JP2001000970A - 膜モジュールを利用した排水の高度処理方法 - Google Patents
膜モジュールを利用した排水の高度処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 膜モジュールを利用した排水の高度処理にお
いて、膜モジュールの設置スペースを削減できる高度処
理方法を提供する。 【解決手段】 低分子量有機物の除去が可能で高透水性
の中空糸膜を用いた膜モジュールを用いて加圧処理する
ことを特徴とする排水の高度処理方法。
いて、膜モジュールの設置スペースを削減できる高度処
理方法を提供する。 【解決手段】 低分子量有機物の除去が可能で高透水性
の中空糸膜を用いた膜モジュールを用いて加圧処理する
ことを特徴とする排水の高度処理方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排水の処理工程で
の高度処理方法の改良に関するものである。さらに詳細
に述べれば、微量有機物質、例えば、色度成分、消毒副
生成物の前駆物質、変異原性物質、ウイルスの除去が可
能で、高透水性の中空糸膜からなる膜モジュールを用い
ることにより、従来の、生物処理、膜分離活性汚泥法、
凝集膜分離式高度処理法では十分除去できなかった、色
度などの微量有機物質を除去する際、その膜モジュール
の設置スペースを小さくすることを可能にすることを目
的とする高度処理方法に関するものである。
の高度処理方法の改良に関するものである。さらに詳細
に述べれば、微量有機物質、例えば、色度成分、消毒副
生成物の前駆物質、変異原性物質、ウイルスの除去が可
能で、高透水性の中空糸膜からなる膜モジュールを用い
ることにより、従来の、生物処理、膜分離活性汚泥法、
凝集膜分離式高度処理法では十分除去できなかった、色
度などの微量有機物質を除去する際、その膜モジュール
の設置スペースを小さくすることを可能にすることを目
的とする高度処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水源の開発には限界があり、水の循環使
用が必要とされてきている。なかでも、下水、特に生活
排水を浄化する際に高度処理を行い、河川に返すことに
より下流の上水道の水源として、再利用が可能である。
排水の処理方法として、生物処理の他、膜を利用した膜
分離活性汚泥法、凝集膜分離式高度処理法等があり、精
密ろ過膜、限外ろ過膜では病原性大腸菌やクリプトスポ
リジウムなどの原虫を除去でき、衛生的に安全な処理水
を得られる。また、逆浸透膜やナノろ過膜では、塩類や
変異原性物質である微量化学物質を除去できるため、よ
り安全な処理水が得られる。排水の再利用に関する水質
基準が厚生省や建設省から示されており、これらの基準
によると、修景用水の場合には，ＢＯＤが１０ｍｇ／Ｌ
以下、色度が４０度以下、大腸菌数が１０００個／１０
０ｍＬ以下、また、親水用水利用の場合には、ＢＯＤが
３ｍｇ／Ｌ以下、色度は１０度以下、大腸菌数は５０個
／１００ｍＬ以下が示されている。
用が必要とされてきている。なかでも、下水、特に生活
排水を浄化する際に高度処理を行い、河川に返すことに
より下流の上水道の水源として、再利用が可能である。
排水の処理方法として、生物処理の他、膜を利用した膜
分離活性汚泥法、凝集膜分離式高度処理法等があり、精
密ろ過膜、限外ろ過膜では病原性大腸菌やクリプトスポ
リジウムなどの原虫を除去でき、衛生的に安全な処理水
を得られる。また、逆浸透膜やナノろ過膜では、塩類や
変異原性物質である微量化学物質を除去できるため、よ
り安全な処理水が得られる。排水の再利用に関する水質
基準が厚生省や建設省から示されており、これらの基準
によると、修景用水の場合には，ＢＯＤが１０ｍｇ／Ｌ
以下、色度が４０度以下、大腸菌数が１０００個／１０
０ｍＬ以下、また、親水用水利用の場合には、ＢＯＤが
３ｍｇ／Ｌ以下、色度は１０度以下、大腸菌数は５０個
／１００ｍＬ以下が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな、膜を利用した膜分離活性汚泥法、凝集膜分離式高
度処理法、など精密ろ過膜、限外ろ過膜を用いたもので
は、微量有機物質、例えば、色度成分、消毒副生成物の
前駆物質、変異原性物質を十分除去できず、上記水質基
準を満足できない場合が多く、特に、色度成分は、活性
炭などの吸着材や膜法では逆浸透膜、ナノろ過膜、他に
は紫外線での色度成分の分解などでなければ低減できな
いのが実情である。操作の簡便性などから膜法が好まし
く、膜法においては、低圧逆浸透膜やナノろ過膜を中心
に検討がなされており、また一部では実用化されてい
る。しかし、それらのほとんどが複合膜からなる平膜で
あり、膜面積あたりの透水性能が大きいものの、膜モジ
ュールあたりの膜面積が小さいため設置スペースが小さ
くならない。一方、膜モジュール当りの膜面積が大きい
中空糸膜も検討されているが、膜面積あたりの透水性能
が小さく、膜モジュールあたりの膜面積が大きくとも、
設置スペースは小さくならないのが実情である。
うな、膜を利用した膜分離活性汚泥法、凝集膜分離式高
度処理法、など精密ろ過膜、限外ろ過膜を用いたもので
は、微量有機物質、例えば、色度成分、消毒副生成物の
前駆物質、変異原性物質を十分除去できず、上記水質基
準を満足できない場合が多く、特に、色度成分は、活性
炭などの吸着材や膜法では逆浸透膜、ナノろ過膜、他に
は紫外線での色度成分の分解などでなければ低減できな
いのが実情である。操作の簡便性などから膜法が好まし
く、膜法においては、低圧逆浸透膜やナノろ過膜を中心
に検討がなされており、また一部では実用化されてい
る。しかし、それらのほとんどが複合膜からなる平膜で
あり、膜面積あたりの透水性能が大きいものの、膜モジ
ュールあたりの膜面積が小さいため設置スペースが小さ
くならない。一方、膜モジュール当りの膜面積が大きい
中空糸膜も検討されているが、膜面積あたりの透水性能
が小さく、膜モジュールあたりの膜面積が大きくとも、
設置スペースは小さくならないのが実情である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、微量有機成分、低分子量の有機物
の除去が可能でしかも高透水性の中空糸膜からなる中空
糸型膜モジュールを用いることにより、排水を高度処理
する場合の膜モジュール設置スペースを小さくできるこ
とを見いだし本発明に至った。
の結果、本発明者は、微量有機成分、低分子量の有機物
の除去が可能でしかも高透水性の中空糸膜からなる中空
糸型膜モジュールを用いることにより、排水を高度処理
する場合の膜モジュール設置スペースを小さくできるこ
とを見いだし本発明に至った。
【０００５】すなわち、本発明は、下記のものである。 ０．１重量％のシュクロース水溶液を２５℃で０．
３ＭＰａの加圧下でのシュクロースの除去率および、膜
面積当たりの透水量がそれぞれ、９２％以上、０．１ｍ
3 ／ｍ2 ／日以上の性能を有する中空糸膜からなる中空
糸型膜モジュールに被処理水を加圧供給して排水を処理
することを特徴とする排水の高度処理方法。 中空糸膜がナノろ過膜である上記記載の排水の高
度処理方法。 中空糸膜が複合中空糸膜である上記またはに記
載の排水の高度処理方法。 複合中空糸膜の分離活性層がポリアミド系重合体で
ある上記記載の排水の高度処理方法。 ポリアミド系重合体が架橋ポリアミド系重合体であ
る上記記載の排水の高度処理方法。 架橋ポリアミド系重合体が主として架橋ポリピペラ
ジンアミドからなる上記記載の排水の高度処理方法。
３ＭＰａの加圧下でのシュクロースの除去率および、膜
面積当たりの透水量がそれぞれ、９２％以上、０．１ｍ
3 ／ｍ2 ／日以上の性能を有する中空糸膜からなる中空
糸型膜モジュールに被処理水を加圧供給して排水を処理
することを特徴とする排水の高度処理方法。 中空糸膜がナノろ過膜である上記記載の排水の高
度処理方法。 中空糸膜が複合中空糸膜である上記またはに記
載の排水の高度処理方法。 複合中空糸膜の分離活性層がポリアミド系重合体で
ある上記記載の排水の高度処理方法。 ポリアミド系重合体が架橋ポリアミド系重合体であ
る上記記載の排水の高度処理方法。 架橋ポリアミド系重合体が主として架橋ポリピペラ
ジンアミドからなる上記記載の排水の高度処理方法。
【０００６】本発明において、中空糸膜のシュクロース
の除去性能は低圧操作時の値であり、回収率、すなわ
ち、供給水流量に対する透過水流量の割合は小さく、５
％以下の場合を意味する。シュクロースは分子量が３４
２であり、この除去性能が高いほど、低分子量有機物の
除去性能が高くなるため高いほど好ましい。９２％以上
が好ましく、９５％以上がより好ましい。
の除去性能は低圧操作時の値であり、回収率、すなわ
ち、供給水流量に対する透過水流量の割合は小さく、５
％以下の場合を意味する。シュクロースは分子量が３４
２であり、この除去性能が高いほど、低分子量有機物の
除去性能が高くなるため高いほど好ましい。９２％以上
が好ましく、９５％以上がより好ましい。
【０００７】本発明において、シュクロースの除去率
は、供給液濃度０．１重量％、供給圧力０．３ＭＰａ、
温度２５゜C 、回収率が５％以下の条件で測定した場合
の除去率であり、下記（１）式で定義される。
は、供給液濃度０．１重量％、供給圧力０．３ＭＰａ、
温度２５゜C 、回収率が５％以下の条件で測定した場合
の除去率であり、下記（１）式で定義される。
【数１】
【０００８】本発明において、膜面積当たりの透水量と
は、０．１重量％のシュクロース水溶液を、供給圧力
０．３ＭＰａ、温度２５゜C 、回収率が５％以下の条件
で測定した場合の透水流量（ｍ3 ／ｍ2 ／日）である。
この値が大きいほど、膜モジュールあたりの透水量が大
きくなるため、高いほど好ましく、０．１ｍ3 ／ｍ2 ／
日以上が好ましく、０．２ｍ3 ／ｍ2 ／日以上がより好
ましい、さらに好ましくは、０．３ｍ3 ／ｍ2 ／日以上
である。
は、０．１重量％のシュクロース水溶液を、供給圧力
０．３ＭＰａ、温度２５゜C 、回収率が５％以下の条件
で測定した場合の透水流量（ｍ3 ／ｍ2 ／日）である。
この値が大きいほど、膜モジュールあたりの透水量が大
きくなるため、高いほど好ましく、０．１ｍ3 ／ｍ2 ／
日以上が好ましく、０．２ｍ3 ／ｍ2 ／日以上がより好
ましい、さらに好ましくは、０．３ｍ3 ／ｍ2 ／日以上
である。
【０００９】本発明において、中空糸膜は選択透過性を
有する中空糸状の分離膜であり、いわゆる非対称膜、複
合膜など特に限定されないが、性能の点から複合膜が好
ましい。また、外圧型、内圧型いずれでもかまわない。
有効膜面積が大きくなる外圧型が好ましい。中空糸膜の
外径は大きすぎると膜モジュールあたりの膜面積が小さ
くなり、また、中空糸膜の内径が小さすぎると中空部内
の流動圧損が大きくなるため、中空糸膜の寸法は性能等
を考慮して、設定することが望ましい。さらに少なくと
も操作圧力以上の圧力に耐え得ることが必要である。本
発明においては特に限定されないが、例えば、外径は1,
000 μm 〜200 μm が好ましく、より好ましくは、700
μm 〜300 μm である。内径は800 μm 〜100 μm が好
ましく、より好ましくは500 μm 〜150 μm である。
有する中空糸状の分離膜であり、いわゆる非対称膜、複
合膜など特に限定されないが、性能の点から複合膜が好
ましい。また、外圧型、内圧型いずれでもかまわない。
有効膜面積が大きくなる外圧型が好ましい。中空糸膜の
外径は大きすぎると膜モジュールあたりの膜面積が小さ
くなり、また、中空糸膜の内径が小さすぎると中空部内
の流動圧損が大きくなるため、中空糸膜の寸法は性能等
を考慮して、設定することが望ましい。さらに少なくと
も操作圧力以上の圧力に耐え得ることが必要である。本
発明においては特に限定されないが、例えば、外径は1,
000 μm 〜200 μm が好ましく、より好ましくは、700
μm 〜300 μm である。内径は800 μm 〜100 μm が好
ましく、より好ましくは500 μm 〜150 μm である。
【００１０】本発明において、膜モジュールは中空糸膜
からなるものであれば特に限定されない。中空糸膜の配
置方法としては平行配置、交差配置、Ｕ字型配置などが
あり、必要に応じて分配管を設けたり、モジュールとし
ての性能が十分発現するものを選定することが可能であ
る。膜モジュール当たりの膜面積が大きくなるように充
填率は高い方が好ましいが、高すぎると中空糸膜間でフ
ァウリングを生じる場合があるため最適に設定すること
が望ましい。例えば３０％〜８０％が好ましく、４０％
〜７５％がより好ましい。
からなるものであれば特に限定されない。中空糸膜の配
置方法としては平行配置、交差配置、Ｕ字型配置などが
あり、必要に応じて分配管を設けたり、モジュールとし
ての性能が十分発現するものを選定することが可能であ
る。膜モジュール当たりの膜面積が大きくなるように充
填率は高い方が好ましいが、高すぎると中空糸膜間でフ
ァウリングを生じる場合があるため最適に設定すること
が望ましい。例えば３０％〜８０％が好ましく、４０％
〜７５％がより好ましい。
【００１１】本発明において、排水とは、工業用排水、
産業用排水、生活排水などがあげられ、色度成分が含有
する排水、染料を含む排水に効果的で有り、屎尿成分の
含有する排水を含む。例えば、屎尿の場合の色素成分と
しては、ウロクロームやウロビリン、ウロポルフィリン
などがあげられ、特に分子量が５００から１０００程度
のウロビリンやウロポルフィリンは、精密ろ過膜、限外
ろ過膜では十分な除去ができないのが実情である。
産業用排水、生活排水などがあげられ、色度成分が含有
する排水、染料を含む排水に効果的で有り、屎尿成分の
含有する排水を含む。例えば、屎尿の場合の色素成分と
しては、ウロクロームやウロビリン、ウロポルフィリン
などがあげられ、特に分子量が５００から１０００程度
のウロビリンやウロポルフィリンは、精密ろ過膜、限外
ろ過膜では十分な除去ができないのが実情である。
【００１２】本発明において、高度処理とは、膜分離活
性汚泥法、凝集膜分離式高度処理法、など精密ろ過膜、
限外ろ過膜を用いたものでは十分除去できない微量有機
物質、例えば、色度成分、消毒副生成物の前駆物質、変
異原性物質等またはその一部を除去する処理のことであ
る。膜を用いて処理する場合は、膜モジュールに供給水
を加圧して供給し、膜モジュールから透過水を処理水と
して取り出し、非透過水は濃縮水として、排出する。膜
モジュール内の流速を確保するため、濃縮水の一部を供
給水へ戻す循環方式を用いても良い。運転圧力は特に限
定されないが、ランニングコストの面から低い方が望ま
しいが、運転圧力が低すぎると膜面積当たりの透水量が
小さくなり過ぎたり、除去性能が小さくなり過ぎる場合
があるため、膜の性能の操作圧力依存性により、最適運
転圧力は異なる。回収率もランニングコストの面からは
高い方が望ましいが、スケールやファウリングが生じな
い範囲に設定すべきである。例えば、７０％以上がが好
ましく、８０％以上がより好ましく、できれば、９０％
以上が最も好ましい。また、必要に応じて、フラッシン
グや供給水のｐＨ調整を行うことも可能である。
性汚泥法、凝集膜分離式高度処理法、など精密ろ過膜、
限外ろ過膜を用いたものでは十分除去できない微量有機
物質、例えば、色度成分、消毒副生成物の前駆物質、変
異原性物質等またはその一部を除去する処理のことであ
る。膜を用いて処理する場合は、膜モジュールに供給水
を加圧して供給し、膜モジュールから透過水を処理水と
して取り出し、非透過水は濃縮水として、排出する。膜
モジュール内の流速を確保するため、濃縮水の一部を供
給水へ戻す循環方式を用いても良い。運転圧力は特に限
定されないが、ランニングコストの面から低い方が望ま
しいが、運転圧力が低すぎると膜面積当たりの透水量が
小さくなり過ぎたり、除去性能が小さくなり過ぎる場合
があるため、膜の性能の操作圧力依存性により、最適運
転圧力は異なる。回収率もランニングコストの面からは
高い方が望ましいが、スケールやファウリングが生じな
い範囲に設定すべきである。例えば、７０％以上がが好
ましく、８０％以上がより好ましく、できれば、９０％
以上が最も好ましい。また、必要に応じて、フラッシン
グや供給水のｐＨ調整を行うことも可能である。
【００１３】本発明の高度処理方法のシステムは特に限
定されないが、例えば、膜と膜を組み合わせたものが可
能である。例えば、精密ろ過膜とナノろ過膜、限外ろ過
膜とナノろ過膜や精密ろ過膜と低圧逆浸透膜、限外ろ過
膜と低圧逆浸透膜があげられる。後工程のナノろ過膜や
低圧逆浸透膜の負荷を低減するために、前工程の精密ろ
過膜や限外ろ過膜の供給水に、粉末活性炭や凝集剤を添
加することも効果的である。
定されないが、例えば、膜と膜を組み合わせたものが可
能である。例えば、精密ろ過膜とナノろ過膜、限外ろ過
膜とナノろ過膜や精密ろ過膜と低圧逆浸透膜、限外ろ過
膜と低圧逆浸透膜があげられる。後工程のナノろ過膜や
低圧逆浸透膜の負荷を低減するために、前工程の精密ろ
過膜や限外ろ過膜の供給水に、粉末活性炭や凝集剤を添
加することも効果的である。
【００１４】本発明の高度処理方法においては、適当な
運転時間間隔で洗浄することが好ましい。極端に長期間
の連続運転では、膜表面や中空糸膜間にファウリング物
質が固着し、膜性能を低下させ、洗浄でも回復しなくな
り、膜寿命を短くする場合がある。洗浄の時間間隔は一
般的には短い方が好ましいが、回収率などを考慮して、
最適に設定することが重要である。洗浄方法も短期的に
は物理洗浄で良いのが一般的であるが、必要に応じて薬
品洗浄などの化学洗浄を実施するのが好ましい。
運転時間間隔で洗浄することが好ましい。極端に長期間
の連続運転では、膜表面や中空糸膜間にファウリング物
質が固着し、膜性能を低下させ、洗浄でも回復しなくな
り、膜寿命を短くする場合がある。洗浄の時間間隔は一
般的には短い方が好ましいが、回収率などを考慮して、
最適に設定することが重要である。洗浄方法も短期的に
は物理洗浄で良いのが一般的であるが、必要に応じて薬
品洗浄などの化学洗浄を実施するのが好ましい。
【００１５】本発明において、中空糸膜の分画領域は、
限外ろ過膜より小さく、高度処理が可能であれば特に限
定されない。例えば、分画分子量が1000以下の膜で、ナ
ノろ過膜、低圧逆浸透膜があげられ、透水性能の大きさ
などから、ナノろ過膜が好ましい。
限外ろ過膜より小さく、高度処理が可能であれば特に限
定されない。例えば、分画分子量が1000以下の膜で、ナ
ノろ過膜、低圧逆浸透膜があげられ、透水性能の大きさ
などから、ナノろ過膜が好ましい。
【００１６】本発明において、ナノろ過膜とは、限外ろ
過膜と逆浸透膜との間に位置づけられる分画特性を有す
る領域の膜を意味する。具体的には、水中に存在する低
分子量有機物の除去性能が高く、硬度成分の除去性能は
比較的低い膜である。さらに、具体的に説明すると、以
下の２つの要件を満たす膜をいう。第１として、その膜
の分画分子量が１００から１０００であり、好ましく
は、１００から５００であり、より好ましくは１００か
ら３００であること。第２として、その膜の塩化カルシ
ウムの除去率が９５％以下であり、好ましくは９３％以
下であり、より好ましくは９０％以下であることであ
る。分画分子量が１０００より大きいと溶解性の低分子
量有機物の除去性能が十分ではなく、また、１００より
小さいと、膜の透水性能が低くなったりするため、好ま
しくない。また、塩化カルシウムの除去率が９５％より
大きいと、やはり膜の透水性能が低くなったりするた
め、好ましくない。
過膜と逆浸透膜との間に位置づけられる分画特性を有す
る領域の膜を意味する。具体的には、水中に存在する低
分子量有機物の除去性能が高く、硬度成分の除去性能は
比較的低い膜である。さらに、具体的に説明すると、以
下の２つの要件を満たす膜をいう。第１として、その膜
の分画分子量が１００から１０００であり、好ましく
は、１００から５００であり、より好ましくは１００か
ら３００であること。第２として、その膜の塩化カルシ
ウムの除去率が９５％以下であり、好ましくは９３％以
下であり、より好ましくは９０％以下であることであ
る。分画分子量が１０００より大きいと溶解性の低分子
量有機物の除去性能が十分ではなく、また、１００より
小さいと、膜の透水性能が低くなったりするため、好ま
しくない。また、塩化カルシウムの除去率が９５％より
大きいと、やはり膜の透水性能が低くなったりするた
め、好ましくない。
【００１７】本発明において、複合中空糸膜は、分離対
象物に対して実質的に分離性能を示さない多孔質中空糸
膜の外表面及びまたは内表面に分離活性層を設けたもの
である。外表面に分離活性層を設けたものの方が有効膜
面積が大きくなるため好ましい。
象物に対して実質的に分離性能を示さない多孔質中空糸
膜の外表面及びまたは内表面に分離活性層を設けたもの
である。外表面に分離活性層を設けたものの方が有効膜
面積が大きくなるため好ましい。
【００１８】多孔質中空糸膜は、分離活性層を支えるた
めの支持膜であれば特に限定されない。その外表面に好
ましくは０．１μｍ以下、より好ましくは０．０５μｍ
以下の微細孔を有し、外表面以外の裏面までの構造は流
体の透過抵抗を必要以上に大きくしないために、外表面
の微細孔より大きな細孔からなるものが好ましく、網
状、指状ボイドまたはそれらの混合構造のいずれでもよ
い。素材は特に限定されないが、機械的強度、化学的安
定性、耐熱性等の特性から例えば、ポリスルホン系樹脂
が好ましい。
めの支持膜であれば特に限定されない。その外表面に好
ましくは０．１μｍ以下、より好ましくは０．０５μｍ
以下の微細孔を有し、外表面以外の裏面までの構造は流
体の透過抵抗を必要以上に大きくしないために、外表面
の微細孔より大きな細孔からなるものが好ましく、網
状、指状ボイドまたはそれらの混合構造のいずれでもよ
い。素材は特に限定されないが、機械的強度、化学的安
定性、耐熱性等の特性から例えば、ポリスルホン系樹脂
が好ましい。
【００１９】本発明において、分離活性層は低分子量有
機物を除去できる機能を有していれば特に限定されな
い。例えば、ポリアミド系重合体薄膜があげられる。ポ
リアミド系重合体は、多官能性アミンと多官能性酸ハロ
ゲン化物の界面重縮合反応により得られた架橋ポリアミ
ド重合体薄膜が好ましく、架橋ポリピペラジンアミド、
全芳香族架橋ポリアミドなどがあげられる。特に、架橋
ポリピペラジンアミドが好ましい。厚みはピンホールが
なければ薄いほど好ましい。製膜安定性、透過性能等を
考慮すると１．０μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下
がより好ましい。この分離活性層の表面に必要に応じ
て、例えばポリビニルアルコール系の保護層が形成され
ていてもよい。
機物を除去できる機能を有していれば特に限定されな
い。例えば、ポリアミド系重合体薄膜があげられる。ポ
リアミド系重合体は、多官能性アミンと多官能性酸ハロ
ゲン化物の界面重縮合反応により得られた架橋ポリアミ
ド重合体薄膜が好ましく、架橋ポリピペラジンアミド、
全芳香族架橋ポリアミドなどがあげられる。特に、架橋
ポリピペラジンアミドが好ましい。厚みはピンホールが
なければ薄いほど好ましい。製膜安定性、透過性能等を
考慮すると１．０μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下
がより好ましい。この分離活性層の表面に必要に応じ
て、例えばポリビニルアルコール系の保護層が形成され
ていてもよい。
【００２０】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものでは
ない。
本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものでは
ない。
【００２１】実施例 ポリスルホン20重量部、トリエチレングリコ- ル4 重量
部、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)75.5重量部、ラウ
リルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5 重量部からなる
製膜原液を、チュ−ブインオリフィス型紡糸ノズルを用
いて外周部から、DMAc30重量部、水70重量部からなる芯
液を内周部から、それぞれ同時に押し出し、6cm の空気
中を走行した後、DMAc5 重量部、水95重量部からなる凝
固液中に15m/min の速度で引き取り、水洗工程を経て、
中空糸型多孔質支持体（外径350μm ／内径200 μm ）
を得た。該多孔質支持体を、ピペラジン2 重量部、トリ
エチレンジアミン1 重量部、ラウリルベンゼンスルホン
酸ナトリウム0.07重量部からなるアミン水溶液中に1 分
間接触させ、該多孔質支持体を引き上げた後、過剰なア
ミン水溶液を液切りし、トリメシン酸クロリド1 重量部
を含むヘキサン溶液、フッ素系溶媒（フロリナ−ト FC
-70 、住友3M社製）、1 重量部酢酸水溶液に順次接触さ
せることで、該多孔質支持体の外表面にポリアミド薄膜
を形成させた複合中空糸膜を得た。この複合中空糸膜の
透水量、シュクロースの除去率を測定した結果、透水
量、シュクロースの除去率はそれぞれ０．２５ｍ3 ／ｍ
2 ／日、９５．７％であった。 なお、この複合中空糸
膜の性能は次のようにして求めた。上記複合中空糸膜を
用いた膜面積１５４ｃｍ2 のミニモジュ−ルを作製し、
このミニモジュールに対し、温度２５゜Ｃ、ｐＨ６にて
シュクロース（分子量３４２）の１０００ｇ／ｍ3 水溶
液を複合中空糸膜の外側に操作圧力０．３ＭＰａで供給
して分画実験を行い、６０分後に測定を開始し透過水の
単位膜面積あたりの透水量、シュクロース濃度を測定し
た。この場合の回収率すなわち供給水流量に対する透過
水流量の割合は５％以下と十分に小さいものであった。
この場合の回収率すなわち供給水流量に対する透過水流
量の割合は５％以下と十分に小さいものであった。除去
率は前記（１）式で定義される。
部、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)75.5重量部、ラウ
リルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5 重量部からなる
製膜原液を、チュ−ブインオリフィス型紡糸ノズルを用
いて外周部から、DMAc30重量部、水70重量部からなる芯
液を内周部から、それぞれ同時に押し出し、6cm の空気
中を走行した後、DMAc5 重量部、水95重量部からなる凝
固液中に15m/min の速度で引き取り、水洗工程を経て、
中空糸型多孔質支持体（外径350μm ／内径200 μm ）
を得た。該多孔質支持体を、ピペラジン2 重量部、トリ
エチレンジアミン1 重量部、ラウリルベンゼンスルホン
酸ナトリウム0.07重量部からなるアミン水溶液中に1 分
間接触させ、該多孔質支持体を引き上げた後、過剰なア
ミン水溶液を液切りし、トリメシン酸クロリド1 重量部
を含むヘキサン溶液、フッ素系溶媒（フロリナ−ト FC
-70 、住友3M社製）、1 重量部酢酸水溶液に順次接触さ
せることで、該多孔質支持体の外表面にポリアミド薄膜
を形成させた複合中空糸膜を得た。この複合中空糸膜の
透水量、シュクロースの除去率を測定した結果、透水
量、シュクロースの除去率はそれぞれ０．２５ｍ3 ／ｍ
2 ／日、９５．７％であった。 なお、この複合中空糸
膜の性能は次のようにして求めた。上記複合中空糸膜を
用いた膜面積１５４ｃｍ2 のミニモジュ−ルを作製し、
このミニモジュールに対し、温度２５゜Ｃ、ｐＨ６にて
シュクロース（分子量３４２）の１０００ｇ／ｍ3 水溶
液を複合中空糸膜の外側に操作圧力０．３ＭＰａで供給
して分画実験を行い、６０分後に測定を開始し透過水の
単位膜面積あたりの透水量、シュクロース濃度を測定し
た。この場合の回収率すなわち供給水流量に対する透過
水流量の割合は５％以下と十分に小さいものであった。
この場合の回収率すなわち供給水流量に対する透過水流
量の割合は５％以下と十分に小さいものであった。除去
率は前記（１）式で定義される。
【００２２】これらの複合中空糸膜６８，０００本を多
孔質芯管の回りにほぼ円筒状の束に配置して、両端を樹
脂で固化し、片端部を切断し中空糸膜を開口させた。こ
の膜エレメントを外径１５０mm、長さ８４０mmの圧力容
器に装着して、膜モジュールとした。この膜モジュール
の有効膜面積は約４５ｍ2 であった。
孔質芯管の回りにほぼ円筒状の束に配置して、両端を樹
脂で固化し、片端部を切断し中空糸膜を開口させた。こ
の膜エレメントを外径１５０mm、長さ８４０mmの圧力容
器に装着して、膜モジュールとした。この膜モジュール
の有効膜面積は約４５ｍ2 であった。
【００２３】この膜モジュールに温度２５゜Ｃ、ｐＨ６
にてシュクロースの１０００ｇ／ｍ 3 水溶液を膜モジュ
ールの供給水口に操作圧力０．３ＭＰａで供給して分画
実験を行い、１０分後の各溶質濃度を測定した。この場
合の回収率は５０％と８０％であり、それぞれの除去率
は９１．２％と８３．７％であった。
にてシュクロースの１０００ｇ／ｍ 3 水溶液を膜モジュ
ールの供給水口に操作圧力０．３ＭＰａで供給して分画
実験を行い、１０分後の各溶質濃度を測定した。この場
合の回収率は５０％と８０％であり、それぞれの除去率
は９１．２％と８３．７％であった。
【００２４】下水二次処理水に前処理として凝集剤ポリ
塩化アルミニウムと粉末活性炭を添加した後、孔径０．
１μm の精密ろ過膜で処理し、その処理水をこの膜モジ
ュールに供給した。膜モジュール供給水の圧力は０．３
ＭＰａ、温度は約２０゜C 、透過水量は９．６ｍ3 ／日
／本であった。回収率を８０％に設定した後、透過水を
採取し、原水とともに水質分析を実施した。結果を表１
に示した。高度処理効果は認められており、膜モジュー
ルあたりの透過水量も大きく、実装置の場合、膜モジュ
ールの設置スペースが小さく、コンパクトになることが
確認された。
塩化アルミニウムと粉末活性炭を添加した後、孔径０．
１μm の精密ろ過膜で処理し、その処理水をこの膜モジ
ュールに供給した。膜モジュール供給水の圧力は０．３
ＭＰａ、温度は約２０゜C 、透過水量は９．６ｍ3 ／日
／本であった。回収率を８０％に設定した後、透過水を
採取し、原水とともに水質分析を実施した。結果を表１
に示した。高度処理効果は認められており、膜モジュー
ルあたりの透過水量も大きく、実装置の場合、膜モジュ
ールの設置スペースが小さく、コンパクトになることが
確認された。
【００２５】比較例 特開昭６２−２４４４０４号公報に開示されているコポ
リアミド素材を用い、製膜原液のコポリアミド濃度が３
０重量％、ジグリセリン濃度が１．５重量％、塩化カル
シウム濃度が２．５％であり、製膜後の熱水処理条件が
７５℃、１時間である以外は特開平２−６３５３５号公
報に開示されて製法に準じて外径２７０μｍ、内径１５
０μｍの非対称中空糸膜を乾湿式紡糸法で作製した。こ
の非対称中空糸膜の透水量、シュクロースの除去率を実
施例と同様の条件で測定した結果、透水量、シュクロー
スの除去率はそれぞれ０．０４ｍ3 ／ｍ2 ／日、９７．
５％、７６．４％であった。
リアミド素材を用い、製膜原液のコポリアミド濃度が３
０重量％、ジグリセリン濃度が１．５重量％、塩化カル
シウム濃度が２．５％であり、製膜後の熱水処理条件が
７５℃、１時間である以外は特開平２−６３５３５号公
報に開示されて製法に準じて外径２７０μｍ、内径１５
０μｍの非対称中空糸膜を乾湿式紡糸法で作製した。こ
の非対称中空糸膜の透水量、シュクロースの除去率を実
施例と同様の条件で測定した結果、透水量、シュクロー
スの除去率はそれぞれ０．０４ｍ3 ／ｍ2 ／日、９７．
５％、７６．４％であった。
【００２６】これらの非対称中空糸膜８５，０００本を
多孔質芯管の回りにほぼ円筒状の束に配置して、両端を
樹脂で固化し、片端部を切断し中空糸膜を開口させた。
この膜エレメントを外径１５０mm、長さ８４０mmの圧力
容器に装着して、膜モジュールとした。この膜モジュー
ルの有効膜面積は約５０ｍ2 であった。
多孔質芯管の回りにほぼ円筒状の束に配置して、両端を
樹脂で固化し、片端部を切断し中空糸膜を開口させた。
この膜エレメントを外径１５０mm、長さ８４０mmの圧力
容器に装着して、膜モジュールとした。この膜モジュー
ルの有効膜面積は約５０ｍ2 であった。
【００２７】この膜モジュールに温度２５゜Ｃ、ｐＨ６
にてシュクロースの１０００ｇ／ｍ 3 水溶液を膜モジュ
ールの供給水口に操作圧力０．３ＭＰａで供給して分画
実験を行い、１０分後の各溶質濃度を測定した。この場
合の回収率は５０％と８０％であり、それぞれの除去率
は９３．２％と８６．７％であった。
にてシュクロースの１０００ｇ／ｍ 3 水溶液を膜モジュ
ールの供給水口に操作圧力０．３ＭＰａで供給して分画
実験を行い、１０分後の各溶質濃度を測定した。この場
合の回収率は５０％と８０％であり、それぞれの除去率
は９３．２％と８６．７％であった。
【００２８】膜モジュールが異なる以外は実施例と同様
にして高度処理実験を行った。透過水量は１．２ｍ3 ／
日／本であった。回収率を８０％に設定した後、透過水
を採取し、原水とともに水質分析を実施した。結果を表
１に示した。 高度処理効果は認められているが、膜モ
ジュールあたりの透過水量が小さく、実装置の場合は膜
モジュールの設置スペースが大きくなり、好ましくな
い。
にして高度処理実験を行った。透過水量は１．２ｍ3 ／
日／本であった。回収率を８０％に設定した後、透過水
を採取し、原水とともに水質分析を実施した。結果を表
１に示した。 高度処理効果は認められているが、膜モ
ジュールあたりの透過水量が小さく、実装置の場合は膜
モジュールの設置スペースが大きくなり、好ましくな
い。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】本発明の排水の高度処理方法では、低分
子量有機物の除去が可能で高透水性の中空糸膜からなる
膜モジュールを設けているため、排水の高度処理設備に
おける膜モジュールの設置スペースが大幅に削減するこ
とができる。
子量有機物の除去が可能で高透水性の中空糸膜からなる
膜モジュールを設けているため、排水の高度処理設備に
おける膜モジュールの設置スペースが大幅に削減するこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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） // Ｃ０８Ｌ 81:06
Claims (6)
- 【請求項１】 ０．１重量％のシュクロース水溶液を２
５℃で０．３ＭＰａの加圧下でのシュクロースの除去率
および、膜面積当たりの透水量がそれぞれ、９２％以
上、０．１ｍ3 ／ｍ2 ／日以上の性能を有する中空糸膜
からなる中空糸型膜モジュールに被処理水を加圧供給し
て排水を処理することを特徴とする排水の高度処理方
法。 - 【請求項２】 中空糸膜がナノろ過膜である請求項１記
載の排水の高度処理方法。 - 【請求項３】 中空糸膜が複合中空糸膜である請求項１
または２記載の排水の高度処理方法。 - 【請求項４】 複合中空糸膜の分離活性層がポリアミド
系重合体である請求項３記載の排水の高度処理方法。 - 【請求項５】 ポリアミド系重合体が架橋ポリアミド系
重合体である請求項４記載の排水の高度処理方法。 - 【請求項６】 架橋ポリアミド系重合体が主として架橋
ポリピペラジンアミドからなる請求項５記載の排水の高
度処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11172917A JP2001000970A (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | 膜モジュールを利用した排水の高度処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11172917A JP2001000970A (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | 膜モジュールを利用した排水の高度処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001000970A true JP2001000970A (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=15950757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11172917A Withdrawn JP2001000970A (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | 膜モジュールを利用した排水の高度処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001000970A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103619449A (zh) * | 2011-06-21 | 2014-03-05 | 可隆工业株式会社 | 加压中空纤维膜组件 |
| CN103721572A (zh) * | 2014-01-10 | 2014-04-16 | 中国海洋大学 | 一种含水通道蛋白的磷脂仿生膜的制备方法 |
| CN105032215A (zh) * | 2015-07-11 | 2015-11-11 | 河南工程学院 | 高强度高通量芳香聚酰胺多孔膜的制备方法 |
| CN105203680A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-12-30 | 齐鲁工业大学 | 一种微萃取耦合技术及其在杞黄胶囊质量控制中的应用 |
| CN112915809A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-08 | 常州市美纤膜技术有限公司 | 一种民用中空纤维纳滤膜及其制备方法 |
-
1999
- 1999-06-18 JP JP11172917A patent/JP2001000970A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103619449A (zh) * | 2011-06-21 | 2014-03-05 | 可隆工业株式会社 | 加压中空纤维膜组件 |
| CN103721572A (zh) * | 2014-01-10 | 2014-04-16 | 中国海洋大学 | 一种含水通道蛋白的磷脂仿生膜的制备方法 |
| CN103721572B (zh) * | 2014-01-10 | 2015-09-30 | 中国海洋大学 | 一种含水通道蛋白的磷脂仿生膜的制备方法 |
| CN105032215A (zh) * | 2015-07-11 | 2015-11-11 | 河南工程学院 | 高强度高通量芳香聚酰胺多孔膜的制备方法 |
| CN105203680A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-12-30 | 齐鲁工业大学 | 一种微萃取耦合技术及其在杞黄胶囊质量控制中的应用 |
| CN112915809A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-08 | 常州市美纤膜技术有限公司 | 一种民用中空纤维纳滤膜及其制备方法 |
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060615 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080418 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090416 |
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| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090615 |