】該有機溶媒は、水と非混和性であり、かつ
多官能酸ハロゲン化物を溶解し多孔性支持膜を破壊しな
いことが必要であり、反応により架橋ポリマを形成し得
るものであればいずれであっても良い。代表例としては
液状の炭化水素、トリクロロトリフルオロエタンなどの
ハロゲン化炭化水素が挙げられるが、オゾン層を破壊し
ない物質であることや入手のしやすさ、取り扱いの容易
さ、取り扱い上の安全性を考慮するとオクタン、ノナ
ン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テト
ラデカン、ヘプタデカン、ヘキサデカンなど、シクロオ
クタン、エチルシクロヘキサン、1−オクテン、1−デ
センなどの単体あるいはこれらの混合物が好ましく用い
られる。
The organic solvent is required to be immiscible with water, dissolve the polyfunctional acid halide and not break the porous support membrane, and if it can form a crosslinked polymer by reaction. Either may be used. Representative examples include liquid hydrocarbons and halogenated hydrocarbons such as trichlorotrifluoroethane, but they are substances that do not destroy the ozone layer, are readily available, easy to handle, and safe to handle. In consideration of the above, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, heptadecane, hexadecane, etc., and a simple substance such as cyclooctane, ethylcyclohexane, 1-octene, 1-decene or a mixture thereof are preferably used.

【0040】膜形態としては、中空糸でも、平膜でもよ
い。エレメント形態は、モジュール型、スパイラル型、
チューブラー型、フレームアンドプレート型などを用い
ることができる。
The form of the membrane may be a hollow fiber or a flat membrane. Element type is modular type, spiral type,
A tubular type, a frame and plate type, or the like can be used.

【0041】本発明の複合半透膜を用いて操作圧力0.
1〜3.0MPaで原水中に含まれる有害物質及びその
前駆物質の除去を行うことができる。操作圧力を低くす
ると使用するポンプの容量が少なくなり電力費が低下す
る反面、膜が目詰まりしやすくなり透過水量が少なくな
る。逆に操作圧力を高くすると前記の理由で電力費が増
加し、透過水量が多くなる。したがって、操作圧力の範
囲としては、0.1〜3.0MPa、好ましくは0.1
〜2.0MPa、とりわけ0.1〜1.0MPaが好ま
しい。透過水量は高いと膜面のファウリングによる目詰
まりをきたし、低いとコスト高となるので透過水量の範
囲は0.5〜5.0m3/m2・d、好ましくは0.6〜
3.0m3/m2・d、とりわけ0.8〜2.0m3/m2
・dが水量を安定に維持する上で好ましい。また、造水
コストを下げ効率的に供給水を回収するために原水供給
量に対する透過水量の割合、すなわち回収率を80%以
上、好ましくは85%以上、更に好ましくは90%以上
が良い。
An operating pressure of 0.1% was obtained using the composite semipermeable membrane of the present invention.
The harmful substances contained in the raw water and its precursors can be removed at 1 to 3.0 MPa. When the operating pressure is reduced, the capacity of the pump used is reduced and the power cost is reduced, but the membrane is easily clogged and the amount of permeated water is reduced. Conversely, when the operating pressure is increased, the power cost increases for the above-mentioned reason, and the amount of permeated water increases. Therefore, the operating pressure range is 0.1 to 3.0 MPa, preferably 0.1 to 3.0 MPa.
To 2.0 MPa, particularly preferably 0.1 to 1.0 MPa. If the amount of permeated water is high, clogging due to fouling on the membrane surface occurs, and if the amount is low, cost increases, so the range of permeated water is 0.5 to 5.0 m 3 / m 2 · d, preferably 0.6 to 5.0 m 3 / m 2 · d.
3.0 m 3 / m 2 · d, especially 0.8 to 2.0 m 3 / m 2
-D is preferable in maintaining the amount of water stably. Further, in order to reduce the fresh water cost and efficiently collect the supplied water, the ratio of the permeated water amount to the raw water supply amount, that is, the recovery ratio is preferably 80% or more, preferably 85% or more, and more preferably 90% or more.

【0042】なお、ここでいう回収率とは下記式1〜4
を連立して解くことにより得られる値をいう。
Here, the recovery rate is defined by the following formulas 1-4.
Means the value obtained by solving

【0043】1.F=B+P 2.F×Cf=B×Cb+P×Cp 3.除去率=(1−Cp/Cf)×100 4.回収率=P/F×100 ここで、F:供給液流量、B:濃縮液流量、P:透過液
流量、Cf:供給液中の溶質濃度、Cb:濃縮液中の溶
質濃度(120ppm:シリカのpH=6.5、25℃
での飽和溶液濃度)、Cp:透過液中の溶質濃度であ
る。
1. F = B + P F × Cf = B × Cb + P × Cp 3. Removal rate = (1−Cp / Cf) × 100 Recovery rate = P / F × 100 where F: feed liquid flow rate, B: concentrate flow rate, P: permeate flow rate, Cf: solute concentration in the feed liquid, Cb: solute concentration in the concentrate (120 ppm: silica) PH = 6.5, 25 ° C.
, Cp: the solute concentration in the permeate.

【0044】また、上記でいう有害物質として、トリハ
ロメタン前駆物質を挙げることができる。トリハロメタ
ン前駆物質は浄水場での塩素殺菌において発癌性を有す
るトリハロメタンを生成する。トリハロメタン前駆物質
としてはフミン酸、フルボ酸などが挙げられるが、特に
トリハロメタンの生成量が多いのはフミン酸であり、で
きる限り取り除くことが望ましい。また、シリカ透過率
が低い膜では、高回収率運転するとシリカが膜面に析出
して膜面を閉塞し、高い透過水量が得られなくなるとい
う問題も生じる。
The harmful substances mentioned above include trihalomethane precursors. Trihalomethane precursors produce carcinogenic trihalomethanes in chlorine disinfection at water purification plants. Examples of the trihalomethane precursor include humic acid and fulvic acid. Of these, humic acid generates a large amount of trihalomethane, and it is desirable to remove as much as possible. Further, in the case of a membrane having a low silica permeability, when a high recovery operation is performed, silica deposits on the membrane surface and blocks the membrane surface, so that there is a problem that a high amount of permeated water cannot be obtained.

【0045】そこで、本発明においては、温度が25
℃、pHが6.5、シリカ濃度が30ppm、フミン酸
濃度が2ppmの水溶液を圧力0.3MPaで3時間透
過させた時におけるシリカ透過率が55〜90%の範囲
内にあり、フミン酸除去率が98%以上であり、かつ、
透過水量が0.8〜3.0m3/m2・dの範囲内にある
複合半透膜が好ましい。上記の特性を持つ複合半透膜を
用いることにより、トリハロメタン前駆体などを効果的
に除去することができ、かつ、シリカを30ppm(全
国平均値)含むような原水であっても、シリカを透過
し、シリカの析出を減少させることができる。
Therefore, in the present invention, when the temperature is 25
C., a pH of 6.5, a silica concentration of 30 ppm, and a humic acid concentration of 2 ppm. When an aqueous solution having a humic acid concentration of 2 ppm was passed through at a pressure of 0.3 MPa for 3 hours, the silica transmittance was in the range of 55 to 90%, and humic acid was removed. The rate is 98% or more, and
A composite semipermeable membrane having a permeated water amount in the range of 0.8 to 3.0 m 3 / m 2 · d is preferred. By using a composite semipermeable membrane having the above characteristics, it is possible to effectively remove a trihalomethane precursor and the like, and to permeate silica even in raw water containing 30 ppm of silica (national average). Thus, precipitation of silica can be reduced.

【0046】ここで、シリカ透過率とは、上記条件にお
いて、(透過液中のシリカ濃度/供給液中のシリカ濃
度)×100を計算することにより得られる値をいい、
フミン酸除去率とは、上記条件において、(1−(透過
液中のフミン酸濃度/供給液中のフミン酸濃度))×1
00を計算することにより得られる値をいう。また、透
過水量とは、単位時間(日)に単位面積(m2)当たり
の膜を透過する透過水量(m3/m2・d)をいう。
Here, the silica transmittance refers to a value obtained by calculating (silica concentration in the permeate / silica concentration in the feed solution) × 100 under the above conditions.
The humic acid removal rate is defined as (1− (humic acid concentration in permeate / humic acid concentration in feed)) × 1
It means a value obtained by calculating 00. The amount of permeated water refers to the amount of permeated water (m 3 / m 2 · d) permeating the membrane per unit area (m 2 ) per unit time (day).

【0047】以上のような手段を用いることにより従来
の精密ろ過膜、限外ろ過膜、逆浸透膜などでは成し得な
い高いフミン酸除去性と高い水透過性を有し、高いシリ
カ透過性による高回収率運転が可能な複合半透膜を実現
できる。特に上水の浄水場の原水中に含まれる汚染物質
や微量有害物質およびそれらの前駆物質などを選択的に
分離除去し、シリカを透過し高回収率運転下で飲料水な
どの上水の製造に用いることができる。
By using the above-mentioned means, it has high humic acid removal property and high water permeability which cannot be achieved by conventional microfiltration membranes, ultrafiltration membranes, reverse osmosis membranes, etc., and high silica permeability. To realize a composite semipermeable membrane capable of high recovery operation. In particular, it selectively separates and removes contaminants, trace harmful substances, and their precursors contained in raw water from clean water purification plants, transmits silica, and produces drinking water such as drinking water under high recovery operation. Can be used.

【0048】次に、本発明の複合半透膜を用いた造水装
置について述べる。
Next, a desalination apparatus using the composite semipermeable membrane of the present invention will be described.

【0049】図1の造水装置50において、原水は、原
水路1を通じて、添加剤添加手段20を備えた砂ろ過装
置(粗ろ過手段)2によりろ過された後、原水タンク3
に蓄えられる。次に、加圧ポンプ4により限外ろ過手段
5に供給されろ過された後、さらに加圧ポンプ41によ
って添加剤添加手段30を備えた膜ろ過装置(膜ろ過手
段)6に供される。この膜ろ過手段6による濃縮水は、
さらに加圧ポンプ42により濃縮水路7を通じて逆浸透
ろ過手段9に供されろ過が行われる。そして、この逆浸
透ろ過手段9による濃縮水は濃縮水路8を通じて排出さ
れ、一方、透過水は、膜ろ過手段6による透過水と同様
にして、それぞれ透過路10、11から取り出される。
In the fresh water generator 50 shown in FIG. 1, raw water is filtered through a raw water channel 1 by a sand filtration device (coarse filtration device) 2 having an additive adding means 20 and then into a raw water tank 3.
Is stored in Next, after being supplied to the ultrafiltration means 5 by the pressure pump 4 and filtered, the pressure is further supplied to the membrane filtration device (membrane filtration means) 6 provided with the additive addition means 30 by the pressure pump 41. The concentrated water by the membrane filtration means 6 is
Further, the water is supplied to the reverse osmosis filtration means 9 through the concentrated water channel 7 by the pressurizing pump 42 to perform filtration. The concentrated water from the reverse osmosis filtration unit 9 is discharged through the concentrated water passage 8, while the permeated water is taken out from the permeation passages 10 and 11 in the same manner as the permeated water from the membrane filtration unit 6.

【0050】本発明の造水装置において、粗ろ過手段
は、河川水や井戸水、地下水、湖沼水、かん水、海水な
どの原水から、木片や木の葉などの大きな異物を除去す
る機能を有し、たとえばストレーナや、ろ材として砂と
アンスラサイトを用いる砂ろ過装置を用いることができ
る。また、必要に応じて、粗ろ過手段が、殺菌剤および
/または凝集剤を添加する手段を備えていると好まし
い。殺菌剤としては、たとえば酸化剤である次亜塩素酸
ナトリウムを用いることができる。また、凝集剤とし
て、ポリ塩化アルミニウムや塩化第二鉄を用いて、原水
中に含まれる濁質やコロイド状物質などを凝集フロック
化し、粗ろ過手段にてろ過することもできる。
In the fresh water generator of the present invention, the coarse filtration means has a function of removing large foreign substances such as wood chips and leaves from raw water such as river water, well water, ground water, lake water, brackish water, and seawater. A strainer or a sand filtration device using sand and anthracite as a filter medium can be used. Further, it is preferable that the coarse filtration means includes a means for adding a bactericide and / or a flocculant, if necessary. As a disinfectant, for example, sodium hypochlorite which is an oxidizing agent can be used. In addition, turbid or colloidal substances contained in raw water can be flocculated using polyaluminum chloride or ferric chloride as a flocculant, and can be filtered by coarse filtration means.

【0051】次に、必要に応じて、粗ろ過手段により得
られた粗ろ過水を、さらに限外ろ過膜を用いた限外ろ過
手段によりろ過すると、後述する膜ろ過手段の性能を長
期にわたり維持することができ好ましい。限外ろ過手段
には、たとえば、複数本の中空糸膜を束ねた中空糸膜モ
ジュールを用いることができる。この中空糸膜は、ろ過
水の逆方向流水洗浄や、空気によるエアーフラッシング
やスクラビング洗浄を行うことができると、さらに好ま
しい。中空糸膜の孔径は、10μm以下であると好まし
く、さらに好ましくは1μm以下である。さらに微小な
固体を除去する場合は、孔径0.1μmのものを用いる
と好ましい。また、中空糸膜は、ポリアクリロニトリ
ル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスルホン、ポ
リビニルアルコールからなる群から選ばれる少なくとも
1種を含んでいると好ましく、特に、アクリロニトリル
とビニル化合物を共重合したアクリロニトリル系共重合
体を用いると好ましい。
Next, if necessary, the coarsely filtered water obtained by the coarse filtration means is further filtered by an ultrafiltration means using an ultrafiltration membrane to maintain the performance of the membrane filtration means described later for a long time. It can be preferable. As the ultrafiltration means, for example, a hollow fiber membrane module in which a plurality of hollow fiber membranes are bundled can be used. It is more preferable that the hollow fiber membrane can be subjected to reverse flow washing of filtered water, air flushing with air or scrubbing washing. The pore size of the hollow fiber membrane is preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less. In order to further remove fine solids, it is preferable to use one having a pore diameter of 0.1 μm. Further, the hollow fiber membrane preferably contains at least one selected from the group consisting of polyacrylonitrile, polypropylene, polyethylene, polysulfone, and polyvinyl alcohol, and in particular, an acrylonitrile copolymer obtained by copolymerizing acrylonitrile and a vinyl compound. It is preferable to use.

【0052】次に、上記のろ過手段により得られたろ過
水を、上述した複合半透膜を用いた膜ろ過手段によりろ
過を行う。本発明の複合半透膜は、分子量が百数十から
数千程度以上の中〜高分子量分子や、重金属イオンなど
の多価イオンの排除性能は高いが、一価イオンやシリカ
などの低分子量分子は透過しやすいので、トリハロメタ
ン前駆物質などを効率的に除去し、有害物質の発生を低
く抑えることができる。
Next, the filtered water obtained by the above-mentioned filtration means is filtered by the above-mentioned membrane filtration means using the composite semipermeable membrane. The composite semipermeable membrane of the present invention has a high molecular weight-removing performance of polyvalent ions such as medium to high molecular weight molecules and heavy metal ions, and a low molecular weight such as monovalent ions and silica. Since molecules are easily transmitted, it is possible to efficiently remove a trihalomethane precursor and the like and to suppress generation of harmful substances.

【0053】この膜ろ過手段には、必要に応じて、還元
剤、スケール防止剤およびpH調整剤からなる群から選
ばれる少なくとも1種の添加剤を添加する手段を備えて
いると好ましい。
It is preferable that the membrane filtration means is provided with, if necessary, means for adding at least one additive selected from the group consisting of a reducing agent, a scale inhibitor and a pH adjuster.

【0054】還元剤としては、たとえば、亜硫酸水素ナ
トリウムを用いることができ、殺菌剤として用いられた
次亜塩素酸ナトリウムなどを中和させ、膜の劣化を防ぐ
ことができる。
As the reducing agent, for example, sodium bisulfite can be used, and sodium hypochlorite used as a germicide can be neutralized to prevent deterioration of the film.

【0055】スケール防止剤としては、多価金属イオン
などのスケール成分と錯体を形成してスケール発生を防
止するものであればよく、イオン性のポリマーなどを用
いることができる。具体的には、ポリアクリル酸やポリ
アクリルアミドを用いると好適であり、また無機系のも
のとしてポリ燐酸塩などを用いると好ましい。スケール
防止剤の添加濃度としては、コストや添加に要する時間
などを考慮して、0.01〜1,000ppmの範囲内
にあると好ましく、0.1〜100ppmの範囲内にあ
るとさらに好ましい。添加濃度が0.01を下回ると、
スケールが発生しやすくなり、1,000ppmを超え
ると、スケール防止剤自体が膜面に吸着して造水量が低
下しやすくなる。
The scale inhibitor may be any agent which forms a complex with a scale component such as a polyvalent metal ion to prevent the generation of scale, and an ionic polymer or the like can be used. Specifically, it is preferable to use polyacrylic acid or polyacrylamide, and it is preferable to use polyphosphate or the like as an inorganic material. The addition concentration of the scale inhibitor is preferably in the range of 0.01 to 1,000 ppm, and more preferably in the range of 0.1 to 100 ppm, in consideration of the cost and the time required for the addition. If the addition concentration is less than 0.01,
Scale easily occurs. When the amount exceeds 1,000 ppm, the scale inhibitor itself is adsorbed on the membrane surface, and the amount of fresh water is easily reduced.

【0056】また、pH調整剤としては、水酸化ナトリ
ウムや炭酸ナトリウムなどのアルカリや、塩酸や硫酸、
シュウ酸、クエン酸などの酸を用いることができる。
Examples of the pH adjusting agent include alkalis such as sodium hydroxide and sodium carbonate, hydrochloric acid, sulfuric acid, and the like.
Acids such as oxalic acid and citric acid can be used.

【0057】次に、一価イオンや低分子量分子の排除が
十分でない場合は、上記の膜ろ過手段によるろ過水を、
さらに逆浸透膜を用いてろ過する逆浸透ろ過手段により
ろ過すると好ましい。逆浸透膜としては、ポリアミドや
ポリエステル、ポリイミド、酢酸セルロース系ポリマを
用いた中空糸膜や平膜を用いることができる。中でも、
ポリアミドを用いた複合膜が好ましい。また、透過水量
が0.8〜3.0m3/m2・d の範囲内にあり、か
つ、塩化ナトリウム排除率が95%以上である逆浸透膜
を用いると特に好ましい。ここで、上記の逆浸透膜の透
過水量とは、温度が25℃、pHが6.5、塩化ナトリ
ウム濃度が1,500ppmの水溶液を圧力1.5MP
aで透過させたときの透過水量をいい、塩化ナトリウム
排除率とは、((供給液の塩化ナトリウム濃度−透過液
の塩化ナトリウム濃度)/(供給液の塩化ナトリウム濃
度))×100にて算出される値をいう。この塩化ナト
リウム濃度は、たとえば電気伝導度を測定することによ
り求めることができる。
Next, when the elimination of monovalent ions and low molecular weight molecules is not sufficient, the water filtered by the above-mentioned membrane filtration means is used.
Further, it is preferable to perform filtration using reverse osmosis filtration means for performing filtration using a reverse osmosis membrane. As the reverse osmosis membrane, a hollow fiber membrane or a flat membrane using polyamide, polyester, polyimide, or cellulose acetate polymer can be used. Among them,
A composite film using polyamide is preferred. It is particularly preferable to use a reverse osmosis membrane having a permeated water amount in the range of 0.8 to 3.0 m 3 / m 2 · d and having a sodium chloride rejection of 95% or more. Here, the amount of water permeated through the reverse osmosis membrane refers to an aqueous solution having a temperature of 25 ° C., a pH of 6.5, and a sodium chloride concentration of 1,500 ppm at a pressure of 1.5 MPa
The amount of permeated water when permeated in a is referred to, and the sodium chloride exclusion ratio is calculated by ((concentration of sodium chloride in feed solution-concentration of sodium chloride in permeate solution) / (concentration of sodium chloride in feed solution)) × 100. The value to be used. This sodium chloride concentration can be determined, for example, by measuring electric conductivity.

【0058】[0058]

【実施例】実施例および比較例において使用した繊維補
強ポリスルホン支持膜(多孔性支持膜)は、以下の手法
により製造した。
EXAMPLES The fiber-reinforced polysulfone support membranes (porous support membranes) used in the examples and comparative examples were produced by the following method.

【0059】縦30cm、横20cmの大きさのポリエ
ステル繊維からなるタフタ(縦糸、横糸とも150デニ
ールのマルチフィラメント糸、織密度縦90本/イン
チ、横67本/インチ、厚さ160μm)をガラス板上
に固定し、その上にポリスルホン(ユニオン・カーバイ
ト社製のUdel−P3500)の15重量%ジメチル
ホルムアミド(DMF)溶液を200μmの厚みで室温
(20℃)でキャストし、ただちに純水中に浸漬して5
分間放置することによって繊維補強ポリスルホン支持膜
(以下FR−PS支持膜という)を得た。
A taffeta made of polyester fiber having a length of 30 cm and a width of 20 cm (a multifilament yarn of 150 denier for both the warp and the weft, the weaving density of 90 / inch, the width of 67 / inch, the thickness of 160 μm) is applied to a glass plate. A 15% by weight solution of polysulfone (Udel-P3500 manufactured by Union Carbide) in dimethylformamide (DMF) was cast at a thickness of 200 μm at room temperature (20 ° C.), and immediately poured into pure water. Soak 5
After standing for a few minutes, a fiber-reinforced polysulfone support membrane (hereinafter referred to as FR-PS support membrane) was obtained.

【0060】このようにして得られたFR−PS支持膜
(厚さ210〜215μm)の造水量は、圧力0.1M
Pa、温度25℃で測定して1.7m3/m2・dであっ
た。また、pH6.5に調整した2ppmのフミン酸を
原水とし、上記と同様の条件下でテストした結果、フミ
ン酸の除去率は60%であった。さらに、Na2SiO3
・9H2OをSiO2として30ppm相当になるように
溶解した水溶液を原水とし、フミン酸と同様の条件下で
テストした結果、シリカの透過率は、99.9%であっ
た。 (実施例1)m−フェニレンジアミンを含む水溶液中に
アミン全体で3重量%でm−フェニレンジアミン/ピペ
ラジン=15/85モル比となるようにピペラジンを加
え、この中にFR−PS支持膜を1分間浸漬した。該支
持膜を垂直方向にゆっくりと引上げ、支持膜表面から余
分な水溶液を取除いた後、トリメシン酸クロライド0.
06重量%を含んだデカン溶液にトリメシン酸クロライ
ド/トリメリット酸無水物クロライド=50/50モル
比となるようにトリメリット酸無水物クロライドを加え
た溶液を表面が完全に濡れるように塗布して1分間静置
した。次に膜を垂直にして余分な溶液を液切りして除去
した後、膜面に残った溶媒を蒸発させるために膜表面で
の風速が8m/s、温度30℃の空気を1分間吹き付け
た。この膜を炭酸ナトリウムの1重量%水溶液に5分間
浸漬した後、十分に水洗して複合半透膜を作製した。
The amount of fresh water of the thus obtained FR-PS support film (thickness: 210 to 215 μm) was adjusted to a pressure of 0.1 M
It was 1.7 m 3 / m 2 · d measured at Pa and a temperature of 25 ° C. In addition, a test was conducted under the same conditions as above using 2 ppm humic acid adjusted to pH 6.5 as raw water, and as a result, the humic acid removal rate was 60%. Further, Na 2 SiO 3
An aqueous solution in which 9H 2 O was dissolved as equivalent to 30 ppm as SiO 2 was used as raw water and tested under the same conditions as for humic acid. As a result, the transmittance of silica was 99.9%. (Example 1) Piperazine was added to an aqueous solution containing m-phenylenediamine so that the molar ratio of m-phenylenediamine / piperazine was 15/85 at a total weight of 3% by weight of the entire amine, and the FR-PS support film was added thereto. Dipped for 1 minute. The support film is slowly pulled up in the vertical direction to remove excess aqueous solution from the surface of the support film.
A solution in which trimesic acid chloride / trimellitic anhydride chloride is added to a decane solution containing 06% by weight of trimellitic anhydride chloride in a molar ratio of 50/50 is applied so that the surface is completely wetted. Let stand for 1 minute. Next, after the film was removed vertically and the excess solution was drained and removed, air having a wind speed of 8 m / s and a temperature of 30 ° C. was blown on the film surface for 1 minute to evaporate the solvent remaining on the film surface. . This membrane was immersed in a 1% by weight aqueous solution of sodium carbonate for 5 minutes, and then sufficiently washed with water to produce a composite semipermeable membrane.

【0061】このようにして得られた複合半透膜をpH
6.5に調整した2ppmのフミン酸を原水とし、0.
3MPa、25℃の条件下で逆浸透テストした結果、造
水量は1.45m3/m2・d、フミン酸の除去率は9
9.5%以上であった。さらに、Na2SiO3・9H2
OをSiO2として30ppm相当になるように溶解し
た水溶液を原水とし、フミン酸と同様の条件下で逆浸透
テストした結果、シリカの透過率は91.5%であっ
た。このとき、回収率を計算すると97.2%であっ
た。
The composite semipermeable membrane obtained in this manner is adjusted to pH
2 ppm humic acid adjusted to 6.5 was used as raw water.
As a result of a reverse osmosis test under the conditions of 3 MPa and 25 ° C., the amount of fresh water was 1.45 m 3 / m 2 · d, and the removal rate of humic acid was 9
It was 9.5% or more. In addition, Na 2 SiO 3 · 9H 2
A reverse osmosis test was conducted under the same conditions as for humic acid using an aqueous solution in which O was dissolved as SiO 2 so as to be equivalent to 30 ppm, and as a result, the transmittance of silica was 91.5%. At this time, the calculated recovery was 97.2%.

【0062】また、X線光電子分光法(ESCA)によ
りカルボキシル基濃度を求めると0.019、親水基濃
度の総和を求めると0.027であった。 (実施例2)m−フェニレンジアミンを含む水溶液中に
アミン全体で3重量%でm−フェニレンジアミン/ピペ
ラジン=10/90モル比となるようにピペラジンを加
え、トリメシン酸クロライド0.06重量%を含んだデ
カン溶液にトリメシン酸クロライド/トリメリット酸無
水物クロライド=45/55モル比となるようにトリメ
リット酸無水物クロライドを加えた以外は実施例1と同
様にして複合半透膜を作製した。
The carboxyl group concentration was found to be 0.019 by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA), and the total sum of the hydrophilic group concentrations was found to be 0.027. (Example 2) Piperazine was added to an aqueous solution containing m-phenylenediamine so that the ratio of m-phenylenediamine / piperazine to m / phenylenediamine / piperazine was 10/90 in a molar ratio of 3% by weight, and 0.06% by weight of trimesic acid chloride was added. A composite semipermeable membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that trimellitic anhydride chloride / trimellitic anhydride chloride was added to the contained decane solution in a molar ratio of 45/55. .

【0063】このようにして得られた複合半透膜をpH
6.5に調整した2ppmのフミン酸を原水とし、0.
3MPa、25℃の条件下で逆浸透テストした結果、造
水量は1.65m3/m2・d、フミン酸の除去率は9
9.5%以上であった。さらに、Na2SiO3・9H2
OをSiO2として30ppm相当になるように溶解し
た水溶液を原水とし、フミン酸と同様の条件下で逆浸透
テストした結果、シリカの透過率は84.2%であっ
た。
The composite semipermeable membrane obtained in this manner is adjusted to pH
2 ppm humic acid adjusted to 6.5 was used as raw water.
As a result of a reverse osmosis test under the conditions of 3 MPa and 25 ° C., the amount of fresh water was 1.65 m 3 / m 2 · d, and the removal rate of humic acid was 9
It was 9.5% or more. In addition, Na 2 SiO 3 · 9H 2
A reverse osmosis test was carried out under the same conditions as for humic acid using an aqueous solution in which O was dissolved as equivalent to 30 ppm of SiO 2 as raw water. As a result, the transmittance of silica was 84.2%.

【0064】このとき、回収率を計算すると95.0%
であった。
At this time, the recovery rate was calculated to be 95.0%
Met.

【0065】また、X線光電子分光法(ESCA)によ
りカルボキシル基濃度を求めると0.019であった。 (実施例3)m−フェニレンジアミンを含む水溶液中に
アミン全体で3重量%でm−フェニレンジアミン/ピペ
ラジン=20/80モル比となるようにピペラジンを加
え、トリメシン酸クロライド0.06重量%を含んだデ
カン溶液にトリメシン酸クロライド/トリメリット酸無
水物クロライド=40/60モル比となるようにトリメ
リット酸無水物クロライドを加えた以外は実施例1と同
様にして複合半透膜を作製した。
The carboxyl group concentration determined by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) was 0.019. (Example 3) Piperazine was added to an aqueous solution containing m-phenylenediamine so that the molar ratio of m-phenylenediamine / piperazine was 20/80 at a total of 3% by weight of amine, and 0.06% by weight of trimesic acid chloride was added. A composite semipermeable membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that trimellitic anhydride chloride was added to the contained decane solution in a molar ratio of trimesic acid chloride / trimellitic anhydride chloride = 40/60. .

【0066】このようにして得られた複合半透膜をpH
6.5に調整した2ppmのフミン酸を原水とし、0.
3MPa、25℃の条件下で逆浸透テストした結果、造
水量は1.52m3/m2・d、フミン酸の除去率は9
9.5%以上であった。さらに、Na2SiO3・9H2
OをSiO2として30ppm相当になるように溶解し
た水溶液を原水とし、フミン酸と同様の条件下で逆浸透
テストした結果、シリカの透過率は73.9%であっ
た。
The composite semipermeable membrane thus obtained was subjected to a pH adjustment.
2 ppm humic acid adjusted to 6.5 was used as raw water.
As a result of a reverse osmosis test under the conditions of 3 MPa and 25 ° C., the amount of fresh water was 1.52 m 3 / m 2 · d, and the removal rate of humic acid was 9
It was 9.5% or more. In addition, Na 2 SiO 3 · 9H 2
A reverse osmosis test was carried out under the same conditions as for humic acid, using an aqueous solution in which O was dissolved as equivalent to 30 ppm of SiO 2 as raw water. As a result, the transmittance of silica was 73.9%.

【0067】このとき、回収率を計算すると92.0%
であった。また、X線光電子分光法(ESCA)により
カルボキシル基濃度を求めると0.017であった。 (実施例4)m−フェニレンジアミンを含む水溶液中に
アミン全体で3重量%でm−フェニレンジアミン/ピペ
ラジン=20/80モル比となるようにピペラジンを加
え、トリメシン酸クロライド0.06重量%を含んだデ
カン溶液にトリメシン酸クロライド/トリメリット酸無
水物クロライド=70/30モル比となるようにトリメ
リット酸無水物クロライドを加えた以外は実施例1と同
様にして複合半透膜を作製した。
At this time, the recovery rate was calculated to be 92.0%
Met. The carboxyl group concentration determined by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) was 0.017. (Example 4) Piperazine was added to an aqueous solution containing m-phenylenediamine so that the ratio of m-phenylenediamine / piperazine was 20/80 at a total weight of 3% by weight of amine, and 0.06% by weight of trimesic acid chloride was added. A composite semipermeable membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that trimellitic anhydride chloride / trimellitic anhydride chloride = 70/30 molar ratio was added to the contained decane solution. .

【0068】このようにして得られた複合半透膜をpH
6.5に調整した2ppmのフミン酸を原水とし、0.
5MPa、25℃の条件下で逆浸透テストした結果、造
水量は0.85m3/m2・d、フミン酸の除去率は9
9.5%以上であった。さらに、Na2SiO3・9H2
OをSiO2として30ppm相当になるように溶解し
た水溶液を原水とし、フミン酸と同様の条件下で逆浸透
テストした結果、シリカの透過率は67.1%であっ
た。
The composite semipermeable membrane obtained in this manner is adjusted to pH
2 ppm humic acid adjusted to 6.5 was used as raw water.
As a result of a reverse osmosis test under the conditions of 5 MPa and 25 ° C., the amount of fresh water was 0.85 m 3 / m 2 · d, and the removal rate of humic acid was 9
It was 9.5% or more. In addition, Na 2 SiO 3 · 9H 2
A reverse osmosis test was carried out under the same conditions as for humic acid using an aqueous solution in which O was dissolved so as to be equivalent to 30 ppm as SiO 2 , and as a result, the transmittance of silica was 67.1%.

【0069】このとき、回収率を計算すると90.1%
であった。
At this time, the recovery rate was calculated to be 90.1%
Met.

【0070】また、X線光電子分光法(ESCA)によ
り親水基濃度の総和を求めると0.022であった。 (実施例5)m−フェニレンジアミンを含む水溶液中に
アミン全体で3重量%でm−フェニレンジアミン/ピペ
ラジン=15/85モル比となるようにピペラジンを加
え、トリメシン酸クロライド0.06重量%を含んだデ
カン溶液にトリメシン酸クロライド/トリメリット酸無
水物クロライド=15/85モル比となるようにトリメ
リット酸無水物クロライドを加えた以外は実施例1と同
様にして複合半透膜を作製した。
The total sum of the hydrophilic group concentrations obtained by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) was 0.022. Example 5 Piperazine was added to an aqueous solution containing m-phenylenediamine so that the total amine content was 3% by weight and the molar ratio of m-phenylenediamine / piperazine was 15/85, and 0.06% by weight of trimesic acid chloride was added. A composite semipermeable membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that trimellitic anhydride chloride / trimellitic anhydride chloride = 15/85 molar ratio was added to the contained decane solution. .

【0071】このようにして得られた複合半透膜をpH
6.5に調整した2ppmのフミン酸を原水とし、0.
5MPa、25℃の条件下で逆浸透テストした結果、造
水量は1.70m3/m2・d、フミン酸の除去率は9
9.5%以上であった。さらに、Na2SiO3・9H2
OをSiO2として30ppm相当になるように溶解し
た水溶液を原水とし、フミン酸と同様の条件下で逆浸透
テストした結果、シリカの透過率は88.9%であっ
た。
The composite semipermeable membrane thus obtained was subjected to pH adjustment.
2 ppm humic acid adjusted to 6.5 was used as raw water.
As a result of a reverse osmosis test under the conditions of 5 MPa and 25 ° C., the amount of fresh water was 1.70 m 3 / m 2 · d, and the removal rate of humic acid was 9
It was 9.5% or more. In addition, Na 2 SiO 3 · 9H 2
A reverse osmosis test was carried out under the same conditions as for humic acid using an aqueous solution in which O was dissolved as SiO 2 so as to be equivalent to 30 ppm, and as a result, the transmittance of silica was 88.9%.

【0072】このとき、回収率を計算すると96.4%
であった。また、X線光電子分光法(ESCA)により
カルボキシル基濃度を求めると0.021であった。 (実施例6)実施例1で用いた複合半透膜(膜面積7m
2)を膜ろ過手段に使用して、図1に示すような造水装
置を作製した。粗ろ過手段には砂ろ過装置を用い、限外
ろ過手段として中空糸膜を用いたろ過モジュールを用い
た。この中空糸膜ろ過モジュールは、外径680μm、
内径400μm、平均細孔径0.01μmのポリアクリ
ロニトリル多孔質中空糸膜7,400本からなる、長さ
1,000mmの中空糸膜束を、硬質塩化ビニールパイ
プのハウジング内に挿入してその両端部を接着固定し、
端部を切断して中空糸膜内部を両端部で開口させた形状
を有している。
At this time, the recovery rate was calculated to be 96.4%
Met. The carboxyl group concentration determined by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) was 0.021. (Example 6) The composite semipermeable membrane used in Example 1 (film area: 7 m
Using 2 ) as a membrane filtration means, a fresh water generator as shown in FIG. 1 was produced. A sand filtration device was used as the coarse filtration means, and a filtration module using a hollow fiber membrane was used as the ultrafiltration means. This hollow fiber membrane filtration module has an outer diameter of 680 μm,
A 1,000 mm long hollow fiber membrane bundle consisting of 7,400 polyacrylonitrile porous hollow fiber membranes having an inner diameter of 400 μm and an average pore diameter of 0.01 μm is inserted into a housing of a rigid PVC pipe and both ends thereof Adhesively fixed,
It has a shape in which the end is cut to open the inside of the hollow fiber membrane at both ends.

【0073】この装置を用いて、1,500ppmの塩
化ナトリウムと2ppmのフミン酸を含む原水を処理し
た。まず、砂ろ過装置において、凝集剤としてポリ塩化
アルミニウムを5mg/lとなるように原水に添加し
て、FI値(ファウリングインデックス:水中に含まれ
る懸濁物質による目詰まり度)を4以下になるように、
微細な異物やコロイド状物質などを凝集フロックとして
捕捉しろ過を行った。
Using this apparatus, raw water containing 1,500 ppm of sodium chloride and 2 ppm of humic acid was treated. First, in a sand filtration device, polyaluminum chloride as a flocculant is added to raw water so as to have a concentration of 5 mg / l, and the FI value (fouling index: degree of clogging by suspended substances contained in water) is reduced to 4 or less. So that
Fine foreign substances and colloidal substances were captured as flocculated flocs and filtered.

【0074】次に、この処理水にpHが6.5となるよ
うに水酸化ナトリウムを加え、上記の中空糸膜モジュー
ル(限外ろ過手段)にて、温度25℃、圧力0.1MP
aの条件下でろ過し、その処理水を膜ろ過手段へ供給し
た。
Next, sodium hydroxide was added to the treated water so that the pH was 6.5, and the temperature was 25 ° C. and the pressure was 0.1 MPa in the hollow fiber membrane module (ultrafiltration means).
Filtration was performed under the condition of a, and the treated water was supplied to a membrane filtration means.

【0075】膜ろ過手段においては、圧力0.3MPa
で運転し透過水を得るとともに、濃縮水を1.5MPa
に昇圧して、逆浸透膜を用いた逆浸透ろ過手段に供給
し、透過水を得た。
In the membrane filtration means, a pressure of 0.3 MPa
To obtain permeated water and concentrate water at 1.5 MPa
And supplied to reverse osmosis filtration means using a reverse osmosis membrane to obtain permeated water.

【0076】得られた透過水の塩化ナトリウム濃度は1
95ppmで、塩化ナトリウム排除率は87%、フミン
酸の排除率は99.7%であった。また、造水量は6.
8m 3/d(0.97m3/m2・d)であり、30日経
過後も造水量の低下は見られなかった。 (実施例7)逆浸透ろ過手段を用いなかったほかは、実
施例6と同様にして原水をろ過した。
The obtained permeated water had a sodium chloride concentration of 1
95 ppm, 87% sodium chloride rejection, humin
The acid exclusion was 99.7%. The amount of fresh water is 6.
8m Three/ D (0.97mThree/ MTwo・ D) and 30 days
No decrease in the amount of fresh water was observed after a while. (Example 7) Except that no reverse osmosis filtration means was used,
Raw water was filtered in the same manner as in Example 6.

【0077】膜ろ過手段により得られた透過水の塩化ナ
トリウム濃度は225ppmで、塩化ナトリウム排除率
は85%、フミン酸の排除率は99.5%であった。ま
た、造水量は6.9m3/d(0.99m3/m2・d)
であり、35日経過後も造水量の低下は見られなかっ
た。 (実施例8)限外ろ過手段と逆浸透ろ過手段を用いなか
ったほかは、実施例6と同様の造水装置を用い、500
ppmの塩化ナトリウムと2ppmのフミン酸を含む原
水を処理した。また、砂ろ過装置において、凝集剤とし
て塩化第二鉄を3.5mg/lとなるように原水に添加
して、FI値を4以下となるようにしたほかは、実施例
5と同様にして処理を行った。
The concentration of sodium chloride in the permeated water obtained by the membrane filtration means was 225 ppm, the rejection of sodium chloride was 85%, and the rejection of humic acid was 99.5%. Further, desalination amount 6.9m 3 /d(0.99m 3 / m 2 · d)
No decrease in the amount of fresh water was observed even after 35 days. (Example 8) The same fresh water generator as in Example 6 was used except that the ultrafiltration means and the reverse osmosis filtration means were not used.
Raw water containing ppm sodium chloride and 2 ppm humic acid was treated. In the same manner as in Example 5, except that ferric chloride was added as a coagulant to the raw water so as to be 3.5 mg / l in the sand filtration device so that the FI value was 4 or less. Processing was performed.

【0078】得られた透過水の塩化ナトリウム濃度は8
0ppmであり、塩化ナトリウムの排除率は84%、フ
ミン酸の排除率は99.7%であった。また、造水量は
6.8m3/d(0.97m3/m2・d)であり、30
日経過後も造水量の低下は見られなかった。 (比較例1)FR−PS支持膜をm−フェニレンジアミ
ン3重量%を含む水溶液中に1分間浸漬した。該支持膜
を垂直方向にゆっくりと引上げ、支持膜表面から余分な
水溶液を取除いた後、トリメシン酸クロライド0.06
重量%を含んだデカン溶液を表面が完全に濡れるように
塗布して1分間静置した。次に膜を垂直にして余分な溶
液を液切りして除去した後、膜面に残った溶媒を蒸発さ
せるために膜表面での風速が8m/s、温度30℃の空
気を1分間吹き付けた。この膜を炭酸ナトリウムの1重
量%水溶液に5分間浸漬した後、十分に水洗して複合半
透膜を作製した。
The sodium chloride concentration of the obtained permeated water was 8
It was 0 ppm, the rejection of sodium chloride was 84%, and the rejection of humic acid was 99.7%. Further, desalination amount is 6.8m 3 /d(0.97m 3 / m 2 · d), 30
No decrease in the amount of fresh water was observed after a lapse of days. (Comparative Example 1) The FR-PS support membrane was immersed in an aqueous solution containing 3% by weight of m-phenylenediamine for 1 minute. The support film was slowly pulled up in the vertical direction to remove excess aqueous solution from the surface of the support film.
A decane solution containing weight% was applied so that the surface was completely wetted, and was allowed to stand for 1 minute. Next, after the film was removed vertically and the excess solution was drained and removed, air having a wind speed of 8 m / s and a temperature of 30 ° C. was blown on the film surface for 1 minute to evaporate the solvent remaining on the film surface. . This membrane was immersed in a 1% by weight aqueous solution of sodium carbonate for 5 minutes, and then sufficiently washed with water to produce a composite semipermeable membrane.

【0079】このようにして得られた複合半透膜をpH
6.5に調整した2ppmのフミン酸を原水とし、0.
3MPa、25℃の条件下で逆浸透テストした結果、造
水量は0.33m3/m2・d、フミン酸の除去率は9
9.5%以上であった。さらに、Na2SiO3・9H2
OをSiO2として30ppm相当になるように溶解し
た水溶液を原水とし、フミン酸と同様の条件下で逆浸透
テストした結果、シリカの透過率は0.5%であった。
このとき、回収率を計算すると75.1%であった。
The composite semipermeable membrane obtained in this manner is adjusted to pH
2 ppm humic acid adjusted to 6.5 was used as raw water.
As a result of a reverse osmosis test under the conditions of 3 MPa and 25 ° C., the amount of fresh water was 0.33 m 3 / m 2 · d, and the removal rate of humic acid was 9
It was 9.5% or more. In addition, Na 2 SiO 3 · 9H 2
A reverse osmosis test was carried out under the same conditions as for humic acid using an aqueous solution in which O was dissolved as SiO 2 so as to be equivalent to 30 ppm, and as a result, the transmittance of silica was 0.5%.
At this time, the calculated recovery was 75.1%.

【0080】また、X線光電子分光法(ESCA)によ
りカルボキシル基濃度を求めると0.016であった。 (比較例2)m−フェニレンジアミンを含む水溶液中に
アミン全体で3重量%でm−フェニレンジアミン/ピペ
ラジン=15/85モル比となるようにピペラジンを加
え、この中にFR−PS支持膜を1分間浸漬した。該支
持膜を垂直方向にゆっくりと引上げ、支持膜表面から余
分な水溶液を取除いた後、トリメシン酸クロライド0.
06重量%を含んだデカン溶液にトリメシン酸クロライ
ド/トリメリット酸無水物クロライド=85/15モル
比となるようにトリメリット酸無水物クロライドを加え
た溶液を表面が完全に濡れるように塗布して1分間静置
した。次に膜を垂直にして余分な溶液を液切りして除去
した後、膜面に残った溶媒を蒸発させるために膜表面で
の風速が8m/s、温度30℃の空気を1分間吹き付け
た。この膜を炭酸ナトリウムの1重量%水溶液に5分間
浸漬した後、十分に水洗して複合半透膜を作製した。
The carboxyl group concentration determined by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) was 0.016. (Comparative Example 2) Piperazine was added to an aqueous solution containing m-phenylenediamine so that the molar ratio of m-phenylenediamine / piperazine was 15/85 at a total weight of 3% by weight of the entire amine, and the FR-PS support membrane was added thereto. Dipped for 1 minute. The support film is slowly pulled up in the vertical direction to remove excess aqueous solution from the surface of the support film.
A solution obtained by adding trimellitic anhydride chloride to a decane solution containing 06% by weight of trimesic acid chloride / trimellitic anhydride chloride = 85/15 molar ratio was applied so that the surface was completely wetted. Let stand for 1 minute. Next, after the film was removed vertically and the excess solution was drained and removed, air having a wind speed of 8 m / s and a temperature of 30 ° C. was blown on the film surface for 1 minute to evaporate the solvent remaining on the film surface. . This membrane was immersed in a 1% by weight aqueous solution of sodium carbonate for 5 minutes, and then sufficiently washed with water to produce a composite semipermeable membrane.

【0081】このようにして得られた複合半透膜をpH
6.5に調整した2ppmのフミン酸を原水とし、3.
3MPa、25℃の条件下で逆浸透テストした結果、造
水量は15.3m3/m2・d、フミン酸の除去率は9
9.5%以上であった。さらに、Na2SiO3・9H2
OをSiO2として30ppm相当になるように溶解し
た水溶液を原水とし、フミン酸と同様の条件下で逆浸透
テストした結果、シリカの透過率は15.4%であっ
た。
The composite semipermeable membrane obtained in this way is
2. 2 ppm humic acid adjusted to 6.5 was used as raw water;
As a result of a reverse osmosis test under the conditions of 3 MPa and 25 ° C., the amount of fresh water was 15.3 m 3 / m 2 · d, and the removal rate of humic acid was 9
It was 9.5% or more. In addition, Na 2 SiO 3 · 9H 2
A reverse osmosis test was carried out under the same conditions as for humic acid using an aqueous solution in which O was dissolved as SiO 2 so as to be equivalent to 30 ppm, and as a result, the transmittance of silica was 15.4%.

【0082】このとき、回収率を計算すると78.0%
であった。
At this time, the recovery rate was calculated to be 78.0%
Met.

【0083】また、X線光電子分光法(ESCA)によ
りカルボキシル基濃度を求めると0.017であった。 (比較例3)トリメシン酸クロライド0.06重量%を
含んだデカン溶液にトリメシン酸クロライド/トリメリ
ット酸無水物クロライド=5/95モル比となるように
トリメリット酸無水物クロライドを加えた以外は比較例
2と同様にして複合半透膜を作製した。
The carboxyl group concentration determined by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) was 0.017. (Comparative Example 3) Trimetic acid chloride was added to a decane solution containing 0.06% by weight of trimesic acid chloride except that trimellitic anhydride chloride was added at a molar ratio of trimesic acid chloride / trimellitic anhydride chloride = 5/95. A composite semipermeable membrane was produced in the same manner as in Comparative Example 2.

【0084】このようにして得られた複合半透膜をpH
6.5に調整した2ppmのフミン酸を原水とし、0.
08MPa、25℃の条件下で逆浸透テストした結果、
造水量は0.45m3/m2・d、フミン酸の除去率は9
0.5%であった。さらに、Na2SiO3・9H2Oを
SiO2として30ppm相当になるように溶解した水
溶液を原水とし、フミン酸と同様の条件下で逆浸透テス
トした結果、シリカの透過率は60.5%であった。こ
のとき、回収率を計算すると88.4%であった。
The composite semipermeable membrane thus obtained was subjected to pH adjustment.
2 ppm humic acid adjusted to 6.5 was used as raw water.
As a result of a reverse osmosis test under the conditions of 08 MPa and 25 ° C.,
The amount of fresh water is 0.45 m 3 / m 2 · d, and the removal rate of humic acid is 9
0.5%. Further, a reverse osmosis test was carried out under the same conditions as for humic acid using an aqueous solution in which Na 2 SiO 3 .9H 2 O was dissolved as equivalent to 30 ppm as SiO 2. As a result, the transmittance of silica was 60.5%. Met. At this time, the calculated recovery was 88.4%.

【0085】また、X線光電子分光法(ESCA)によ
り親水基濃度の総和を求めると0.026であった。 (比較例4)膜ろ過手段に代えて逆浸透ろ過手段を用い
たほかは、実施例8と同様の造水装置を用い、1,50
0ppmの塩化ナトリウムと30ppmのシリカを含む
pH6.5の原水を処理した。逆浸透ろ過手段において
は、温度25℃、圧力1.5MPaで運転した。
The total sum of the hydrophilic group concentrations obtained by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) was 0.026. (Comparative Example 4) A fresh water generator similar to that of Example 8 was used except that a reverse osmosis filtration unit was used instead of the membrane filtration unit.
Raw water at pH 6.5 containing 0 ppm sodium chloride and 30 ppm silica was treated. The reverse osmosis filtration means was operated at a temperature of 25 ° C. and a pressure of 1.5 MPa.

【0086】得られた透過水の塩化ナトリウム濃度は
7.5ppmであり、塩化ナトリウムの排除率は99.
5%、シリカの排除率は98.5%であった。また、造
水量は6.8m3/d(0.97m3/m2・d)であっ
たが、30日経過後には5.8m3/d(0.83m3
2・d)となり、低下率は15%に達した。 (比較例5)膜ろ過手段に代えて逆浸透ろ過手段を用い
たほかは、実施例7と同様の造水装置を用い、1,50
0ppmの塩化ナトリウムと30ppmのシリカを含む
pH6.5の原水を処理した。逆浸透ろ過手段において
は、温度25℃、圧力1.5MPaで運転した。
The sodium chloride concentration of the obtained permeated water was 7.5 ppm, and the rejection of sodium chloride was 99.9 ppm.
5% and the rejection of silica was 98.5%. Further, desalination amount 6.8m 3 /d(0.97m 3 / m 2 · d) a had been, but after 30 days 5.8m 3 /d(0.83m 3 /
m 2 · d), and the reduction rate reached 15%. (Comparative Example 5) A fresh water generator similar to that of Example 7 was used except that a reverse osmosis filtration means was used instead of the membrane filtration means.
Raw water at pH 6.5 containing 0 ppm sodium chloride and 30 ppm silica was treated. The reverse osmosis filtration means was operated at a temperature of 25 ° C. and a pressure of 1.5 MPa.

【0087】得られた透過水の塩化ナトリウム濃度は
6.0ppmであり、塩化ナトリウムの排除率は99.
6%、シリカの排除率は99.1%であった。また、造
水量は7.0m3/d(1.0m3/m2・d)であった
が、30日経過後には6.2m3/d(0.89m3/m
2・d)となり、低下率は11%に達した。
The sodium chloride concentration of the obtained permeated water was 6.0 ppm, and the rejection of sodium chloride was 99.9 ppm.
6% and the rejection of silica was 99.1%. In addition, the amount of fresh water was 7.0 m 3 / d (1.0 m 3 / m 2 · d), but after 30 days, 6.2 m 3 / d (0.89 m 3 / m).
2 · d), and the decrease rate reached 11%.

【0088】[0088]

【表1】 [Table 1]

【0089】なお、表1中の略記号は次のとおりであ
る。 m−PDA:メタフェニレンジアミン PIP:ピペラジン TMC:トリメシン酸クロライド TMAC:トリメリット酸無水物クロライド このように、各実施例で示されるように多官能酸ハロゲ
ン化物と酸無水物ハロゲン化物のモル比を特定すること
により、フミン酸に代表される有毒物質を高く除去で
き、また回収率も高くなることがわかる。
The abbreviations in Table 1 are as follows. m-PDA: metaphenylenediamine PIP: piperazine TMC: trimesic acid chloride TMAC: trimellitic anhydride chloride Thus, as shown in each example, the molar ratio between the polyfunctional acid halide and the acid anhydride halide is determined as follows. It can be seen that by specifying, toxic substances typified by humic acid can be removed at a high level, and the recovery rate also increases.

【0090】[0090]

【発明の効果】本発明により、高い水透過性を有する複
合半透膜を得ることができ、これを用いることで、原水
中に含まれる汚染物質や微量有害物質を選択的に分離除
去し高回収率運転が可能となるものである。特に飲料水
など上水の前処理用途に有効である。
According to the present invention, a composite semipermeable membrane having high water permeability can be obtained. By using this, contaminants and trace harmful substances contained in raw water can be selectively separated and removed. Recovery operation becomes possible. In particular, it is effective for pretreatment of drinking water such as drinking water.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施態様に係る造水装置の概略フロ
ー図である。
FIG. 1 is a schematic flow chart of a fresh water generator according to one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:原水路 2:砂ろ過装置(粗ろ過手段) 3:原水タンク 4:加圧ポンプ 5:限外ろ過手段 6:膜ろ過手段 7:濃縮水路 8:濃縮水路 9:逆浸透ろ過手段 10:透過水路 11:透過水路 20:添加剤添加手段 30:添加剤添加手段 41:加圧ポンプ 42:加圧ポンプ 50:造水装置 1: Raw water channel 2: Sand filtration device (coarse filtration means) 3: Raw water tank 4: Pressurized pump 5: Ultrafiltration means 6: Membrane filtration means 7: Concentrated water path 8: Concentrated water path 9: Reverse osmosis filtration means 10: Permeate channel 11: Permeate channel 20: Additive adding means 30: Additive adding means 41: Pressurizing pump 42: Pressurizing pump 50: Fresh water generator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C02F 1/44 C02F 1/44 H ZAB ZABK ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme coat ゛ (Reference) C02F 1/44 C02F 1/44 H ZAB ZABK

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】多孔性支持膜上に、多官能酸ハロゲン化物
と多官能酸無水物ハロゲン化物との混合物と、脂肪族多
官能アミンと芳香族多官能アミンとの混合アミンとの反
応による架橋ポリアミドの分離機能層を設けてなり、前
記多官能酸ハロゲン化物と多官能酸無水物ハロゲン化物
とのモル比が80/20〜10/90の範囲内にあるこ
とを特徴とする複合半透膜。
1. Crosslinking on a porous support membrane by reaction of a mixture of a polyfunctional acid halide and a polyfunctional acid anhydride halide with a mixed amine of an aliphatic polyfunctional amine and an aromatic polyfunctional amine. A composite semipermeable membrane comprising a polyamide separation function layer, wherein the molar ratio of the polyfunctional acid halide to the polyfunctional acid anhydride halide is in the range of 80/20 to 10/90. .
【請求項2】X線光電子分光法(ESCA)を用いて分
析した前記分離機能層中の親水基濃度の総和が0.00
1以上0.1未満の範囲内にあり、かつ、前記分離機能
層の膜厚が1〜500nmの範囲内にある、請求項1に
記載の複合半透膜。
2. The method according to claim 1, wherein the total of the concentration of the hydrophilic groups in the separation function layer is 0.00, analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA).
The composite semipermeable membrane according to claim 1, wherein the thickness is in the range of 1 to less than 0.1, and the thickness of the separation function layer is in the range of 1 to 500 nm.
【請求項3】親水基が、アミノ基、水酸基、カルボニル
基およびスルホ基からなる群から選ばれる少なくとも1
つの基とカルボキシル基である、請求項1または2に記
載の複合半透膜。
3. The at least one hydrophilic group selected from the group consisting of an amino group, a hydroxyl group, a carbonyl group and a sulfo group.
The composite semipermeable membrane according to claim 1, wherein the composite semipermeable membrane comprises one group and a carboxyl group.
【請求項4】脂肪族多官能アミンが、下記式で表される
化合物である、請求項1〜3のいずれかに記載の複合半
透膜。 【化1】 R1〜R8:H、OH、COOH、SO3H、NH2また
は炭化水素基
4. The composite semipermeable membrane according to claim 1, wherein the aliphatic polyfunctional amine is a compound represented by the following formula. Embedded image R1 to R8: H, OH, COOH, SO 3 H, NH 2 or a hydrocarbon group
【請求項5】芳香族多官能アミンが、メタフェニレンジ
アミン、パラフェニレンジアミン、1,3,5−トリア
ミノベンゼンおよびそれらのN−アルキル化物からなる
群から選ばれる少なくとも1つの化合物である、請求項
1〜4のいずれかに記載の複合半透膜。
5. The aromatic polyfunctional amine is at least one compound selected from the group consisting of metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, 1,3,5-triaminobenzene and N-alkylated products thereof. Item 5. The composite semipermeable membrane according to any one of Items 1 to 4.
【請求項6】脂肪族多官能アミンと芳香族多官能アミン
とのモル比が、40/60〜95/5の範囲内にある、
請求項1〜5のいずれかに記載の複合半透膜。
6. The molar ratio between the aliphatic polyfunctional amine and the aromatic polyfunctional amine is in the range of 40/60 to 95/5,
The composite semipermeable membrane according to claim 1.
【請求項7】多官能酸ハロゲン化物が多官能酸塩化物で
あり、かつ、多官能酸無水物ハロゲン化物が下記式で表
される化合物である、請求項1〜6のいずれかに記載の
複合半透膜。 【化2】 X1、X2:炭素数が1〜6の範囲の脂肪族基、H、O
H、COOH,SO3H、COF、COCl、COBr
もしくはCOIまたはそれらが結合した酸無水物基 X3:炭素数が1〜6の範囲の脂肪族基、H、OH、C
OOH、SO3H、COF、COCl、COBrまたは
COI Y:F、Cl、BrまたはI
7. The method according to claim 1, wherein the polyfunctional acid halide is a polyfunctional acid chloride, and the polyfunctional acid anhydride halide is a compound represented by the following formula. Composite semipermeable membrane. Embedded image X1, X2: an aliphatic group having 1 to 6 carbon atoms, H, O
H, COOH, SO 3 H, COF, COCl, COBr
Or COI or an acid anhydride group to which they are bonded X3: an aliphatic group having 1 to 6 carbon atoms, H, OH, C
OOH, SO 3 H, COF, COCl, COBr or COI Y: F, Cl, Br or I
【請求項8】多孔性支持膜がポリスルホンを含んでい
る、請求項1〜7のいずれかに記載の複合半透膜。
8. The composite semipermeable membrane according to claim 1, wherein the porous support membrane contains polysulfone.
【請求項9】温度が25℃、pHが6.5、シリカ濃度
が30ppm、フミン酸濃度が2ppmの水溶液を圧力
0.3MPaで3時間透過させた時におけるシリカ透過
率が55〜90%の範囲内にあり、フミン酸除去率が9
8%以上であり、かつ、透過水量が0.8〜3.0m3
/m2・dの範囲内にある、請求項1〜8のいずれかに
記載の複合半透膜。
9. An aqueous solution having a temperature of 25 ° C., a pH of 6.5, a silica concentration of 30 ppm and a humic acid concentration of 2 ppm having a silica permeability of 55 to 90% when passed through a pressure of 0.3 MPa for 3 hours. And the humic acid removal rate is 9
8% or more and the amount of permeated water is 0.8 to 3.0 m 3
The composite semipermeable membrane according to any one of claims 1 to 8, which is in the range of / m 2 · d.
【請求項10】請求項1〜9のいずれかに記載の複合半
透膜を用いて水中に含まれる有害物質およびその前駆物
質の除去を行うことを特徴とする造水方法。
10. A fresh water producing method, comprising removing harmful substances contained in water and precursors thereof using the composite semipermeable membrane according to claim 1.
【請求項11】有害物質が、トリハロメタンである、請
求項10に記載の造水方法。
11. The fresh water producing method according to claim 10, wherein the harmful substance is trihalomethane.
【請求項12】水の回収率を80%以上とする、請求項
10または11に記載の造水方法。
12. The fresh water producing method according to claim 10, wherein a water recovery rate is 80% or more.
【請求項13】原水を粗ろ過する粗ろ過手段と、請求項
1〜9のいずれかに記載の複合半透膜を用いてろ過する
膜ろ過手段とを備えていることを特徴とする造水装置。
13. A desalination comprising: a coarse filtration means for coarsely filtering raw water; and a membrane filtration means for filtering by using the composite semipermeable membrane according to any one of claims 1 to 9. apparatus.
【請求項14】粗ろ過手段と膜ろ過手段との間に、限外
ろ過膜を用いた限外ろ過手段を備えている、請求項13
に記載の造水装置。
14. An ultrafiltration means using an ultrafiltration membrane is provided between the coarse filtration means and the membrane filtration means.
A desalination apparatus according to claim 1.
【請求項15】粗ろ過手段が、原水に殺菌剤および/ま
たは凝集剤を添加する手段を備えている、請求項13ま
たは14に記載の造水装置。
15. The fresh water generator according to claim 13, wherein the coarse filtration means includes means for adding a bactericide and / or a flocculant to the raw water.
【請求項16】限外ろ過膜が、洗浄可能な中空糸膜であ
る、請求項14または15に記載の造水装置。
16. The fresh water generator according to claim 14, wherein the ultrafiltration membrane is a washable hollow fiber membrane.
【請求項17】中空糸膜が、ポリアクリロニトリル、ポ
リプロピレン、ポリエチレン、ポリスルホンおよびポリ
ビニルアルコールからなる群から選ばれる少なくとも1
種の化合物を含んでいる、請求項16に記載の造水装
置。
17. The method according to claim 17, wherein the hollow fiber membrane is at least one selected from the group consisting of polyacrylonitrile, polypropylene, polyethylene, polysulfone and polyvinyl alcohol.
17. The fresh water generator of claim 16, comprising a species compound.
【請求項18】膜ろ過手段が、その膜ろ過手段で処理さ
れる水に、還元剤、スケール防止剤およびpH調整剤か
らなる群から選ばれる少なくとも1種の添加剤を添加す
る手段を備えている、請求項13〜17のいずれかに記
載の造水装置。
18. The membrane filtration means includes means for adding at least one additive selected from the group consisting of a reducing agent, a scale inhibitor and a pH adjuster to water treated by the membrane filtration means. The fresh water generator according to any one of claims 13 to 17.
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