JP2001212562A - 純水製造器および純水製造装置 - Google Patents
純水製造器および純水製造装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の精密ろ過膜や限外ろ過膜を用いた純水
製造器では十分除去できなかった溶解性物質、イオンの
除去性能を向上させ、また、従来の逆浸透膜を用いた純
水製造器に比べてはコンパクト化、または、使用圧力の
低減が可能となる純水製造器及び純水製造装置を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 中空糸型ナノろ過膜を設けたことを特徴
とする純水製造器であり、必要に応じて、活性炭やイオ
ン交換器を接続したり、ポンプ等を接続して純水製造装
置として用いることができる。
製造器では十分除去できなかった溶解性物質、イオンの
除去性能を向上させ、また、従来の逆浸透膜を用いた純
水製造器に比べてはコンパクト化、または、使用圧力の
低減が可能となる純水製造器及び純水製造装置を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 中空糸型ナノろ過膜を設けたことを特徴
とする純水製造器であり、必要に応じて、活性炭やイオ
ン交換器を接続したり、ポンプ等を接続して純水製造装
置として用いることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、純水製造器および
純水製造装置の改良に関するものである。さらに詳細に
述べれば、中空糸型ナノろ過膜を用いることにより、従
来の精密ろ過膜や限外ろ過膜を用いた純水製造器では十
分除去できなかった溶解性物質、イオンの除去性能を向
上させ、また、従来の逆浸透膜を用いた純水製造器に比
べてはコンパクト化、または、使用圧力の低減を可能と
する純水製造器に関するものである。本発明における純
水製造器とは分離膜を用いて水道水、工業用水等を精製
する器具を意味し、純水製造装置は純水製造器に加圧手
段を設けてなる装置をいう。これらの純水製造器、純水
製造装置は、実験用の純水、一般分析用純水、生化学用
自動分析装置に用いる純水に利用されたり、製氷用水
や、スチーム用水を含む一般的な純水製造、軟水化など
に使用されたり、蒸留水の前処理工程などに用いられる
ものである。
純水製造装置の改良に関するものである。さらに詳細に
述べれば、中空糸型ナノろ過膜を用いることにより、従
来の精密ろ過膜や限外ろ過膜を用いた純水製造器では十
分除去できなかった溶解性物質、イオンの除去性能を向
上させ、また、従来の逆浸透膜を用いた純水製造器に比
べてはコンパクト化、または、使用圧力の低減を可能と
する純水製造器に関するものである。本発明における純
水製造器とは分離膜を用いて水道水、工業用水等を精製
する器具を意味し、純水製造装置は純水製造器に加圧手
段を設けてなる装置をいう。これらの純水製造器、純水
製造装置は、実験用の純水、一般分析用純水、生化学用
自動分析装置に用いる純水に利用されたり、製氷用水
や、スチーム用水を含む一般的な純水製造、軟水化など
に使用されたり、蒸留水の前処理工程などに用いられる
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の純水製造器、純水製造装置は、一
般的には水道水を原水として、プレフィルターでゴミ等
を除去後、限外ろ過膜または精密ろ過膜で懸濁物質、雑
菌を除去し、イオン交換樹脂にてイオンを除去する場合
や、プレフィルターでゴミ等を除去後、逆浸透膜で懸濁
物質、雑菌、イオンを除去し、必要に応じてイオン交換
樹脂にてさらにイオンを除去して、純水を得る場合があ
る。また、前記方式で、イオン交換樹脂のかわりに逆浸
透膜を用いたり、最後にファイナルフィルターとして
０．５μｍ程度の孔径のメンブレンフィルターを設置す
る場合もある。
般的には水道水を原水として、プレフィルターでゴミ等
を除去後、限外ろ過膜または精密ろ過膜で懸濁物質、雑
菌を除去し、イオン交換樹脂にてイオンを除去する場合
や、プレフィルターでゴミ等を除去後、逆浸透膜で懸濁
物質、雑菌、イオンを除去し、必要に応じてイオン交換
樹脂にてさらにイオンを除去して、純水を得る場合があ
る。また、前記方式で、イオン交換樹脂のかわりに逆浸
透膜を用いたり、最後にファイナルフィルターとして
０．５μｍ程度の孔径のメンブレンフィルターを設置す
る場合もある。
【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、精密ろ過膜や限外ろ過膜を用いた純水製造器では
溶解性物質やイオンが十分除去できず、また、後段にイ
オン交換樹脂があれば、そのイオン交換樹脂の負荷が大
きくなる。また、逆浸透膜を用いた純水製造器では、処
理水流量が十分でないか、または、逆浸透膜が大型とな
り、大きなスペースが必要となる。
うな、精密ろ過膜や限外ろ過膜を用いた純水製造器では
溶解性物質やイオンが十分除去できず、また、後段にイ
オン交換樹脂があれば、そのイオン交換樹脂の負荷が大
きくなる。また、逆浸透膜を用いた純水製造器では、処
理水流量が十分でないか、または、逆浸透膜が大型とな
り、大きなスペースが必要となる。
【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、本発明者らは、中空糸型ナノろ過膜を用いるこ
とにより、従来の精密ろ過膜や限外ろ過膜を用いた純水
製造器では十分除去できなかった溶解性物質、イオンの
除去性能を向上させ、また、従来の逆浸透膜を用いた純
水製造器に比べてはコンパクト化、または、使用圧力の
低減が可能となることを見いだし本発明に至った。
の結果、本発明者らは、中空糸型ナノろ過膜を用いるこ
とにより、従来の精密ろ過膜や限外ろ過膜を用いた純水
製造器では十分除去できなかった溶解性物質、イオンの
除去性能を向上させ、また、従来の逆浸透膜を用いた純
水製造器に比べてはコンパクト化、または、使用圧力の
低減が可能とな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。 中空糸型ナノろ過膜を設けてなることを特徴とする
純水製造器。 水道栓やポンプの吐出口に接続可能な原水流入口部
を有し、該原水流入口部は中空糸型ナノろ過膜モジュー
ルの供給水口に連通しており、該中空糸型ナノろ過膜モ
ジュールの透過水口、非透過水口にそれぞれ連通する透
過水取り出し口部、非透過水排出口部を有し、非透過水
口には回収率調整手段を設けている上記に記載の純水
製造器。 原水および／または、中空糸型ナノろ過膜モジュー
ルの透過水を処理する活性炭層を設けている上記また
はに記載の純水製造器。 原水および／または、中空糸型ナノろ過膜モジュー
ルの透過水を処理するイオン交換器を設けている上記
ないしのいずれかに記載の純水製造器。 中空糸膜が複合中空糸膜である上記ないしのい
ずれかに記載の純水製造器。 上記ないしのいずれかに記載の純水製造器を有
する純水製造装置であって、該純水製造器の原水流入口
部に加圧水が供給できる加圧手段を設けたことを特徴と
する純水製造装置。
純水製造器。 水道栓やポンプの吐出口に接続可能な原水流入口部
を有し、該原水流入口部は中空糸型ナノろ過膜モジュー
ルの供給水口に連通しており、該中空糸型ナノろ過膜モ
ジュールの透過水口、非透過水口にそれぞれ連通する透
過水取り出し口部、非透過水排出口部を有し、非透過水
口には回収率調整手段を設けている上記に記載の純水
製造器。 原水および／または、中空糸型ナノろ過膜モジュー
ルの透過水を処理する活性炭層を設けている上記また
はに記載の純水製造器。 原水および／または、中空糸型ナノろ過膜モジュー
ルの透過水を処理するイオン交換器を設けている上記
ないしのいずれかに記載の純水製造器。 中空糸膜が複合中空糸膜である上記ないしのい
ずれかに記載の純水製造器。 上記ないしのいずれかに記載の純水製造器を有
する純水製造装置であって、該純水製造器の原水流入口
部に加圧水が供給できる加圧手段を設けたことを特徴と
する純水製造装置。
【０００６】本発明において、中空糸型ナノろ過膜と
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、水道水
中に存在する低分子量有機物の除去性能が高く、ミネラ
ル、硬度成分はある程度の除去性能を有する膜である。
さらに、具体的に説明すると、以下の２つの要件を満た
す膜を言う。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４０％か
ら９５％であり、好ましくは４５％から９３％であり、
より好ましくは５０％から９０％である。分画分子量が
１０００より大きいと溶解性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４０％より小さいと、イオンの除去性が
不充分となり好ましくない。
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、水道水
中に存在する低分子量有機物の除去性能が高く、ミネラ
ル、硬度成分はある程度の除去性能を有する膜である。
さらに、具体的に説明すると、以下の２つの要件を満た
す膜を言う。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４０％か
ら９５％であり、好ましくは４５％から９３％であり、
より好ましくは５０％から９０％である。分画分子量が
１０００より大きいと溶解性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４０％より小さいと、イオンの除去性が
不充分となり好ましくない。
【０００７】本発明において、分画分子量とは、以下の
ように定義される。すなわち、供給液濃度１０００ｇ／
ｍ3 、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に、除去率が９０％に相
当する糖などの溶質の分子量で表される。除去率は下記
（１）式で定義される。また、本発明において、塩化カ
ルシウムの除去率とは、以下のように定義される。すな
わち、供給液濃度５００ｇ／m 3 、供給圧力０．３ＭＰ
ａ、温度２５゜C 、回収率が５％以下、ｐＨ６の条件で
測定した場合の除去率である。除去率は下記（２）式で
定義される。なお、本発明における中空糸型ナノろ過膜
モジュールは、中空糸型ナノろ過膜からなる膜モジュー
ルである。 （１−（Ｃｐ１／Ｃｆ１）） ｘ １００（％） （１） （１−（Ｃｐ２／Ｃｆ２）） ｘ １００（％） （２） ここで、 Ｃｐ１：膜透過水中の溶質の濃度（ｇ／ｍ3 ） Ｃｆ１：供給原水中の溶質の濃度（ｇ／ｍ3 ） Ｃｐ２：膜透過水中の塩の濃度（ｇ／ｍ3 ） Ｃｆ２：供給原水中の塩の濃度（ｇ／ｍ3 ）
ように定義される。すなわち、供給液濃度１０００ｇ／
ｍ3 、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に、除去率が９０％に相
当する糖などの溶質の分子量で表される。除去率は下記
（１）式で定義される。また、本発明において、塩化カ
ルシウムの除去率とは、以下のように定義される。すな
わち、供給液濃度５００ｇ／m 3 、供給圧力０．３ＭＰ
ａ、温度２５゜C 、回収率が５％以下、ｐＨ６の条件で
測定した場合の除去率である。除去率は下記（２）式で
定義される。なお、本発明における中空糸型ナノろ過膜
モジュールは、中空糸型ナノろ過膜からなる膜モジュー
ルである。 （１−（Ｃｐ１／Ｃｆ１）） ｘ １００（％） （１） （１−（Ｃｐ２／Ｃｆ２）） ｘ １００（％） （２） ここで、 Ｃｐ１：膜透過水中の溶質の濃度（ｇ／ｍ3 ） Ｃｆ１：供給原水中の溶質の濃度（ｇ／ｍ3 ） Ｃｐ２：膜透過水中の塩の濃度（ｇ／ｍ3 ） Ｃｆ２：供給原水中の塩の濃度（ｇ／ｍ3 ）
【０００８】本発明において、中空糸型ナノろ過膜の形
態としては、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。
態としては、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。
【０００９】本発明において、原水流入口部とは水道水
や、ポンプにより加圧された原水を流入する流入口部で
あり水道栓やポンプの吐出口に接続可能な形態を有す
る。接続可能な形態とは、ネジ構造、ソケット構造、フ
ランジ構造、カップラー構造、ユニオン構造、ホースノ
ズル構造などホース等を介しても接続可能であれば、特
に限定されない。
や、ポンプにより加圧された原水を流入する流入口部で
あり水道栓やポンプの吐出口に接続可能な形態を有す
る。接続可能な形態とは、ネジ構造、ソケット構造、フ
ランジ構造、カップラー構造、ユニオン構造、ホースノ
ズル構造などホース等を介しても接続可能であれば、特
に限定されない。
【００１０】本発明において、中空糸型ナノろ過膜モジ
ュールの供給水口とは中空糸型ナノろ過膜モジュールで
処理される原水が供給される流入口であり、透過水口と
は、中空糸型ナノろ過膜モジュールの透過水が流出する
流出口である。非透過水口とは、中空糸型ナノろ過膜モ
ジュールで原水が処理される際、中空糸型ナノろ過膜を
透過せず排出される非透過水の流出口である。
ュールの供給水口とは中空糸型ナノろ過膜モジュールで
処理される原水が供給される流入口であり、透過水口と
は、中空糸型ナノろ過膜モジュールの透過水が流出する
流出口である。非透過水口とは、中空糸型ナノろ過膜モ
ジュールで原水が処理される際、中空糸型ナノろ過膜を
透過せず排出される非透過水の流出口である。
【００１１】本発明において、透過水取り出し口部、非
透過水排出口部とはそれぞれ中空糸型ナノろ過膜モジュ
ールの透過水、非透過水が取り出し、排出されるところ
である。
透過水排出口部とはそれぞれ中空糸型ナノろ過膜モジュ
ールの透過水、非透過水が取り出し、排出されるところ
である。
【００１２】本発明において、回収率調整手段とは、中
空糸型ナノろ過膜モジュールから排出される非透過水流
量を調整し、回収率を調整できる手段であれば特に限定
されない。一例としてバルブなどの流動抵抗部材があげ
られる。
空糸型ナノろ過膜モジュールから排出される非透過水流
量を調整し、回収率を調整できる手段であれば特に限定
されない。一例としてバルブなどの流動抵抗部材があげ
られる。
【００１３】本発明において、活性炭層は、水中の残留
塩素や、微量の有機物を除去する機能を有する活性炭か
らなる層であり、その形態、材質等は特に限定されな
い。また、活性炭のみがケースに装着された構成であっ
たり、中空糸型ナノろ過膜と同じ容器内に装着された構
成であってもかまわない。純水製造器に装着される中空
糸型ナノろ過膜の耐塩素性が十分でない場合には、膜の
供給部に活性炭層を設けることが好ましい。また、この
活性炭層は、必要に応じて膜の供給側および／または透
過側に設置しても良く、必要の無い場合は設置しなくて
も良い。
塩素や、微量の有機物を除去する機能を有する活性炭か
らなる層であり、その形態、材質等は特に限定されな
い。また、活性炭のみがケースに装着された構成であっ
たり、中空糸型ナノろ過膜と同じ容器内に装着された構
成であってもかまわない。純水製造器に装着される中空
糸型ナノろ過膜の耐塩素性が十分でない場合には、膜の
供給部に活性炭層を設けることが好ましい。また、この
活性炭層は、必要に応じて膜の供給側および／または透
過側に設置しても良く、必要の無い場合は設置しなくて
も良い。
【００１４】本発明において、イオン交換器は、水中に
溶解しているイオンを除去するためのもので、通常イオ
ン交換樹脂からなるもの等であり、その形態、素材等は
特に限定されない。また、イオン交換器のみがケースに
装着された構成であったり、中空糸型ナノろ過膜と同じ
容器内に装着された構成であってもかまわない。必要と
されるイオン除去性に対して、純水製造器に装着される
中空糸型ナノろ過膜のイオン除去性能が十分でない場合
には、膜の供給部、および／または透過側にイオン交換
器を設けることが好ましい。また、必要に応じて、活性
炭層との組合せて、膜の供給側および／または透過側に
設置しても良く、必要の無い場合は設置しなくても良
い。これらの、組合せの一例を図１から図７に示す。図
１は中空糸型ナノろ過膜単独の例、図２、図３はイオン
交換器と中空糸型ナノろ過膜の組合せ例、図４、図５は
活性炭層と中空糸型ナノろ過膜の組合せ例、図６、図７
は活性炭層とイオン交換器と中空糸型ナノろ過膜の組合
せ例を示している。これらは、純水製造器の場合の一例
であり、中空糸型ナノろ過膜の供給側に加圧手段、例え
ばポンプを設置すれば純水製造装置となる。
溶解しているイオンを除去するためのもので、通常イオ
ン交換樹脂からなるもの等であり、その形態、素材等は
特に限定されない。また、イオン交換器のみがケースに
装着された構成であったり、中空糸型ナノろ過膜と同じ
容器内に装着された構成であってもかまわない。必要と
されるイオン除去性に対して、純水製造器に装着される
中空糸型ナノろ過膜のイオン除去性能が十分でない場合
には、膜の供給部、および／または透過側にイオン交換
器を設けることが好ましい。また、必要に応じて、活性
炭層との組合せて、膜の供給側および／または透過側に
設置しても良く、必要の無い場合は設置しなくても良
い。これらの、組合せの一例を図１から図７に示す。図
１は中空糸型ナノろ過膜単独の例、図２、図３はイオン
交換器と中空糸型ナノろ過膜の組合せ例、図４、図５は
活性炭層と中空糸型ナノろ過膜の組合せ例、図６、図７
は活性炭層とイオン交換器と中空糸型ナノろ過膜の組合
せ例を示している。これらは、純水製造器の場合の一例
であり、中空糸型ナノろ過膜の供給側に加圧手段、例え
ばポンプを設置すれば純水製造装置となる。
【００１５】本発明において、中空糸膜とは選択透過性
を有する中空糸状の分離膜であり、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。
を有する中空糸状の分離膜であり、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。
【００１６】本発明において、複合中空糸膜とは、多孔
質中空糸支持膜の外表面及び／または内表面に多孔質中
空糸支持膜とは異なる素材からなる分離活性層を設けた
ものである。外表面、内表面いずれの表面に分離活性層
を設けたものでもかまわないが、有効膜面積が大きくな
る外表面に設けたものが好ましい。
質中空糸支持膜の外表面及び／または内表面に多孔質中
空糸支持膜とは異なる素材からなる分離活性層を設けた
ものである。外表面、内表面いずれの表面に分離活性層
を設けたものでもかまわないが、有効膜面積が大きくな
る外表面に設けたものが好ましい。
【００１７】本発明における加圧手段とは、純水製造器
に供給する供給水を加圧する手段であり、ポンプが一例
としてあげられる。本発明における純水製造器は水道水
圧で使用できることが望ましいが、必要に応じて上記加
圧手段を設けて純水製造装置として使用することが可能
である。また、この場合に、ポンプの入り口側に必要に
応じてタンク等を設けることもできる。
に供給する供給水を加圧する手段であり、ポンプが一例
としてあげられる。本発明における純水製造器は水道水
圧で使用できることが望ましいが、必要に応じて上記加
圧手段を設けて純水製造装置として使用することが可能
である。また、この場合に、ポンプの入り口側に必要に
応じてタンク等を設けることもできる。
【００１８】本発明における純水製造器は、付加機能と
して、殺菌手段等を別途設けることも可能である。ま
た、抗菌部材を用いたり、透過水を一時的に溜めるタン
クなどを設けてもよい。
して、殺菌手段等を別途設けることも可能である。ま
た、抗菌部材を用いたり、透過水を一時的に溜めるタン
クなどを設けてもよい。
【００１９】
【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。
【００２０】実施例１ 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）７
５．５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、ＤＭ
Ａｃ５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２００μｍ）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、余分なア
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 Ｆ
Ｃ−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、ＣａＣｌ2 の除去率を測
定した結果、透水量、シュクロース、ＣａＣｌ2 の除去
率はそれぞれ０．２５ｍ3 ／ｍ2／日、９５．７％、８
９．５％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
１３２ｃｍ2 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ＣａＣｌ 2 の
５００ｇ／ｍ3 水溶液を複合中空糸膜の外側に操作圧力
０．３ＭＰａで供給して脱塩を行い、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、塩濃度を測
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。同様に、温度２５゜Ｃ、ｐＨ６にて、シュクロース
（分子量３４２）１００ｇを１００リットルの純水に溶
解した水溶液を複合中空糸膜の外側に操作圧力０．３Ｍ
Ｐａ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。除去率は下記（３）式で定義される。
量部、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）７
５．５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、ＤＭ
Ａｃ５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２００μｍ）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、余分なア
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 Ｆ
Ｃ−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、ＣａＣｌ2 の除去率を測
定した結果、透水量、シュクロース、ＣａＣｌ2 の除去
率はそれぞれ０．２５ｍ3 ／ｍ2／日、９５．７％、８
９．５％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
１３２ｃｍ2 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ＣａＣｌ 2 の
５００ｇ／ｍ3 水溶液を複合中空糸膜の外側に操作圧力
０．３ＭＰａで供給して脱塩を行い、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、塩濃度を測
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。同様に、温度２５゜Ｃ、ｐＨ６にて、シュクロース
（分子量３４２）１００ｇを１００リットルの純水に溶
解した水溶液を複合中空糸膜の外側に操作圧力０．３Ｍ
Ｐａ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。除去率は下記（３）式で定義される。
【数１】
【００２１】これらの複合中空糸膜２４，８００本を多
孔質芯管の回りにほぼ円筒状の束に配置して、ケースに
装着し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、膜モジュールとした。この中空糸型ナノろ過
膜モジュールを用いて、０．１重量％のシュクロース水
溶液を使用し供給圧力０．３ＭＰａ、温度２５℃、ｐＨ
６の条件で性能評価したところ、回収率５０％での透水
量は２．０m 3 ／日、溶質除去率は９３．０％であっ
た。
孔質芯管の回りにほぼ円筒状の束に配置して、ケースに
装着し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、膜モジュールとした。この中空糸型ナノろ過
膜モジュールを用いて、０．１重量％のシュクロース水
溶液を使用し供給圧力０．３ＭＰａ、温度２５℃、ｐＨ
６の条件で性能評価したところ、回収率５０％での透水
量は２．０m 3 ／日、溶質除去率は９３．０％であっ
た。
【００２２】この中空糸型ナノろ過膜モジュールに温度
２５゜Ｃ、ｐＨ６にてＣａＣｌ2 の５００ｇ／ｍ3 水溶
液を供給水口に操作圧力０．３ＭＰａで供給して脱塩を
行い、透過水の塩濃度を電気伝導度にて測定した。この
場合の回収率、すなわち中空糸型ナノろ過膜モジュール
への供給水流量に対する透過水流量の割合は５０％と８
０％であり、それぞれの塩除去率は、８０．７％、６
６．４％であった。
２５゜Ｃ、ｐＨ６にてＣａＣｌ2 の５００ｇ／ｍ3 水溶
液を供給水口に操作圧力０．３ＭＰａで供給して脱塩を
行い、透過水の塩濃度を電気伝導度にて測定した。この
場合の回収率、すなわち中空糸型ナノろ過膜モジュール
への供給水流量に対する透過水流量の割合は５０％と８
０％であり、それぞれの塩除去率は、８０．７％、６
６．４％であった。
【００２３】この中空糸型ナノろ過膜モジュールの供給
水口に活性炭層を連通し、透過水口にイオン交換器を連
通し、その後段に孔径０．５μｍのメンブレンフィルタ
ーを設置して純水製造器とした。水道水のラインに直結
して水道水圧約０．２５ＭＰａ、水温２５℃で純水製造
を実施した。処理水量は１．６ｍ3 ／日で、処理水の硬
度は２ｍｇ／Ｌ以下であった。原水の硬度は１４５ｍｇ
／Ｌであった。
水口に活性炭層を連通し、透過水口にイオン交換器を連
通し、その後段に孔径０．５μｍのメンブレンフィルタ
ーを設置して純水製造器とした。水道水のラインに直結
して水道水圧約０．２５ＭＰａ、水温２５℃で純水製造
を実施した。処理水量は１．６ｍ3 ／日で、処理水の硬
度は２ｍｇ／Ｌ以下であった。原水の硬度は１４５ｍｇ
／Ｌであった。
【００２４】実施例２ 実施例１と同様の純水製造器の供給水口に加圧手段とし
てポンプを接続し、逆浸透膜モジュールの供給側圧力を
０．３ＭＰａに設定し、実施例１と同様の純水製造を実
施した。処理水量は２．０ｍ3 ／日で、処理水の硬度は
２ｍｇ／Ｌ以下であった。
てポンプを接続し、逆浸透膜モジュールの供給側圧力を
０．３ＭＰａに設定し、実施例１と同様の純水製造を実
施した。処理水量は２．０ｍ3 ／日で、処理水の硬度は
２ｍｇ／Ｌ以下であった。
【００２５】比較例１ 中空糸型ナノろ過膜モジュールを限外ろ過膜モジュール
（旭化成（株）製ＡＨＰ−１０１０）に変更した以外は
実施例１と同様に純水製造を実施した。処理水量は３ｍ
3 ／日であるが、処理水の硬度は８ｍｇ／Ｌであり、純
水の水質としては不十分となった。
（旭化成（株）製ＡＨＰ−１０１０）に変更した以外は
実施例１と同様に純水製造を実施した。処理水量は３ｍ
3 ／日であるが、処理水の硬度は８ｍｇ／Ｌであり、純
水の水質としては不十分となった。
【００２６】比較例２ 中空糸型ナノろ過膜モジュールを逆浸透膜モジュールに
変更した以外は実施例１と同様に純水製造を実施した。
処理水量は０．５ｍ3 ／日で、処理水の硬度は２ｍｇ／
Ｌ以下であった。処理水量が小さいものとなった。
変更した以外は実施例１と同様に純水製造を実施した。
処理水量は０．５ｍ3 ／日で、処理水の硬度は２ｍｇ／
Ｌ以下であった。処理水量が小さいものとなった。
【００２７】比較例３ 比較例２と同様の純水製造器の供給水口に加圧手段とし
てポンプを接続し、逆浸透膜モジュールの供給側圧力を
０．５ＭＰａに設定し、実施例１と同様の純水製造を実
施した。処理水量は１．０ｍ3 ／日で、処理水の硬度は
２ｍｇ／Ｌ以下であった。運転圧力が高く、ランニング
コストが大きくなった。
てポンプを接続し、逆浸透膜モジュールの供給側圧力を
０．５ＭＰａに設定し、実施例１と同様の純水製造を実
施した。処理水量は１．０ｍ3 ／日で、処理水の硬度は
２ｍｇ／Ｌ以下であった。運転圧力が高く、ランニング
コストが大きくなった。
【００２８】ここで用いた逆浸透膜モジュールは三酢酸
セルロース中空糸型逆浸透膜からなる外圧型中空糸膜モ
ジュール（東洋紡績（株）製ＨＫＣ３０２３Ｖ）であ
る。この逆浸透膜膜モジュールに温度２５゜Ｃ、ｐＨ６
にてＣａＣｌ2 の５００ｇ／ｍ 3 水溶液を供給水口に操
作圧力０．３ＭＰａで供給して脱塩を行い、透過水の塩
濃度を電気伝導度にて測定した。この場合の回収率は２
０％、５０％、８０％であり、それぞれの塩除去率は、
９９．０％、９８．４％、９５．９％であった。
セルロース中空糸型逆浸透膜からなる外圧型中空糸膜モ
ジュール（東洋紡績（株）製ＨＫＣ３０２３Ｖ）であ
る。この逆浸透膜膜モジュールに温度２５゜Ｃ、ｐＨ６
にてＣａＣｌ2 の５００ｇ／ｍ 3 水溶液を供給水口に操
作圧力０．３ＭＰａで供給して脱塩を行い、透過水の塩
濃度を電気伝導度にて測定した。この場合の回収率は２
０％、５０％、８０％であり、それぞれの塩除去率は、
９９．０％、９８．４％、９５．９％であった。
【００２９】比較例４ 実施例１の中空糸型ナノろ過膜モジュールをスパイラル
型ナノろ過膜モジュール（東レ（株）製ＳＵ６１０）に
変更した以外は実施例１と同様に純水製造を実施した。
処理水量は３．２ｍ3 ／日で、処理水の硬度は２ｍｇ／
Ｌ以下であった。処理水量は実施例の約２倍であるが、
膜モジュールが約３倍以上と大きくなり、装置が大型化
となった。
型ナノろ過膜モジュール（東レ（株）製ＳＵ６１０）に
変更した以外は実施例１と同様に純水製造を実施した。
処理水量は３．２ｍ3 ／日で、処理水の硬度は２ｍｇ／
Ｌ以下であった。処理水量は実施例の約２倍であるが、
膜モジュールが約３倍以上と大きくなり、装置が大型化
となった。
【００３０】
【発明の効果】本発明の純水製造器及び純水製造装置に
よれば、中空糸型ナノろ過膜を設けているため、従来の
精密ろ過膜や限外ろ過膜を用いた純水製造器では十分除
去できなかった溶解性物質、イオンの除去性能を向上さ
せ、また、従来の逆浸透膜を用いた純水製造器に比べて
はコンパクト化、または、使用圧力の低減を可能とす
る。
よれば、中空糸型ナノろ過膜を設けているため、従来の
精密ろ過膜や限外ろ過膜を用いた純水製造器では十分除
去できなかった溶解性物質、イオンの除去性能を向上さ
せ、また、従来の逆浸透膜を用いた純水製造器に比べて
はコンパクト化、または、使用圧力の低減を可能とす
る。
【図１】本発明の純水製造器で、中空糸型ナノろ過膜単
独の一例の簡単な構成図を示す。
独の一例の簡単な構成図を示す。
【図２】本発明の純水製造器で、中空糸型ナノろ過膜と
イオン交換器の組合せの一例の簡単な構成図を示す。
イオン交換器の組合せの一例の簡単な構成図を示す。
【図３】本発明の純水製造器で、中空糸型ナノろ過膜と
イオン交換器の組合せの一例の簡単な構成図を示す。
イオン交換器の組合せの一例の簡単な構成図を示す。
【図４】本発明の純水製造器で、中空糸型ナノろ過膜と
活性炭層の組合せの一例の簡単な構成図を示す。
活性炭層の組合せの一例の簡単な構成図を示す。
【図５】本発明の純水製造器で、中空糸型ナノろ過膜と
活性炭層の組合せの一例の簡単な構成図を示す。
活性炭層の組合せの一例の簡単な構成図を示す。
【図６】本発明の純水製造器で、中空糸型ナノろ過膜、
活性炭層とイオン交換器の組合せの一例の簡単な構成図
を示す。
活性炭層とイオン交換器の組合せの一例の簡単な構成図
を示す。
【図７】本発明の純水製造器で、中空糸型ナノろ過膜、
活性炭層とイオン交換器の組合せの一例の簡単な構成図
を示す。
活性炭層とイオン交換器の組合せの一例の簡単な構成図
を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D006 GA02 HA19 HA77 JA04Z JA13Z JB05 JB08 KA01 KA12 KA72 KB11 KB12 KB14 KC21 KD09 KD19 MA01 MA07 MA08 MB02 MB05 MB06 MC54X MC62X NA04 PA01 PA05 PB06 PB12 PB70 PC03 PC31 PC38 4D025 AA03 AB02 AB07 AB19 AB38 DA03 DA05
Claims (6)
- 【請求項１】 中空糸型ナノろ過膜を設けてなることを
特徴とする純水製造器。 - 【請求項２】 水道栓やポンプの吐出口に接続可能な原
水流入口部を有し、該原水流入口部は中空糸型ナノろ過
膜モジュールの供給水口に連通しており、該中空糸型ナ
ノろ過膜モジュールの透過水口、非透過水口にそれぞれ
連通する透過水取り出し口部、非透過水排出口部を有
し、非透過水口には回収率調整手段を設けている請求項
１に記載の純水製造器。 - 【請求項３】 原水および／または、中空糸型ナノろ過
膜モジュールの透過水を処理する活性炭層を設けている
請求項１または２に記載の純水製造器。 - 【請求項４】 原水および／または、中空糸型ナノろ過
膜モジュールの透過水を処理するイオン交換器を設けて
いる請求項１ないし３のいずれかに記載の純水製造器。 - 【請求項５】 中空糸膜が複合中空糸膜である請求項１
ないし４のいずれかに記載の純水製造器。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の純
水製造器を有する純水製造装置であって、該純水製造器
の原水流入口部に加圧水が供給できる加圧手段を設けた
ことを特徴とする純水製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000026676A JP2001212562A (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 純水製造器および純水製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000026676A JP2001212562A (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 純水製造器および純水製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001212562A true JP2001212562A (ja) | 2001-08-07 |
Family
ID=18552381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000026676A Pending JP2001212562A (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 純水製造器および純水製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001212562A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007018393A1 (en) * | 2005-08-08 | 2007-02-15 | Kolon Industries, Inc | Nano composite hollow fiber membrane and method of manufacturing the same |
| CN103011458A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-03 | 无锡恩奈迪环保设备有限公司 | 一种高浓度富马酸废水资源化处理系统 |
| CN106430700A (zh) * | 2016-08-23 | 2017-02-22 | 广西碧水泉水业有限公司 | 一种纯净水的加工方法 |
-
2000
- 2000-02-03 JP JP2000026676A patent/JP2001212562A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007018393A1 (en) * | 2005-08-08 | 2007-02-15 | Kolon Industries, Inc | Nano composite hollow fiber membrane and method of manufacturing the same |
| CN103011458A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-03 | 无锡恩奈迪环保设备有限公司 | 一种高浓度富马酸废水资源化处理系统 |
| CN106430700A (zh) * | 2016-08-23 | 2017-02-22 | 广西碧水泉水业有限公司 | 一种纯净水的加工方法 |
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